桥梁结构可靠性研究综述(一)
摘要：20世纪40年代以来，结构可靠性理论有了长足的发展，尤其是许多国家开始研究在结构设计规范中的应用，使结构可靠性理论的应用进入一个新的时期。本文根据文献资料，从结构可靠性理论研究的历史、现状、桥梁结构可靠性理论研究现状、工程结构可靠性发展趋势等方面对桥梁工程结构可靠性理论研究进行了综述。关键词：工程结构可靠度综述对于结构可靠性这一学科，从其诞生到现在已经有了长足的发展：从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性，使得这一理论日臻丰富和完善，并深入渗透到各个学科和领域。一、结构可靠性理论研究历史长期以来，人们就广泛采用“可靠性”这一概念来定性评价产品的质量。这种靠人们经验评定其产品可靠、比较可靠、不可靠，没有一个量的标准来衡量。1939年，英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中，首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h，这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标1]；二战后期，德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则，将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积，从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%2]；1942年，美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间，军用电子设备的大量失效使美国付出了相当惨重的代价。于是引起了美国军方对可靠性问题的高度重视，同时率先对可靠性问题进行了系统地研究，并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”，简称AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年，国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56，协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来，可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械设备、动力、土木建筑、冶金、化工等部门3]。结构可靠性理论的产生，是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志，在结构可靠度理论发展初期，只有少数学者从事这方面的研究工作，如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题；1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法，这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1926～1929年，前苏联的哈奇诺夫和马耶罗夫制定了概率设计的方法，但当时方法不够严格，因此，未付诸实施。1935年斯特列律茨基，1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章，结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是，弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”4]一文，奠定了结构可靠性的理论基础。从20世纪40年代初期到60年代末期，是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入，经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期，结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用，其原因如下5]：1．传统的确定性结构设计方法当时在人们头脑中根深蒂固，认为没必要改变已用的结构设计方法，而且，结构的失效很少发生，即使发生结构失效，绝大数是由于人为差错造成的，并非结构设计方法问题。2．基于概率理论的结构设计方法似乎比传统的确定性结构设计方法麻烦，涉及到当时比较难处理的统计数学问题。3．当时有用的统计数据极少，不足以定义重要的荷载、强度的尾部分布。除上述妨碍结构可靠性理论应用的原因外，当时结构可靠性理论本身也面临两大难题：（1）结构可靠性理论所采用的数学模型不足以完全准确地反映应用情况，即模型误差是未知的。（2）即使是对一个简单的结构，其失效模式可能多到难以计数，更不用说进行可靠度分析。因此，二十世纪
