工程荷载与可靠度设计原理.docx

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1、第一章荷载：将由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。将能使结构产生效应(内力、应力、位移、应变、裂缝、挠度等)的因素统称为作用将可归结为作用在结构上的力的因素成为直接作用(荷载)；将不是作用力但同样引起结构效应的其他因素称为间接作用。1 .按随时间的变异分类：永久荷载/作用(permanentload/action)设计基准期内其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽视不计可变荷载/作用(VariabIeload/action)设计基准期内其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不行忽视偶然荷载/作用(accidentalload/action)设计基准期内消失或不肯定消失

2、，而一旦消失其量值很大且持续时间很短2 .按随空间位置的变异分类固定作用一在结构空间位置上固定分布可动作用一在结构空间位置上的肯定范围内任意分布3 .按结构的反应分类静态荷载/作用(staticload/action)对结构或结构部件不产生加速度或其加速度可忽视动态荷载/作用(Dynamicload/action)对结构或结构部件产生的加速度不行忽视效应：各种作用使结构构件所产生的内力、应力、位移、应变、裂缝等其次章重点：自重的计算结拓自重：是由地球引力产生的组成结构的材料重力，一般而言，只要知道结构各部件或构件的尺寸及所使用的材料资制，就可以依据材料的重度，算出构件的自重。结构脚全小H荷载警

3、域内的结构自重转化为平均楼面恒载Z=I4.95-7.43kNm2钢筋砂结构一般砖18kNm3土的自重应力即为土自身有效重力在土体中所引起的应力地下水位以下土的重度采用土也有逐重度上的饱和重度-水的重度雪重度S=雪压：单位面积地面上积雪的自重一般将楼面活荷载处理为楼面均布荷载。第三章重点：土压力的计算土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用，对墙背所产生的压力静止土压力：假如挡土墙在土压力作用下，不产生任何方向的位移和转动，则墙后土体处于弹性平衡状态，此时，挡土墙所受的土压力为静止土压力，用EO表示。如地下室的外墙。主动土压力：如挡土墙受到墙后填土的作用绕墙踵向外转动或平行移动，作用在墙背

4、上的土压力从静止土压力渐渐削减，当墙的移动或转动达到某一数量时，填土内消失滑动面，土体处于主动极限平衡状态。此时墙背上的土压力称为主动土压力，用Ea表示。被动土压力：挡土墙受外力作用向着填土方向移动或转动，挤压墙后填土，填土对墙身的土压力，从静止土压力值开头渐渐增大，当墙的移动或转动量足够大时，填土内消失滑动面。土体内的应力处于被动极限平衡状态。此时墙背上的土压力称为被动土压力，用EP表示。EaE0Ep第四章重点基本风压得确定风空气从气压大的地方向气压小的地方流淌而形成。气流遇到结构物的堵塞，会形成压力气幕，即风压。风速越大，风压越大。基本风压：按规定的地貌、高度、时距等测量风速所确定的风压。

5、基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地IOm高统计所得的50年一遇IOmin平均最大风速为标准。1.标准高度：距地面10米高度处2.地貌：比较空旷平坦地面3.公称风速的时距：IO分钟4.最大风速的样本时间：年平均5.基本风速重现期：50年重现期Hb=诏/1600第五章重点：计算地震力的方法及适用条件依据产生缘由分：火山地震陷落地震构造地震（地质构造）依据震源深浅分：浅源地震（30Okm）震级：衡量一次地震规模大小的数量等级地震能：岩层裂开释放的能量震级增大1级，地震能约增大32倍。烈度10：某地区患病一次地震影响的强度一次地震只有一个段级，但有很多烈度；同一地震，同一地区，震级越大，烈度越高

