工程结构可靠计算方法PPT学习教案

1、会计学1 工程结构可靠计算方法工程结构可靠计算方法 8.1可靠度的基本概念 第1页/共21页 8.1可靠度的基本概念 第2页/共21页 类别类别设计使用年限（年）设计使用年限（年）示示 例例 1 15 5临时性结构临时性结构 2 22525易于替换的结构构件易于替换的结构构件 3 35050普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物 4 4100100纪念性建筑和特别重要的建筑结构纪念性建筑和特别重要的建筑结构 8.1可靠度的基本概念 第3页/共21页 8.1可靠度的基本概念 第4页/共21页 S R Z=R-S= 0 Z0 可靠可靠 区区 Z0 失效区失效区 0 8.1可靠度的基本概念 第5页/共21

2、页 8.1可靠度的基本概念 第6页/共21页 8.1可靠度的基本概念 第7页/共21页 1z ( ) z fZ (0) f PP Z z (0) s PP Z Z O 2z 8.1可靠度的基本概念 Z Z Z 1 可靠指标 第8页/共21页 与与P Pf f的数值关系的数值关系 l可靠指标同样唯一反映结构可靠度，但不需知可靠指标同样唯一反映结构可靠度，但不需知 道各变量的确切分布函数，只需知道其统计参数道各变量的确切分布函数，只需知道其统计参数 就可获得可靠性度量。就可获得可靠性度量。 2.73.23.74.2 pf3.5 10-36.9 10-41.1 10-41.3 10-5 可靠指标可靠

3、指标 与失效概率运算值与失效概率运算值p pf f的关系的关系 8.1可靠度的基本概念 第9页/共21页 u 中心点法中心点法 只适用于基本变量为正态分布、功能函数为线性的情况只适用于基本变量为正态分布、功能函数为线性的情况 一、中心点法一、中心点法 1 1、结构功能函数为线性函数、结构功能函数为线性函数 i n i iX aaZ 1 0 根据概率论中心极限定理，当根据概率论中心极限定理，当n n，Z Z 近似服从正态分布近似服从正态分布 = = z z / / z z P P f f =1- =1- ( ( ) ) i X n i iZ aa 1 0 2 1 )( i X n i i a u

4、 验算点法（验算点法（JCSSJCSS建议）建议） 能够考虑非正态基本变量、非线性极限状态方程能够考虑非正态基本变量、非线性极限状态方程 8.2结构可靠度分析的实用方法（自学.了解） 第10页/共21页 = z / z P f =1- ( ) i i X n Xi n i i XXX X X g gZ 1 ,., 21 n XXXZ g,., 21 n i X i Z i i X X g 1 2 2 2、功能函数为非线性函数情况、功能函数为非线性函数情况 n XXXgZ,., 21 将将Z Z在各变量的均值点处展开成在各变量的均值点处展开成泰勒级数泰勒级数，并取线性项，并取线性项 8.2结构可

5、靠度分析的实用方法（自学.了解） 第11页/共21页 8.2结构可靠度分析的实用方法（自学.了解） 第12页/共21页 8.3结构体系的可靠度 第13页/共21页 （1 1）串联模型）串联模型 若结构中任一构件失效，则整个结构也失效，这类结构系统若结构中任一构件失效，则整个结构也失效，这类结构系统 串联模型串联模型 所有静定结构的失效分析所有静定结构的失效分析 串联模型串联模型 由脆性构件做成的超静定结构的失效分析由脆性构件做成的超静定结构的失效分析 串联模型串联模型 PPP SS 桁架杆件桁架杆件 8.3结构体系的可靠度 第14页/共21页 若构件中有一个或一个以上的构件失效，剩余的构件或失

6、效的延性构件，仍能维持整体结构的功能若构件中有一个或一个以上的构件失效，剩余的构件或失效的延性构件，仍能维持整体结构的功能 排架柱排架柱 所有超静定结构的失效分析所有超静定结构的失效分析 并联模型并联模型 （2 2）并联模型）并联模型 8.3结构体系的可靠度 第15页/共21页 (3)(3)串串并联模型并联模型 在延性构件组成的超静定结构中，若结构的最终失效状态不限于一种，则这类结构系统在延性构件组成的超静定结构中，若结构的最终失效状态不限于一种，则这类结构系统 串串- -并联模型并联模型 刚架刚架 截面塑性铰元件截面塑性铰元件 15 234 111555 2444 3 3 2 1 2 4 5

7、 1 3 4 5 2 3 4 8.3结构体系的可靠度 第16页/共21页 n i fi n i if PXPP 11 111 fi ni fi ni i ni f PPXPPmax , 1 min , 1 min , 1 )1 (11 n i fiffi ni PPP 1 max , 1 11 1 1、串联系统、串联系统 元件（元件（n n个）工作状态完全独立个）工作状态完全独立 元件（元件（n n个）工作状态完全相关个）工作状态完全相关 一般串联系统失效概率一般串联系统失效概率P Pf f 对于静定结构，结构体系的可靠度总对于静定结构，结构体系的可靠度总构件的可靠度构件的可靠度 8.3结构体

8、系的可靠度 第17页/共21页 2 2、并联系统、并联系统 元件（元件（n n个）工作状态完全独立个）工作状态完全独立 n i fi n i if PXPP 11 fi ni i ni f PXPP , 1, 1 minmin fi ni f n i fi PPP , 11 min 元件（元件（n n个）工作状态完全相关个）工作状态完全相关 一般并联系统失效概率一般并联系统失效概率P Pf f 8.3结构体系的可靠度 第18页/共21页 对超静定结构对超静定结构 当结构的失效形态唯一时，结构体系的可靠度总大于或等于（当结构的失效形态唯一时，结构体系的可靠度总大于或等于（ ）构件的可靠度）构件的可靠度 当结构的失效形态不唯一时，结构每一失效形态对应的可靠度总大于或等于（当结构的失效形态不唯一时，结构每一失效形态对应的可靠度总大于或等于（ ）构件的可靠度，而结构体系的可靠度又总小于等于（）构件的可靠度，而结构体系的可靠度又总小于等于（ ）每一失效形态所对应的可靠度）每一失效形态所对应的可靠度