2019二级注册结构工程师基础考点：工程结构
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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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