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風工程     ASCE7-02(95、103)
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鋼結構     LRFD2-1993(87、96、99)  ASD13-1989(87、96、99)

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鋼結構     鋼構造設計便覽2018

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上次更新:20201220
美國工程規範、日本工程規範、中國工程規範及電腦應用技術
結構可靠度通用原則    ISO2394-1973, ISO2394-1986, ISO2394-1986(1988a), ISO2394-1998
結構載重         ASCE7-1970, ASCE7-1976, ASCE7-1982, ASCE7-1988, ASCE7-1993, ASCE7-2002, ASCE7-2010, ASCE7-2016
地震工程         UBC-1970, UBC-1976, UBC-1982, UBC-1988, UBC-1994, IBC-2000, IBC-2006
鋼結構          AISC ASD-1969, AISC ASD-1978, AISC ASD-1989, AISC LRFD-1986, AISC LRFD-1993, AISC LRFD-1999, ANSI/AISC 360-2005, ANSI/AISC 360-2010, ANSI/AISC 360-2016
鋼筋混凝土        ACI318-1971, ACI318-1977, ACI318-1983, ACI318-1989, ACI318-1995, ACI318-2005M
基礎構造         建築基礎構造設計指針-1988
結構可靠度(建築結構)  GB50068-2001, GB50068-2018
結構可靠度(工程結構)  GB50153-1992, GB50153-2008
結構載重         GB50009-2001(2006a), GB50009-2012, GB50009-2019
地震工程         GB50011-2001, GB50011-2010, GB50011-2010(2016a)
鋼結構          GBJ17-1988, GB50017-2003, GB50017-2017
鋼筋混凝土        GB50010-2002, GB50010-2010(2015a)
地基基礎         GB50007-2002
有限元素分析軟體     SAP90, ABAQUS, ANSYS, SAP2000, STAAD.Pro, ETABS, PKPM
水利分析軟體       HEC-RAS, SWMM
數學軟體         Mathematica, SageMath, Maxima
統計軟體         R
數值軟體         MATLAB, Octave
繪圖軟體         AutoCAD, SolidWorks, AutoCAD Civil3D, SketchUp
專案軟體         GanttProject, MS-Project
結構化程式語言      ANSI C, C99, C11
物件導向程式語言     C++98, Java
FORTRAN系統    FORTRAN77, FORTRAN95
VB系統         QuickBasic, Visual Basic, Visual Basic.NET, AutoCAD VBA, MS-Word VBA, MS-EXCEL VBA
組合語言         MASM
網頁語言         HTML4, HTML5, VBScript, JavaScript

上次更新:20220416
社會實踐
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2015年7月25日 星期六

PD結構設計

Structural Safety
July 25, 2015
Title
  Probability-based Design for the Structural Design
Abstract
  In the probability-based design, the structural size, material strength, and structural load have the different variability of the uncertain probability, and the three probability functions can be applied into the structural design to define the failure probability. In the mathematical calculation, the failure probability can be calculated by the multi-variable integration approach
(C. M. Huang 2015), and the value should be transferred into the β value to control the scope as the structural design.
Keywords: Probability-based Design, Structural Design

Reference

C. M. Huang
(2015) "Reconstruction of Structural Reliability," Doctoral Dissertation in Mathematics, Registered Number: 2010370005, Institute of Disaster Prevention and Mitigation Engineering, Department of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, P.R.C., Supervisor: C. Dong, Ph.D. Aircraft, Jul. 12, 2015

2015年7月24日 星期五

結構可靠度在結構設計的理論解釋

Structural Safety
July 24, 2015
Title
  Theoretical Explanation of Structural Reliability for the Structural Design
Abstract
  The theoretical explanation is proposed to descript the Structural Design of Structural Reliability.
Keywords: Structural Reliability, Structural Design

I.  Theoretical Explanation of Structural Reliability for the Structural Design

  After the Reconstruction of Structural Reliability
(C. M. Huang 2015) is proposed by C. M. Huang, the structural design must be changed to fit the design method of the structural reliability. In the structural reliability, the dead load does not have the variability, but the live load has the variability with the 20% uncertain probability. However, whatever the structural load is the dead load or live load, the fundamental error scope has the 30% uncertain probability.

  In the earthquake and wind forces, they are defined as the accidental loads without any uncertain probability, and they are directly adopted by the engineering codes or engineer. In the Earthquake Theory of Water Wave, the vertical acceleration is defined as the 3/8 lateral acceleration, and the vertical acceleration can be 0.15m/s2 in the medium earthquake, 0.4m/s2. Actually, the medium earthquake is the standard condition for the excess of the dead load, and the stronger earthquake may be controlled by the earthquake or wind equation.

