《工程结构设计原理》.
工程结构荷载与可靠度设计原理
解决手段：模糊集合理论、模糊随机过程理论。
知识的不完善性：由于(yóuyú)人类认识上的局限性而造成的， 所以又叫主观认识的未确定性，如“人体有多少根头发”等。
解决手段：灰色系统理论。
2022/1/8
在结构(jiégòu)可靠性理论中以随机性为研究重点
第三页，共44页。
结构设计中的不确定性因素(yīn sù)
2022/1/8
第十九页，共44页。
验算(yàn suàn)点法基本原理
正态随机变量的情况
结构(jiégòu) Z gX1, X 2 ,....X n
功能函数
将Z在各变量的验算点X* （X1*, X2*,·····, Xn*）处展开成泰勒级数
Z
g(
X
1
,
X
2 ,,
X
n
)
n
(Xi
i 1
X
可靠度
失效概率
Ps PZ 0
0 f z (Z )dZ
Pf PZ 0
0
f z (Z )dZ
2022/1/8
Ps Pf 1
•结构可靠度满足： Z>0具有相当大的概率或 Z<0 具有相当小的概率； •通常采用失效概率来度量结构的可靠度。
第十页，共44页。
可靠(kěkào)指标
基本概念
i
)
g X i
X*
均值 (jū n
Z
g
(
X
1
,
X
2
,,
X
n
)
0
n
( X i
i 1
X
i
)
g X i
X*
zhí)
2022/1/8
结构设计原理ppt课件共63页
总论
钢管混凝土 （Concrete Filled Steel Tube）
参考书目： 《钢管混凝土结构：理论与实践》第2版， 韩林海著，科学出版社，2019 《钢管混凝土结构的计算与应用》，蔡 绍怀编著，中国建筑工业出版社，1989
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总论
钢骨混凝土（Steel Reinforced Concrete） （Encased Concrete）
总论
本课程的指导思想： 注重建立工程概念 注重培养综合能力 注重提炼科学知识 注重激发创新意识 从理论转向实际，从简单转向综合 理论分析与工程概念相结合 科学方法与工程创新相结合 培养土木工程师的基本素质
如何学好本课程
目的 Aims 概念 Concept 模型 Model 综合 Synthetic
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总论
FRP-混凝土（Fiber Reinforced Polymer Concrete）
总论
FRP-混凝土（Fiber Reinforced Polymer Concrete）
总论
FRP-混凝土（Fiber Reinforced Polymer Concrete）
CFRP 壳 混凝土主 梁
钢筋、钢管、钢骨等，作为主要承重材料 的结构。
素混凝土结构
钢骨混凝土结构
钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构
FRP-混凝土结构 纤维混凝土结构
钢管混凝土结构
钢-混凝土结构
总论
素混凝土结构 （Plain Concrete Structures）
以普通混凝土材料制作的结构。 主要用于承受压力而不承受拉力的结 构，如重力堤坝、支墩、基础、挡土 墙、地坪、水泥混凝土路面、飞机场 跑道及砌块等。
（Prestressed Concrete Structures）
《结构设计原理》课程标准
《结构设计原理》课程标准《结构设计原理》课程教学标准（适用于：铁道工程（单招）专业，参考学时：60）一、前言（一）课程基本信息1.课程名称：结构设计原理2.课程类别：专业平台课3.课程编码：0*****4.学时：60学时(理论：40学时；实训：20学时)5.适用专业：铁道工程（单招）（二）课程性质1.课程性质结构是土木工程中最基本的元素，《结构设计原理》课程围绕着工程中常用的钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的设计计算进行理论和实践性的教学。
《结构设计原理》是土木工程专业的一门重要的专业必修课程，是学生运用已学的《工程制图》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《工程材料》等知识，初步解决结构原理及结构设计问题的一门课程。
其特点是：兼具理论性和实用性且承前启后，为学好专业课打好基础的课程，也是学生感到比较难学的一门课程。
所以《结构设计原理》及其系列课程一直是土木工程专业的主干课，我校从开设的《结构设计原理》、《结构设计原理》课程设计，到毕业设计都渗透结构设计的理论，课程贯穿土木工程专业教学的所有环节。
我校交通与工程系成立以来，担任该课程的教师按照学校对人才培养的要求，认真进行课程的讲授和课程的建设，积极开展教学改革和教学研究，紧密结合工程实践，培养学生的综合素质，受到学生的好评。
本课程主要介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件受力特性、设计原理、计算方法和构造设计。
2.本课程的作用功能是培养学生掌握钢筋混凝土基本构件和结构的设计计算方法和与施工及工程质量有关的结构的基本知识，培养学生具有一般工业与民用建筑结构图纸的识读能力、基本构件的设计能力、使用和理解各种结构设计规范能力、解决工程结构实际问题的能力、综合分析问题的能力、学习能力和与人合作等能力，从而为继续学习后续专业课程奠定扎实的基础，以进一步培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的优秀品质，为今后从事施工生产一线的工作奠定良好的基础。
工程结构荷载与可靠度设计原理复习资料全
荷载与结构设计原理总复习题一、判断题1.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。
