工程结构设计原理讲稿第三讲

结构设计原理第三讲第三讲：计算原则（1）

上一讲的主要内容1、混凝土结构组成及工作原理：由钢筋和混凝土结合成一体，共同发挥作用。发挥材料优势（混凝土的压、钢筋的拉），取长补短。是一种复合材料构件，工作过程相对复杂。2、钢结构组成及工作原理：单一材料构件，材料理想，工作原理简单。3、砌体结构组成及工作原理：用砂浆等胶结材料把砖、石或砌块等砌筑成一体的结构。是一种复合材料构件，工作过程相对复杂。第三讲：结构基本计算原则（1/28）一、结构上的作用二、结构的抗力三、结构的功能和极限状态四、设计的基本原则五、基于近似概率法的设计表达式六、本章要点第三讲：计算原则（2/28）

一、结构上的作用（1/5）1、作用及作用效应(1)作用引起结构内力和变形的一切原因。

直接作用：直接以力的不同集结形式作用于结构，也称为荷载；

间接作用：不是直接以力出现，但是对结构产生内力。(2)作用效应作用在结构上产生的内力和变形等。

由直接作用(荷载)引起的效应称为荷载效应。第三讲：计算原则（3/28）

一、结构上的作用（2/5）2、作用的分类(1)按照随时间的变异性分类

永久作用：不随时间变化，或变化幅度可以忽略；

可变作用：随时间变化，且变化幅度不可以忽略；

偶然作用：可能，但不一定出现，一旦出现效应很大。(2)按照随位置的变异性分类

固定作用：在结构空间位置上具有固定的分布；

可动作用：在结构空间位置一定范围内可以任意分布。(3)按照结构的反应分类：

静态作用：对结构不产生动力效应，或小的可以忽略；

动态作用：对结构产生动力效应，且不可以忽略。第三讲：计算原则（4/28）

一、结构上的作用（3/5）3、荷载的随机性与概率模式(1)永久荷载

性质：其量值是不确定的，其量值不随时间变化

数学描述：随机变量概率模式，基本服从正态分布(2)可变荷载

性质：其量值是不确定的，其量值也随时间变化

数学描述：把随机过程模式简化成随机变量模式

简化方法：分析荷载最大值分布规律，是一随机变量

分布规律：极值I型概率分布模式第三讲：计算原则（5/28）

一、结构上的作用（4/5）4荷载的代表值(1)实质：以确定值（代表值）表达不确定的随机变量，便于设计时，定量描述和运算。(2)取值原则：根据荷载概率分布特征,控制保证率。第三讲：计算原则（6/28）

一、结构上的作用（5/5）(2)代表值取值

永久荷载的代表值

标准值：取分布的平均值，保证率50%；

可变荷载的代表值

标准值：基本代表值，保证率尚未统一；

准永久值：对可变荷载稳定性的描述，等于标准值乘准永久值系数；

组合值：两种或（以上）可变荷载作用时，都以标准值出现的概率小，因此对标准值乘以组合系数进行折减。第三讲：计算原则（1）

下一讲的主要内容1、抗力的不定因素及取值2、结构的功能3、极限状态结构设计原理第四讲主讲教师：曹双寅舒赣平东南大学远程教育第四讲：计算原则（2）

上一讲的主要内容1、作用及作用效应作用：引起结构内力和变形的一切原因。作用效应：作用在结构上产生的内力和变形等。2、作用的分类按时间分：永久作用；可变作用；偶然作用。按位置分：固定作用、可动作用。按反应分：静态作用、动态作用：3、荷载的随机性及代表值目的：以确定值（代表值）表达不确定的随机变量；种类：标准值、准永久值、

组合值。第四崇讲：计算院原则掠（7嘴/2悠8）二、病结构绵的抗表力姥（1碗/2洽）1、吐抗力袖及其固不定主因素

抗力刺：抵情抗作仍用效叼应的帜能力

性质帆：与嘉时间映有关母的随签机过圆程

材料然的性端能，结结构渐尺寸竭等都草是随点机变亭量；

有些透材料兔的力风学性玩能是虹随时坦间变却化的躁。

简化立：忽比略随径时间倘的变垮化，爸用随尾机变兄量模响型描押述。

抗力麦不定绘性主坚要因钱素：

材料谢性能深的不拳定性

几参垃数的旺不定占性

计算绸模式暗的不赢定性第四弟讲：计算读原则薄（8霉/2攻8）二、竹结构译的抗怜力工（2搬/2究）2、坏材女料强封度的天标准艳值(1施)实雨质：甘以确懒定值营（标烛准值担）表车达不毫确定刻值，呢便于尖应用氏。(2宪)当标准冈值取添值：例根据困材料矩强度梳概率学分布删的0娃.0畜5分抢位值乖，即9李5%铅保证从率的间要求奔确定玩。3、值抗力酸的概板率分塔布模阶式(假波设)撕对数欢正态是分布第四累讲：计算潜原则哀（9扫/2击8）三、巷结构厚功能忠和极报限状搞态（篇1/犁2）1、汽结构缝的功固能（1执）安惜全性扁：要转求结票构承嘉担正萍常施鬼工和岗正常党使用绞条件支下，茎可能张出现鲜的各银种作拨用，趟而不讨产生龙破坏表。并俭且在片偶然美事件佩发生填时以纹及发即生后击，能祥保持每必需趁的整临体稳可定性红，不撞至于劣因局粒部损帽坏而挤产生逐连续沿破坏礼。（2防）适慰用性阀：要壁求结港构在剩正常御使用酱时满均足正抄常的沉要求屿，具有良答好的间工作旗性能雾。（3旷）耐躁久性帽要求键结构绝在正滥常使稍用和馆维护圆下，朗在规疼定的天使用期企内，信能够故满足亡安全忌和使告用功爸能要耳求。划如材料炭的老做化、挪腐蚀从等不疾能超串过规避定的远限制醒等。第四仁讲：计算慈原则油（1萝0/由28颈）三、趋结构属功能迎和极艇限状盈态（粮2/哑2）2、滔极限滚状态(1呆)定乓义：辫极限酒状态降是判哗别结竿构是渠否能剥够满警足其蠢功能稀要求膨的标准拌，指权结构址或结笋构一惊部分午处于驳失效杜边缘缝的状体态。(2代)分痒类：

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计算内结构包失效植概率

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优点吨：用尘统计娱特征纪值来搜反映答可靠国度，完不直凯接用止概率胖。

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