鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法是我國(guó)目前工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法,也是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法。
若結(jié)構(gòu)超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)即稱為該功能的極限狀態(tài)。和其他建筑結(jié)構(gòu)一樣,鋼結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。
①承載能力極限狀態(tài):指當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力,或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)的極限狀態(tài),包括傾覆、強(qiáng)度破壞、喪失穩(wěn)定、疲勞破壞、結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或出現(xiàn)過(guò)度的塑性變形。
②正常使用極限狀態(tài):指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值時(shí)的極限狀態(tài)。當(dāng)達(dá)到此限值時(shí),雖然結(jié)構(gòu)或構(gòu)件仍具有繼續(xù)承載的能力,但在正常荷 載作用下產(chǎn)生的變形已使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不適于繼續(xù)使用,包括靜力荷載作用下產(chǎn)生過(guò)大的變形和局部損壞,或在動(dòng)力荷載作用下產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)等。
設(shè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗力用尺表示,作用對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生的效應(yīng)用S表示,Z=R—S=0代表極限狀態(tài)。因?yàn)镽和.s受到許多隨機(jī)性因素的影響而具有不確定性,是隨機(jī)變量,應(yīng)該用概率理論來(lái)進(jìn)行分析。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要解決的根本問(wèn)題是在結(jié)構(gòu)的可靠和經(jīng)濟(jì)之間選擇一種最佳的平衡,使由最經(jīng)濟(jì)的途徑建成的結(jié)構(gòu),能以適當(dāng)?shù)目煽慷葷M足各種預(yù)定的功能要求。結(jié)構(gòu)的可 靠性理論近年來(lái)得到了迅速發(fā)展,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)從傳統(tǒng)的定值設(shè)計(jì)方法,進(jìn)入以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,簡(jiǎn)稱概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。
概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法將影響結(jié)構(gòu)功能的諸因素作為隨機(jī)設(shè)計(jì)變量,因而對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的預(yù)定功能也只能實(shí)現(xiàn)一定的概率保證,即認(rèn)為任何設(shè)計(jì)都不能保證絕對(duì)安全,而是存在著一定風(fēng)險(xiǎn)。但是,只要其失效概率小到人們可以接受的程度,便可認(rèn)為所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是安全的。