概率极限状态设计法浅释

我国新订的建筑结构设计规范,从我国实际情况出发,总结了建国以来几个阶段的实践经验,吸取了国际上的先进设计方法,将以概率论为基础的可靠度理论,引入了各类结构的极限状态设计中,把我国结构设计水准推向到了一个新的阶段,无疑将促使我国的结构设计质量提到一个新的高度,有利于向国际先进水平靠拢,有利于开展国际问学术交流。近二十年来,随着建筑结构设计方法在国际间的不断演进,更为安全、经济、合理、适应性广泛的概率论-极限状态设计法,逐步脱颖而出,它使我们按传统采用单一总安全系数容许应力设计法所存在的弊病,得以有效地克服,使结构可靠性有了更为科学的依据,并为将来进一步争取实现全概率(真实)极限状态设计法开辟了道路。实施新规范,首先从根本上认识设计法的准则,掌握其基本特征,明确其内容与使用条件是十分必要的。为了顺利过渡到运用新法进行结构设计,我国各本新修建筑结构设计规范,都已按照我国1984年颁行的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84),结合已有设计习惯,妥善地进行了统一调整。大都将有关统计参数,由二阶矩概率法等效优化或校准,转化成为分项系数的设计表达式,并用内力或应力形式表达,有的还经试算所验证,这就为全面应用提供了方便。今后,除了在设计中应当准确理解、熟悉各分项系数的性质和作用,以及不同荷载效应组合、各种极限状态特点、构件和结构可靠指标的应用外,对于规范中尚待成熟、尚未完全解决的问题,还需继续注意创造条件,不断积累资料,进行探索、研究和调整,以便使这一先进实用设计法,能够进一步扩大应用范围,并且更加充实和完善。     

混凝土结构耐久性的概率极限状态设计法

混凝土结构耐久性设计中的一个重要方法就是概率极限状态设计法,这种方法根据描述耐久性劣化过程的数学模型,首先建立耐久性极限状态方程,再将环境作用与抗力作用的某个特征值与相应的分项系数代入极限状态方程,经验算就可在一定可靠度水准上得到耐久性设计参数的设计值.该法与我国混凝土设计规范的结构设计方法一致,其中的关键问题是选取描述耐久性劣化过程的数学模型与合适的设计参数.根据理论与经验相结合的碳化深度模型.选择混凝土保护层厚度与混凝土立方体抗压强度作为耐久性设计参数,建立了基于碳化寿命准则的耐久性概率极限状态设计方法,给出了碳化寿命耐久性接受准则、分项系数与设计表达式.该法适用于一般大气环境下不允许出现钢筋锈蚀的混凝土结构,根据设计表达式可直接确定满足使用寿命要求的保护层厚度与混凝上强度.     

国际标准引导我国工程结构采用概率极限状态设计法

“积极采用国际标准”是我国一贯的标准化方针。30多年来,在这一方针指引下,我国采用国际标准经历了一个由浅入深逐步实践的过程,积累了较丰富的经验。我国的工程结构设计,已由长期以来主要采用前苏联提出的极限状态设计法转变为当前主要采用近代的概率极限状态设计法,并已颁发了一系列配套的国家标准、行业标准和协会标准来促进和保证其实施。这是在国际标准指引下,历时30多年,通过国内大量的工作,逐步科学解决结构可靠性设计这个重要问题的过程。它在我国工程建设标准化实践中,有一定的典型意义。本文简要地阐明了这个过程的主要方面,并总结了一些有益的经验,以此作为对中国工程建设标准化协会成立30周年的纪念。     

结构概率极限状态设计中疲劳计算法浅述

按照国际标准《结构可靠性总原则》（１９９６）方法,浅述了结构概率极限状态设计中对结构疲劳计算的Ｓ—Ｎ线法、断裂力学法的大致过程。     

建筑结构安全度问题讲座(十)——建筑结构的近似概率极限状态设计方法

<正> 结构设计由定值法向概率法过渡,这是当前国际上的一个重要发展方向。近年来,已有不少国家和国际组织编制了或正在编制以近似概率法为基础的标准和规范。例如:加拿大已颁发了国家建筑法规及钢结构、冷弯型钢结构规范;西德土建规范委员会已编制了《建筑结构安全度规程草案》;北欧五国房屋建筑规程委员会已提出了《结构荷载与     

