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1、作用与荷载第1 页,本讲稿共20 页6.5.1 结构设计目标 一、建筑结构的安全等级-结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性 v 一级、二级、三级 建筑物中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级。安全等级 破坏后果 建筑物类型一级 很严重 重要的房屋二级 严重 一般的房屋三级 不严重 次要的房屋建筑结构的安全等级第2 页,本讲稿共20 页 确定考虑的因素:公众心理=2.5-4.0 对工程结构,在设计基准期内,p f 510-3 结构较安全 p f 510-4 结构安全 p f 510-5
2、结构很安全 结构重要性-结构的安全等级(一级、二级、三级)结构破坏性质-脆性结构的应高于延性结构的 延性破坏-结构构件在破坏前有明显的变形或其他预兆 脆性破坏-结构构件在破坏前无明显的变形或其他预兆 社会经济承受力 二、结构设计可靠指标 结构可靠 经济第3 页,本讲稿共20 页 GB50068-2001 规定值 现有结构构件的可靠度分析(采用“校准法”),并考虑使用经验和经济因素等确定。安全等级(一级、二级、三级)破坏类型(延性破坏、脆性破坏)破坏类型 安全等级一级 二级 三级延性破坏 3.7 3.2 2.7脆性破坏 4.2 3.7 3.2结构构件承载力极限状态的可靠指标第4 页,本讲稿共20
3、 页 结构构件正常使用极限状态的可靠度指标,根据其作用效应的可逆程度宜取0-1.5,可逆程度较高的结构构件取较低值,可逆程度较低的结构构件取较高值。不逆可极限状态 产生超越状态的作用被移掉后,仍将永久保持超越状态的一种极限状态 可逆极限状态 产生超越状态的作用被移掉后,将不再保持超越状态的一种极限状态 2.7 3.2 3.7 4.2pf3.5 10-36.9 10-41.1 10-41.3 10-5可靠指标与失效概率运算值pf的关系规范GB50068以建筑结构安全等级为二级时延性破坏的值作为基准,其他情况下相应增减0.5第5 页,本讲稿共20 页6.5.2 结构概率可靠度的直接设计法 目标可靠
4、指标 荷载效应S i(i=1n)的统计参数(Si、Si)及分布类型结构抗力R的统计参数,服从对数正态分布极限状态方程g(SQ1,SQ2,SQ3,。,SQn,R)=0验算点法迭代计算当R、S服从对数正态分布时 结构抗力R 的参数R 重要工程结构采用直接设计法;大量一般性的结构构件采用间接设计法第6 页,本讲稿共20 页6.4.5 结构概率可靠度设计的实用表达式 一、单一系数设计表达式 不利于结构设计第7 页,本讲稿共20 页二、分项系数设计表达式引入分离系数R、S(当R/S1/3,3时,R=S=0.75)第8 页,本讲稿共20 页三、规范设计表达式(一)承载能力设计表达式 结构重要性系数 0 S
5、 R 结构构件抗力设计值 作用效应组合设计值 结构重要性系数 0 对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1,即0 1.1 对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0,即0 1.0 对安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件,不应小于0.9,即0 0.9 考虑不同投资主体对建筑结构可靠度的要求可能不同,允许0 1.1、1.0、0.9第9 页,本讲稿共20 页 结构抗力设计值RR=R(R,f k,ak,.)=Rk/R 荷载效应组合设计值S(1)基本组合由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合取最不利值注意 当对SQi k 无法明显判断时,轮次以各可变荷载效应为SQ1 k,选其中最不利的荷载组合;当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时,参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。第10 页,本讲稿共20 页
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