第二章概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理15課件講解

第二章

概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理01§2.1概述02§2.2概率極限狀態(tài)法的概念03§2.3我國(guó)規(guī)范規(guī)定的計(jì)算方法目錄第二章概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法§2.3我國(guó)規(guī)范規(guī)定的計(jì)算方法第二章概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法重點(diǎn)作用的分類和作用組合的計(jì)算結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況和作用的代表值

※熟悉結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況和作用的代表值；※掌握作用的分類和作用組合的計(jì)算。

教學(xué)目標(biāo)難點(diǎn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD60-2015》規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況有以下四類：持久狀況：考慮在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn)且持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的設(shè)計(jì)狀況，其持續(xù)時(shí)間一般與設(shè)計(jì)使用年限為同一數(shù)量級(jí)。例如橋涵建成后承受自重、車輛荷載等作用。該狀況是指橋梁的使用階段。——進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)。一、橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概況《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD60-2015》規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況有以下四類：短暫狀況：考慮在結(jié)構(gòu)施工或使用過程中出現(xiàn)概率較大，而與設(shè)計(jì)使用年限相比，其持續(xù)時(shí)間很短的設(shè)計(jì)狀況。例如橋涵施工或維修加固過程中承受的臨時(shí)性荷載?！话阒贿M(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)。一、橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概況《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD60-2015》規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況有以下四類：偶然狀況：

考慮結(jié)構(gòu)在使用過程中出現(xiàn)概率極小且持續(xù)時(shí)間極短的異常情況的設(shè)計(jì)狀況。例如橋涵使用過程中遭受的撞擊、火災(zāi)、爆炸等異常情況。——只進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。地震狀況：考慮在結(jié)構(gòu)遭受地震時(shí)的設(shè)計(jì)狀況。對(duì)于公路橋梁，在抗震設(shè)防地區(qū)必須考慮地震狀況?！贿M(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。一、橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概況二、作用及作用代表值1.作用的分類永久作用：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)始終存在，且其量值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的作用。結(jié)構(gòu)自重預(yù)加力二、作用及作用代表值1.作用的分類可變作用：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比較不可忽略的作用。汽車荷載風(fēng)荷載二、作用及作用代表值1.作用的分類偶然作用：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，出現(xiàn)的概率小，一旦出現(xiàn)其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用。撞擊火災(zāi)二、作用及作用代表值1.作用的分類地震作用：發(fā)生地震時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的作用。二、作用及作用代表值1.作用的分類常見作用所屬類別編號(hào)作用分類作用名稱1可變作用汽車荷載2汽車沖擊力3汽車離心力4汽車引起的土側(cè)壓力5人群荷載6風(fēng)荷載7汽車制動(dòng)力8流水壓力9冰壓力10溫度影響力11支座摩阻力（公路橋）12列車橫向搖擺力（鐵路橋）13凍脹力（鐵路橋）二、作用及作用代表值1.作用的分類常見作用所屬類別編號(hào)作用分類作用名稱14永久作用（恒載）結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）15預(yù)加應(yīng)力16土的重力17土側(cè)壓力18混凝土收縮及徐變作用19水的浮力20基礎(chǔ)變位作用21偶然作用汽車、船只或飄流物撞擊力22施工荷載（鐵路橋）23地震作用地震作用二、作用及作用代表值2.作用的代表值標(biāo)準(zhǔn)值：指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，采用的各種作用的基本代表值。其值可根據(jù)作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大概率分布的某一分位值確定，若無充分資料時(shí)，可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)經(jīng)分析后確定?！豆窐蚝O(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）規(guī)定：（1）永久作用的代表值為其標(biāo)準(zhǔn)值。永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)綜合分析確定。（2）地震作用的代表值為其標(biāo)準(zhǔn)值。地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《公路工程抗震規(guī)范》（JTGB02）的規(guī)定確定。二、作用及作用代表值2.作用的代表值可變作用的組合值：當(dāng)橋涵結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受兩種或兩種以上的可變作用時(shí)，考慮到這些可變作用不可能同時(shí)以其最大值（即標(biāo)準(zhǔn)值）出現(xiàn)，因此，除了一個(gè)主要的可變作用（公路和城市橋涵結(jié)構(gòu)上一般為汽車荷載，也稱為主導(dǎo)可變作用）取標(biāo)準(zhǔn)值外，其余的可變作用都取組合值。這樣，即便有多種可變作用參與，可以使結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有大致相同的可靠指標(biāo)。

三、作用組合1.承載能力極限狀態(tài)計(jì)算表達(dá)式γ0——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)，按照公路橋梁結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)分別為1.1、1.0、0.9；Sud——承載能力極限狀態(tài)下，作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；R——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值。三、作用組合2.承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用組合基本組合：指永久作用設(shè)計(jì)值和可變作用設(shè)計(jì)值的組合，當(dāng)作用與作用效應(yīng)可按線性關(guān)系考慮的時(shí)候，作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值計(jì)算表達(dá)式為：γGi——第i個(gè)永久作用分項(xiàng)系數(shù)，其取值參見相關(guān)規(guī)范；Gik——第i個(gè)永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值；

三、作用組合永久荷載分項(xiàng)系數(shù)序號(hào)作用類別永久作用分項(xiàng)系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力不利時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力有利時(shí)1混凝土和圬工結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）1.21.0鋼結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）1.1或1.22預(yù)加力1.21.03土的重力1.21.04混凝土的收縮及徐變作用1.01.05土側(cè)壓力1.41.06水的浮力1.01.07基礎(chǔ)變位作用混凝土和圬工結(jié)構(gòu)0.50.5鋼結(jié)構(gòu)1.01.0三、作用組合3.正常使用極限狀態(tài)計(jì)算表達(dá)式S——正常使用極限狀態(tài)作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；C——結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的限值。三、作用組合2.正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用組合頻遇組合：永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值與汽車荷載的頻遇值、其他可變作用準(zhǔn)永久值相組合，當(dāng)作用與作用效應(yīng)可按線性關(guān)系考慮的時(shí)候，作