PSR002结构安全控制理论与实践

1、 群主 中国 武汉PSR结构设计培训结构安全控制理论与实践结构安全控制理论与实践4结构安全是结构设计第一目标1235结构可靠度理论荷载与对应的结构设计状态控制实践中基于后果和可靠性设定的安全裕度设计实践中提高安全结构可靠度方法结构安全控制理论与实践1.结构安全是结构设计第一目标1)结构设计的几个目标 满足使用要求 满足耐久要求 满足安全要求结构安全控制理论与实践1.结构安全是结构设计第一目标2)安全目标具体要求 安全目标是基本目标；目标为：中荷不坏，大荷不垮安全目标实现基于逻辑清晰，不是某条公式来保障 安全目标逻辑基础是概率统计理论，采用可靠的设计参数 ，（举例有溶洞的场地）基本参数：荷载参数

2、可靠，材料参数可靠计算分析方法可靠：模型可靠（需要论证，与实际接近结构安全控制理论与实践2.结构可靠度理论1)概率论基础概率论从样本到统计值（工程中的概率统计），若随机变量X服从一个数学期望为、方差为2的高斯分布，记为N(，2)。其曲线如下：结构安全控制理论与实践2.结构可靠度理论2)概率论在结构安全控制中的应用 如何做到荷载以及荷载组合可靠（数据表达）如何做到材料可靠。举例：三个混凝土标准试块抗压试验得到的抗压强度值分别为：42MPa 、 48MPa 、 39MPa ，请问混凝土等级为多少？结构安全控制理论与实践2.结构可靠度理论2)概率论在结构安全控制中的应用对工程师要求：了解设计参数样本

3、特点，每个工程各有不同。根据样本的分布可靠性特点，能根据工程特点，以规范为基础，自我设定安全富裕度。举例：1.基于荷载概率不用：水罐基础和动力设备基础安全裕度；2.基于承载力力概率不同：地层简单的桩基础与地层复杂的桩基础安全裕度；结构安全控制理论与实践3.荷载与对应的结构状态控制1)荷载特点不确定性 ：方向、大小（是否发生);理论上，活荷载可以无穷大；对不用发生概率的荷载，经济角度考虑，让结构处于不同的状态根据发生概率：80%准永久荷载；60% 正常使用荷载；5%极限荷载，小于5%，超大荷载 结构安全控制理论与实践3.荷载与对应的结构状态控制2)结构状态指标60%概率荷载-结构正常使用状态：钢

4、结构和混凝土结构，要控制在一个合适的变形，合理的裂缝；5%概率荷载（荷载大，持续时间短）：不坏：主力构件弹性，辅助结构可以达到弹塑性超5%概率：不倒：主力结构弹塑性 结构安全控制理论与实践4.实践中基于后果和可靠性设定的安全裕度1)后果和可靠性评价修复可行性和代价（时间和其他损失）关系生命安全关系业主关注可靠性：参数可靠性，施工可控制 结构安全控制理论与实践4.实践中基于后果和可靠性设定的安全裕度2)安全裕度设置一般逻辑根据破坏后果：基础裕度1.25以上，框架1.15以上，次梁和板1.0；根据预警能力：裕度设定：节点部位1.3，抗剪1.25，稳定1.15，抗弯，1.05；安全强度是关键，正常状

5、态根据强度设计结果复合即可； 结构安全控制理论与实践5.设计实践中提高安全结构可靠度方法 1）明确安全目标）明确安全目标小荷载：耐久中荷载：不坏大荷载：不垮塌 2）分析结构行为技巧）分析结构行为技巧校核荷载方法： 基础反力（NV）与总荷载闭合；荷载输入错误：漏荷载、输错位置、重复输入。单荷载单独分析，分析敏感荷载分析：对结构应力贡献大于60%的荷载，分析荷载可靠性，分析荷载由那些构件相应；关键内力手算与软件比较对比，关键构件需手算与软件计算结果对比；重要构件采用两个不同软件计算比较两者结果；重要设计部位，采用两人设计结果比较；计算结果当与实际有差别时，应评估修正；结构安全控制理论与实践5.设计

6、实践中提高安全结构可靠度方法 只要按概率论方法设计，充分根据概率逻辑取设计参数，结构力学模型可靠，结构安全只要按概率论方法设计，充分根据概率逻辑取设计参数，结构力学模型可靠，结构安全是完全有保证的。是完全有保证的。正常使用状态下，结构距离真正破坏有多遥远；正常使用状态下，结构距离真正破坏有多遥远；日常值（q1）到标准值（q2）：q2/q2=1.2倍标准值（q2）到设计值（q3）：q3/q2=1.3倍材料（混凝土为例）设计值(R1)到标准值(R2): R2/R1=1.4标准值(R2)到样本均值(R3): R3=R2+1.645G（标准差） 可以约为R3/R2=1.3实际破换（R4）比单轴试验破坏（R3）：可以约为R4/R3=1.1 基于设计q3=R1 可以推导出日常值（q1）与实际破换（R4）的关系 R4/q1=1.1X1.3X1.4X1.3X1.2=3.12倍，与可靠度范围取值接近 换句话说，结构安全是由足够保证的。对于设计中偏大或偏小15%以内，大可不必要担心安全；1.2或0.8的增加或缩小，对整体安全不构成威胁； 结构安全关键是思路正确，过程正确，而不是精确。保证思路正确和过程正确根本靠结构安全关键是思路正确，过程正确，而不是精确。保证思路正确和过程正确根本靠工程师的思路和