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《结构设计原理》第三版 叶见曙 复习第17章PPT课

时间:2020-12-20 13:50

  《结构设计原理》第三版 叶见曙 复习第17章PPT课件_语文_初中教育_教育专区。青海大学 结构设计原理 结构设计原理 张萌洁 青海大学 教授班级:交通2011(1、2) 青海大学 结构设计原理 第一部分 整体概述 THE FIRST PART OF THE OVERALL O

  青海大学 结构设计原理 结构设计原理 张萌洁 青海大学 教授班级:交通2011(1、2) 青海大学 结构设计原理 第一部分 整体概述 THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT 青海大学 结构设计原理 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 1、结构设计的目的 使所设计的结构,在规定时间内以足够的概率完成所有 预期功能的要求。 2、结构设计的预期功能要求 结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各 种荷载、外加变形、约束变形等的作用 ——承载能力 结构在正常使用条件下具有良好的工作性能——适用性 安 结构在正常使用和正常维护条件下,在规定的时间内, 全 具有足够的耐久性——耐久性 性 在偶然荷载作用下或偶然事件发生时和发生后,结构仍 能保持整体稳定性,不发生倒塌——稳定性 青海大学 结构设计原理 3、结构的可靠性 安全性、适用性和耐久性统称结构的可靠性。 4、结构的可靠度 是结构可靠性的度量,指在规定的时间内,在规定的 条件下,完成预期功能要求的概率。 5、设计基准期 概念:是进行结构可靠性/可靠度分析时,考虑持久设 计状况下各项基本设计变量与时间关系所采用的基准时间 参数 设计基准期取值:国际上取值标准不一,多取50~120 年,重大结构适当延长;中国公路桥梁设计规范统一取 100年。 青海大学 结构设计原理 设计基准期与使用寿命 设计基准期:考虑持久设计状况下各项基本变量与时间关 系所采用的基准时间参数。 使用寿命:为结构或构件在正常维护条件下,不需要大修 即可按其设计规定的目的正常使用的时间。 结构的使用年限超过设计基准期时,表明它的失效概率可 能会增大,不能保证其目标可靠指标,但不等于结构丧失 所有要求功能甚至报废,通常使用寿命大于设计基准期。 青海大学 结构设计原理 6、结构的极限状态 可靠状态:结构能够满足各项功能要求而良好工作的 状态 失效状态:可靠状态以外的其他工作状态 极限状态:上述两者的临界/边际状态 分三类: 承载能力极限状态:对应于安全功能要求,失去平衡 ,结构构件或连接处因超过材料强度而破坏,失稳,结构 转变成机动体系 ; 正常使用极限状态:对应于适用和耐久功能要求,变 形,局部损坏,振动,沉降过大等; 破坏-安全极限状态:对应于偶然、特殊作用下的安全 功能要求,允许局部损伤,避免整体倒塌 青海大学 结构设计原理 7、结构功能函数 是描述结构满足功能要求的情形或程度(工作状态) 的函数,结构抗力R与作用效应S之差 Z=g(R, S)=R- S 结构抗力R:结构构件承受内力和变形的能力,它是结 构材料性能和几何参数等的函数。 作用S:施加在结构上的集中力或分布力,或引起结构 外加变形或约束变形的原因,它分为直接作用和间接作用 。 青海大学 结构设计原理 7、结构功能函数 可靠指标用来描述结构可靠度的原因 可靠指标计算简单,且与可靠度有一一对应的数量关系; β值愈大,失效概率Pf值就愈小; β值愈小,失效概率Pf值就愈大。 青海大学 结构设计原理 8、目标可靠指标[β] 为使结构设计安全和经济合理,确定一个公众所能接受的 建筑结构的失效概率或可靠指标,称为目标可靠指标[β] ( 允许失效概率) 。 《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 502831999规定,持久状况的极限承载能力极限状态设计的目 标可靠指标 对于正常使用极限状态设计时,公路工程结构的目标可 靠指标可根据不同类型结构的特点和工程经验确定。 青海大学 结构设计原理 2.3 我国公路桥涵设计规范的计算原则 1、三种设计工况 2、承载能力极限状态计算表达式 3、持久状况正常使用极限状态计算表达式 青海大学 结构设计原理 1、三种设计工况 持久状况 定义:桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时 间很长的状况。 设计要求:必须同时进行承载能力极限状态和正常使 用极限状态的设计 短暂状况 定义:桥涵施工过程中承受临时性荷载/作用的状况。 设计要求:一般只进行承载能力极限状态设计,必要 时进行正常使用极限状态的设计 青海大学 结构设计原理 偶然状况 定义:桥涵使用过程中偶然出现的状况,如地震、车/ 船撞击等,出现概率极小。 设计要求:只需进行承载能力极限状态设计,保证主 要承重结构不至于因为非主要承重结构破坏或自身局部损 伤而丧失承载能力或发生连续倒塌。 青海大学 结构设计原理 2.3 我国公路桥涵设计规范的计算原则 1、三种设计工况 2、承载能力极限状态计算表达式 3、持久状况正常使用极限状态计算表达式 青海大学 结构设计原理 2、承载能力极限状态计算表达式 理论基础:塑性理论(极限状态下材料进入塑性) 计算内容:构件承载能力,结构/构件稳定性,必要时 应包括结构抵抗倾覆和滑移的设计计算 设计原则:作用效应最不利组合(基本组合)设计值 必须小于或等于结构抗力的设计值。 0Sd R 式中 γ0 :结构重要性系数, Sd:作用(或荷载)效应(其中汽车荷载应计入冲击 系数)的组合设计值; R:构件承载力设计值; 青海大学 结构设计原理 结构重要性系数γ0 体现不同重要程度的桥涵的可靠度要求差异,通过结 构重要性系数γ0来量化体现。 根据桥涵结构破坏后的严重程度,公路桥涵结构的设 计安全等级如下表如示: 安全等级 破坏后果 一级 很严重 桥涵类型 结构重要性系数γ0 特大桥、重要大桥 1.1 二级 严重 大桥、中桥、重要小桥 1.0 三级 不严重 小桥、涵洞 0.9 取值原则: 同一座桥梁只宜取一设计安全等级; 对个别构件允许在必要时作安全等级的调整,但调整后 同一座桥梁内各构件安全等级的级差不应超过一个等级。 青海大学 结构设计原理 2.3 我国公路桥涵设计规范的计算原则 1、三种设计工况 2、承载能力极限状态计算表达式 3、持久