按近似概率理論的極限狀態(tài)設計法

1、第三章第三章按近似概率理論的極限狀態(tài)設計法按近似概率理論的極限狀態(tài)設計法授課學時：4學時學習目的和要求1了解建筑結構的功能要求，結構的極限狀態(tài)和概率極限狀態(tài)設計方法的基本概念，結構的可靠度和可靠指標。2理解作用和作用效應，結構重要性系數(shù)，荷載和材料的分項系數(shù)，荷載組合。3掌握承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)實用設計表達式，并掌握表達式中各個符號所代表的意義。4理解荷載分類及其代表值，鋼筋和混凝土的強度標準值和設計值。5考慮到同學們還沒

2、有學過具體的截面計算和結構設計，因此建議在學完本書的主要內容后在重新學習本章以加深理解。教學重點：結構的極限狀態(tài)及其承載力表達式是本章的重點。教學難點：是結構可靠度中有關概率方面的數(shù)學內容。31極限狀態(tài)極限狀態(tài)311結構上的作用結構上的作用作用——是結構產(chǎn)生內力或變形的原因。作用分為：1）直接作用：荷載。2）間接作用：混凝土收縮、溫度變化、基礎沉降、地震等。作用效應：結構上的作用使結構產(chǎn)生的內力、變形、裂縫等。1、荷載的分類永久荷載；可

3、變荷載；偶然荷載。2、荷載的標準值：荷載的基本代表值荷載的不定性——隨機變量統(tǒng)計——具有一定概率的最大荷載值——荷載的標準值R——結構構件抗力當構件每一個截面滿足S≤R時，認為構件是可靠的，否則認為是失效的。根據(jù)概率統(tǒng)計理論，設S、R都是隨機變量，則Z＝R—S也是隨機變量，Z值可能出現(xiàn)三種情況：當Z＝R—S0時，結構處于可靠狀態(tài)；當Z＝R—S=0時，結構達到極限狀態(tài)；當Z＝R—S0時，結構處于失效(破壞)狀態(tài)。若要考慮結構的適用性和耐久

4、性的要求，則極限狀態(tài)方程可推廣為)(21nxxxgZ???????321結構可靠度結構可靠度老規(guī)范采用安全系數(shù)K（大于1）來保證結構安全，即結構構件的抗力與荷載效應的比值大于K說明結構安全，其實并不能反映結構的實際失效情況。由于抗力和荷載效應的隨機性，安全可靠應該也屬于概率的范疇，應當用結構完成其預定功能的可能性(概率)的大小來衡量，而不是用一個定值來衡量。結構的可靠性——結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。結構的可