60年代初期，许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题，他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价，康奈尔（C.A.Cornell）等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法，并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法，利用结构的可靠指标β，而不是失效概率Pf，，作为结构可靠性的一种量度量，使结构的可靠性理论达到实用的目的。二、国内外工程结构可靠性理论研究现状二十世纪70年代至80年代，是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期，自从康奈尔（C.A.Cornell）提出了一次二阶矩法之后，林德（N.C.Lind）根据康奈尔（C.A.Cornell）的可靠指标，推证出一整套荷载和抗力安全系数，这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后，德国的拉克维茨（R.Rackwitz）和菲斯勒（B.Fiessler），对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法，这种方法经过系统改进之后，作为结构安全度联合委员会（JCSS）的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳，我国的《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）6]也是以该方法作为可靠性校准的基础7]。
对建筑结构可靠性鉴定及抗震鉴定的探索 摘要：本文就作者在苏州地区实施的建筑物安全性及抗震鉴定工作，所遇到的检测鉴定的主体、分类及检测项目进行整理，对建筑结构鉴定的实施进行了初步分析，阐述了作者在安全性及抗震鉴定的一些见解。 关键词：结构鉴定;安全性鉴定;抗震鉴定 Abstract: this paper the author in suzhou area of the implementation of the building safety and aseismatic appraisal work, with the main body of the testing, classification and the test items in the implementation of the structure identification with a preliminary analysis, the author expounded in safety and some opinions of aseismatic appraisal. Keywords: the structure identification; Safety appraisal; Aseismatic appraisal 一、引言 建国以来，随着我国经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高，在中国进行了大规模的基本建设，己建造了大量的工业与民用建筑。由于城区规划、经济利益等原因，对既有建筑的改造项目呈日趋增长的趋势，故而对建筑结构的安全性及抗震鉴定亦逐渐被重视起来。作为建筑物结构鉴定工作者将本人在鉴定工作中遇到的各种问题进行整理、汇总，并提出作者之见解，希能起到抛砖引玉之作用。 二、建筑结构可靠性及抗震鉴定的基本程序 对于既有建筑结构的可靠性及抗震鉴定程序应根据承接单位资质不同采用不同的鉴定程序，以下列出两类程序可基本代表不同资质情况下的鉴定程序： 委托单位 委托有鉴定资质的单位进行鉴定委托有检测资质的单位进行检测
嘉兴学院毕业论文（设计）文献综述 题目： 专业班级：学生姓名：学号 一、前言部分（说明写作目的，介绍有关概念、综述范围，扼要说明有关主题或争论焦点）桥梁的耐久性问题应该说此问题是近20年来逐渐被人们所重视。我国桥梁结构要略晚于建筑结构领域对此问题的研究。在世界范围内，对混凝土耐久性的重视始于上世纪70 年代末。清华大学陈肇元院士曾撰文指出：“建筑物的耐久性是建筑物及其构件在给定的期限内并在各种作用下维持其功能的能力，而建筑物及其构件的使用寿命则是在其建造完工或生产制成以后，仅在一般的维护条件下，其所有性能均能满足原定要求的期限。”英国学者也提出：“耐久性预测不可能是一门精确的科学，建筑物的预测寿命只能是个估计。”国内外专家近年来十分关注桥梁结构在设计基准期内，是否满足预定的功能要求作为桥梁可靠性评价的重要指标。如美国的北卡罗来那和明尼苏达等州，将桥梁剩余寿命作为评价桥梁的重要因素。研究成果表明，耐久性的研究和评价对桥梁结构寿命的延长和防止重大事故的发生将会产生巨大的经济效益和社会效益。总体说来，桥梁耐久性是对未来的预测。国际标准ISO2394:1998《结构可靠性总原则》中明确：“结构设计的目的是尽量减小结构或结构构件的失效概率，保证其可靠度……。结构与结构构件的耐久性是指其在工作寿命期内，在适当的维护条件下在其所处环境中保持正常工作的能力。”并提出要注意一些相关因素的影响，如结构预期用途、要求的性能、环境条件、材料性能、结构体系、构件形状、结构细部构造、工艺质量和控制水平、专门的防护措施以及在设计工作寿命期的维护等。
