2019二级注册结构工程师基础考点：工程结构

　　一 结构抗力的统计分析

　　1. 结构抗力的不定性

　　材料性能的不定性、几何参数的不定性、计算模式的不定性。

　　2. 材料性能的不定性

　　材料强度在一个较大的范围内变化，而且大多数试块的强度接近平均值，少数试块的强度偏离平均值。可近似用正态分布曲线代替。

　　1) 特征值

　　2) 概率密度函数：表示随机变量在各个取值范围内的概率分布情况。

　　3. 结构构件几何参数的不定性

　　由于制作安装后实际结构与设计中预期的几何特征会有差异，构成了构件的几何参数的不定性。

　　4. 构件计算模式的不定性

　　理想的弹性、理想的塑性、均值、各向同性、平截面变形、小变形等假定，采用铰支、固定端支撑等理想边界条件，采用线性化方法来简化分析计算等。

　　二 工程结构可靠度设计原理

　　1. 结构的功能要求 P119 1)安全性

　　a. 能承受在施工和使用期间可能出现的各种作用;

　　b. 当发生火灾时，在规定的时间内可保持足够的承载力;

　　c. 当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌。

　　2) 适用性

　　保持良好的使用性能。

　　3) 耐久性

　　具有足够的耐久性能。

　　2. 结构可靠性：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。规定时间：设计使用年限。

　　规定条件：正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人为的过失。

　　3. 结构的功能函数

　　作用效应 S：作用引起的结构内力，位移等。

　　结构抗力R：结构承受荷载效应的能力，如承载能力、刚度、抗裂度等。结构的功能函数 Z = R - S Z > 0 结构可靠

　　Z < 0 结构失效

　　Z = 0 极限状态

　　当结构的一部分或整个结构超过某一特定状态(如构件截面即将破坏或开裂)就不能满足设计指定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。

　　4. 极限状态

　　1) 承载能力极限状态(安全性)

　　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的状态。

　　a. 结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载;

　　b. 整个结构或其一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、滑移等);

　　c. 结构转变为机动体系;

　　d. 结构或结构构件丧失稳定(如压屈等);

　　e. 结构因局部破坏而发生连续倒塌;

　　f. 地基丧失承载力而破坏(如失稳等);

　　g. 结构或结构构件的疲劳破坏。

　　2) 正常使用极限状态(适用性、耐久性)

　　结构和结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态。

　　a. 影响正常使用或外观的变形;

　　b. 影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝); c.影响正常使用的振动;

　　d.影响正常使用的其他特定状态。

　　(1) 不可逆正常使用极限状态(irreversible serviceability limit states)：

　　当产生超越正常使用极限状态作用卸除后，该作用产生的超越状态不可恢复的正常使用极限状态。

　　(2) 可逆正常使用极限状态(reversible serviceability limit states)：

　　当产生超越正常使用极限状态作用卸除后，该作用产生的超越状态可以恢复的正常使用极限状态。

　　三 工程结构可靠度设计原理

　　目标可靠指标的确定;

　　结构概率可靠度设计的实用表达式;

　　结构概率可靠度设计的规范设计表达式; 材料强度取值。

　　1. 设计要求

　　R ≥ S

　　P f ≤ P f 0

　　β ≥ β0

　　2. 结构概率可靠度设计的规范设计表达式

　　建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自的最不利的组合进行设计。

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