概率极限状态设计法是目前结构设计计算方法的全称

《概率极限状态设计法是目前结构设计计算方法的全称》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、概率极限状态设计法计算扣件式钢管脚手架整体稳定性的研究○刘万锋(甘肃陇东学院建筑工程系)摘要：根据扣件式钢管脚手架的破坏主要是由于脚手架整体失稳造成的这一论断，本文利用概率极限状态设计法从立杆计算入手，分析了扣件式钢管脚手架整体稳定的计算方法，并证明了概率极限状态设计法可以进一步简化脚手架计算程序的优点。关键词：极限状态；概率计算；设计值；稳定系数；风荷载；弯矩值中图分类号：TU31文献标识码：A文章编号：概率极限状态设计法是目前结构设计计算方法的全称，也是当前国际上结构设计先进的方法。它是以结构的失效概率来确定结

2、构的可靠度，并采用调研、分析等方法，按照不同材料、形式、尺寸找出不同的可靠度指标，用以衡量结构的可靠度。这种设计方法的优点是可以使所设计的结构各类构件在不同情况下，有大致相同的可靠度，因而可以在宏观上做到合理地利用材料。1概率极限状态设计法简介1.1概率极限状态设计法[1]是“以概率理论为基础的极限状态设计法”的简称。承载能力的极限状态，即结构或杆件发挥了允许的最大承载能力的状态。或虽然没有达到最大承载能力，但由于过大的变形已不具备使用条件，也属于极限状态。所谓“极限状态”，就是当结构的整体或某一部分，超过了设计规

3、定的要求时，这个状态就叫做极限状态。极限状态又分为：承载能力极限状态与正常使用极限状态。这里讲“概率计算”，就是以结构的失效概率来确定结构的可靠度。过去容许应力法采用了一个安全系数K-5-（简称单一系数法），就是只用一个安全系数来确定结构的可靠程度。而现在采用了多个分项系数（简称多系数法），把结构计算划分得更细更合理，分别不同情况，给出了不同的分项系数。这些分项系数是由统计概率方法进行确定的，所以具有实际意义。来自于工程实践，诸多的分项系数从不同方面对结构计算进行修订后，使其材料得以充分发挥和结构更加安全可靠。这些

4、系数都是结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率（也即可靠度）。所以这个计算方法的全称应该为“以概率理论为基础的极限状态设计法”。1.2概率极限状态设计法属于半概率、半经验的计算方法在极限状态设计表达式中采用了多项系数，如结构重要性系数0、永久荷载分项系数G、可变荷载分项系数Q、可变荷载组合系数和结构构件抗力分项系数R等，这些分项系数和材料的抗力指标，都是在收集大量统计数据的基础上，采用概率方法确定的，表达了结构功能的极限状态。由于脚手架的设计计算缺乏系统的资料积累，尚不具备独立进行概率分析的条件及自

5、已的分项系数，所以借用工程结构的分项系数。考虑到脚手架的使用条件，处于露天及材料重复使用，不完全同于工程结构，故在采用了工程结构的分项系数之后，要对脚手架的结构抗力进行调整（乘以小于1的调整系数）。因此，目前脚手架的设计方法实质上是属于半概率、半经验的计算方法。2扣件式钢管脚手架整体稳定性的计算方法2.1立杆的稳定性[2]计算：不组合风荷载时：f组合风荷载时：f式中：N——计算立杆段的轴向力设计值φ——轴心受压杆件的稳定系数（查表）A——立杆的截面面积Mω——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩W——截面模量f——钢

6、材抗压强度设计值2.2N值的计算：不组合风荷载时：-5-N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4ΣNQK组合风荷载时：　N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣQK式中：NG1K——脚手架结构自重标准值产生的轴向力（可查表qk）NG2K——脚手架构配件自重标准值产生的轴向力ΣNQK——施工荷载标准值产生的轴向力（各层施工荷载总和），双排脚手架的内、外立杆按总和的1/2取值2.3求φ值：φ值根据λ值[3]查表“轴心受压构件的稳定性系数（Q235—A钢）”求得。=式中：λ——长细比i——截面回转半径（查表）

7、lo——计算长度。按下式计算：lo=kμh式中：k——计算长度的附加系数，取1.155h——立杆步距μ——考虑脚手架整体支撑情况的单杆计算长度系数。按下表采用：脚手架立杆的计算长度系数μ类别立杆横距m连墙杆布置二步三跨三步三跨双排架1.051.501.701.301.551.751.551.601.80单排架≤1.501.802.00从lo（计算长度）的计算公式中可以看出：（1）改变了“μ”值的含义立杆稳定性计算长度公式lo=μl中的μ值，原是表示单根立杆两端的支撑情况，如今此公式中的μ-5-值是通过对整体脚手架试

8、验和计算后的重新取值，它是综合了影响脚手架整体失稳的各种因素，同时还包括了立杆在大横杆荷载传递下的偏心（e=53mm）影响。所以lo=kμh立杆稳定性计算公式，虽然在表达形式上是对单根立杆的稳定计算，但实质上是对脚手架结构的整体稳定计算。（2）引进了“k”值原立杆稳定性计算长度公式为lo=μl，现在计算公式为lo=kμh，较原公式多了一个计算长度附加系数“k