二、主题部分（阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述）技术方面 在技术方面，只是凭经验修桥，曾使19世纪80～90年代的许多铁路桥发生 重大事故；从这时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故明显大为减少。 二十世纪以来，公路交通有很大发展。在内陆，需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中，以及在各种交通线路相交处，需要建造立交桥。在沿海，既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁，又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。 桥梁需要大量修建，而人力、物力、财力有限；于是，不断提高技术水平，引用新材料、新工艺、新桥式，对结构行为进行更精确的数值分析，采用更精确的结构试验进行验证，以使桥梁建设的经济效益不断提高，已成为时代的要求。 桥梁工程学主要研究桥渡设计，包括选择桥址，决定桥梁孔径，考虑通航和线路要求以确定桥面高程，考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度，设计导流建筑物等；桥式方案设计；桥梁结构设计；桥梁施工；桥梁检定；桥梁试验；桥梁养护等方面。 材料方面 在建桥材料方面，以高强、轻质、低成本为选择的主要依据，近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主，提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等，以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等)，将继续作充分的研究，使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用，还必须在降低成本以后才有可能。 设计方面 在桥梁勘察设计方面，随着交通事业的迅速发展，大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展，对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中，将有可能利用结构优化设计理论，借助电子计算机选出最佳方案。 在结构设计计算中，采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能；以概率统计理论为基础的极限状态设计理论，将进一步反映在桥涵设计规范中，使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映，将愈来愈受到人们的重视：桥梁的面貌将蔚为大观。 施工方面 在桥梁施工方面，对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中，将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位；引用自升式水上平台克服深水基础的困难；利用遥控
关于结构可靠性鉴定的重要性 摘要: 从可靠性与可靠度之间的关系，结构的不确定性，影响结构可靠性鉴定因素以及常用的鉴定方法等一系列方面入手，阐述了结构在设计、施工和使用过程中，如何更好具有最优的可靠度水平，以保证建筑物拥有一个更合理的使用寿命。 关键词: 可靠性可靠度结构不确定性影响因素鉴定方法使用寿命0引言 随着我国经济的迅猛发展，国民对于建筑物使用追求的期望值也日趋增高，继而各式各样的建筑开始不断兴建，并且在国民经济中发挥着重要的作用，但是随着使用年限的增加和工作环境的劣化，这些结构的承载能力和使用寿命肯定会逐年降低，破损将是一个必然的、不可逆转的过程，因此从国家宏观经济的长远发展角度出发，为了节约能源和资金，相关的从业人员有必要对建筑物的可靠性进行全面科学地鉴定与分析，以保证建筑物在服役期间具有最优的可靠度水平，进而完成延长结构使用寿命的任务与目标。 1可靠性与可靠度之间的关系 我国《建筑结构可靠度设计统一标准》[1]中同时对结构可靠性和结构可靠度分别进行了定义。 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。 结构可靠度: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。 通过定义不难看出结构可靠性主要强调结构完成预定功能的能力，它的度量是通过结构可靠度来反映的，也就是说一个系统的可靠度反映了对工程设计的综合性要求，表现了安全和经济的统一，并且可用以协调工程的近期投资和长远效益之间的矛盾。 结构可靠性鉴定则是以结构可靠度设计的概念和实用方法为基础发展起来的。自1638年伽利略奠定了现代建筑力学基础以来，工程结构设计方法经历了容许应力设计法→破损阶段设计法→极限状态设计法的过程，目前采用较多的是极限状态设计法。 2结构的不确定性 工程结构需要有一定的可靠性，是因为工程结构在设计、施工、使用过程中，具有种种影响结构安全、适用、耐久的不确定性。这些不确定性，很早以前就受到人们的重视。
大连海洋大学 船舶结构可靠性分析Analysis of the reliability of the ship structure 船舶结构可靠性分析研究综述 研究领域：船舶与海洋工程（专硕） 姓名：邓英杰 学号： 2015085223012
