。当理工大￥ Changsha University of Science Technology 第1章绪论 >结构设计概论 >结构设计方法的发展 >结构可靠性的基本概念 贬眼桥 探索 0第1章绪论 05
Changsha University of Science & Technology 第1章 绪论 5 第1章 绪论 ➢ 结构设计概论 ➢ 结构设计方法的发展 ➢ 结构可靠性的基本概念 眨眼桥
。沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 1.1结构设计概论 >工程结构的设计使用年限 >结构的预定功能 >结构设计的变量及不确定性 >结构设计的目标与设计准则 0第1章绪论 06
Changsha University of Science & Technology 1.1 结构设计概论 ➢工程结构的设计使用年限 ➢结构的预定功能 ➢结构设计的变量及不确定性 ➢结构设计的目标与设计准则 第1章 绪论 6
。当理工大￥ Changsha University of Science Technology 一、工程结构的设计使用年限 >设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不 需要进行火修即可按预定目的使用的年限。 《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008) 规定了各类工程结构的设计使用年限。 表1-1房屋建筑结构的设计使用年限 类别 设计使用年限（年） 示例 5 临时性建筑结构 2 25 易于替换的结构构件 3 50 普通房屋和构筑物 4 100 标志性建筑和特别重要的建筑结构 0第1章绪论 07
Changsha University of Science & Technology 一、工程结构的设计使用年限 ➢设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不 需要进行大修即可按预定目的使用的年限。 ➢ 《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-2008） 规定了各类工程结构的设计使用年限。 第1章 绪论 7 类别 设计使用年限（年） 示例 1 5 临时性建筑结构 2 25 易于替换的结构构件 3 50 普通房屋和构筑物 4 100 标志性建筑和特别重要的建筑结构 表1-1 房屋建筑结构的设计使用年限
是沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 一、工程结构的设计使用年限 表1-2公路桥涵结构的设计使用年限 类别 设计使用年限（年） 示创 1 30 小桥、涵洞 2 50 中桥、重要小桥 3 100 特大桥、大桥、重要中桥 表1-3港口工程结构的设计使用年限 类别 设计使用年限（年） 示创 5~10 临时性港口建筑物 2 50 永久性港口建筑物 缺路桥涵结构的设计使用年限应为100年 0第1章绪论 08
Changsha University of Science & Technology 一、工程结构的设计使用年限 铁路桥涵结构的设计使用年限应为100年 第1章 绪论 8 类别 设计使用年限（年） 示例 1 5~10 临时性港口建筑物 2 50 永久性港口建筑物 表1-3 港口工程结构的设计使用年限 表1-2 公路桥涵结构的设计使用年限 类别 设计使用年限（年） 示例 1 30 小桥、涵洞 2 50 中桥、重要小桥 3 100 特大桥、大桥、重要中桥
。当理工大￥ Changsha University of Science Technology 二、结构的预定功能 结构的功能要求 (1)能承受在施工和使用期间可能出现的各种作用； (2)保持良好的使用性能； (3)具有足够的耐久性能； (4)当发生火灾时，在规定的时间内可保持足够的承载力； (5)在偶然事什发生时，结构能保持必需的整体稳國性，不出现与起因 不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌。 (1)、(4)、(5)为结构的安全性 (2)为结构的适用性 即为结构的三项预定功能 (3)为结构的耐久性 0第1章绪论 09
Changsha University of Science & Technology 第1章 绪论 9 二、 结构的预定功能 结构的功能要求 （1）能承受在施工和使用期间可能出现的各种作用; （2）保持良好的使用性能; （3）具有足够的耐久性能; （4）当发生火灾时，在规定的时间内可保持足够的承载力； （5）在偶然事件发生时,结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因 不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌。 (1) 、(4)、（5）为结构的安全性 （2）为结构的适用性 即为结构的三项预定功能 （3）为结构的耐久性
是沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 满足预定功能的措施 结构设计时，应根据下列要求系取适当的措施，使结构不出现 或少出现可能的损坏，使其满足预定功能的要求。 >避免、消除或减少结构可能受到的危害； >系用对可能受到的危害反应不敏感的结构类型； >系用单个构件或结构有限部分被意外移除或结构出现可接 受的局部损坏时，结构的其他部分仍能保存的结构奏型； >不宜采用无破坏预兆的结构体系； >使结构具有整体稳固性。 D第1章绪论 010
Changsha University of Science & Technology 第1章 绪论 10 满足预定功能的措施 结构设计时，应根据下列要求采取适当的措施，使结构不出现 或少出现可能的损坏，使其满足预定功能的要求。 ➢ 避免、消除或减少结构可能受到的危害； ➢ 采用对可能受到的危害反应不敏感的结构类型； ➢ 采用单个构件或结构有限部分被意外移除或结构出现可接 受的局部损坏时，结构的其他部分仍能保存的结构类型； ➢ 不宜采用无破坏预兆的结构体系； ➢ 使结构具有整体稳固性
及沙理工大 Changsha University of Science Technology 三、结构设计中的变量及不确定性 >结构设计中基本变量是代表物理量的一组规定的变量，用于表 示作用和环境影响、材料和岩土的性能以及几何参数的特征。 基本变量通常归纳为两大类：作用效用S和结构抗力R。 >工程结构在设计、建造、使用维护期间存在着大量自然因素以 及人为因素所致的不确定性，从而导致结构实际性能的不确定 性。结构设计时应对这些不确定性变量进行要善的处理。 >结构上的大部分作用，它们各自出现与否以及出现时量值的大 小，在时间和空间上均存在大量不确定性因素。 >结构抗力取决于材料强度、栽面尺寸、连接条件等因素。同样 这些影响因素也存在不确定性。 0第1章绪论 011
Changsha University of Science & Technology 三、 结构设计中的变量及不确定性 ➢ 结构设计中基本变量是代表物理量的一组规定的变量，用于表 示作用和环境影响、材料和岩土的性能以及几何参数的特征。 基本变量通常归纳为两大类：作用效用S和结构抗力R。 ➢ 工程结构在设计、建造、使用维护期间存在着大量自然因素以 及人为因素所致的不确定性，从而导致结构实际性能的不确定 性。结构设计时应对这些不确定性变量进行妥善的处理。 ➢ 结构上的大部分作用，它们各自出现与否以及出现时量值的大 小，在时间和空间上均存在大量不确定性因素。 ➢ 结构抗力取决于材料强度、截面尺寸、连接条件等因素。同样 这些影响因素也存在不确定性。 第1章 绪论 11
。沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 结构设计的基本变量 >结构的设计是一个定性分析和定量计算相结合的过程； >定性分析包括结构的概念设计、分析结果的预测以及对计 算结果正确性的判断； >定量计算是利用数学和力学方法根据给定的变量值对结构 的内力、变形等进行计算。 一弹性地基粱弹性地基粱 15.30 单位：m 0第1章绪论 012
Changsha University of Science & Technology 结构设计的基本变量 ➢ 结构的设计是一个定性分析和定量计算相结合的过程； ➢ 定性分析包括结构的概念设计、分析结果的预测以及对计 算结果正确性的判断； ➢ 定量计算是利用数学和力学方法根据给定的变量值对结构 的内力、变形等进行计算。 第1章 绪论 12
。当理工大￥ Changsha University of Science Technology 四、结构设计的目标与设计准则 >结构设计的目标是使结构在规定的设计使用年限内以适当 的可靠度且经济的方式满足规定的各项预定功能要求。 >为实现此目标，就要对结构进行合理的设计，而合理的设 计需要一个科学的设计准则。 >现行的设计准则采用量化的指标衡量结构完成预定功能的 概率，采用线性分离方法将单一安全条数加以分离，使其 表达为分项条数的形式，并建立了结构可靠度与分项系数 的对应关集，从而使结构可靠度理论实现设计实用化。 0第1章绪论 013
Changsha University of Science & Technology 四、 结构设计的目标与设计准则 ➢ 结构设计的目标是使结构在规定的设计使用年限内以适当 的可靠度且经济的方式满足规定的各项预定功能要求。 ➢ 为实现此目标，就要对结构进行合理的设计，而合理的设 计需要一个科学的设计准则。 ➢ 现行的设计准则采用量化的指标衡量结构完成预定功能的 概率，采用线性分离方法将单一安全系数加以分离，使其 表达为分项系数的形式，并建立了结构可靠度与分项系数 的对应关系，从而使结构可靠度理论实现设计实用化。 第1章 绪论 13
是沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 1.2结构设计方法的发展 >容许应力设计法 >玻损阶段设计法 安全 经济 >多象数极限状态设计法 >概率极限状态设计法一 结构可靠度 实际上人类历史早期并设有结构设计方法 完全是依靠工匠的工程经验进行建造 0第1章绪论 014
Changsha University of Science & Technology 第1章 绪论 14 1.2 结构设计方法的发展 ➢容许应力设计法 ➢破损阶段设计法 ➢多系数极限状态设计法 ➢概率极限状态设计法 实际上人类历史早期并没有结构设计方法 完全是依靠工匠的工程经验进行建造 安 全 经 济 结构可靠度
