基于可靠度的木结构荷载持续作用效应

发布时间：2024-05-16 01:14

　　木材在长期荷载作用下强度会逐渐降低,在工程设计中需考虑该效应的影响来确定木材强度设计值。为探究荷载持续作用对木材强度的影响,基于现行木结构设计标准规定的木结构极限状态设计及荷载的概率统计模型,采用JC法和Foschi-Yao累积损伤模型,针对我国恒荷载、楼面活荷载以及南京、哈尔滨、北京、上海和金华的雪荷载条件,对不同荷载工况、活荷载与恒荷载比率ρ及木材强度变异系数等对木结构荷载持续作用效应的影响进行研究,给出了不同工况下的荷载持续时间影响系数。结果显示,当荷载比率较小时,荷载持续时间影响系数K_DOL随ρ的增大而增大;荷载比率较大时,K_DOL不随ρ值变化;且材料强度变异系数对K_DOL的影响随着荷载比率的增大而减小。

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【部分图文】：

图7ρ=4.0时南京抗力分项系数与材料强度变异系数的关系

对于恒荷载且雪荷载的工况，在模拟中考虑城市南京的雪荷载与恒荷载比率ρ为0.5、1.0、1.5、2.0、3.0和4.0等情况，并对材料强度变异系数在0.05～0.50范围内变化进行全面分析。其中ρ=4.0时的γR,1、γR,2与COV关系如图7，受弯、受压及受拉构件的结果相近，在β....

图1试验的应力时程

式中：tc为试验开始长期持荷时所对应的时间；αc为此时的累积损伤。由于长期试验的结果重复性较好，取其中试验时间较长的2组数据作为依据对损伤模型进行拟牛顿法非线性优化（nonlinearoptimization)[14]。优化的过程大致如下，由MATLAB软件编程实现。

图2荷载为31.03MPa时试验和模拟的累积破坏概率-对数破坏时间对比

通过优化得到损伤累积模型的参数如表5所示，图2及图3对比了由该损伤模型计算得到的和长期试验得到2种荷载水平下的累积破坏概率-对数破坏时间关系。从图中可以看出，该损伤模型的拟合效果较好，而且该模型能够有效预测持荷时间超过4年后的累积破坏概率增长情况。图3荷载为20.68Mpa时....

图3荷载为20.68Mpa时试验和模拟的累积破坏概率-对数破坏时间对比

图2荷载为31.03MPa时试验和模拟的累积破坏概率-对数破坏时间对比4荷载持续时间影响系数

本文编号：3974482