基于可靠度要求的木材强度设计值确定

论文摘要

木材强度设计值的准确性及连接的可靠性直接影响木结构的安全,因而需要科学合理地确定进口规格材和层板胶合木的强度设计指标及正确地评估连接的可靠性。我国《木结构设计规范》GB50005-2003基于美国已有规格材的强度设计指标,按相同荷载作用下美国与我国木结构设计获得相同截面尺寸的原则,即软转换方法,给出了进口北美规格材的强度设计指标。正在制定的《胶合木结构技术规范》实际上也按软转换方法给出了我国目测分等与机械弹性模量分等层板胶合木的强度设计指标。本文对目前采用的软转换方法的可行性进行了评估,发现其不足之处是认为美国木结构设计规范与我国规范具有相同的可靠度要求。本文以进口加拿大规格材为例,分别采用JC法与MC法验算了我国《木结构设计规范》规定的进口北美规格材强度设计值的可靠性;采用同样的方法对目测分等与机械弹性模量分等层板胶合木的强度设计值进行了验算。结果表明,我国《木结构设计规范》及《胶合木结构技术规范》给出的强度设计值偏高,不能满足我国《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001的要求。因此有必要重新确定这类木结构用材的强度设计值。本文给出了相应的确定方法,以供修编相关规范参考。我国对于木结构节点连接可靠性的研究还处于初期阶段,本文给出了螺栓连接ⅠS、Ⅱm及Ⅳ类屈服模式的功能函数,然后对其可靠性进行了评估,为木结构节点连接可靠性的研究提供了参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 木结构用材及连接
• 1.2.1 规格材
• 1.2.2 层板胶合木
• 1.2.3 木结构的连接
• 1.3 课题背景
• 1.4 国内外相关课题研究现状
• 1.4.1 工程结构设计方法
• 1.4.2 可靠度的计算方法
• 1.4.3 木结构的可靠性
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 可靠度理论及在木结构中的应用
• 2.1 引言
• 2.2 可靠度的基本原理
• 2.2.1 结构的极限状态
• 2.2.2 结构的功能函数
• 2.2.3 结构的可靠性与可靠指标
• 2.3 可靠度的计算方法
• 2.3.1 JC 法
• 2.3.2 Monte Carlo 模拟抽样法（MC 法）
• 2.4 可靠度理论在木结构中的应用
• 2.4.1 木结构的抗力与荷载分析
• 2.4.2 木结构的功能函数
• 2.5 MATLAB 语言
• 2.6 小结
• 第3章 进口北美规格材强度设计值的计算
• 3.1 引言
• 3.2 进口北美规格材强度设计值的可靠度评估
• 3.3 进口北美规格材强度设计值的调整建议
• 3.3.1 ⅠC、ⅡC、ⅢC、ⅣC 等级规格材
• 3.3.2 其它等级规格材
• 3.4 小结
• 第4章 层板胶合木强度设计值的计算
• 4.1 引言
• 4.2 《胶合木结构技术规范》确定强度设计值方法的探讨
• 4.3 层板胶合木强度设计值的可靠度评估
• 4.4 层板胶合木强度设计值的调整确定
• 4.4.1 基于最小可靠指标
• 4.4.2 基于平均可靠指标
• 4.4.3 基于恒荷载与楼面活荷载组合
• 4.5 小结
• 第5章 木结构螺栓连接可靠性的计算
• 5.1 引言
• 5.2 螺栓连接的功能函数
• 5.3 螺栓连接可靠性的计算
• 5.3.1 Ⅰs 屈服模式
• 5.3.2 Ⅳ屈服模式
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A
• 致谢