船舶结构可靠性分析研究综述 摘要：结构可靠性理论是60年代后才发展起来的一门新兴学科，作为结构强度理论与计算结构力学的一个新分支，具有工程实践和船舶安全评价的重大意义。本文就船舶结构可靠性分析近代的发展做了总结性的综述，从载荷、承载能力、可靠性分析方法三个角度出发，并对其今后的研究方向提出了建议。 关键词：船舶结构；可靠性；船舶安全评价；分析方法 1 前言 传统的船舶结构强度计算方法采用的是确定性方法，将船体载荷和材料力学特性等诸多因素都看做是确定性的单值量，这与实际不符，传统的确定性设计已不能满足现代船舶发展的需求，而采用概率统计的方法相比之下更为合理，进而诞生了船舶结构可靠性分析这一学科。 1969年，挪威学者Nordenstrom【1】发表船舶结构分析里程碑的一篇文章，率先将波浪载荷和船舶总纵强度的承载能力看做是随机分布的变量，进而分析船体的失效概率。1972年，美国学者对船体总纵强度的概率模型进行了系统的专题研究，船舶结构可靠性分析理论得到了进一步的发展。 上个世纪80年代中期，船舶可靠性分析方法已经建立了起来。目前，世界各大船级社都在制定以可靠性分析为基础的船舶结构设计规则。
2 载荷 对于船舶结构，静水载荷和波浪载荷是两种主要的载荷形式。 波浪载荷的理论计算是基于上个世纪50年代末的切片理论建立起来的。80年代后期，人们对波浪载荷的研究增加了许多新的内容。S.G.Stiansen【2】提出了波浪载荷的概率模型，研究了低频相应和高频效应的概率组合问题；美国学者 C.G.Soares 从当时的技术水平出发，提出了一个船舶波浪载荷效应的可靠性分析标准模式。该方法的创新性在于，在线性切片理论计算船体波浪弯矩的基础之上，将高频载荷以经验性影响因子的形式与低频波浪弯矩组合。 在早期, 波浪载荷计算中应用的大多是线性理论。随着研究的深入和实践经验的增加, 波浪载荷的非线性性质引起了人们的关注。大量的实船测量和船模试验表明, 行驶在汹涛中的高速舰船, 由于船体的非直舷, 以及底部砰击、外张砰击和甲板上浪等因素的影响, 导致舰船的运动, 特别是波浪载荷呈明显的非线性。这时, 在规则波中的运动不再具有简谐性质, 中垂波浪弯矩幅值明显大于中拱时的幅值。加突出的是, 由于底部砰击和外张砰击, 使船体剖面内出现高频振动弯矩。这种弹性振动是一种瞬态响应, 在高海况下, 两者迭加而成的中垂合成弯矩幅值将远大于线性理论的计算结果。 为了计算砰击振动弯矩，一种被称为“两步走”的方法被广泛使用，即先在刚体假设下计算船体运动和作用在其上的水动力，
工程管理 95 企业家天地 0结构可靠度理论在桥梁工程中的应用 杨 敏 李玉荣 摘 要:随着可靠度理论的发展与成熟,结构可靠度理论在桥梁工程中的应用也得到了长足的发展,在各个方面都有所突破。本文介绍了可靠度理论在桥梁工程中的应用,特别介绍了大跨度桥梁风振可靠度研究进展。 关键词:结构可靠度;桥梁工程;应用进展中图分类号:T B114.2 文献标识码:A 文章编号:CN 43-1027/F(2011)04-095-02 作 者:重庆市实力公路开发有限公司;重庆,401147 一、结构可靠度计算方法 结构可靠度的计算方法是可靠度理论中的一个重要研究内容,它直接关系到结构可靠度理论在工程中的应用。计算结构的可靠度,首先要获得结构的功能函数,但是,在实际问题中,结构的功能函数可能是非线性函数,且大多数基本变量不服从正态分布,在这种情况下,结构的功能函数一般也不服从正态分布,因而不能通过概率直接积分计算结构的可靠度。这时需要进行结构可靠度的近似计算。近似概率法是计算可靠度的常用方法,它通常仅用各基本变量的平均值(一阶原点矩)和方差(二阶中心矩)来描述其统计特征,而且,当功能函数为非线性时,也都按线性化处理,故亦将其称为一次二阶矩法。该法可将一个复杂的多重积分问题转化为一个简单的数值计算问题,计算效率高。当然,这些计算方法都是针对功能函数具有明确表达式的情况。而实际工程中,由于结构本身构造复杂,往往不能给出功能函数的明确表达式,若直接应用上述方法就会遇到困难。所以必须选取别的计算方法处理,如响应面法或随机有限元法。同时,在计算机高速发展的今天,也使蒙特卡罗法得以在可靠度分析中发挥作用。 二、结构可靠度理论在桥梁工程中的应用进展 现代桥梁向长、轻、柔方向发展,桥梁结构的可靠度分析就变得越来越重要。在经济与技术许可的情况下,对桥梁进行可靠度研究,可以使设计方案更加合理经济,桥梁的技术改造决策更加科学,从而提高桥梁的承载能力,延长其使用寿命及改善其安全性能。因此,对桥梁结构进行可靠度研究具有重要的社会意义、经济价值和广泛的应用前景。 公路工程结构可靠度设计统一标准 规定,桥梁结构必须满足下列功能要求: 缩钢筋网以外,还在连续段内布设预应力钢束。简支连续梁正弯矩区段及墩顶负弯矩区段按部分预应力混凝土A 类构件设计,各施工阶段和使用阶段的应力应满足规范要求,并应满足承载能力极限状态强度要求。采用桥梁博士程序计算配筋,钢束布置为:边跨边梁、中梁跨中分别布置33,30根?j15.24钢绞线;中跨边梁、中梁跨中分别采用27,24根?j15.24钢绞线;现浇段负弯矩钢束:边梁均布25根?j15.24钢绞线;中梁均布21根?j15.24钢绞线。负弯矩预应力钢索由支点分别往前后延伸10m 和14m 。 四、变形计算与验算 (一)变形计算 预应力混凝土连续T 梁的变形包括短期荷载和长期荷载作用下的挠度,其中,短期荷载作用下的挠度可采用规范规定的构件刚度用材料力学的方法计算;长期荷载作用下的挠度,可按该荷载下的初始弹性挠度乘以[1+ (t, )]求得, (t, )为徐变系数。在张拉过程随时注意上拱度的变化,张拉时弹性上拱值与计算误差按 0.5cm 控制(表1),张拉后对锚具及时作临时防护处理。 注:表中括号外值对应于钢柬张拉完成时,括号内值对应于存梁一个月时。 (二)变形验算及预拱度设置 T 梁的预制要提早进行,为了防止预制梁上拱过大、减轻桥梁建成后呈波浪形对车辆行驶的影响,要求存梁期按30d 控制;为防止预制梁与现浇桥面混凝土由于龄期的不同而产生过大的收缩差,预制梁与现浇桥面混凝土时间差控制在60d 之内。存梁期密切注意梁的累计上拱值,若超过规定值,应采取控制措施。根据计算,边板、中板在恒载与汽车荷载作用下的挠度fg +y ,+f 汽>L/1600,均需设置预拱度。同时为保证现浇桥面板和沥青铺装层厚度,各预制T 梁的跨中设置在跨长范围内按二次抛物线变化的下预拱度(表2),预制梁纵向顶面线型与底面线型一致,以保证后期桥面混凝土现浇层的厚度。 参考文献: [1]JT J023 85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[s]. [2]JT J021 89,公路桥涵设计通用规范[s ]. (责任编辑:谢嵩)
