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第二章
第二章
结构按极限状态法设计计算的原则
结构按极限状态法设计计算的原则
设计
预定的作用+材料的性能
功能要求
截面尺寸,配筋及构造要求
目录
1.结构设计方法的发展
2.概率极限状态设计法的基本概念
3.我国公路桥涵设计规范的计算原则
4.材料强度的取值
5.作用的代表值和作用效应组合
容许应力法
在规定的标准荷载下,按弹性理论计算得到的构件截面任一
点的应力不大于容许应力值
≤[]=f/K
f—结构材料的极限应力(强度),由实验而定;
K—安全系数,根据工程经验主观判断
优点:简单实用,把所有影响结构安全的不利因素用K1表示。
缺点:缺乏明确的结构可靠度概念,没有反映材料的塑性特征,
计算结果偏于保守。
破损阶段法
20世纪30年代前苏联学者首先提出考虑砼塑性特征的破坏阶段计算方法
K·S≤R
R—考虑材料塑性性能的整个截面的极限承载力,由试验得出的经
验公式计算;
S—最大荷载产生的内力;
K—安全系数,由经验确定
优点:反映材料的塑性特征;单一安全系数,简单实用。
缺点:缺乏明确的结构可靠度概念,没有考虑正常使用条件。
极限状态设计法
20世纪50年代前苏联同一位学者提出,破损阶段法的延伸。
S(k·q)≤R(f/k,f/k,A,b)
qiikckcskss
fck,fsk—材料强度,根据大量试验数据统计后,按一定保证率确定
的下限分位值,反映材料强度的变异性。
q—根据各种荷载的实测统计资料,按一定保证率的上限分位值;
k,k,k—荷载和材料强度的分项系数,经验确定;
qcs
A,b—截面几何尺寸。
s
优点:各分项系数用统计方法确定;材料和荷载不同的分项系数。
缺点:没有从整体考虑可靠度。
目录
1.结构设计方法的发展
2.概率极限状态设计法的基本概念
3.我国公路桥涵设计规范的计算原则
4.材料强度的取值
5.作用、作用的代表值和作用效应组合
2.概率极限状态设计法的基本概念
Ø可靠度
Ø结构极限状态
Ø失效概率和可靠指标
可靠度
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。
可靠性概率度量,建立在数学统计基础上,经过调查,统计,计算分析确定。
设计方法
TheDesignMethods
结构的可靠性
结构设计就是实现可靠性
与经济性的最佳平衡
适用性安全性
耐久性
结构极限状态(LimitState)
定义:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设
计规定的某一功能要求,则此特定状态为该功能的极限状态。
承载能力极限状态正常使用极限状态
承载能力极限状态ULS(UltimateLimitState)
对应于结构或构件达到最大承载能力或达到不适合于继续承
载的变形,从而丧失了安全功能
•整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡;
•结构构件达到最大承载力;
•结构转变为机动体系;
•结
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