建筑结构工程的可靠性教材解读
一建建筑实务教材精简解析
1A410000 建筑工程技术1A411000 建筑结构与构造1A411010 建筑结构工程的可靠性1A411011 掌握建筑结构工程的安全性（1）、安全性：自重、吊车、风、积雪荷载作用，坚固不坏；地震、爆炸等不发生倒塌。
1、可靠性 （2）、适用性：吊车梁变形无法使用；水池裂缝不能蓄水。
（3）、耐久性：砼老化；钢筋锈蚀。
（1）、承载力：①、结构构件或连接因强度超过而破坏；②、结构或其一部分作为刚体失去平衡（倾覆、滑移）； 2、极限状态 ③、反复荷载作用下构件或连接发生疲劳破坏。
（2）、正常使用：①、构件在正常使用条件下发生过度变形； ②、构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽；③、在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅。
3、结构杆件5种基本受力形式：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转。
4、材料强度要求：抗拉强度、抗压强度、抗剪强度。
钢材 屈服强度、极限强度。
5、压杆临界力：P ij =202l EIπ影响压杆临界力的因素：①、材料 E ；②、截面形状和大小 I ；③、长度 l ；④、支承情况。
6、不同支座情况的临界力：受力个数越多，l 0越小，临界力越大。
（见图）3个约束L =2L 04个约束L =L 0(3)(2)(2)5个约束L =0.7L 0(3)(2)6个约束L =0.5L 0(3)(3)7、长细比λ是影响临界力的综合因素。
1A411012 熟悉结构工程的适用性1、悬臂梁端部最大位移 f=EIql 84，截面惯性矩I z=123bh。
影响f 因素：①、材料性能；②、材料截面；③、荷载；④、构件的跨度（影响最大）。
2、裂缝控制主要针对砼梁（受弯杆件）及受拉构件。
裂缝控制分3个等级： （1）、构件不出现拉应力；（2）、构件有拉应力，但不超过砼抗拉强度； （3）、允许出现裂缝，但宽度不超过允许值。
1A411013 熟悉建筑工程结构的耐久性1、设计使用年限分类：2、环境作用等级：3、大截面砼墩柱在加大钢筋砼保护层厚度前提下，砼强度等级降低幅度不应超过2个等级，且设计年限为100年和50年的构件，强度等级不应低于C25和C20。
建筑结构的检测和可靠性评估 ppt课件
匀布置，相邻两测点的净距不宜小 于20mm；测点距外露钢筋、预埋 件的距离≥30mm。测点不应在气 孔或外露石子上，同一测点只弹击 一次。每一测区面积0.04m2。
碳化深度测量：在有代表性的 位置（不少于构件测区数的30％） 测量碳化深度值，取其平均值为该 构件每测区的碳化深度值。
◆求出修正系数η；
◆求出各构件中不同测区混凝土强度的修正换算值；
◆将求出的各测区强度修正换算值替换其强度换算值，并代 入回弹法规程相应条文计算求得混凝土强度推定值 。
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2.1.4 混凝土中钢筋的检测
钢筋的检测可分为钢筋位置、保护层厚度、 直径、数量等项目。
1. 电磁感应法
（1）原理：探头内的线圈在通电时产生电磁场。
宽度、 高（厚）
度
板、梁、柱、墙板、 薄腹梁、桁架
±5
钢尺量一端及中部，取其中 较大值
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3.结构构件的挠度和垂直度
竖向变形大小可用钢丝拉线和钢尺量测；垂直度通常 用线锤、钢尺或经纬仪量测。
构件侧向弯曲允许偏差
名称
梁、柱、板 墙板、薄腹梁、
桁架
允许偏差（mm） L/1000且«15 L/1500且«15
用于检测混凝土遭受冻害或火灾等损伤的程度以 及建筑物墙体的剥离、渗漏等。
