基于可靠度理论的中俄钢结构设计规范比较研究

论文摘要

本文基于建筑结构可靠度设计理论,以俄罗斯实际工程设计为背景,选取现行中国《钢结构设计规范》GB50017-2003和俄罗斯《钢结构设计规范》СНиПⅡ23-81*进行钢结构设计可靠度水平比较分析,力求实现中俄钢结构设计规范的对接。基于建筑结构可靠性的基本概念,建筑结构可靠度设计理论的研究历史及其在设计规范中的应用,探讨了各国规范普遍采用的荷载抗力系数设计方法的合理性,以概率理论分析了钢结构构件抗力统计参数的影响因素及统计参数的计算方法。中俄两国结构设计表达式中的各分项系数比较结果是：中国采用的永久荷载分项系数、可变荷载分项系数、结构重要性系数均大于俄罗斯所采用的系数；而可变荷载效应的组合系数,中国采用的数值却小于俄罗斯采用的数值。对轴心受力构件,采用国际结构安全度联合委员会建议的验算点法进行计算,中国钢结构设计规范荷载统计参数计算的可靠度指标高于俄罗斯荷载统计参数计算的可靠度指标,当雪荷载效应参与组合时,可靠度指标差异更大。针对同一构件设计时,中俄两国荷载统计参数计算可靠度指标不一致的情况,论文以我国建筑结构设计统一标准中的设计表达式为基础,提出采用对抗力分项系数γR进行适当调整的设计实用方法,可以使得中俄两国荷载统计参数计算的可靠度指标达到一致。通过对俄罗斯某工程实例进行计算,结果表明这种方法可行,可为工程设计参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 结构的可靠性
• 1.2.1 结构可靠性的研究现状
• 1.2.2 结构可靠性的工程应用
• 1.3 基于结构可靠度的设计理论
• 1.4 研究内容及研究路线
• 第2章 结构可靠度理论及其在设计规范中的应用
• 2.1 结构可靠性的基本假设
• 2.2 工程结构可靠度的数学基础
• 2.3 工程结构的极限状态
• 2.4 工程结构的可靠度及可靠度指标
• 2.4.1 工程结构的可靠度
• 2.4.2 工程结构的可靠度指标
• 2.5 结构可靠度指标的近似计算方法
• 2.5.1 中心点法
• 2.5.2 验算点法
• 2.5.3 蒙特卡罗法（Monte Carlo Method,MCM）
• 2.6 结构可靠度在设计规范中的应用
• 2.6.1 结构的构件可靠度设计
• 2.6.2 结构体系可靠度设计
• 2.6.3 规范应用
• 2.7 本章小结
• 第3章 荷载和抗力系数设计方法
• 3.1 荷载的概率系数
• 3.1.1 中国荷载的统计参数
• 3.1.2 俄罗斯荷载统计参数
• 3.2 抗力的概率系数
• 3.2.1 影响构件抗力的不确定因素
• 3.2.2 结构抗力的概率统计参数
• 3.3 基于荷载抗力系数设计方法
• 3.3.1 设计表达式
• 3.3.2 结构可靠度概率设计实用表达式
• 3.4 本章小结
• 第4章 中俄可靠度指标比较及应用研究
• 4.1 基于可靠度的中俄规范初步比较
• 4.2 俄罗斯某工程的中俄设计可靠度研究
• 4.2.1 工程概况
• 4.2.2 设计荷载及荷载组合
• 4.2.3 MATLAB程序
• 4.2.4 可靠度指标比较
• 4.3 基于可靠度的中俄规范应用研究
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文及取得科研成果
• 致谢