（N）2.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。
（Y）3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。
（Y）4.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。
（N）5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构力变形等效应的因素称为间接作用。
（Y）6.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。
（N）7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。
（N）8.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。
（N）9.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。
（N）10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系，但是两者不一定同时出现。
（Y）11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。
（N）12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。
（Y）13．考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。
（N）14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。
（Y）15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
（Y）16.波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。
（Y）17.先法是有粘结的预加力方法，后法是无粘结的预加力方法。
（Y）18.在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。
（N）19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。
（N）20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生力，而在超静定结构中产生力。
（Y）21.结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。
教案工程结构设计原理
教案-工程结构设计原理第一章：工程结构设计原理概述1.1 教学目标了解工程结构设计的基本概念理解结构设计的目的和重要性掌握结构设计的基本原则和方法1.2 教学内容工程结构设计的定义和意义结构设计的目标和重要性结构设计的基本原则和方法1.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答1.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第二章：结构设计的基本原则2.1 教学目标掌握结构设计的基本原则理解结构安全性和可靠性的重要性熟悉结构设计标准和规范2.2 教学内容结构设计的基本原则概述结构安全性和可靠性的概念和意义结构设计标准和规范的介绍和应用2.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答2.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第三章：结构设计的计算方法3.1 教学目标掌握结构设计的计算方法理解结构分析的基本原理熟悉结构计算的步骤和技巧3.2 教学内容结构设计的计算方法概述结构分析的基本原理和方法结构计算的步骤和技巧的介绍和应用3.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答3.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第四章：结构材料的选择与应用4.1 教学目标理解结构材料的选择的重要性熟悉常用结构材料的性质和特点掌握结构材料的应用和选择方法4.2 教学内容结构材料的选择的意义和重要性常用结构材料的性质和特点的介绍和比较结构材料的应用和选择方法的讲解和示例4.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答4.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第五章：结构设计的优化方法5.1 教学目标理解结构设计优化的重要性和意义掌握结构设计优化的方法和步骤熟悉结构设计优化的应用和效果5.2 教学内容结构设计优化的定义和意义结构设计优化的方法和步骤的介绍和示例结构设计优化的应用和效果的讲解和案例5.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答5.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第六章：静力平衡与受力分析6.1 教学目标掌握静力平衡的基本原理能够进行简单的受力分析理解静力平衡在结构设计中的应用6.2 教学内容静力平衡的定义与原理受力分析的基本步骤静力平衡在结构设计中的应用实例6.3 教学方法讲授和讲解图形演示和分析互动问答和解答6.4 教学评估课堂问答和讨论受力分析练习题课后作业和评估第七章：梁、柱和板的受力特性7.1 教学目标理解梁、柱和板的基本受力特性掌握梁的弯曲、剪切和扭转理论了解柱的轴心受压和偏心受压的受力特性熟悉板的结构行为和计算方法7.2 教学内容梁的弯曲、剪切和扭转理论柱的轴心受压和偏心受压的受力特性板的结构行为和计算方法7.3 教学方法讲授和讲解数值分析和案例研究互动问答和解答7.4 教学评估课堂问答和讨论受力特性分析练习题课后作业和评估第八章：剪力墙与框架结构设计8.1 教学目标理解剪力墙和框架结构的基本概念掌握剪力墙和框架结构的受力特点学会剪力墙和框架结构的设计方法8.2 教学内容剪力墙和框架结构的定义和应用剪力墙和框架结构的受力特点分析剪力墙和框架结构的设计方法介绍8.