  In the structural size, the error value is very similar to the normal distribution, and the sectional and length errors have several levels. The size errors include ±1.5cm, ±0.75cm, ±0.5cm, ±0.25cm, ±0.15cm, ±0.05cm in the sectional error, and the size errors include ±3.0cm, ±1.5cm, ±1.0cm, ±0.5cm, ±0.3cm, ±0.1cm in the length error. In the thin structure, the size error is ±0.1cm in the sectional error, and the size error is ±0.01cm in the thickness error.

  In the structural design, the elastic design of materials is adopted as the design standard, and the yield ratio have the higher value to raise the plastic deformation. Besides, the material strength of the structural experiment is very similar to the Type I distribution in statistics, and the scope of the yield stress can be defined as the minimum
(-4%), standard, and maximum values (+16%).

  According to the structural experiment of the yield stress, the yield stress, Fy, is defined by the 0.2% strain of the experimental material, and the elastic modulus, E, can be calculated by the equation, E=Fy/0.002. The Poisson ratio, ν, is known to calculate the shear modulus, G, and the relationship of G and E can defined by the following equation
(Gere & Timoshenko 1972). In the design method of structural reliability, the E and G adopt the theoretical values to calculate the structural strength, and the two values have the minimum, standard, and maximum values.


  In the metal materials, the residual stress must be considered to reduce the yield stress, and the adopted yield stress does not include the residual stress. In the concrete structures, the concrete strength should follow the minimum, standard, and maximum values to execute, and the residual stress of the rebar must be considered to reduce the yield stress in the structural design.

References

C. M. Huang
(2015) "Reconstruction of Structural Reliability," Doctoral Dissertation in Mathematics, Registered Number: 2010370005, Institute of Disaster Prevention and Mitigation Engineering, Department of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, P.R.C., Supervisor: C. Dong, Ph.D. Aircraft, Jul. 12, 2015
J. M. Gere & S. P. Timoshenko
(1972) Mechanics of Materials, D. Van Nostrand Company

水波紋地震力理論

Journal of Structural Engineering, ASCE
July 24, 2015
Title
  Earthquake Theory of Water Wave
Abstract
  When a stone is dropped into the water to observe the water wave, the vertical water wave must be less than the 3/8 lateral water wave. In the seismic design, the vertical acceleration can be defined as the 3/8 lateral acceleration, and the acceleration relationship is called the Earthquake Theory of Water Wave.
Keyword: Earthquake Theory of Water Wave

建築橋樑II

  我有46m跨度的RH型鋼橋樑做法,就是在建築橋樑的兩端採用18m的RH型鋼,端部對RH型鋼上、下翼版做握持式固定端2m,所以建築橋樑各突出16m的懸臂樑長度。其中一端以2m重疊做鉸接固定端,另一端以2m重疊做滾接滑動式接合,亦即2支18m懸臂樑擺著1支18m簡支樑,其建築橋樑總跨度為46m。以單跨簡支樑設置橋墩支撐,倘若架空二層樓的高度10m,矩形橋墩厚度不小於1﹒6m。經考慮箱型柱為整支18m不做對接,其建築結構高度應該不逾越20m,建築橋樑端點周圍箱型柱不小於1﹒5m。建築橋樑涉及大跨度銜接,因而放樣測量精度要求甚高。RH型鋼以耐候鋼為主,並須以油漆或熱浸鍍鋅做防鏽處理。

臺灣板車運送型鋼或鋼筋,涉及交通道路的迴轉半徑,其最大運載的長度為18m

建築橋樑大理石地磚橋面板、女兒牆1﹒2m、橋面路燈間隔10m、洩水孔
♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀
─────────────────────────
建築橋樑左跨簡支樑   建築橋樑中跨簡支樑   建築橋樑右跨簡支樑
─────── ───────── ───────
△     ○ △       ○ △     ○
■────────       ────────■
建築橋樑左跨懸臂樑            建築橋樑右跨懸臂樑

結構勁度係數Q

Journal of Structural Engineering, ASCE
July 24, 2015
Title
  Structural Stiffness Coefficient
Abstract
  In UBC-1994
(UBC 1994), the toughness capacity of structural system, R, was defined by several values, but these values did not have any theory to descript the structural behavior. in seismic design, the structural stiffness coefficient, Q, is proposed to define the structural behavior in the earthquake, and the Q is measured by the seismic experiments to define the various earthquake force for every floor. Of course, the period time, T, should be the effect factor of Q, and the lateral earthquake force can be defined by the equation, V=ZKCW, where Z is the acceleration coefficient, K is the function of Q and T parameters, C is the response-spectrum coefficient, and W is the structural weight.
Keyword: Structural Stiffness Coefficient

