一种钢筋混凝土柱的可靠度分析方法

文档序号:32392104发布日期:2022-11-30 08:42阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种钢筋混凝土柱的可靠度分析方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、根据配筋率ρ选取钢筋混凝土柱的一组设计参数;s2、将选取的设计参数导入钢筋混凝土柱设计公式中,再进行无量纲形式变换获得式(1):其中,v
n
为轴压比,v
m
为相对弯矩,γ0为结构重要性系数,γ0为0.9-1.1,γ
g
为恒荷载分项系数,γ
g
为1.3,h0为截面有效高度,g
k
为恒荷载标准值,f
c
为混凝土轴心抗压强度设计值,b、h为钢筋混凝土柱的截面尺寸,为活荷载分项系数,为1.5,γ
li
、γ
lj
为设计使用年限可变荷载调整系数,γ
li
、γ
lj
为0.9~1.1,a0、a
i
、a
j
、b0、b
i
、b
j
为作用效应系数,q
k
(i≠j)为活荷载,i,j为序号,ψ
cj
为荷载组合值系数,ψ
cj
为0.7;s3、根据式(1)中各作用效应系数的概率特性,获得钢筋混凝土柱截面轴力的n个随机值v
n
,再将n个随机值v
n
分别导入式(2)中获得n个相对受压区高度ξ:其中,α1为系数,当混凝土强度不超过c50,α1为1.0,当混凝土强度为c80时,α1为0.94,其间按线性内插法取值;s4、将获得的n个相对受压区高度ξ分别导入式(3)中,获得n个z值;s4、将获得的n个相对受压区高度ξ分别导入式(3)中,获得n个z值;其中,f
y
、f'
y
分别为钢筋抗拉、抗压强度值,a'
s
为受压区纵向普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离,η
s
是弯矩增大系数,e为轴向压力作用点至纵向受拉钢筋的合力点的距离,ξ
b
为相对界限受压区高度,e'为轴向压力作用点至受压区纵向钢筋的合力点的距离,e
i
为初始偏心距;e
i
=e0+e
a
,e0为轴向压力对截面重心的偏心距,取为e
a
为附加偏心距,其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的最大值,s5、统计n个z值中大于等于0的数量记为n
r
,再将n、n
r
分别导入式(4)、(5)中利用蒙特卡洛模拟,获得钢筋混凝土柱的可靠概率p
r
、失效概率p
f
;p
r
=n
r
/n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)p
f
=1-p
r
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
s6、将获得的钢筋混凝土柱的失效概率p
f
,导入式(6)中获得钢筋混凝土柱的可靠指标β:β=φ(p
f
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)其中,φ(
·
)为标准正态分布函数。2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土柱的可靠度分析方法,其特征在于,所述钢筋混凝土柱的设计参数包括混凝土强度f
c
,钢筋强度f
y
、f'
y
,截面尺寸b、h,恒荷载g
k
,活荷载q
k
,弯矩增大系数η
s
。3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土柱的可靠度分析方法,其特征在于,所述根据配筋率ρ选取钢筋混凝土柱的一组设计参数,包括以下步骤:基于钢筋混凝土柱的设计参数,利用式(1)获得总轴压比v
n
;基于获得的总轴压比v
n
,利用式(2)中获得相对受压区高度ξ;基于获得的相对受压区高度,再利用式(7)获得配筋率ρ,基于获得的相对受压区高度,再利用式(7)获得配筋率ρ,基于获得的相对受压区高度,再利用式(7)获得配筋率ρ,

技术总结
本发明涉及一种钢筋混凝土柱的可靠度分析方法,属于工程结构可靠度分析技术领域,包括以下步骤:将设计参数导入钢筋混凝土柱的设计公式后进行无量纲变换,根据各作用效应系数的概率特性,获得多个相对受压区高度,再对应选择钢筋混凝土柱的功能函数,对功能函数进行求解获得可靠概率、失效概率以及可靠指标;本发明通过对钢筋混凝土柱设计公式进行无量纲形式变换,充分考虑钢筋混凝土柱的破坏模式,对其功能函数随条件而变化的情况进行计算,提高可靠度分析结果的准确性,准确揭示钢筋混凝土柱设计方法的可靠度控制水平,特别是对于设计中截面相对受压区高度接近界限破坏的情况;本发明的分析方法准确度高,使用范围广,实用性强,值得推广。值得推广。值得推广。


技术研发人员:程正杰 姚继涛 刘晓环
受保护的技术使用者:西安建筑科技大学
技术研发日:2022.09.21
技术公布日:2022/11/29
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