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PSR系列(5):结构设计安全目标与控制

发布于:2015-08-25 17:16:25 来自:注册考试/注册结构工程师 [复制转发]
1.结构安全保证率:对极限荷载S;95%,概率表达为P(R-S>0)=95%;从结构到构件,对任意材料做的结构要求一样;对极端荷载s1(所谓大荷载),保证率达到97%;
2. 结构安全控制方法:
2.1 结构设计控制状态控制目标:小荷正常、中荷不坏,大荷不跨
1)假设荷载由小变大,到有60%发生几率的时候(在结构的一生中,大多数时间都发生),要求结构处于的状态,称为标准组合下的正常使用状态;在这种状态下,对钢结构和混凝土结构,要控制在一个合适的变形;
对钢结构:结构在弹性范围内工作,荷载消失后结构回复原来的样子;
层间位移(基于涂装不破损坏);对不同的涂装,不同结构布置,控制值不同;
梁扰度满足使用要求,对不同的使用功能要求不同;住人建筑规范定,工业建筑,工艺定;
对混凝土结构:变形要求,变形太大不适合使用,导致局部专修破损;
裂缝控制要求,混凝土在受拉区,总是有裂缝的,钢筋的腐蚀与暴露时间比较长的有关,正常荷载发生的时间比较长,不像大荷载几分钟就消失。所以控制正常工况下的裂缝,可以控制结构的耐久性。
2)对荷载发生几率只有5%的荷载要求:
发生概率为5%的荷载为标准值的1.3~1.5倍。这个时候可以按照结构处于弹性的极端,很少局部可以达到塑性状态。如果我们想省钱,让结构局部破坏,这样的荷载就破坏,花钱去维修,划不来;如果我们多花钱,让结构承受更多的荷载,没有必要。就像每个人戴一顶避雷针那样;
3)对大于5%的荷载要求,结构有预警性不垮塌
理论上,结构的荷载可以无穷大,对于发生概率小于5%的荷载,由于发生的几率很小很小。尽量保证结构不跨,或保证结构预警性垮塌。比如防止脆性破坏。抗剪裕度比抗弯搞。看看抗震承载力调整系数和《结构可靠性统一标准》的可靠度值。结构上设计时实现预警性垮塌或不垮塌(徐有邻老先生说是鲁棒性,不知道搞什么菲姬一定要搞这样的名头),就是保证导致跨塔构件最后破坏。比如框架结构保证基础比柱后坏,框架比次梁和板后破坏。
2.2 只要按概率论方法设计,充分根据概率逻辑取设计参数,结构力学模型可靠(比较接近甚至模型),结构安全是完全有保证的。
1)正常使用状态下,结构距离真正破坏有多遥远;
日常值(q1)到标准值(q2):q2/q2=1.2倍
标准值(q2)到设计值(q3):q3/q2=1.3倍
材料(混凝土为例)设计值(R1)到标准值(R2): R2/R1=1.4
标准值(R2)到样本均值(R3): R3=R2+1.645G(标准差) 可以约为R3/R2=1.3
实际破换(R4)比单轴试验破坏(R3):可以约为R4/R3=1.1
基于设计q3=R1
可以推导出日常值(q1)与实际破换(R4)的关系
R4/q1=1.1X1.3X1.4X1.3X1.2=3.12倍,与可靠度范围取值接近
换句话说,结构安全是由足够保证的。,对于设计中偏大或偏小15%以内,大可不必要担心安全;1.2或0.8的增加或缩小,对整体安全不构成威胁;
结构安全关键是思路正确,过程正确,而不是精确。思路正确和过程正确 靠工程师的思路和基本手动评估,精确靠软件计算来保证。转载 丁 丁 土 木 论 坛

全部回复(2 )

只看楼主 我来说两句抢地板
  • wanvi
    wanvi 沙发
    原来楼主是个培训班,只给提纲,详细内容课上讲啊
    2015-10-06 10:08:06

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    赞同0
  • xyhdz2000
    xyhdz2000 板凳
    2015-08-26 08:48:26

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    赞同0
这个家伙什么也没有留下。。。

注册结构工程师

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