結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計方法第1頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)上的作用按時間的變異，可分為三大類：1、永久作用：在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或者變化與平均值相比可以忽略不計，或者變化是單調(diào)的并能趨于限制的作用，如結(jié)構(gòu)的自身重力、土壓力等。通常稱為永久荷載或恒荷載。2、可變作用：其值隨時間變化且變化與平均值相比不可忽略的作用，如樓面活荷載、橋面或路面的行車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。通常稱為可變荷載。3、偶然作用：在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時間很短的作用，如強(qiáng)烈地震、爆炸、撞擊等引起的作用，多為間接作用。第2頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月2、結(jié)構(gòu)上的作用效應(yīng)直接作用或間接作用作用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，由此在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力和變形，稱為作用效應(yīng)。軸力、彎矩、剪力、扭矩?fù)隙?、轉(zhuǎn)角、裂縫當(dāng)為直接作用，即荷載時，其效應(yīng)也稱為荷載效應(yīng)，用S表示。

SGk:永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。

SQk：可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。第3頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月3、結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力是指整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如構(gòu)件的承載能力、剛度等。內(nèi)力和變形結(jié)構(gòu)抗力用R表示。影響結(jié)構(gòu)抗力的因素：1、材料性能（強(qiáng)度、變形模量）2、幾何參數(shù)（構(gòu)件尺寸）3、計算模式的精確性（抗力計算所采用的基本假設(shè)和計算公式）第4頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)該滿足的功能要求：1、在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用，如荷載及外加變形或約束變形。2、在設(shè)計規(guī)定的偶然事件，如的證、爆炸等，發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性，即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不知發(fā)生連續(xù)倒塌。3、在正常使用時具有良好的工作性能，如不發(fā)生過大的變形或過寬的裂縫。4、在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能，如結(jié)構(gòu)材料的風(fēng)化、腐蝕和老化不超過一定限度。安全性適用性耐久性安全性、適用性和耐久性稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)可靠度指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間、條件下，完成預(yù)定功能的概率，它是可靠性的概率度量第5頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)功能的表達(dá)S<R

可靠S=R

極限狀態(tài)S>R

失效S——作用效應(yīng)ActionEffect

結(jié)構(gòu)上的作用引起的效應(yīng)R——結(jié)構(gòu)抗力Resistant

結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力對于砌體結(jié)構(gòu)承載力，應(yīng)該有γ0S<R

第6頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月砌體結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)按下列公式進(jìn)行最不利組合：第7頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月二、永久荷載G建筑結(jié)構(gòu)中的屋面、樓面、墻體、梁柱等構(gòu)件自重重力及找平層、保溫層、防水層等自重重力都是永久荷載，通常稱為恒荷載，其值不隨時間變化或變化很小。荷載標(biāo)準(zhǔn)值是建筑結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時采用的荷載基本代表值。由設(shè)計基準(zhǔn)其最大荷載概率分布的某一分位值確定。永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk可按結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定的尺寸和《荷載規(guī)范》規(guī)定的材料容重（或單位面積的自重）平均值確定，一般相當(dāng)于永久荷載概率分布的平均值。第8頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月三、可變荷載Q建筑結(jié)構(gòu)的樓面活荷載、風(fēng)荷載和雪荷載等都屬于可變荷載，其數(shù)值隨時間而變化。一般民用樓面活荷載分為持久性活荷載和臨時性活荷載兩種，持久性活荷載是經(jīng)常出現(xiàn)的，如家居數(shù)量、布置隨房屋用途變化；臨時活荷載是短暫出現(xiàn)的，如人員臨時聚會，上課等?？勺兒奢d標(biāo)準(zhǔn)值Qk《荷載規(guī)范》規(guī)定，辦公樓、住宅樓樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qk為2.0kN/m2第9頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月四、荷載組合值系數(shù)ψc當(dāng)結(jié)構(gòu)上作用有幾個可變荷載時，各可變荷載最大值在同一時刻出現(xiàn)的概率很小，若設(shè)計中仍用各荷載作用效應(yīng)設(shè)計值疊加，則可能造成結(jié)構(gòu)可靠度不一致，因而必須對可變荷載設(shè)計值再乘以調(diào)整系數(shù)ψc。對于風(fēng)荷載，ψc=0.6一般情況下，ψc=0.7對于書庫、檔案庫、貯藏室或通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房，ψc=0.9第10頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月五、荷載分項系數(shù)⑴永久荷載分項系數(shù)γG對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，取γG=1.2對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，取γG=1.35⑵可變荷載分項系數(shù)γQ一般情況下，取γQ=1.4當(dāng)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2時，取γQ=1.3六、荷載設(shè)計值荷載分項系數(shù)與荷載標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，稱為荷載設(shè)計值。第11頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月1、砌體結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)砌體結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)按下列公式進(jìn)行最不利組合：由可變荷載效應(yīng)控制由永久荷載效應(yīng)控制注：無法判斷結(jié)構(gòu)是由可變荷載效應(yīng)控制還是永久荷載效應(yīng)控制時，兩個都需要計算，并取兩者最大值。第12頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)僅有一個可變荷載時，可按下列兩個最不利組合進(jìn)行計算：第13頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月2、整體穩(wěn)定性驗算第14頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2.1】截面為490mm×370mm的磚柱，采用強(qiáng)度等級為MU10的燒結(jié)普通磚及M5混合砂漿砌筑，柱計算高度H0=5m，柱頂承受軸心壓力設(shè)計值為140kN，試驗算柱的恒荷載設(shè)計值及柱底截面的軸向力設(shè)計值。已知磚砌體密度為18kN/m3【解】

恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值GK=0.49X0.37X5X18=16.317kN

恒荷載設(shè)計值γGGK=16.317X1.2=19.580kN柱底截面軸心壓力設(shè)計值N=140+19.580=159.58kN第15頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月例2.2截面尺寸為370×490mm的磚柱，磚的強(qiáng)度等級為MU10，混合砂漿強(qiáng)度等級為M5，柱高3.2M,兩端為不動鉸支座。柱頂承受軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值=160KN（其中永久荷載130