Reference

UBC
(1994) Uniform Building Code, International Conference of Building Officials




結構耐震設計理論

2015年7月23日 星期四

建築橋樑

  臺灣到處興建非必要的橋樑,然而建築得任選二點興建橋樑,將此類橋樑稱為「建築橋樑」。橋樑的結構設計目標,為預拌混凝土車和坦克車,然而建築橋樑以自重和滿載人群為條件,不涉及影響線的移動載重分析。我肯定桁架結構和懸索結構,此乃適合用於建築橋樑的結構。建築橋樑採用簡支樑,亦可採用三跨連續樑涉及橋墩。倘若以步道形式做建築設計,端點應該保有3~5cm的縫隙,或不低於層間位移角0﹒005,採取分離式結構分析做結構設計,以避免有影響建築結構的問題。馬來西亞的雙塔大樓,或成大醫院的跨道路橋樑,都是建築橋樑的參考案例。

  桁架結構有零桿,其意義指無活載重L,然而仍然有靜載重D,並經D+L用於計算地震力E,因而零件有D和E的結構載重。在結構變形交點非呈直線下,零桿亦可能有部份活載重L。在橫風向風力作用下,零桿必然有風力X的數值。因此,以結構可靠度做結構計算,乃知零桿的3個結構載重公式,都是不為零的結構載重數據。

Architectural Bridge

2015年7月22日 星期三

0﹒85f’c的意義

  0﹒85f’c是以矩形斷面為基礎,去產生等值的矩形應力塊做為混凝土平均壓力值。然而,非矩形斷面的樑柱,0﹒85f’c在缺角或非均勻斷面的區域,應該對於矩形應力塊做形狀或取值的修正,亦即壓力區不是矩形應力塊或非0﹒85的數字。



ACI Structural Journal
July 22, 2015
Title
  The Meaning of 0.85f'c
Abstract
  In the concrete structures, the theoretical assumption of 0.85f'c is the rectangle shape for the beam, column, and uniform-thickness plate members, or the 0.85f'c should be change the pressure stress shape or the average value, 0.85 to fit the special-shaped beam, column, and various-thickness plate members.
Keyword: 0.85f'c

2015年7月21日 星期二

cmhuang problems在計算機科學之理論性解釋

Journal of Computational and Applied Mathematics
July 21, 2015
Title
  theoretical explanations of cmhuang problems in computer science
Abstract
  The theoretical explanations have been proposed to descript the differences for the cmhuang problems, and the cmhuang problem and standardization of cmhuang conjecture are the P and P-hard problems respectively. Besides, the cmhuang conjecture requires the mathematical proof, and the mathematical problem is quite close to the pure mathematics.
Keywords: cmhuang problem, cmhuang conjecture, standardization of cmhuang conjecture, structural reliability of experiential rules

I.  cmhuang problem

  In structural reliability of experiential rules, the load factors must be the finite solutions or combinations in mathematics or statistics, and the cmhuang problem, a P problem, can be solved by computer program in computer science. In computer science, the structural load formulas must be defined by the researchers, and then the load factors should be calculated to solve the problem.

II.  cmhuang conjecture

  According to the structural load formulas (AISC 1989), the replaced structural load formulas may have several combinations, modes, and types, and the cmhuang conjecture is a possible solution for the cmhuang problem. In cmhuang conjecture, the mathematical proof is the targeted objective, and the proof result may be right or wrong in mathematics.

III.  standardization of cmhuang conjecture

  In standardization of cmhuang conjecture, the structural load formula adopts the combination of cmhuang conjecture to simplify the cmhuang problem, but the load factors of cmhuang conjecture become the uncertain values to form a P-hard problem of cmhuang problem.

Reference

American Institute of Steel Construction
(1989) AISC Manual of Steel Construction: Allowable Stress Design, 9th Edition, American Institute of Steel Construction

2015年7月19日 星期日

經驗法則結構可靠度

Structural Safety
July 19, 2015
Title
  Structural Reliability of Experiential Rules
Abstract
  In the structural design, the ASD
(AISC 1989) of the final version has performed by the engineers for more than 25 years, and the structural design theory is based on the experiential rules via the enormous engineering projects. All of the load factors had been defined in 1989, and they had stopped adjusting the values for the engineers. In the engineering meaning, the ASD load factors were the former engineering experiences in1989, and the engineering experiences should be updated by the makers or researchers. The structural load parameters have been reduced the quantities in the Reconstruction of Structural Reliability (C. M. Huang 2015), and the replaced parameters, D, L, E, and X, have proposed to become the structural reliability trend for the ASD of the final version. After the load factors are re-defined by the makers or researchers for the final version, the parameters should be reduced quantities from the several parameters to 4 parameters. Besides, the equation quantity may be reduced by the makers or researchers, and the ASD load factors of the 4 parameters can be defined to replace the ASD of the final version.
Keyword: Structural Reliability of Experiential Rules

References

American Institute of Steel Construction
(1989) AISC Manual of Steel Construction: Allowable Stress Design, 9th Edition, American Institute of Steel Construction
C. M. Huang
(2015) "Reconstruction of Structural Reliability," Doctoral Dissertation in Mathematics, Registered Number: 2010370005, Institute of Disaster Prevention and Mitigation Engineering, Department of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, P.R.C., Supervisor: C. Dong, Ph.D. Aircraft, Jul. 12, 2015