荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

1、教學(xué)提示：本章介紹了影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的主及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)的確定方法，闡抗力的主是結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料性能f、截面幾何參數(shù)a和計(jì)算模式的精確性p。它們都結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料性能的不定素引起的結(jié)構(gòu)中材料性能的變異性。在工程問題中，材料性能(如強(qiáng)度、彈性模量等)有代表性的生(或區(qū))量教學(xué)提示：本章介紹了影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的主及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)的確定方法，闡抗力的主是結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料性能f、截面幾何參數(shù)a和計(jì)算模式的精確性p。它們都結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料性能的不定素引起的結(jié)構(gòu)中材料性能的變異性。在工程問題中，材料性能(如強(qiáng)度、彈性模量等)有代表性的生(或區(qū))量f f (8-式中， fc ， 結(jié)構(gòu)構(gòu)件中材料性能值及試件材料性能值0 ， 01ff

2、sk1 (8-f0 0反映試件材料性能不定性的量f 和變異系數(shù) 為 1 (8-0 00 (8-f 反映試件材料性能不定性的量f 和變異系數(shù) 為 1 (8-0 00 (8-f 量0 、1 的平均值試件材料性能 fs f ，試件材料性能 fs 的變異系數(shù)及量0 的變異系數(shù)8.1f 280.3MPa，標(biāo)準(zhǔn)差f 21.3MPa值的平均值 =0.92，標(biāo)準(zhǔn)差 =0.032。規(guī)范規(guī)定的構(gòu)件材料屈服強(qiáng)度值為0 fk 240MPa。試求該鋼筋材料屈服強(qiáng)度 fy 的統(tǒng)計(jì)參數(shù)解：(1) 求0和f 0.032 21.3 ff(2) 計(jì)算屈服強(qiáng)度 fy 的統(tǒng)計(jì)參數(shù)： 0.92280.3 0 0.0352 0.0762

3、 f 8-1 各種結(jié)構(gòu)材料f Q23516MnQ235FQ23516MnQ235F結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的不定量a 表達(dá)a (8-aak式中a ，a 和變異系數(shù) 為結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的不定量a 表達(dá)a (8-aak式中a ，a 和變異系數(shù) 為 (8-ak (8-a 【例 8.2】根據(jù)鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范經(jīng)統(tǒng)計(jì)某預(yù)面寬度b允許偏差 解：(1) 截面寬度bh的均值和方差。b b 25 bk 198.5b22h h hk 498.5h295%時，有bmin b 1.645b b b 25 3.522 b 2.128b h h h hk 498.5h295%時，有bmin b 1.645b b b 2

4、5 3.522 b 2.128b h 2.128h計(jì)算截面寬度bh根據(jù)式(8-6)、式(8- 198.5 0.993， 2.128 bkb 498.5 0.997， 2.128 kh8 2 8-2 各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何特征a 結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算模式的不定(混凝土保護(hù)層厚度單向尺寸截面尺寸結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算模式的不定性，可用量p 表達(dá)0 (8-式中R0 式(8-8)Rc fa 的變異性對分析p 的影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)參結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算模式的不定性，可用量p 表達(dá)0 (8-式中R0 式(8-8)Rc fa 的變異性對分析p 的影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)參的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在考慮上述3種主要R PRP PRfc1a1，fc2

5、anf(8-(8- R R (8-PRp R(R(為抗力函數(shù)；結(jié)構(gòu)構(gòu)件中第i 種材料的構(gòu)件性能；與第i fi 、 ai 結(jié)構(gòu)構(gòu)件中第i與第i按量函數(shù)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的運(yùn)算法則，求出抗力R的統(tǒng)計(jì)參數(shù)R Rfc，a 1(8-2n 2 2(8-Ri i(8- 式中， Xi R(的有關(guān)變量 fci R (8-RRRkk 22(8-Rk Rk R(0i fki R (8-RRRkk 22(8-Rk Rk R(0i fki aki (8-RPf 0 fk a ak P f a (8-Rk 0 fk (8-RRk 222(8-結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的分布類由式(8-9a)、式(8-17)RfK f的基本代表值，它不僅是設(shè)計(jì)表fK定義在設(shè)計(jì)限定質(zhì)量相應(yīng)的材料強(qiáng)度 f 概率分布的 0.05 分位值上，這時相應(yīng)的偏低率 PK為 5%。當(dāng)材料強(qiáng)度 f 服從正態(tài)分布時有：fK 1.645(8-f當(dāng)材料強(qiáng)度符合式(8-20)所定義的標(biāo)準(zhǔn)值時，可近似地認(rèn)為其在質(zhì)量上等同于極限質(zhì)量水平。思考題習(xí)題16Mnf =380MPa，變異系數(shù)f =0.053K0 思考題習(xí)題16Mnf =380MPa，變異系數(shù)f =0.053K0 K =0.975，變異系數(shù)f =0.011K =1.015，變異系數(shù)f =0.0247K =1.025，變異系數(shù)f =0.05k0 fK =340MPa2. ( 5mm3mm) 為( 3mm，2