工程结构荷载与可靠度设计原
1、构建承受荷载的各种作用分类原则:
作用形式 :直接和间接;
时间变异 :永久、可变、偶然;
空间位置变异 :固定、自由
2、荷载:结构自重、风荷载、地震作用、车辆荷载、人群荷载、冲击力、撞击力、制动力、离心力。
3、永久荷载:标准值; 可变荷载:标准值、频遇值、准永久值和组合值(建筑结构、公路工程结构可靠度设计统一标准)
4、荷载标准值是荷载的基本代表值,是工程结构设计时采用的主要代表值。
5、设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数。
6、工程结构设计的目的就是保证结构具有足够的抵抗环境中各种作用的能力,满足预定的功能要求。
7、抗力主要受结构材料性能和结构构件的几何参数的影响。
8、可靠度是对结构可靠度的概率度量,即结构子在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。(规定条件:正常设计、施工、使用;规定时间:设计基准期;预定功能:结构的安全性、适应性和耐久性。)
9、极限状态:承载能力、正常使用极限状态。
10、我国工程结构的设计方法经历了容许应力法、破损阶段法、极限状态设计法、概率极限状态设计法。
11、结构的自重是指组成结构的材料自身重量产生的作用,属于永久作用。G=γV
12、汽车荷载分为车道荷载和车辆荷载两种形式。车道荷载 布荷载和集中荷载组成。
桥梁结构的整体计算(车道荷载)桥梁结构局部荷载、涵洞、桥台和挡土墙压力的计算(车辆荷载)。两者作用不可叠加。
13、汽车荷载分为公路一级和公路二级两个等级。城市桥梁的设计汽车荷载分为两级:城A级、城B级
14、汽车荷载的折减:
多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减(横向折减)(≥2)
大跨径桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减(大于150m)
15、公路桥梁(人行道):汽车荷载+人群荷载(≤50m3kN/m2 ≥150m2.5kN/m2 50m-150m线性内插求得)
16、土地的测线压力是指挡土墙后填土因自重或外荷载作用对墙产生侧向压力。根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,可将土压力分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种。
17、风压:气流遇到结构物的阻挡,会形成压力气幕。一般风速越大,风对结构体产生的压力越大。影响因素:地貌特征、地表高度
18、基本风压
标准高度的规定:10m高为标准高
标准地貌的规定:空旷平坦地貌
平均风的时距:10min;最大时距越大,平均风速越小
最大风速的样本时间:1年
基本风速的重现期:一般结构50年,桥梁100年;基本风速的重现期越大,其年保证率P0越高,则基本风速越大。
19、作用于结构上的风可对结构产生三种力:顺风向风力PD,横风向力PL和扭风力矩PM
由风力产生的结构位移、速度和加速度响应称为结构的风效应。
20、顺风向风力:平均风(稳定风)和脉动风(阵风脉动)
平均风(稳定风)等效为静力侧向荷载;脉动风是引起结构顺风向振动的主要原因,桥梁设计计算时还常将脉动风分为背景分量和惯性力分量。顺风向脉动风效应需要按照随机振动理论进行分析。
21、震级是用来反映地震强度大小的指标,它表示一次地震释放能量的多少。
地震烈度是指某一地区的地面和各类建筑物、构筑物遭受到一次地震影响的强弱程度,也是用来反映地震强度大小的指标。
地震基本烈度指某一地区在今后一段时间内,在一般场地条件下,按一定的超越概率可能遭受的最大地震烈度,它是一个地区进行抗震设防的依据。
抗震设防烈度是按国家规定的权限批准,用来作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况下取50年