桥梁评价方法研究现状浅析 摘要：本文对桥梁综合评价的主要方法进行了归纳总结，大致分为基于实桥调查的经验方法、荷载试验法、基于理论分析的方法和专家系统评价方法，通过对各种方法的比较，指出了每种评价方法都有其不可取代的优点，同时也存在着实际运用中需要进一步研究的问题。 关键词：经验方法、荷载试验法、基于理论分析的方法，专家系统评价方法 0 前言 近年来，在经济发展交通先行的思想指导下，为适应我国经济建设飞速发展的需要，我国的交通建设事业也迎来了前所未有的大发展时期。在不到十年期间，更是修建了大量的大、中跨径预应力混凝土桥梁，其数量在我国大、中跨径桥梁中占主导地位。然而针对这些问题，目前国内还没有切实有效的检测和评价方法，在许多方面还存在明显不足甚至是空白。开展这方面的研究对保证桥梁的耐久性和安全性，以及对于此类桥梁养护工作的决策等至关重要。目前既有桥梁综合评价的主要方法大致可分为基于实桥调查的经验方法、荷载试验法、基于理论分析的方法和专家系统评价方法。 1 基于实桥检测的经验方法 基于实桥检测的经验方法是事先根据检测统计和试验分析结果制定出系统的损伤程度分类和评分标准，然后由桥梁的评价人员凭
经验对既有桥梁进行检测评分，并依次对桥梁的损伤程度，安全性等进行综合的评价。该评价方法的准确程度主要取决于（1）制定出的系统损伤程度分类和评分标准的细化程度和准确程度。（2）评价人员的经验及判断能力。因而基于实桥检测的经验方法存在的主要问题就是较大程度取决于评价人员的经验和技术水平。 同时，鉴于每座实际桥梁的特殊性，缺损状态相差甚远的不同结构，却有着非常相似的病害表象。因此基于实桥检测进行桥梁评价时，在参考目前划分确定的评价指标等级的基础上，有必要考虑桥梁的具体结构形式﹑所处环境和实际的运营状态以及存在的缺损现象的相互关系，对各评价指标的实测值及权重加以合理的修正，以对现有桥梁的缺损状态做出更准确的评价。 2 荷载试验法 荷载试验法是通过现场试验，包括静载试验和动载试验对既有桥梁进行评价的方法。一般需在已对桥梁结构进行外观检测、初步评定和一定的理论分析之后进行。 2.1 静载试验法 静载试验法首先是通过计算，并考虑桥梁的损伤状况，选择受力最不利或损伤最严重的桥孔，并在其中选出主要控制截面，然后根据实际损伤情况，施加与设计荷载基本相当的外荷载，利用测量挠度﹑水平位移﹑应变（应力）及裂缝宽度的仪器、设备，观察桥梁结构在外部静荷载作用下的响应，分析结构的强度、刚度、抗裂性
桥梁抗震研究 摘要:文章从研究桥梁震害的角度出发, 通过分析桥梁主要震害形式和震害原因,并阐述了现在常用的抗震设计方法,还提出了在桥梁抗震设计中应遵循的一些设计思想和设计原则,从而提出了新的技术。 关键词: 桥梁震害;抗震设计;抗震措施；设计原则; 桥梁是生命线工程的重要组成部分,是交通运输的枢纽工程,在抗震救灾中处于极其重要的地位。因此,如何提高桥梁的抗震能力,使桥梁在地震时能起到安全疏散、避难的作用,地震后确保抗震救灾重建家园的交通需要,是桥梁工程中的重要研究课题。桥梁同其他建筑物一样,如果不进行正确的抗震设计,在地震时将产生严重的破坏。目前,在桥梁抗震研究方面处于领先水平的是美国和日本。二十多年来他们做了许多开创性的工作,例如桥梁全桥模型的多台振动台模拟地震试验,桥梁上下部结构相互作用力学模型,非线性地震反应分析方法等,并将所取得的成果应用于工程实际,制定出桥梁的抗震设计规范。此外,新西兰在研究利用延性抗震和减震隔建支座方面也做出了突出的成绩,并投入了工程实用。虽然我国开展桥梁结构抗震研究工作比较晚,直到1976年唐山地震后才得以重视,但由于桥梁研究工作者的艰苦努力,十多年来所取得的科研成果还是相当丰富的。先后进行了梁桥、拱桥、斜拉桥、曲桥的抗展研究和振动台模拟地震模型试验,研究水平从线性范围发展到非线性阶段;从确定性方法发展到可靠性理论方法,从确定桥梁的动力特性发展到实际情况。 一．桥梁主要的震害形式 1.上部结构震害 桥梁上部结构震害按照产生原因的不同, 可以分为结构震害、碰撞震害和位移震害。其中最常见的是移位, 最严重的是落梁。桥梁结构震害在历次严重的地震中都比较少见。桥梁碰撞震害包括: 桥面伸缩缝位置混凝土裂缝及压碎变形, 混凝土伸缩缝位置护栏混凝土撞损, (如汶川地震中磨家互通式跨线桥) T梁横隔板开裂(观音岩大桥)及少数梁端及部分桥台损伤等震害。
厂房建筑结构可靠性鉴定报 告 委托单位： 建筑地址： 鉴定日期： 报告编写人： 报告审核人： 报告签发人： xxxx有限公司 xx年 xx月 xx日
