混凝土基礎(chǔ)知識(shí)完整教程(六十六)

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二.設(shè)計(jì)方法
    1.影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素
    以S 表示荷載效應(yīng),指荷載作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力、變形等。以R表示結(jié)構(gòu)的抗力,指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受荷載效應(yīng)的能力,如承載力、剛度等。對(duì)于一般的工程結(jié)構(gòu),影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素可以歸并為荷載效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力兩個(gè)基本變量。那么
     Z = R- S
    Z為表示結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能狀態(tài)的函數(shù),簡(jiǎn)稱功能函數(shù)。
    Z>0結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài); Z<0 結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài);Z=0結(jié)構(gòu)處于臨界狀態(tài),一旦超過(guò)這一狀態(tài),結(jié)構(gòu)將不再能滿足設(shè)計(jì)要求。因此它也稱為極限狀態(tài)。
    影響S的主要因素是各種荷載的取值,是一隨機(jī)變量。影響R的主要因素有結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)和抗力的計(jì)算模式等,它們也都是隨機(jī)變量。例如,鋼廠提供的材料,其性能不可能沒(méi)有差異;在制作和安裝中,結(jié)構(gòu)的尺寸不可能沒(méi)有誤差;計(jì)算抗力所采用的基本假設(shè)和方法也不可能完全精確。隨機(jī)性因素的量值是不確定的,但卻服從概率和統(tǒng)計(jì)規(guī)律,采用概率理論處理隨機(jī)變量是最適宜的方法。
    2.概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法
    結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮下列兩種極限狀態(tài):
    (1)承載能力極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到承載能力,或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)。如限制受彎構(gòu)件截面上塑性區(qū)的發(fā)展不能超過(guò)某一限值,就是考慮使其不致產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的變形的一個(gè)例子。