高层建筑钢结构实用概率极限状态设计

本文提出了高层钢结构的荷载组合系数与抗力分项系数,经计算满足可靠度要求。据此还提出了相应的厚板强度设计值的建议和高层钢结构的实用概率极限状态设计表达式,可作为普通钢结构设计规范GBJ17—88的补充和制订高层钢结构设计规程参考。     

钢结构的概率极限状态设计方法

本文重点讲解了建立在概率论基础上采用可靠指标的概率极限状态设计法,是如何应用和引入新订《钢结构设计规范》(GBJ17-88)中的。文章通过对荷载效应和结构构件抗力基本统计参数的分析;通过对旧规范的β值“校准”,对钢构件统一的抗力分项系数γ_R 值的由来,作了简要明确的阐述和说明。     

工程设计中的概率极限状态设计方法

在工程设计中，采取以概率论基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用以分项系数的设计表达式进行设计，是概率极限状态设计方法区另于一般根据限状态设计方法区另于一般根限状态设计方法的重点。概率极限状态设计法为电子计算机技术在工程界的应用和普及提供了一种光明的前景。本文试从一个工程设计的实例中来解释如何应用这种设计方法。     

工程结构可靠度设计统一标准及概率极限状态设计方法概述

一、推广概率极限状态设计方法的重要意义(一) 工程结构设计领域统一了认识,明确了方向1989年10月,建设部标准定额司在京主持召开工程结构〈设计统一标准〉编制工作座谈会。参加会议的有铁路、交通、能源、水利、建设等部门主管标准和科研工作的负责同志,以及《工程结构可靠度设计统一标准》、《铁路工程结构可靠度设计统一标准》、《港口工程结构可靠度设计统一标准》、《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》、《公路工程结     

冷弯薄壁型钢结构的概率极限状态设计法

本文介绍现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ 18-87)所采用的基于概率理论的极限状态设计方法,其中包括(?)次(?)阶矩概率法的基本原理,可靠指标的计算模式,参数,薄钢结构的抗力参数及设计表达式等。同时,对新、旧薄钢规范的设计方法作了简要的比较。     

极限状态设计法及应用

极限状态法是继许用应力法和破坏阶段法之后，提出的一种新的结构可靠性的设计方法，其原理是将结构置于各种可能的极限状态下进行分析，并引入了概率论数理统计和可靠性理论。介绍了结构可靠性设计方法的发展历史、目前应用较多的近似概率法和实用计算法的设计原理、国内外极限状态设计法的研究现状及实用计算法在起重机金属结构方面的应用。     

地基基础工程标准化与概率极限状态设计原则

90年代地基基础工程标准化工作面临如何贯彻概率极限状态设计原则的问题。本文回顾了80年代我国地基基础领域中可靠性研究的进展;分析了地基基础概率极限状态设计不同于上部结构的四个主要特点;对于将结构工程设计可靠性分析方法引入地基设计时必须考虑的基本概念,提出了五个值得注意的问题;并对今后工作提出了若干建议。本义是在中国工程建设标准化协会地基基础委员会成立大会暨地基基础标准技术讨论会上的专题报告。     

以概率为基础的承载能力极限状态设计方法

本文对抗震设计中采用以概率为基础的多系数截面抗震验算表达式的理论依据及其在一般工业与民用建筑设计中的应用步骤作了简要介绍，并对其中存在的问题进行了探讨。     

概率极限状态设计法计算扣件式钢管脚手架整体稳定性的研究

概率极限状态设计法是目前结构设计计算方法的全称．也是当前国际上结构设计先进的方法。它是以结构的失效概率来确定结构的可靠度，并采用调研、分析等方法，按照不同材料、形式、尺寸找出不同的可靠度指标，用以衡量结构的可靠度。这种设计方法的优点是可以使所设计的结构各类构件在不同情况下，有大致相同的可靠度，因而可以在宏观上做到合理地利用材料。     

