10-23
10.3.5 我国建筑结构设计表达式
• 可变荷载的组合值系数ci 楼面活荷载， ci =0.7； 风荷载，ci =0.6；
10-24
10.3.5 我国建筑结构设计表达式
●正常使用极限状态设计表达式
式中： C：结构或构件达到正常使用要求的规定限值， 例如边形、裂缝、振幅、加速度、应力等的 限值。
Qk1
2.5m
2.2m
2.5m
M Q1k M Gk ,VQ1k VGk , 由可变荷载效应控制的组合
G 1.2
S G SGk Q1SQ1k Qi ci SQik
M 1.2 19.44 1.4 37.5 1.4 0.7 30 105.228 kN m V 1.2 10.8 1.4 15 1.4 0.7 12 45.72 kN
10-28
例题10-1
Qk2 Qk2 qk Qk1
1 1 M Gk qk l 2 3 7.22 19.44 kN m 8 8 M Q1k aQk1 2.5 15 37.5 kN m
M Q 2 k aQk 2 2.5 12 30 kN m 1 1 VGk qk l 3 7.2 10.8 kN 2 2 VQ 2 k Qk 2 12 kN VQ1k Qk1 15 kN
10-25
10.3.5 我国建筑结构设计表达式 1) 标准组合
2) 频遇组合
3) 准永久组合
10-26
10.3.5 我国建筑结构设计表达式
• 可变荷载Qi的组合值系数ci 楼面活荷载， ci =0.7； 风荷载，ci =0.6； • 可变荷载Q1的频遇值系数f1 楼面活荷载， f1 =0.5； 风荷载，f1 =0.4； • 可变荷载Qi的准永久值系数qi 楼面活荷载， qi =0.4； 风荷载，qi =0.0；
10-16
10.3 结构概率可靠度设计的实用表达式
或
●关于设计表达式的主要结论
(1)若不同设计荷载变量所占的比重不同(ρ 值不 同)，则严格按验算点确定的分项系 数将不同；
10-17
10.3 结构概率可靠度设计的实用表达式
(2)预先设定各荷载分项系数，然后按可靠 度要求计算确定结构抗力分项系数，受不 同荷载变量间比值的大小影响较小。 (3)单一系数设计表达式的安全系数值受不 同荷载变量间比值的大小影响较大。 (4)设计变量的分布类型，对分项系数值的 大小有一定的影响。
10-21
10.3.5 我国建筑结构设计表达式 1) 由可变荷载效应控制的组合
2) 由永久荷载效应控制的组合
10-22
10.3.5 我国建筑结构设计表达式
• 永久荷载分项系数G (1) 当其效应对结构不利时： 对由可变荷载效应控制的组合，G =1.2； 对由永久荷载效应控制的组合，G =1.35； (2) 当其效应对结构有利时： 一般情况，G =1.0； • 可变荷载分项系数Qi 一般情况，Qi =1.4； 标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面活载，Qi =1.3；
10-27
例题10-1
已知：某钢筋砼屋面梁为简支梁，两端支承 在砖墙上，其计简图如下图所示。
作用于梁上的永久荷 载 qk=3 kN/m， 第一种可变荷载 Qk1=15 kN， 第二种可变荷载 Qk2=12 kN，
2.5m
Qk2 Qk1 qk
Qk2 Qk1
2.2m
2.5m
求该梁的最大弯矩和 最大剪力设计值。
i2
n
Qi 1.4, ci 0.7
10-29
10-18
10.3.4 规范设计表达式
●规范设计表达式
式中： 0：结构重要性系数； G：恒载分项系数； Q1、 Qi ：第1个和其他第i个可变荷载分项 系数；
10-19
10.3.4 规范设计表达式
SGk：恒载标准值效应； SQ1k：第1个可变荷载标准值效应，该效应大 于其他任何第i个可变荷载标准值效应； SQik ：第i个可变荷载标准值效应； ci： 第i个可变荷载的组合值系数； Rk(•)：结构构件的抗力函数(标准值)； R： 结构构件的抗力分项系数； fk： 材料性能的标准值； ak： 几何尺寸的标准值。
10.3 结构概率可靠度设计的实用表达式
或 可解得
10-13
10.3 结构概率可靠度设计的实用表达式
习惯上设计表达式采用设计值(公称值)，即
其中
可得
10-14
10.3 结构概率可靠度设计的实用表达式
●分项系数设计表达式
或
功能函数
10-15
10.3 结构概率可靠度设计的实用表达式
由结构可靠度分析的验算点法，可得满足可 靠度要求的验算点 由此可得各分项系数
10-9
10.2 结构概率可靠度的直接设计法
●定义：直接基于结构可靠度分析理论的设计 方法。 ●简单示例
已知µS、δ R 、δS，求µR 。 则由
10-10
10.2 结构概率可靠度的直接设计法
得
由上式可解得µR 。
10-11
10.3 结构概率可靠度设计的实用表达式
●单一系数设计表达式
由 得
10-12
经济越发达 → ps↑
ps ps↑ ps↓
社会经济承受力的影响
脆性结构 ps > 延性结构 ps
10-7
10.1 结构设计的目标
● 校准法
承认传统设计所具有的可靠度的合理 性，通过计算得出的传统设计的可靠度水 平作为参考目标可靠度。
10-8
10.1 结构设计的目标
设计可靠度指标
重要结构 一般结构 次要结构 3.7 3.2 2.7 延性结构 4.2 3.7 3.2 脆性结构
第10章 结构概率可靠度设计法
10.1 结构设计的目标
一、设计要求
R≥S 不能绝对满足，只能在一定概率意义下满 足，即 P{R≥S}=ps
10-2
10.1 结构设计的目标
二、目标可靠度
●可靠度β的大小对结构设计的影响 ps太大→成本高 ps太小→失效概率大 ●目标可靠度的确定 目标可靠度β的确定应考虑经济与安全 的合理平衡；
事故 汽车旅行 游泳 结构施工 电击 暴风
年死亡率
பைடு நூலகம்
10-5
10.1 结构设计的目标
年危险率 10-3 10-4 10-5 50年失效率
可承受人群 胆大的人 一般的人 不再考虑其危险性 公众心理 较安全 安全 很安全
10-6
10.1 结构设计的目标
结构重要性的影响
一般结构 重要结构 次要结构
结构破坏性质的影响
10-20
10.3.5 我国建筑结构设计表达式
●承载能力极限状态设计表达式
式中： 0：结构重要性系数； S：荷载效应组合的设计值； R：结构构件抗力的设计值(按不同结构的有 关规范确定)；
1.1 重要结构 (安全等级：一级)
0 =
1.0 一般结构 (安全等级：二级) 0.9 次要结构 (安全等级：三级)
10-3
10.1 结构设计的目标
一般需考虑以下四个因素： (1)公众心理； (2)结构重要性； (3)结构破坏性质； (4)社会经济承受力。 ●各种因素对目标可靠度的影响 公众心理的影响
10-4
10.1 结构设计的目标
一些事故的年死亡率
事故 爬山、赛车 飞机旅行 采矿 房屋失火 雷击
年死亡率