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答8.4 教学评估课堂问答和讨论设计计算练习题课后作业和评估第九章：结构动力学基础9.1 教学目标理解结构动力学的基本概念掌握单自由度体系的动力响应了解多自由度体系的动力响应9.2 教学内容结构动力学的定义和重要性单自由度体系的动力响应分析多自由度体系的动力响应分析9.3 教学方法讲授和讲解数值分析和案例研究互动问答和解答9.4 教学评估课堂问答和讨论动力学分析练习题课后作业和评估第十章：结构稳定性和扭转10.1 教学目标理解结构稳定性的重要性掌握结构稳定性的判别方法了解扭转对结构稳定性的影响10.2 教学内容结构稳定性的概念和意义结构稳定性的判别方法介绍扭转对结构稳定性的影响分析10.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答10.4 教学评估课堂问答和讨论稳定性分析练习题课后作业和评估第十一章：结构耐久性与腐蚀防护11.1 教学目标理解结构耐久性的概念和重要性掌握提高结构耐久性的措施和方法了解腐蚀对结构耐久性的影响及防护措施11.2 教学内容结构耐久性的定义和重要性影响结构耐久性的因素分析提高结构耐久性的措施和方法介绍腐蚀防护措施和材料的应用11.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答11.4 教学评估课堂问答和讨论耐久性和腐蚀防护分析练习题课后作业和评估第十二章：结构防火设计12.1 教学目标理解结构防火设计的重要性掌握结构防火设计的基本原则熟悉结构防火材料的性能和应用12.2 教学内容结构防火设计的意义和重要性结构防火设计的基本原则和方法结构防火材料的性能和应用介绍12.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答12.4 教学评估课堂问答和讨论防火设计分析练习题课后作业和评估第十三章：结构经济与成本分析13.1 教学目标理解结构经济与成本分析的概念和重要性掌握结构经济与成本分析的方法能够进行结构经济与成本的优化13.2 教学内容结构经济与成本分析的概念和重要性结构经济与成本分析的方法介绍结构经济与成本优化的策略和实例13.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答课堂问答和讨论经济与成本分析练习题课后作业和评估第十四章：结构模型的建立与模拟14.1 教学目标理解结构模型建立的重要性掌握结构模型的建立与模拟方法熟悉结构模型在设计中的应用14.2 教学内容结构模型建立的定义和重要性结构模型的建立与模拟方法介绍结构模型在设计中的应用和案例分析14.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答14.4 教学评估课堂问答和讨论结构模型建立与模拟练习题课后作业和评估第十五章：结构设计的综合案例分析综合运用所学结构设计原理和方法提升结构设计综合分析和解决问题的能力15.2 教学内容综合结构设计案例的选择和分析结构设计方法和步骤的运用15.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答15.4 教学评估课堂问答和讨论结构设计案例分析报告课后作业和评估重点和难点解析本文教案为“工程结构设计原理”，共包含十五个章节，涵盖了工程结构设计的基本概念、原则、方法、结构材料的选用、受力特性、设计优化等多个方面。
工程结构荷载与可靠度设计原理
《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习资料一、判断题1.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。
（N）2.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。
（Y）3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。
（Y）4.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。
（N）5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。
（Y）6.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。
（N）7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。
（N）8.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。
（N）9.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。
（N）10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系，但是两者不一定同时出现。
（Y）12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。
（Y）14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。