6、。地震波：岩层裂开时，将引起四周介质振动，并以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。体波一纵波（P波）压缩波，横波（S波）剪切波面波一瑞雷波（R波），洛夫波（1.波）结构设计基准期内超越概率为10%的烈度水平。抗震设防原则：小震不坏中震可修大震不倒地震作用的计算方法拟静力法，或称等效荷载法1）底部剪力法适用范围：高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较匀称的结构，以及近似于单质点体系的结构。方法：先计算出作用于结构的总水平地震作用，也就是作用于结构底部的剪力，然后将此总水平地震作用按肯定的规律安排给各质点。2）振型分解反应谱法适用范围：不符合底部剪力法适用条件的其他高层建筑

7、。方法：I）分别按反应谱曲线计算第j个振型第i楼层处的等效地震荷载；2）按静力方法分别计算各个振型的内力或位移；二准咏啰R窗合，求内力和位移阿簪空配嚓弹承整空看潇漂/系K晶?葭谭间乙，其对结构的影响相似与永久荷载。八八八E次为匕的一广加才第六章重点平稳二项随机过程模型荷载的各种代表值荷载的各种代表值：标准值Qk：在结构设计基准期T中具有不被超越的概率PK对于可变作用，也可用重现期来Tk来定义重现期是指连续两次超过作用值的平均间隔重现期为Tk的荷载值：也称为“Tk年一遇”的值，即在年分布密度中可能消失大于此值的频遇值：在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分50%）的荷载值。或，在设

8、计基准期内其超越频率为某一给定频率（50%）的荷载值。由于可变荷载的频遇值发生的概率小于准永久值，因此频遇值的数值大于准永久值。组合值：当作用在结构上有两种或两种以上的可变荷载时，由于荷载同时以最大值消失的概率很小,此时荷载的代表值可采纳其组合值,通常可表达为荷载组合系数与标准值的乘积,即Qko可变荷载：标准值、准永久值、频遇值、组合值永久荷载（恒载）：标准值第七章重点抗力的三种不定性的定义及计算误差传递公式抗力（R）的概念：结构抗力指结构承受外加作用的力量。结构抗力可分为四个层次：整体结构抗力、结构构件抗力、构件截面抗力、截面各点抗力对结构构件抗力的不定性起影响的主要因素有三方面，一是结构构

9、件材料性能的不定性Xm,二是结构构件几何参数的不定性Xa,三是结构构件计算模式的不定性Xpe一般认为它们是相互独立的随机变量,且与时间无关。结构构件材料性能的不确定性材料性能是指结构构件的各种物理力学性能，如强度、弹模、泊桑比、收缩、膨胀等等。由于材料本身的品质差异，导致了材料的不定性。几何参数不定性构件几何尺寸的偏差,会导致实际结构与设计中预期的构件几何特征有差异，这种差异即为构件几何参数不定性。结构构件计算模式的不确定性主要是指抗力计算中采纳的某些基本假定的近似性和计算公式的不精确性等引起的对结构构件抗力估量的不定性，有时被称为计算“模型误差第八章四项功能要求结构极限状态的分类牢靠度的定义

10、中心点法的计算工程结构的功能（四种）：能承受在施工和使用期间可能消失的各种作用；保持良好的使用性能；具有足够的耐久性能；当发生火灾时，在规定的时间内可保持足够的承载力；5）当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然大事时，结构能保持必需的整体稳固性，不消失与起因不相称的破坏后果，防止消失结构的连续倒塌。结构的极限状态结构能够满意功能要求而良好地工作，则称结构是“牢靠”的或“有效”的。反之，则结构为“不行靠”或“失效”。区分结构“牢靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状态”分为承载力量极限状态正常使用极限状态结构牢靠性：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的力量。牢靠度：结构牢靠性的概率量度。就是指结构在规定的使用期限内（设计工作寿命=50年）,在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定结构功能的力量。两种结构牢靠度分析的有用方法还有一种就是验算点法中心点法的计算由于在分析中采纳了泰勒级数在均值（中心点）绽开，故简称中心点法不考虑基本变量的实际分布，直接假定其听从正态或对数正态分布，导出结构牢靠度分析的表达式