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2.1 混凝土结构的检测
2.1.3 混凝土强度的检测
测试方法有：非破损法、半破损法和综合法。
非破损法：以混凝土强度与某些物理量之间的相关性
为基础，检测时在不影响结构或构件混凝土性能的前提下， 测试这些物理量，然后根据相关关系推算混凝土强度标准 值。混凝土表面和内部的质量应一致。对于表面受冻害、 火灾以及表面被腐蚀的混凝土，不应采用这类检测方法。 非破损法有回弹法、超声脉冲法、雷达法、射线吸收与散 射法等。
建筑知识：建筑结构的可靠性和安全性
建筑知识：建筑结构的可靠性和安全性随着现代建筑工程的快速发展，建筑结构的可靠性和安全性成为了建筑界关注的焦点。
建筑结构作为建筑最基本的组成部分，直接关系到建筑的使用寿命和安全性，因此对其可靠性和安全性的保护非常重要。
一、建筑结构的可靠性建筑结构的可靠性是指建筑结构在正常使用条件下，不发生任何结构问题的概率。
为了保障建筑结构的可靠性，需要从材料、设计和施工等多个方面进行考虑。
首先，选择高质量的建筑材料，并在设计阶段充分考虑材料的物理和化学特性，保证其强度和耐用度。
此外，建筑结构设计需要考虑到各种自然灾害和不可预测因素，例如地震、暴风雨等。
同时，在施工过程中，需要严格按照设计图纸进行操作，确保所有结构部件的准确度和完整度。
质量控制部门需要对每个工作阶段进行检查，以确保所有结构部件的质量和精度。
所有的这些措施都是为了确保建筑结构的可靠性，减少未来发生意外事件的可能性。
二、建筑结构的安全性除了可靠性外，建筑结构的安全性也是非常重要的。
安全性是指建筑结构在任何情况下都能够保证住户和其他使用者的安全。
这涉及到多个方面，例如结构抗震能力、火灾风险、建筑物逃生通道设计等。
在地震等自然灾害发生时，结构的抗震能力至关重要。
建筑结构的设计必须考虑到结构在地震或其他自然灾害中的承受能力。
一些特殊的设计技术，例如建筑结构的防震技术、结构支撑技术和防火技术等，可以用来增加建筑结构的整体抵抗能力。
另外，在火灾风险方面，建筑结构的设计必须考虑到建筑物防火能力和疏散通道的构建。
设计人员可以在设计时使用火灾模拟和风险评估技术来测试建筑物的安全性和可靠性。
同时，适当的安全设备和紧急停电系统也应该在建筑物中设置，以确保在紧急情况下能够安全地疏散所有人员。
总之，建筑结构的可靠性和安全性是建筑工程中非常重要的因素。
在设计、施工和使用过程中，必须遵循一系列标准和规定，以确保建筑物的稳定性和安全性。
随着人们对建筑品质和安全性的要求越来越高，在保证建筑结构质量的同时，我们对建筑结构的安全性需求也在不断升级，这也将为未来建筑设计和施工提供更大的挑战与机遇。
建筑结构设计的可靠性分析与优化
建筑结构设计的可靠性分析与优化建筑结构设计的可靠性分析与优化是现代建筑设计中至关重要的一环。
一个可靠的建筑结构能够保障人们的生命安全和财产安全，同时也能提高建筑的使用寿命和工作效率。
本文将从分析可靠性的概念入手，探讨建筑结构设计的可靠性分析方法，并提出优化方案。
一、可靠性的概念与特点可靠性是指在给定时间和工况条件下，系统或组件在完成规定功能的过程中保持正常工作的能力。
建筑结构的可靠性主要包括结构的强度、稳定性、承载能力、位移控制等方面。
对于建筑来说，可靠性分析主要考虑极限状态和服务状态两个方面。
极限状态是指结构在极限荷载作用下仍能保持完整、安全、满足使用功能。
服务状态则要求结构在正常使用工况下不产生不满足使用要求的超出限度的变形。
建筑结构在同时满足这两个状态下才能保证可靠性。
二、建筑结构设计的可靠性分析方法1. 负荷计算方法负荷计算是建筑结构设计中的首要任务，也是可靠性分析的重要环节。
负荷计算需要考虑静载、动载和温度变化等因素对结构的影响。
通过合理选择和计算这些荷载，可以准确评估结构的可靠性。
2. 材料性能分析方法建筑结构的可靠性分析还需要考虑材料的性能。
材料的力学性能参数、耐久性能参数和疲劳性能参数等对结构可靠性具有重要影响。
