[高等教育]2-建筑结构概率极限状态设计法-2012-2003培训讲学.ppt

122建筑结构概率极限状态设计法2.1概念设计和数值设计2.1概念设计和数值设计72.2结构的功能要求◆适用性Serviceability
◎结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。
◆耐久性Durability
◎结构在规定的工作环境中、在预定时期内、在正常维护的条件下结构能够被使用到规定的设计使用年限的性能。

即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀），结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。2建筑结构概率极限状态设计法2建筑结构概率极限状态设计法■可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称
就是指结构在规定的使用期限内，在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定结构功能的能力。13结构的极限状态结构的极限状态2建筑结构概率极限状态设计法承载力能力极限状态UltimateLimitState:
是指结构或构件达到最大承载力、或达到不适于继续承载的变形的状态，也可以理解为结构或结构构件发挥允许的最大承载功能的状态。
超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性功能要求。主要包括以下几种情况：
◆结构或构件达到最大承载力（包括疲劳）
◆结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）
◆结构塑性变形过大而不适于继续使用
◆结构形成几何可变体系（超静定结构中出现足够多塑性铰）
◆结构或构件丧失稳定（如细长受压构件的压曲失稳）
◆结构因局部破坏而发生连续倒塌承载力能力极限状态计算内容：
◆结构构件应进行承载力（包括失稳）计算
◆直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算
◆有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算
◆必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算
◆对于可能遭受偶然作用，且倒塌可能引起严重后果的重要结构，宜进行防连续倒塌设计正常使用极限状态ServiceabilityLimitState
是指结构或构件达到适用性能或耐久性能的某项规定限值的极限状态，可以理解为结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的状态。

超过该极限状态，结构就不能满足预定的适用性和耐久的功能要求。主要包括以下几种情况：
◆过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正常使用（吊车）等）；
◆过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）；
◆过大的振动（不舒适）；
◆影响正常使用的其他特定状态。正常使用极限状态验算内容：
◆对需要控制变形的构件，应进行变形验算
◆对不允许出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算
◆对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算
◆对舒适度有要求的构件，应进行竖向自振频率验算232.4概率极限状态设计法荷载效应S和结构抗力RR——结构抗力
结构抵抗作用效应的能力，如受弯承载力Mu、受剪承载力Vu、容许挠度[f]、容许裂缝宽度[w]Z——结构的功能函数，反映了结构构件完成预定功能的工作状态。结构的可靠度、失效概率和可靠指标◆为结构的可靠指标。结构的可靠度、失效概率和可靠指标直接与基本变量的平均值和标准差有关，并且还考虑了基本变量的概率分布类型。
即：概括了各有关基本变量的统计特性，从而可较全面地反映各影响因素的变异性。
此外，从结构功能函数出发，综合考虑了荷载和抗力变异性对结构可靠度的影响。◆规范规定的作为设计结构或构件时所应达到的可靠指标。是根据设计所要求的结构可靠度确定的，也称目标可靠指标。◆以结构的失效概率或可靠指标来度量结构的可靠度，并建立了结构可靠度与结构极限状态之间的数学关系，这种设计方法就是所谓的“以概率理论为基础的极限状态设计法”，简称“概率极限状态设计法”。◆理论上，当荷载、材料性能及几何尺寸等变量的概率分布及统计参数为己知时，可直接按设计可靠指标进行设计。

◆对于一般结构，这样设计过于繁琐也没有必要。目前我国和很多国家采用极限状态分项系数实用设计表达式。

◆简言之，概率极限状态设计法用设计可靠指标度量结构可靠度，用分项系数的设计表达式进行设计。即：通过荷载取值、材料强度取值以及分项系数三方面来保证相应的可靠度的。352.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式荷载效应组合设计值S2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式2.5实用设计表达式572.6建筑结构设计过程2.6建筑结构设计过程2.6建筑结构设计过程2.6建筑结构设计过程2.6建筑结构设计过程2.6建筑结构设计过程2.6建筑结构设计过程2.6建筑结构设计过程2.6建筑结构设计