（Y）15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
（Y）18.在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。
（N）22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。
（Y）23.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。
（Y）24.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。
（N）25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。
（Y）26.不但风的作用会引起结构物的共振，水的作用也会引起结构物的共振。
（Y）27.平均风速越大，脉动风的幅值越大，频率越高。
（N）28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。
（Y）29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波，两者均可在液体和固体中传播。
工程结构设计原理
工程结构设计原理专业名称：土木工程、土木工程(建筑工程)课程名称：工程结构设计原理开课学期：第3、4学期考核办法：笔试，闭卷＋开卷先修课程：材料力学，建筑材料教材：（一）教学大纲一、课程的性质和目的工程结构设计原理是将混凝土结构、钢结构、砌体结构和组合结构的基本原理及基本构件有机地结合起来，以工程力学为基础，内力分析，应力与应变分析方法是相同的，突出的不同点是材料的特性，在掌握共性的基本原理基础上，以基本构件为主线结合不同材料结构的特点分类阐述，建立起从整体到局部，再综合的思维方法。
通过本课程的学习，可使学生掌握土木工程结构的基本知识和基本设计方法，为理解和掌握各种结构设计规范，继续学习《建筑结构设计》、《桥梁工程》、《地下结构工程》等专业课程奠定扎实的基础。
二、课程内容和教学要求第1章绪论1、了解建筑结构的发展；2、掌握结构的基本组成及种类；3、了解混凝土结构、钢结构以及砌体结构的特点。
第2章结构的基本计算原则1、了解结构荷载、荷载效应和结构抗力的随机性；2、掌握荷载、材料强度的代表值；3、掌握结构的功能、极限状态等基本概念；4、理解结构可靠性的概念和原理，掌握可靠度指标概念和取值；5、了解可靠性设计的一般设计方法和设计基本表达式；6、掌握以概率为基础的分项系数设计表达式；7、理解分项系数的概念，熟悉分项系数的种类和取值。
第3章结构材料的物理力学性能1、掌握材料的力学性能，包括强度及强度指标、变形及变形指标、应力应变关系及模量；2、掌握不同条件下的强度特点，包括简单条件下（压、拉等）、复杂条件下（约束受力、反复荷载、长期荷载等）；3、理解强度取值及选用，包括不同强度的获取方法：实验、不同强度之间的关系：实验回归；4、了解不同建筑材料的规格、特点及应用。
第4章构件的连接1、了解钢结构常用的连接方法为焊接和栓接。
焊接是主要连接方法；2、熟练掌握焊接连接的强度计算，一般可按危险点计算其所受的σf（按焊缝有效截面计算的应力）和τf 代入公式计算；3、熟练掌握螺栓连接的强度计算，对受剪和受拉螺栓连接，均是计算其最不利螺栓所受的力（剪力或拉力）不大于单个螺栓的承载力设计值；4、理解焊缝连接与螺栓连接的构造要求。
工程结构设计原理参考试卷及答案
重点看作业的18套试卷（重点）！18套试卷中有不明白的可以询问去听课的同学！第18套习题的最后一题计算题可能会考类似的题目！书P190例题6-4、6-5，会有类似计算题工程结构设计原理参考试卷及答案一、填空题1. 结构的功能包括安全性、适用性和耐久性。
2 •某批混凝土立方体抗压强度服从正态分布，抽样试验统计结果：强度平均值为"feu =35N/mm 2，均方差为二血=3.6N/mm 2，试确定立方体抗压强度标准值（95%保证率）为29.08 N/mm2。
23. 8.8级高强度螺栓的屈服强度为640 N/mm 。
4. 在进行受弯构件正截面承载力计算时，将实际的混凝土受压区混凝土应力分布状况简化为等效矩形分布，简化中遵循的两个原则是合力大小不变和合力点作用位置不变。
5. 在钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力计算中，进行截面限制条件的验算，是为了防止斜压破坏。
6. 轴心压杆承载能力的极限状态包括强度和稳定两个方面，可分别由式______________ 二=-f _________ 及 __ 二=f ______________ 表达。
A n ® A7. 钢梁丧失整体稳定性属于弯扭屈曲。
8. 在复核钢筋混凝土T形截面构件时，若A s - —Gb f h；，则说明中和轴在f y翼缘（翼缘、腹板）内。
9. 在钢筋混凝土弯剪扭构件的设计计算中，箍筋对正截面受弯承载力无（有、无）贡献，对斜截面受剪承载力有（有、无）贡献，对受扭承载力有(有、无)贡献。
10. 轴心受压钢柱的合理的截面形式应根据等稳定性条件来确定二、选择题(单选题)1. 一般来说，砼的棱柱体强度比立方体强度低，这是因为( C )(A)立方体振捣更为密实 (B )工程实际与试验室条件的差异(C)压力机垫板对立方体的摩擦作用影响大(D)棱柱体不容易做到轴心受压2. 砼在双向应力下(C )0(A)双向受压的强度基本等于单向受压(B)双向受拉下，一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而提高(C)双向受压下，一向的抗压强度随另一向压应力的增加而提高(D)双向受拉下，一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而下降3. 当砼应力((7 c/f c)不超过多少时，徐变为线性徐变( C )(A) 0.6 ( B) 0.75 (C) 0.5 ( D) 0.94. 我国砼规范以(B )概率法为基础。