通过对材料性能参数的分析和测试，可以更好地评估结构的可靠性。
3. 结构分析方法结构分析是建筑结构设计中的核心环节。
利用有限元分析、弹性分析和非线性分析等方法，可以对建筑结构的受力性能和变形性能进行模拟和预测。
通过结构分析，可以评估结构在不同工况下的可靠性，从而指导优化设计。
三、建筑结构设计的可靠性优化建筑结构设计的可靠性优化是为了提高结构的承载能力、抗震性能、耐久性和稳定性等方面。
具体的优化方法包括：1. 结构形式优化通过合理选择结构形式和材料，能够提高结构的刚度和稳定性。
例如，在高层建筑设计中，采用框架结构和剪力墙结构可以提高结构的抗震性能。
2. 构件布置优化合理的构件布置可以均衡荷载，并提高结构的承载能力和疲劳性能。
建筑结构设计中的可靠性与安全性分析
建筑结构设计中的可靠性与安全性分析建筑结构设计是一个复杂而重要的工程，其可靠性与安全性至关重要。
在设计过程中，工程师需要考虑各种因素，如材料强度、设计荷载和地震等自然灾害的影响，以确保建筑物能够保持稳定和安全长期使用。
本文将探讨建筑结构设计中的可靠性和安全性，并介绍相关的分析方法。
首先，建筑结构设计中的可靠性分析是一项关键任务。
可靠性是指在一定时间内，结构不发生失效的能力。
为了确保建筑物的可靠性，工程师需要进行荷载分析、结构有限元分析和材料强度分析等。
荷载分析是指确定设计过程中建筑物所承受的荷载，如重力荷载、风荷载和地震荷载等。
通过对不同荷载的计算和模拟，工程师可以确定结构所需的强度和刚度，并合理选择材料。
结构有限元分析是一种常用的可靠性分析方法。
它通过将结构划分为许多小的有限元，然后通过求解各个元素之间的相互作用，来模拟结构的行为。
这种方法可以帮助工程师了解结构在不同负荷下的响应，并评估其可靠性。
通过有限元分析，设计人员可以确定结构的强度、刚度和稳定性，从而确保建筑物在使用过程中不会发生不可预测的破坏。
除了可靠性分析，还有必要进行建筑结构设计的安全性分析。
安全性是指结构在发生外部扰动（如地震和风）或内部故障（如构件损坏）时，能够正常运行并保持稳定的能力。
为了实现建筑物的安全性，工程师需要进行结构强度和稳定性分析。
结构强度分析是指评估建筑物在承受外部荷载时的破坏力学行为。
通过使用材料的弹性力学性质和构件的几何特征，工程师可以计算出结构在各种荷载条件下的强度，并确保其不会超出安全边界。
另一方面，结构稳定性分析是指评估结构在作用力下的平衡状态。
如果结构不稳定，就会发生剧烈的失稳失效，从而对建筑物和人员造成巨大的危险。
为了确保结构的稳定性，工程师需要考虑结构的几何形状、材料特性和荷载条件，通过应力和位移的分析来评估结构的稳定性，并采取必要的措施来防止失稳失效的发生。
总之，建筑结构设计中的可靠性和安全性分析是保证建筑物长期稳定和安全使用的关键步骤。
工程结构可靠度 第3讲 工程结构可靠性'
g （X 1 , X 2， , X n） 0
g() ——结构的功能函数
X i (i 1, 2,, n) ——基本变量，基本变量指结
构上的各种作用和环境影响、 材料和岩土性能和参数等；在 作为可靠度分析时，基本变量 应作为随机变量。
结构功能的极限状态
承载能力极限状态
• 结构或构件丧失稳如失稳）。
▫ 地基失稳：地基在荷载的作用下，地基中产生了剪切力。当局部 范围内的剪切力超过土的抗剪强度时，将发生一部分土体沿着另 一部分土体滑动二造成剪切破坏，这种现象称之为地基丧失稳定 体 剪 破坏 种 象称 为地基丧失 定 ，即失稳。
i 1 i 1
条件概率
• 设A，B为随机试验E的两个事件，且P（A）>0， 则称 P ( AB)
P ( B A)
P ( A)
为在事件A发生的条件下事件B发生的条件概率。
概率，P（A）称为事件A的概率。
条件概率
计算条件概率的方法： • 在样本空间 S 的缩减样 本空间 SA 中计算 B 发生 的概率，就可以得到 P （B|A）； • 在样本空间 S 中，先计 算 P （ AB ）， P （ A ）， 再按定义计算 P （ B|A ）
