60年設(shè)計基準(zhǔn)期鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠性分析

1、RELIABILITYANALYSISOFSTEELSTRUCTURESIN60YEARDESIGNREFERENCEPERIoDADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineering(SupportedbySpecializedResearchFundfortheDoctoralProgramofHigherEducati

2、on(No20070286017))BYWANGKaiSupervisedbyProfLVLingyiCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityMay2010東南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要論文題名：60年設(shè)計基準(zhǔn)期鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠性分析碩士研究生：王凱導(dǎo)師：呂令毅教授／博導(dǎo)學(xué)校：東南大學(xué)20世紀(jì)中葉以來，世界各國紛紛致力于以概率理論為基礎(chǔ)的建筑結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計方法的研究，制定了許多標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。我國于

3、70年代末也從設(shè)計、荷載、材料三方面編制了《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68—84)，該標(biāo)準(zhǔn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的編制提供了依據(jù)。研究現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，不難發(fā)現(xiàn)，目前的分項系數(shù)設(shè)計表達式存在一定的局限性，很難完全滿足工程需求。比如，浙江省臺州市三門核電站，該核電站是繼中國第一座自行設(shè)計、建造的核電站——秦山核電站之后，獲準(zhǔn)在浙江省境內(nèi)建設(shè)的第二個核電基地。三門核電站總占地面積740萬平方米，將建造6臺單機裝機容量為125萬千瓦的APl000

4、核電機組，分三期建設(shè)。一期工程是國家首個核電自主化依托項目，其中一號機組為全球首臺APl000核電機組。三門核電站鋼結(jié)構(gòu)主廠房的設(shè)計基準(zhǔn)期為60年，顯然目前規(guī)范中的分項系數(shù)取值已不再適用，故重新分析該廠房的安全性并確定60年基準(zhǔn)期下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計表達式十分必要。本文研究了《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68—84)和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)的編制理論基礎(chǔ)，從目標(biāo)可靠指標(biāo)、設(shè)計基準(zhǔn)期、荷載三方面對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行了

5、可靠性分析，確定60年基準(zhǔn)期下的分項系數(shù)設(shè)計表達式。首先，標(biāo)準(zhǔn)第一次提出了分項系數(shù)設(shè)計表達式，規(guī)范延續(xù)了標(biāo)準(zhǔn)中的分項系數(shù)設(shè)計表達式，但荷載標(biāo)準(zhǔn)已有所提高，所以，規(guī)范隱含的可靠指標(biāo)比標(biāo)準(zhǔn)給出的建議值偏大一些，本文采用校準(zhǔn)法校核了規(guī)范隱含的可靠指標(biāo)，并進一步確定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的目標(biāo)可靠指標(biāo)；其次，逐項分析了規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)中的可變荷載設(shè)置水平，發(fā)現(xiàn)可變荷載荷載設(shè)置水平有所提高，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中提供的荷載統(tǒng)計參數(shù)，通過荷載等超概率原則計算了60年設(shè)計基

6、準(zhǔn)期下的可變荷載統(tǒng)計參數(shù)，給出了60年設(shè)計基準(zhǔn)期下的可變荷載取值標(biāo)準(zhǔn)；最后，綜合考慮可靠度設(shè)置水平、結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期大小、荷載設(shè)置水平等因素，確定60年基準(zhǔn)期下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的分項系數(shù)設(shè)計表達式，填補了規(guī)范中分項系數(shù)設(shè)計表達式在60年基準(zhǔn)期下的空白。本項研究不僅是對現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度水平的一次評估，而且也合理地給出了60年設(shè)計基準(zhǔn)期下的荷載分項系數(shù)表達式，使其能夠達到現(xiàn)行規(guī)范可靠度設(shè)置水平。此外，該研究方法可以推廣到其它設(shè)計