工程结构荷载与可靠度设计原
4cz 2 319 3.8 106.2KPa 17 0 cz 1 h1h h22h h3 2 .4h .2分) 102 1 2 4 17 2.0 19 3.8 18(2 4.2
159.8KPa 19 1h.6 10 2 .0 cz3 18.2 10 4.2 140.6KPa (3分) 1 2h2 3h3 17 2.0 19 3.8 假定钢梁承受确定性的弯矩M 140KN m,钢梁截面的塑性抵抗矩W和屈服强度f都是随机变量,已知其分布类型和统计参数:
抵抗矩W:正态分布, 850.0 10m, 0.05 63
WW
屈服强度f:正态分布, 270MPa, 0.10 ff
用中心点法和验算点法计算钢梁的可靠指标 (本题14分)
解:功能函数为:抗力列式Z fW M fW 140000,或应力列式Z f
1)中心点法
(1)取用抗力列式
222 14000 89500N m, Z 2 W W 2 f WW f2 25658.9N m ffZfWM140000 f WW
可知可靠指标 3.48
(2)应力列式
M Z f 105.3MPa, W M2fZW M 27.0MPa 22f22WfWW22
可知可靠指标 3.9
可见中心点法采用不同的功能函数形式计算结果不同。
2)验算点法
抗力列式选用:Z fW M fW 140000
f W W 均为正态分布,不须进行当量转换,f ,于是在新坐标系中,极限状态方程为: fW
fW
)( W ) M 0 ( fffWW
1fW **2
ff*2(W ) (f )W
*, 2Wf* WW* f)2 (f* W)2, 第一次迭代W,f用平均值代入,于是有: *
( )( ) M 0,求出 ,计算过程如下表所示。
fffWWW
由上表可以看出,采用验算点法两步即可达到收敛。