排水固结法极限状态设计方法研究

在分析了排水固结法的设计参数的基础上建立了极限状态方程,通过典型算例及既有工点校准计算找出目前规范隐含的可靠指标,确定了各随机变量的分项系数;结合既有规范确定了路基结构重要性系数及路基稳定调整系数;根据既有工程经验提出了工法调整系数;建立了排水固结法极限状态设计表达式。最后对新长铁路及广珠铁路等软土加固地基,对比分析了总安全系数法与分项系数的极限状态设计法的结果,表明本文提出的极限状态设计方法与目前规范采用的方法设计水准是一致的。     

结构概率极限状态设计法的进展——国际标准《结构可靠性总原则》(1996)综述(一)

根据新版国际标准,系统地叙述了有关结构设计要求、极限状态设计原则、影响可靠性的变量、计算模型、概率设计原则、分项系数设计模式、作用代表值的估算、疲劳计算模型、基于试验模型的设计、现存结构的评定、质量管理和质量保证等问题,以阐明十多年来结构概率极限状态设计法在应用方面的进展.     

结构概率极限状态设计法的进展——国际标准《结构可靠性总原则》(1996)综述(二)

五、计算模型在新国际标准中,有关计算模型的内容较原标准有了较多的扩展.(一)一般概念计算模型是相关变量(一般为随机变量)之间一种物理的或经验的关系.计算模型应考虑相关的作用和环境影响,描述结构及其性能,乃至所考虑的极限状态.模型应力求简化,主要考虑决定性因素,忽略次要因素.经常遇到的模型有:(1)作用模型.(2)作用效应模型(结构模型):给出各种内力、内矩等.尚需考虑不同的结构反应:1)动态与静态反应;2)弹性与非弹性(塑性)反应;3)几何线性与几何     

结构概率极限状态设计法的进展——国际标准《结构可靠性总原则》(1996)综述(五)

十一、现在结构的评定这一部分也是国际标准中新增加的内容.(一)评定对象当有下列一种或几种情况时,现存结构的实际可靠性应进行评定:(1)现存结构经过修复,有新的结构构件加在原有的承重体系上:(2)为了确认现存结构能否抵抗由于用途改变或设计工作期延长而伴生的荷载,需要进行充分的校核;(3)由于与时间相关的环境效应引起了结构性能退化,或由于偶然作用(如地震)使结构受到破坏,现存结构需要进行修理;(4)对结构的可靠性有怀疑(如抗震).在某些情况下,应主管部门、保险公司、业主或     

结构概率极限状态设计法的进展——国际标准《结构可靠性总原则》(1996)综述(三)

七、分项系数设计模式(一)一般概念在结构设计的分项系数模式中,一般藉助于基本变量的设计值来表达各种不定性对结构可靠性的影响.为使结构处于期望状态,根据式(3.2),其设计条件为:g(F_d,f_d,a_d,θ_d,C,γ_n)≥0(7.1)式中,F_d为各种作用的设计值;f_d为各种材料性能的设计值;a_d为各种几何量的设计值;θ_d为各种考虑模型不定性变量的设计值;C为正常使用约束条件(设计限值);γ_n为考虑失效后果的结构重要性系数.它们均代表一种变量或包含若干变量的向量.基本变量可分为主要基本变量和一般基本变量.主要基本变量是量值对设计结果十分重要的基本变量,应在有关作用的和各种材料结构的设计标     

结构概率极限状态设计法的进展——国际标准《结构可靠性总原则》(1996)综述(四)

九、疲劳计算模型这一部分的内容在国际标准中是新增加的.(一)一般概念承受反复荷载的结构,在荷载水平远低于正常失效荷载时就有可能发生疲劳失效.如果疲劳失效是由裂缝扩展引起,则其失效过程可分为三个阶段:(1)初始阶段:裂缝形成;(2)发展阶段:在每一荷载循环周期均发生稳定的裂缝扩展;(3)失效阶段:由于脆性断裂或延性撕裂引起不稳定的裂缝扩展,或由于塑性变形导致截面缩小而破坏.在裂缝扩展阶段交替出现较大的塑性区,且经较少循环周期后就产生失效,这种机制称为低周疲劳.若塑性区很小,则称为高周疲劳.对疲劳夫效有两种主要的分析方法:(1)S-N