极限状态方程： 极限状态方程
主要内容
• 结构可靠度与可靠性定义 • 结构功能的极限状态 • 结构可靠度理论数学基础1
▫ 概率论基本概念 ▫ 条件概率
Z g ( R, S ) R S 0
式中S为结构所受综合作用， 为结构所受综合作用 R为结构自身综合抗力。 为结构自身综合抗力
Z 0 :结构处于可靠状态；
▫ 房屋设计基准期为50年 ▫ 桥梁、公路涵设计基准期为100年
建筑结构可靠度设计统一标准学习要点及理解
《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）学习要点及理解一、前言中关于修订内容的说明（相对原《建筑结构统一标准》（GBJ68-84））1、标准的适用范围：鉴于《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》在结构可靠度设计方法上有一定特殊性，从原标准要求的“应遵守”本标准，改为“宜遵守”本标准；[条]2、根据《工程结构可靠度设计统一标准》（GB50153-92）的规定，增加了有关设计工作状况的规定，并明确了设计状况与极限状态的关系；[条、条]3、借鉴最新国际标准JSO2394：1998《结构可靠度总原则》，给出了不同类型建筑结构的设计使用年限；[条]4、在承载能力极限状态的设计表达式中，对于荷载效应的基本组合，增加了永久荷载效应为主时起控制作用的组合式；[条（）式]5、对楼面活荷载、风荷载、雪荷载标准值的取值原则和结构构件的可靠指标以及结构重要性系数等作了调整；[条、条、条]6、首次对结构构件正常使用的可靠度做出了规定，这将促进房屋使用性能的改善和可靠度设计方法的发展；[条]7、取消了原标准的附件。
[原标准有五个附件：附件一荷载的统计特性、代表值及其效应组合；附件二结构抗力的统计特性；附件三结构可靠度的计算方法；附件四极限状态设计表达式及其分项系数的确定；附件五结构材料的质量要求及质量控制。
此五个附件对正确理解本标准仍具有重要作用，有精力的专业技术骨干，特别是技术把关人应该一读。
]二、标准的主线可靠度设计原则（建筑结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度）采用以概率理论为基础的极限状态设计方来度量。
以极限状态为目标的设计方法为公认的合理的设计方法）变通为多系数表达式（这是为广大设计人员所熟悉和乐）三、条文理解1、总则（原文略）[明确规定《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》、《薄壁型钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《砌体设计规范》、《木结构设计规范》等六本规范应遵守本标准的规定。
结构可靠分析学习课件
（由可靠转变为失效的临界状态）
对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于 继续承载的变形。
当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了 承载能力极限状态：
（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如 倾覆等）；
（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲 劳破坏)，或因过度的塑性变形而不适于继续承载；
件——串联模型。(当一个元件发生破坏，就可近似认为整个结构破坏)
3、结构体系可靠度计算的复杂性
* 各构件失效间的相关性
构件抗力之间的相关性（各构件可能由同一批材料制成） ； 构件荷载效应之间的相关性（各构件的荷载效应来源于同一荷载）。
* 各失效形态间的相关性
体系失效形态不唯一，不同失效形态中所含失效构件相同。
二、结构体系可靠度的上下界
在特殊情况下，结构体系可靠度可仅利用各构件可靠度按概 率论方法进行计算。
