结构可靠性

结构可靠度

建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构可靠度。其“规定的时间”是指设计使用年限；“规定的条件”是指正常设计、正常施工和正常的使用条件，不包括人为的过失影响；“预定的功能”则是能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用的能力（即安全性）；在正常使用时具有良好的工作性能（即适用性）；在正常维护下具有足够的耐久性能（耐久性）。在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。结构能完成预定功能的概率称为可靠概率p↓s，结构不能完成预定功能的概率称为失效概率P↓f，p↓f=1－Ps，用以度量结构构件可靠度是用可靠指标β，它与失效概率p↓f的关系为p↓f=ψ（－β）。根据对正常设计与施工的建筑结构可靠度水平的校正结果，并考虑到长期的使用经验和经济后果后，《统一标准》给出构件强度的统－β值：对于安全等级为I级（重要）的构件，延性破坏的，β=3.7；脆性破坏的，β=4.2。对于安全等级为II级（一般）的构件，延性破坏的，β=3.2；脆性破坏的，β=3.7。对于安全等级为III级（次要）的构件，延性破坏的，β=2.7；脆性破坏的，β=3.2。以上这些目标可靠度指标值是在静力荷载条件下采用，对于含有动力荷载的组合作用情况，其目标可靠度一般比上述值低，大约在1～2之间。

影响结构可靠度的因素主要有：荷载、荷载效应、材料强度、施工误差和抗力分析五种，这些因素一般都是随机的，因此，为了保证结构具有应有的可靠度，仅仅在设计上加以控制是远远不够的，必须同时加强管理，对材料和构件的生产质量进行控制和验收，保持正常的结构使用条件等都是结构可靠度的有机组成部分。为了照顾传统习惯和实用上的方便，结构设计时不直接按可靠指标β，而是根据两种极限状态的设计要求，采用以荷载代表值、材料设计强度（设计强度等于标准强度除以材料分项系数）、几何参数标准值以及各种分项系数表达的实用表达式进行设计。其中分项系数反映了以β为标志的结构可靠水平。2100433B

针对结构可靠性理论在工程实际中的应用，《结构可靠性分析与控制》系统阐述了结构可靠性的分析与控制方法，主要内容包括结构可靠性的基本概念体系、结构可靠性分析中的不确定性、结构可靠性的度量方法和控制方式、概率分布和信度分布、结构性能和作用的概率模型、结构可靠度分析与校核、结构可靠性设计与评定、不确定事物的推断、结构性能和作用的推断、基于试验的结构性能建模方法、基于试验的结构可靠性设计与评定等。《结构可靠性分析与控制》考虑了结构可靠性分析中对客观事物认识的不确定性，建立了符合人们现实认知水平的可靠度控制方式；在结构可靠性的分析、校核、设计、评定等方面，完善和发展了结构可靠性理论和结构设计、评定方法，拓展了结构可靠性理论的研究和应用领域。

内容简介

本书系统地介绍工程结构可靠性的理论基础、基本原理、分析方法及其工程应用。主要内容包括：影响结构可靠性的不确定性；结构可靠性数学基础；结构可靠性基本原理；结构可靠性分析方法；结构体系可靠度；荷载和抗力的统计分析以及结构可靠性理论在设计规范中的应用与研究进展等。 本书按教材形式编写，并配有大量的例题，可作为高等院校工业与民用建筑、结构工程、水利工程、港口工程、公路与桥梁工程专业本科生和研究生的教学参考书，也可供有关专业科研人员、技术人员和管理人员参考。

本书全面介绍了结构可靠性计算的理论和应用，既有可靠性的基本理论，又有结构可靠性发展的最新研究成果和最新应用。本书首先介绍了结构可靠性计算的基本理论，包括结构可靠性计算方法和结构可靠性分析中灵敏度因子的计算等，详细介绍了可靠性计算的直接积分法，提出了新的灵敏度因子计算理论，给出了研究各因素对结构失效影响大小的灵敏矢量计算理论；然后对圆柱壳结构、厚壁筒结构、钢框架结构进行了结构可靠性与灵敏性分析；最后结合大型桥梁及板梁类结构对结构损伤理论进行了研究与探讨，并介绍了圆柱筒结构的可靠性优化设计。

本书可作为结构工程、工程力学、船舶与海洋工程、机械、化工、建筑、水利等相关专业工程技术人员的参考资料，也可作为相关专业的本科牛和研究生教材。