目录 建筑结构可靠性鉴定报告 (1) 一、建筑物概况 (3) 二、鉴定目的、内容、依据及检测仪器 (3) 2.1 鉴定目的 (3) 2.2 检测鉴定内容和方法 (3) 2.3 主要依据 (4) 2.4 检测仪器设备 (4) 三、建筑使用历史及图纸资料调查 (4) 3.1 建筑使用历史、现状和使用环境调查 (4) 3.2 建筑资料调查 (5) 四、结构构件工作状态检查 (5) 4.1 地基基础检查情况 (5) 4.2 上部结构变形、损伤检查情况 (5) 4.2.1 上部承重结构 (5) 4.2.2 围护构件 (6) 五、建筑主体结构构件检测 (6) 5.1 结构平面布置图测绘 (6) 5.2构件尺寸检测 (6) 5.3钢筋配置检测 (8) 5.4 材料强度检测 (9) 5.4.1混凝土强度检测 (9) 5.4.2钢材的强度检测 (11) 5.5钢结构构件焊缝检测 (11) 六、结构承载力验算 (11) 6.1 计算参数 (12) 6.2 结构分析模型 (13) 6.3 柱承载力验算及安全性评定 (13) 6.3.1柱承载力验算 (13)
6.3.2框架柱的轴压比验算 (14) 6.4 梁承载力验算及安全性评定 (15) 6.5 屋桁架杆件验算及安全性评定 (15) 七、结构系统的鉴定评级 (16) 八、结构可靠性鉴定结论 (17) 九、处理建议 (18) 评级解释 (20) 附图一：结构平面布置图............................... 错误！未定义书签。附件1 部分现场工作照片及部分缺陷照片................. 错误！未定义书签。附件2 混凝土芯样抗压强度检验报告..................... 错误！未定义书签。附件3 钢材力学及工艺性能检验报告..................... 错误！未定义书签。附件4 焊缝质量检测报告............................... 错误！未定义书签。
摘要：本文从桥梁工程的定义出发，对桥梁工程做了基本的定界，接着介绍了桥梁的基本组成、桥梁的分类以及特点，随后，阐述了桥梁学科的历史发展以及规律，正是因为在历史的发展中我们不断总结和反思，才更好的推动了桥梁工程突飞猛进的发展。从历史过过渡到当下，进而引出了当下的一些桥梁学科的前沿问题，为后面对桥梁工程未来的展望奠定了基础。最后，对桥梁工程未来的发展方向做出了分析。 关键词：组成；分类；历史，前沿；未来 引言：本篇文献综述的论述主题是桥梁工程，紧紧围绕桥梁工程来展开本文。桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程中属于结构工程的的一个分支。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。我们在生活中桥梁处处可见，由此可看出桥梁在生产生活中的重要性，通过历史发展我们也可以了解到桥梁在文化，经济，军事每一个方面都有着重大的影响，桥梁随着时间的推移在不断的改变，但却历久弥新。随着科学技术的发展，经济，社会，文化水平的提高，桥梁建筑的需求越来越高。经过几十年的努力，我国的桥梁工程无论在建设规模上，还是在科技水平上，都取得令世界瞩目的成就。现代建筑的价值源于创新精神，桥梁工程也不例外。作为一名工科学子，我们要克服因循守旧，不思进取的风气，敢于质疑传统，在结构形式、施工方法、设计理念和设计方法上创新，对更高科技、更高质量、更环保的工程技术的追求步履不停。
正文： 1.【1】桥梁的基本组成 桥梁的组成与桥梁的结构体系有关。常见的桥梁组一般由上部结构、下部结构两部分组成。在桥跨和墩台之间还设有支座，用于连接和传力。除此之外，还有路堤、挡墙、护坡、导流堤、检查设备、台阶扶梯以及导航装置等附属设施。 1.1上部结构 桥梁位于支座以上的部分称为上部结构，它包括桥跨（也叫承重结构)和桥面。桥跨是桥梁中直接承受桥上交通荷载并架空的结构部分；桥面是承重结构以上的各部分（指公路桥的行车道铺装，铁路桥的道砟，枕木，钢轨，排水防水系统，人行道，安全带，路缘石，栏杆，照明或电力装置，伸缩缝等）。 1.2下部结构 桥梁位于支座以下部分称为下部结构，也叫支承结构。它包括桥墩，桥台以及墩台的基础，基础位于墩台的最下部分，承受墩台传递的全部荷载（包括交通荷载和结构自重）并将其传递给地基的结构物。地基是承受由基础传递的荷载而产生变形的各个土层（包括岩层）。 1.3正桥与引桥 桥梁跨越主要障碍物（或通航河道）的结构称为正桥；连接正桥和路堤的桥梁区段称为引桥。正桥跨度大，基础深，是整个桥梁工程的重点；引桥一般跨度较小，基础较浅；在正桥和引桥的分界处，有时还会设置桥头建筑——桥头堡。 1.4跨度 跨度也叫跨径，是表现桥梁技术水平的重要指标，它表示桥梁的跨越能力。多跨桥梁的最大跨度称为主跨。桥跨结构两支座间的距离L1称为计算跨径，用于结构分析计算；设计洪水位线上两相邻墩台间的水平净距L0称为桥梁净跨径，各孔净跨径之和称为总跨径，它反映的是卡桥梁的泄洪能力。 1.5桥梁全长 《公路桥涵设计通用规范》（ D60-2004）规定：有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离；无桥台的桥梁为桥面系长度。 1. 6桥下净空高度 设计洪水位或设计通航水位与桥跨结构最下缘的高差H称为桥下净空高度，应大于通航或排水要求的最小数值。 1.7建筑高度 桥面到桥跨结构最下缘的高差h称为桥梁的建筑高度。其数值应小于在桥梁定线中所要求的容许建筑高度。 2.【2】桥梁的分类及特点 桥梁有许多分类方式，人们通常根据桥梁的结构形式、所用材料、所跨越的障碍以及其用途、跨径大小等对桥梁进行分类。 2.1根据桥梁单孔跨径大小和多跨总长的不同，桥梁可分为；小桥、中桥、大桥、特大桥。
