概率极限状态设计法1

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1、第九章概率极限状态设计法基本内容：１结构设计的目标和要求２直接概率设计法３基于分项系数表达的概率极限状态设计法一结构设计的目标与要求1结构的极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态时就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态(1)承载力极限状态：对应于结构或结构构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，是判别结构是否满足安全性要求的标准(2)正常使用极限状态：对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，是判别结构是否满足正常使用和耐久性要求的标准１整个结构或结构构件的一部分作为刚体失去平衡（如

2、倾覆、滑移）２结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳）３结构转变为机动体系（超静定结构中出现足够多塑性铰）结构塑性变形过大而不适于继续使用４结构或结构构件丧失稳定（如细长受压构件的压曲失稳）５地基丧失承载能力而破坏１影响正常使用的或外观的过大的变形２影响正常使用或耐久性的局部损坏３影响正常使用的振动４影响正常使用的其他特定状态2结构安全等级和设计状况结构设计时应根据结构破坏可能产生后果的严重性，采用不同的安全等级重要建筑一般工业与民用建筑次要建筑物很严重严重不严重一级二级三级建筑物类型破坏后果安全等级建筑结构安全等级建筑物中各类

3、结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同(1)结构安全等级(2)结构的设计使用年限设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的日期类　　别1244设计使用年限52550100示　　例临时性结构易于替换的结构构件普通房屋和构筑物纪念性建筑和特别重要的建筑结构结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度、满足预定功能要求(1)持久状况：(2)短暂状况：(3)偶然状况：承载能力极限状态设计、正常使用极限状态设计承载能力极限状态设计、(需要时)正常使用极限状态设计承载能力极限状态设计对于不同的设计状况，可采用不同的结构体系、

4、可靠度水准和基本变量的设计值进行可靠度验算(3)设计状况3结构构件的目标可靠指标3.23.74.2脆性破坏2.73.23.7延性破坏三级二级一级安全等级破坏类型承载能力极限状态的目标可靠指标01.5可　逆不可逆β结构效应可逆程度正常使用极限状态的目标可靠指标二直接概率设计法在规定的时间段内，在规定的条件下，结构失效概率不应超过规定限值Pf≤P0用可靠指标表示的设计表达式β≥β0若结构功能仅与作用效应Ｓ、结构抗力Ｒ两个基本变量有关，且均服从正态分布求出要求的抗力平均值μR，则要求的结构抗力标准值RK=μR/xR三基于分项系数表达的概率设

5、计法1设计表达式按承载能力极限状态设计r0S≤R结构重要性系数，按建筑安全等级一、二、三分别取1.1,1.0,0.9按正常使用极限状态设计Sd≤C由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合2分项系数将影响结构可靠性的因素分为作用效应Ｓ与结构抗力Ｒ两个基本变量，假设均服从正态分布(1)荷载分项系数设只有永久荷载和一种可变荷载，荷载效应与荷载成线性关系引入式中CG、CQ—荷载效应系数写成分项系数形式其中(2)抗力分项系数分项系数与目标可靠指标β0及极限状态方程中包含的全部基本变量的统计参数有关1如果使结构构件可靠指标与目标可靠指标β

6、0一致，则随可变荷载效应与永久荷载效应比值改变，各系数随之改变，显然这不符合实用要求；2如果使荷载分项系数取定值，则设计结构构件的实际可靠指标不可能与目标可靠指标β0完全一致3分项系数确定原则和方法(1)荷载分项系数确定原则：在各项标准值给定情况下，选定分项系数使按极限状态设计表达式设计的各种结构构件所具有的可靠指标与规定的目标可靠指标之间在总体上误差为最小（即抗力在总体上误差为最小）式中R*Kij—第i种结构在第j种荷载作用下，根据规定目标可靠指标计算μR，然后按下式确定的结构构件抗力标准值RKij—第i种结构在第j种荷载作用下，按

7、实用设计表达式确定的结构构件抗力标准值统一标准计算得I随γG、γQ变化规律见图9-2，可见：●永久荷载效应与可变荷载效应同号γG、=1.2γQ=1.4I最小●永久荷载效应与可变荷载效应异号情况下，取γG=0.8、γQ=1.4时，结构构件所具有的可靠指标与同号情况β趋近，考虑经济效果和应用方便，统一标准规定：当永久荷载效应对结构有利时，取γG、=1γQ=1.4(2)抗力分项系数确定原则：对一组给定值，使Hi达到最小为条件（即某种结构构件在三种简单荷载效应组合下，对给定的可靠指标为最优）的抗力分项系数令　　　　可得统一标准并未提出统一值，

8、以便制订各规范时根据具体情况作适当调整作业思考题极限状态设计表达式是怎样体现可靠度的设计要求？总复习第一章绪论１作用的分类２作用效应、荷载效应、结构抗力３目前我国建筑桥梁结构设计采用的设计方法?４建筑结构设计需要考虑哪些