工程結構荷載與可靠度設計原理複習

2022-06-18 06:27:02 字數 3016 閱讀 3251

第一章荷載型別

1.荷載:由**、運動物體的衝擊、制動或離心作用等產生的作用在結構上的其他物體的慣性力也均稱為荷載。

2.作用:能使結構產生效應(結構或構件的內力、應力、位移、應變、裂縫等)的各種因素總稱為作用。

3.荷載與作用的區別與聯絡.

區別:荷載不一定能產生效應,但作用一定能產生效應。

聯絡:作用屬於荷載的範疇。

第二章重力

1.土是由土顆粒、水和氣體組成的三項非連續介質。

2.雪壓:單位面積地面上積雪的自重。

3.基本雪壓:當地空曠平坦地面上根據氣象記錄資料經統計得到的在結構使用期間可能出現的最大雪壓值。

第三章側壓力

1.根據擋土牆的位移情況和牆後土體所處的應力狀態,土壓力可分為靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力。

三種土壓力的受力特點:

(1)靜止土壓力:擋土牆在土壓力作用下,不產生任何方向的位移或轉動而保持原有的位置,牆後土體處於彈性平衡狀態。

(2)主動土壓力:擋土牆在土壓力的作用下,背離牆背方向移動或轉動時,牆后土壓力逐漸減小,當達到某一位移量值時,牆後土體開始下滑,作用在擋土牆上的土壓力達到最小值,滑動楔體內應力處於主動極限平衡狀態。

(3)被動土壓力:擋土牆在外力作用下向牆背方向移動或轉動時,牆體擠壓土體,牆后土壓力逐漸增大,當達到某一位移時,牆後土體開始上隆,作用在檔土牆上的土壓力達到最大值,滑動楔體內應力處於被動極限平衡狀態。

2.水對結構物的力學作用表現在對結構物表面產生靜水壓力和動水壓力。靜水壓力可能導致結構物的滑動或傾覆;動水壓力,會對結構物產生切應力和正應力,同時還可能引起結構物的振動,甚至使結構物產生自激振動或共振。

3.(1)凍脹力:在封閉體系中,由於土體初始含水量凍結,體積膨脹產生向四面擴張的內應力,這個力稱為凍脹力。

(2)凍土:具有負溫度或零溫度,其中含有冰,且膠結著鬆散固體顆粒的土,稱為凍土。

(3)凍脹現象:冬季低溫時結構物開裂、斷裂,嚴重者造成結構物傾覆等;春融期間地基沉降,對結構產生形變作用的附加荷載。

(4)影響凍土的因素:土顆粒的大小和土顆粒外形。

第四章風荷載

1.基本風壓:按規定的地貌、高度、時距等量測的風速所確定的風壓稱為基本風壓。

通常應符合以下五個規定:標準高度的規定、地貌的規定、工稱風速的時距、最大風速的樣本時間和基本風速重現期。

2.風效應可以分為順風向結構風效應和橫風向結構風效應兩種。

3.速度為的風流經任意截面物體,都將產生三個力:物體單位長度上的順風向力pd、橫風向力pl以及扭力矩pm。

第七章荷載的統計分析

1.平穩二項隨機過程荷載模型的假定為:

(1)根據荷載每變動一次作用在結構上的時間長短,將設計基準期等分為個相等的時段,或認為設計基準期內荷載均勻變動次。

(2)在每個時段內,荷載出現(即)的概率為,不出現(即)的概率為;

(3)在每一時段內,荷載出現時,其幅值是非負的隨機變數,且在不同時段上概率分布是相同的,記時段內的荷載概率分布(也稱為任意時點荷載分布)為;

(4)不同時段上的荷載幅值隨機變數相互獨立,且與在時段上是否出現荷載無關。

2.一般可變荷載有如下代表值:標準值、準永久值、頻遇值和組合值。

3.結構荷載效應是指作用在結構上的荷載所產生的內力、變形、應變等。

第八章結構抗力的統計分析

影響結構構件抗力的因素很多,主要因素有三種,即:材料效能的不定性,幾何引數的不定性,計算模式的不定性。形成原因:

(1)材料效能的不定性是由於材料本身品質的差異,以及製作工藝、環境條件等因素引起的材料效能的變異,導致了材料效能的不定性。

(2)幾何引數的不定性是由於製作和安裝方面的原因,結構構件的尺寸會出現偏差,製作安裝後的實際結構與設計中預期的構件幾何特徵會有差異。

(3)計算模式的不定性主要是由抗力計算中採用的基本假定不完全符合實際或計算公式的近似等引起的變異性。

第九章結構可靠度分析

1.結構可靠度是指結構在規定的時間(一般指結構設計基準期,目前世界上大多數國家普通結構的設計基準期均為50年)內,在規定的條件(指正常設計、正常施工、正常使用條件,不考慮認為錯誤或過失因素)下,完成預定功能的概率。

2. 結構可靠;結構失效; 結構處於極限狀態

3.中心點法的優缺點:p146

4.可靠指標和功能函式(p138-p139)

5.結構體系失效模型(p152)

第十章結構概率可靠度設計法

1.(1)荷載能力極限狀態設計式

式中—結構重要性係數 —荷載效應組合的設計值 —結構構件抗力的設計值,按不同結構的有關規範確定。

說明:荷載效應組合的設計值應從下列組合值中取最不利值確定:

①由可變荷載效應控制的組合

②由永久荷載效應控制的組合

上述荷載效應組合中的荷載分項係數,按下列規定採用:

●永久荷載的分項係數

1)當其效應對結構不利時

對由可變荷載效應控制的組合,應取1.2;

對由永久荷載效應控制的組合,應取1.35;

2)當其效應對結構有利時

一般情況應取1.0;

對結構的傾覆、滑移或漂浮驗算時,應取0.9.

●可變荷載的分項係數

一般應取1.4;

對標準值大於的工業房屋樓面結構的活載應取1.3.

(2)正常使用極限狀態設計表示式

式中—結構或結構構件體達到正常使用要求的規定限值,例如變形、裂縫、振幅、加速度、應力等的限值。

說明:(1)對於標準組合

(2)對於頻遇組合

(3)對於準永久組合

其中—可變荷載的組合值係數;—可變荷載的頻遇值係數;—可變荷載的準永久值係數

對於一般住宅和辦公樓的樓面活荷載,其組合值、頻遇值和永久值係數分別為0.7、0.5、0.4;對於風荷載,其組合值、頻遇值和永久值係數分別為0.6、0.4、0.

2.(1)由於各國荷載和抗力標準值確定的方式不同,設計目標可靠度的水準也有差異,因此不同國家結構設計表示式的分項數值取值均不一致。

(2)各個國家的荷載分項係數、抗力分項係數和荷載標準值和抗力標準值是配套使用的,它們作為設計表示式中的乙個整體有確定的概率可靠度意義。千萬不能採用乙個國家的荷載標準或抗力標準值,而套用另乙個國家的設計表示式進行結構設計。

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