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本章要解决什么样的问题
外荷载作用下的弯矩M
关键部位的应力σ＝M/W K=? σ≤[σ]/K
破坏时临界状态的应力分布
临界状态的弯矩抗力Mu＝σW 外荷载作用的弯矩M M<Mu/K? 或者其它形式？
难点：
– – – –
1、材料性能的非线性 2、材料性能的随机性 3、荷载作用的随机性 4、如何保证具有足够的安全程度？
(2)按照随位置的变异性分类
–固定作用 –可动作用
(3)按照结构的反应分类
– 静态作用 –动态作用
3、荷载的随机性与概率模式 随机变量和随机过程 (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：采用随机变量概率模式 – 分布规律：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
2、 材料强度 的代表值： 标准值
– 实质：以确
f(f)
定值表达不 确定值。 –取值：根 据材料强度 概率分布的 0 0.05分位值， 即具有95% 保证率的要 题[2-1] 已知混凝土立方体抗压强度实验统计结果：
fcu 31.27N / mm2
fcu 5.10N / mm2
–Z>0：处于可靠状态； – Z<0：处于不可靠状态，即失效； –Z=0：处于极限状态，此时的方程称为极限
状态方程
2、结构的可靠性 (1)结构设计的问题
– 本质：对比、控制R和S，即Z=R-S>0 – 问题： R 和 S 为随机变量，功能函数值 Z 也应是一 个随机变量
不能采取确定函数的方法对比，绝对保证R大 于S不可能！
– 解决方法： 控制可靠度，绝大多数情况下：R>S 允许极少数情况下： R<S
(2)结构可靠度和失效概率 可靠度，也称可靠概率：
是结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成 预定功能的概率，以 p s 表示。
失效概率：
结构不能完成预定功能的概率，以 p f 表示
规定的时间：设计基准期
– 荷载取值、材料强度…
2、极限状态 (1)定义：
极限状态是判别结构是否能够满足其功能要 求的标准； 是指结构或结构的一部分处于失效边缘的一 种状态。
(2)分类：
–承载能力极限状态——安全性
– 正常使用极限状态——适用性、耐久性
四、设计的基本原则
1、功能函数与极限状态方程 (1) 功能函数： (2)结果分析
Z R S g ( X 1 , X 2 ,....X n )
0
Z
3、可靠度的计算方法及可靠指标
(1)可靠指标
– 简单分析：
假设：只有两个随机变量R 和S ，相互独立，服从正 S 和 S R 、 态分布，已知 R 、
–确定功能函数值Z
f z(z)
Z R S
2 2 Z R S
σz pf
( z Z )2
2 2 Z
服从正态分布。求立方体抗压强度标准值。 解：
f cuk fcu 1.645 fcu 31.27 1.645 5.10 22.88N / mm2
3、抗力的概率分布模式 (1)统计方法：考虑上述三种主要的不定性因素； (2)分布模式： (假设)对数正态分布
三、结构的功能和极限状态
T0
t
二、结构的抗力
1、抗力及其不定因素 (1)抗力 • 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
永久荷载的代表值
– 标准值：取分布的平均值，保证率50%；
可变荷载的代表值
– 标准值：基本代表值 – 准永久值 ： 对可变荷载持续稳定性的一种
描述，等于标准值乘准永久值系数 – 组合值 ： 两种或两种以上可变荷载作用时， 都以标准值出现的可能性极小，因此对标 准值乘以组合系数进行折减，
Q t1 t2 t3 t4
1、结构的功能
（1）安全性 ：要求结构承担正常施工和正常使用
条件下，不产生破坏。在偶然事件发生时以及发生 后，能保持必需的整体稳定性，不至于因局部损坏 而产生连续破坏。
（2）适用性：要求结构在正常使用时满足正常的
要求，具有良好的工作性能。
（3）耐久性：要求结构在正常使用和维护下，在
规定的使用期内，能够满足安全和使用功能要求。 如材料的老化、腐蚀等不能超过规定的限制等。
fZ ( z)
1 2 Z
0
μz
Z
e
, z
–计算结构失效概率：
p f P( Z 0)
0
f Z ( z )dz
0
1 2 Z
e
( z Z )2
2 2 Z
dz
– 进行数学变换：
令：
t
z z
Z
2 把Z由正态分布 N ( Z , Z ) 变换成 N (0,1)
– 数学描述： 理论上：应采用随机过程概率模式 应用上：简化成随机变量概率模式
–分布规律：极值I型概率分布模式
4 荷载的代表 值
– 以确定值表
达不确定的 荷载量，这 些定值就是 代表值 – 取值原则： 根据荷载的 分布，控制 保证率 – 表达式
f(Q)
σ
Q
0
μ
Sk S (1 S S )
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（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和变形等反应。 由直接作用(荷载)引起的效应称为荷载效应。
2、作用的分类 (1)按照随时间的变异性分类
– 永久作用 – 可变作用 – 偶然作用
理论表达式
0
f z(z)
p f P(Z 0) f Z ( z)dz
σz pf 0 μz Z
ps P(Z 0) 1 p f
（3)可靠度三个水准
– 水准 I：是用随机变量的一阶矩（平均值）
f z(z) 加以概括 –水准II：用随机变量的一阶矩和二阶矩来描 述，采取线形化等一些数学简化。 –水准III：也称为全概率法，是以真实分布 进行精确计算。