设各构件的工作状态为Xi、失效状态为Xi、各构件失效概率 为Pfi 、 结构系统失效概率为Pf 。
1、串联系统
（1）元件（n个）工作状态完全独立
n
n
Pf 1 P i1有较大影响。
相关随机向量的结构可靠度分析方法：二阶矩矩阵法。 该方法适用于任意相关非正态随机向量所构成的结构功能 函数的可靠度计算。
相关系数的重要性质：随机变量经线性变换后，相 关系数的绝对值保持不变。
二阶矩阵法的原理：
从X空间变换到X’空间——将相关任意随机向量X变换成 相关正态随机向量X’ ，变换过程中相关系数矩阵保持不变。
对于脆性构件：失效后退出工作，需考虑构件的失效顺序； 对于延性构件：失效后维持原有功能，只需考虑体系最终的失效形态。
（3）串-并联模型
在延性构件组成的超静定结构中，若结构的最终失效形态不限 于一种，则这类结构系统可用串-并联模型表示。
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建筑结构工程的可靠性教材解读
一、建筑结构工程的安全性1．建筑结构工程安全性的概念在正常施工和正常使用的条件下，结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏；在偶然事件发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性。
2．杆件稳定的要求(1)两端铰接的压杆，临界应力的计算公式为：Pij=。
(2)不同支座情况下临界应力的计算公式为：Pij=，l0为压杆的计算长度。
当柱的一端固定、一端自由时，l0=2l；两端固定时，l0=0.5l；一端固定、一端铰支时，l0=0.7l；两端铰支时，l0=l。
(3)与临界应力Pij的大小有关的因素如下。
1)压杆的材料：钢柱的Pij比木柱大，因为钢柱的弹性模量E大。
2)压杆的截面形状与大小：截面大不易失稳，因为惯性矩I大。
3)压杆的长度l：长度大，Pij小，易失稳。
4)压杆的支承情况：两端固定的与两端铰接的比，前者Pij大。
二、建筑结构工程的适用性1．建筑结构工程适用性的概念在正常使用时，结构应具有良好的工作性能。
2．影响梁位移的因素(1)荷载。
(2)材料性能：与材料的弹性模量E成反比。
(3)构件的截面：与截面的惯性矩I成反比，如矩形截面梁，其截面惯性矩IZ=。
(4)构件的跨度：与跨度l的n次方成正比，此因素影响最大。
3．裂缝控制的三个等级(1)构件不出现拉应力。
(2)构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度。
(3)允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。
三、建筑结构工程的耐久性1．建筑结构工程耐久性的含义在正常维护的条件下，结构应能在预计的使用年限内满足各项功能的要求，也应具有足够的耐久性。
2．结构设计使用年限分类结构设计使用年限分类见表l—1。
3．混凝土结构耐久性的环境类别混凝土结构耐久性的环境类别见表1—2。
4．混凝土结构环境作用等级混凝土结构环境作用等级见表1—3。
5．混凝土结构耐久性的要求(1)混凝土最低强度等级。
结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求，故《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)中对配筋混凝土结构满足耐久性要求的混凝土最低强度等级作出相应规定，见表1—4。
(2)一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层。
一般环境中的配筋混凝土结构构件，其普通钢筋的保护层最小厚度与相应的混凝土强度等级、最大水胶比应符合表1-5的要求。
注：①I—A环境中使用年限低于100年的板、墙，当混凝土骨料最大公称。