砌体结构可靠度设计方法.ppt

砌体结构
主讲: 张露云
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四川农业大学建设与城乡规划学院
第2章砌体结构可靠度设计原理
学****要点:
√了解我国规范关于砌体结构设计的可靠度理论;
√掌握我国规范的砌体结构概率极限状态设计方法;
√掌握砌体强度标准值与设计值的计算原则。
§
起初砖石结构截面尺寸的确定全是凭经验的,而后逐渐采用弹性理论的许可应力计算方法进行计算;
20世纪30年代后期,前苏联注意到弹性理论计算和试验结果不符的问题。而对偏心受压构件计算,开始采用了修正系数;
我国1952年已开始照前苏联1943年规定,对偏心受压计算采用修正系数以较正确的估算承载力,以后又采用破坏阶段和三系数计算方法;
我国1973年颁布的《砖石结构设计规范》规定砖石结构设计计算应按材料平均强度的单一安全系数进行,而安全系数k则是采用多系数分析、单一系数表达的半统计、半经验的方法确定的;
根据国家颁布的《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001规定的,采用近似概率理论为基础的极限状态设计方法。
§ (Limit state design method)
§
整个结构物或结构物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。
设计统一标准中规定,结构的极限状态分为两类:承载力极限状态和正常使用极限状态。
承载力极限状态
这种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。
在砌体结构设计中,对任何承载的结构或构件都需要按承载力极限状态进行计算,以保证各个控制截面不发生破坏。
当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载力极限状态:
﹡整个结构物或结构物的一部分作为刚体失
去平衡;(如倾覆等)
﹡结构构件或连接因材料强度被超过而破坏;(包括疲劳破坏)
﹡结构变为机动体系;
﹡结构或结构构件丧失稳定。(如压曲等)
正常使用极限状态
这种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极限。如变形过大、裂缝过大、振动过大等影响正常使用,即超过了正常使用极限状态。
在砌体结构设计中,对于正常使用极限状态,主要通过构造措施加以保证,一般不进行验算。仅仅在个别情况下,才需要对构件进行变形验算。
§ 结构的作用效应S和结构抗力R
结构的作用效应S:作用对结构产生的效应(内力)等。
结构抗力R:是指整个机构构件而言,即结构构件所能抵抗的内力。
由于作用效应S和结构抗力R都不是确定性变量,而随荷载、材料强度、计算模式及几何尺寸等的变异具有明显的随机性,应采用随机变量或随机过程加以描述。
§ 结构的可靠度和可靠指标 (Reliability index)
结构物在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构的可靠度。