桥梁结构的安全度和耐久性问题 摘要近年来桥梁结构的安全度和耐久性问题日益被人们所重视。本文论述了桥梁结构安全度和耐久性的内涵，综述了国内外桥梁结构安全度和耐久性问题应关注的有关问题及研究趋势，提出了相关对策措施。以期引起人们对此问题的高度重视，促进我国桥梁建设事业的发展。 1 引言 国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。 具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。 暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考
虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。 现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。 人类进入二十一世纪后，世界各地纷纷建造大规模的桥梁（特别是大跨径桥梁和立交桥梁），随着我国现代化进程的加快，桥梁建设进入新的发展阶段。桥梁做为建桥所在地城市景观的重要组成部分，依其工程寿命将存在相当长的时间。因此桥梁结构的安全度和耐久性问题已引起人们的高度重视。近年来国内外发生不少桥梁倒塌事故，很多是属于非正常设计和非正常施工造成的，其中包含着工程建设出现的腐败现象（如重庆綦江虹桥倒塌事故），亟需加强法治，严格执行基建程序，确保工程质量。国外专家曾说过：“规范的超载系数，绝不可能达到足以防备设计可能的大错误，但是许许多多的中小错误都可以用规范的超载系数来防备。”“规范是分析、设计和偏于安全的思路的结合。”桥梁结构的安全度与耐久性是一对孪生兄弟，需慎重研究，统筹考虑。近些年我们面临的情况是：
文章编号:0451-0712(2005)12-0022-05 中图分类号:U447 文献标识码:B 大跨桥梁结构健康监测及 安全评价系统研究与应用进展 张宇峰1,徐 宏1,倪一清2 (1.江苏省交通科学研究院 南京市 210017; 2.香港理工大学 中国香港) 摘 要:大型桥梁结构健康监测及安全评估是近年来国内外的研究热点,本文结合江苏省交通科学研究院近年来在健康监测及安全评价系统研究与设计中所取得的成果,重点阐述了健康监测系统的目标、意义、主要内容、设计准则及在国内外的应用情况。 关键词:桥梁;健康监测;损伤识别;安全评价 桥梁在建造和使用过程中,由于受到环境、有害物质的侵蚀,车辆、风、地震、疲劳、人为因素等作用,以及材料自身性能的不断退化,导致结构各部分在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。这些损伤如果不能及时得到检测和维修,轻则影响行车安全和缩短桥梁使用寿命,重则导致桥梁突然破坏和倒塌。因此,为保证桥梁结构的安全性、适用性和耐久性,加强对桥梁健康状况的监测和评估,从而实施合理的养护管理工作极为重要。 传统上,桥梁结构健康状况评估是通过人工目测检查或借助于便携式仪器测量得到的信息进行的。但人工检查方法在实际应用中有很大的局限性,美国联邦公路委员会的最近调查表明,由人工目测检查做出的评估结果有56%是不恰当的。传统检测方式的不足之处主要表现在:(1)需要大量人力、物力和财力并有诸多检查盲点;(2)主观性强,难于量化;(3)缺少整体性;(4)影响正常交通运行;(5)周期长,实时性差。 收稿日期:2005-06-02 A Study on Shear Lag Effect for Continuously Curved RC Box Girders HU Zhao-tong1,LIU Yun-xin1,2,CAI Jian-ming3 (1.Institute of High w ay,Chang'an University,Xi'an710064,China; 2.China Zhongtie M ajor Bridge Reconnais sance and Design Institute,W uhan430050,China; 3.Quzhou Commu nication s Design Co.Ltd.,Quz hou324002,Chin a) Abstract:T he finite element m ethod is applied to analyze the shear lag effect of continuously cur ved RC box g irders.The affecting factors include:cur vature radius,ratio of height to w idth,distance of w ebs,bearing offsetting of single-pedestal pier,number s of cro ss boards and forms of beam section.Based on the load testing in a real bridg e,the deflectio n,strain,stress and shear lag co efficients are calculated. The r ules of shear lag co efficients changing w ith the affecting factor are summ ar ized.It is proved that cur-vature radius is the m ost im po rtant affecting factor and the sug gestions on diminishing the shear lag effect in desig n are made. Key words:continuously curved box girder;shear lag effect;curvatur e radius 公路 2005年12月 第12期 HIG HW A Y Dec.2005 N o.12
