第二章结构基本计算原则 结构上的作用 二、结构的抗力 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 本章要点
第二章 结构基本计算原则 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
结构上的作用 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
一、结构上的作用 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。 由直接作用(荷载)引起的效应称为荷载 效应
(2)作用效应 • 作用在结构上产生的内力。 • 由直接作用(荷载)引起的效应称为荷载 效应
2、作用的分类 作用的分类 按照随时间的变异性分类按照随位置的变异性分类按照结构的反应分类 永久作用可变作用偶然作用固定作用可动作用静态作用动态作用
2、作用的分类 作用的分类 按照随时间的变异性分类 按照随位置的变异性分类 按照结构的反应分类： 永久作用 可变作用 偶然作用 固定作用 可动作用 静态作用 动态作用
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:把随杋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|型概率分布模式
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
4荷载的代表值 (1)实质:以确定值(代P0 表值)表达不确定的 随机变量 便于设计时,定量描 述和运算 取值原则 根据荷载概率分布特征, 控制保证率
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。 取值原则： 根据荷载概率分布特征, 控制保证率。 0 μ σ f(Q) Q
(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95%; 可变荷载的代表值 ◇标准值:基本代表值,保证率尚未统 ◇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, 都以标准值岀现的概率小,因此对标准值乘以组 系数进行折减Q
(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95%； 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 。 q Qk c Qk
t十
Q t t1 t2 t3 t4 T0
结构的抗力 ·1、抗力及其不定因素 ·◆定义:抵抗作用效应的 ◆抗力不定性主要 能力 因素: ◆性质:与时间有关的随 机过程 ◇材料性能的不定性 ◇材料的性能,结构尺 寸等都是随机变量; ◆有些材料的力学性能 ◇几何参数的不定性 是随时间变化的。 ◇计算模式的不定性 ◆简化:忽略抗力随时间 的变化,用随机变量概率 模型描述
二、结构的抗力 • 1、抗力及其不定因素 • 定义：抵抗作用效应的 能力 • 性质：与时间有关的随 机过程 • 材料的性能，结构尺 寸等都是随机变量； • 有些材料的力学性能 是随时间变化的。 • 简化：忽略抗力随时间 的变化，用随机变量概率 模型描述。 • 抗力不定性主要 • 因素： • • 材料性能的不定性 • 几何参数的不定性 • 计算模式的不定性
2、材料强度的标准值 (1)实质 (2)标准值取值: ◆实质:以确定值表达·根据材料强度概率分 不确定值。 布的0.05分位值,即 具有95%保证率的要 ◆原因:便于设计生产 求确定的 应用时,定量描述、 运算和控制
2、 材料强度的标准值 • (1)实质 • 实质：以确定值表达 不确定值。 • 原因：便于设计生产 应用时，定量描述、 运算和控制。 • (2) 标准值取值： • 根据材料强度概率分 布的0.05分位值，即 具有95%保证率的要 求确定的： 0 μ σ f(f) f