可靠性鉴定试卷 建工结构事业二部姓名：成绩： 一、单选题（每题0.5分，共0.5×30=15分） 1.民用建筑的安全性和正常使用性的鉴定评级应分层次依次进行，其中每一层次的等级数量为（）。 A．四个安全性等级、四个使用性等级、四个可靠性等级。 B．三个安全性等级、三个使用性等级、三个可靠性等级。 C．三个安全性等级、四个使用性等级、四个可靠性等级。 D．四个安全性等级、三个使用性等级、四个可靠性等级。 2.民用建筑的子单元或鉴定单元的适修性评级，若按修复改造费用占新建造价的百分率作为划分B’r/Br级和C’r/Cr级的界限时，该百分率为（）。 A．50％B．70％ C．30％D．80％ 3. 民用建筑钢筋混凝土构件在安全性鉴定时，评为cu级或du级的剪切裂缝宽度为（）。 A. 0.30mm B. 出现裂缝 C. 0.50mm D. 0.70mm 4. 《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144-2008中规定工业建筑的可靠性鉴定评级，应划分为构件、（）、鉴定单元三个层次。 A．结构主体B．检验批 C．结构系统D．主体工程 5. 当民用建筑木结构受弯构件出现选项（）的斜纹理或斜裂缝时，应根据其实际严重程度定为cu级或du级： A.ρ＞10％ B.ρ＞15％ C.ρ＞20％ D.ρ＞25％
6.《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144-2008中规定构件的安全性评级标准分（）个层次。 A．3 B．5 C．6 D．4 7. 对地基基础的调查，除查阅岩土工程勘察报告及有关图纸资料外，上应调查工业建筑现状、（）、沉降量和沉降稳定情况、沉降差、上部结构倾斜、扭曲和裂缝情况，以及临近建筑、地下工程和管线等情况。 A．实际使用荷载B．位置 C．材料强度D．尺寸 8. 当混凝土结构表面长期高于（）℃，钢结构表面温度长期高于（）℃时，应按照有关的现行国家标准规范计入由温度产生的附加内力。 A．80，120 B．100，180 C．60，150 D．50，180 9. 混凝土构件承载能力评定等级中，对于重要构件评定为c级时，R/γοS的范围（）。 A．≥1.0 B．<1.0，≥0.90 C．<0.90 ≥0.85 D．<0.85 10. 地基基础的承载力不满足现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定的要求，建、构筑物有开裂损伤，此地基基础安全性评定为（）级。 A．B B．C C．三D．c 11. 根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292－1999)，对地基、桩基的安全性进行鉴定评级时，选项（）符合该标准的规定。 A. 一般情况下，宜根据地基、桩基的承载力验算结果进行鉴定评级 B. 一般情况下，宜根据地基、桩基的变形验算结果进行鉴定评级 C. 一般情况下，宜根据地基、桩基的承载力以及变形验算结果进行鉴定评级 D. 一般情况下，宜根据地基、桩基沉降观测资料或其不均匀沉降在上部结
浅谈钢筋混凝土桥梁的耐久性 摘要：在进行桥梁结构设计初期，就需要结合桥梁所处地理位置、周围环境及 实际运行环境对桥梁结构的耐久性进行合理设计。对于建设施工过程中可能影响 桥梁耐久性的隐患因素采取合理的预防措施，力求在设计初期就能考虑到所有可 能出现的问题。并采取有效的预防措施，以提高钢筋混凝土桥梁的耐久性。 关键词：钢筋混凝土；桥梁；耐久性 1钢筋混凝土桥梁结构的耐久性分析及其重要性 随着科学技术的发展，钢筋、混凝土材料也得到了快速发展。钢筋混凝土结 构的建筑发展历史远低于木质结构和钢制结构的建筑。19世纪中期，随着钢筋和混凝土材料的发展，钢筋混凝土结构也迅速发展起来；到了19世纪下半叶，法 国设计建筑了第一座钢筋混凝土结构桥梁，随之越来越多的钢筋混凝土结构桥梁 逐渐问世，呈现在人们的视野范围内。据科学数据调研发现，截止到2007年底 世界上钢筋混凝土桥梁总数超过57万座，桥梁建设已慢慢演变为基础设施工程 建设的重要环节。由美国土木工程师学会2003年底发布的混凝土桥梁相关研究 报告可以发现，世界上有1/4的钢筋混凝土桥梁耐久性不达标，严重影响了桥梁 的后期运营寿命[1]。国内外相关工程研究人员对不同桥梁的耐久性进行比较分析 发现，桥梁结构的构件损坏均由桥梁耐久性差引起。通过对近些年钢筋混凝土桥 梁事故原因分析，钢筋腐蚀、结构机械磨损、桥梁冻融循环及混凝土碳化均是导 致桥梁事故的主要原因，而引起这些桥梁故障的最终因素是桥梁耐久性差。 2影响桥梁耐久性的因素分析 影响桥梁耐久性的因素十分复杂，不考虑洪水、地震、超载及船舶的撞击， 主要取决于以下三方面因素：一，混凝土材料、钢材的自身特性；若想保证桥梁 的耐久性好一些，首先，一定要保证混凝土材料以及钢材的质量是绝对高的，然 而就目前我国桥梁事业的施工现状来看，很多建设单位存在以次充好的现象，进 而导致材料的质量不是很高，严重影响了桥梁的耐久性；二，桥梁结构所处的环境；我们都知道，任何物体都符合热胀冷缩的原理，针对于桥梁也是一样，而在 桥梁发生热胀冷缩的过程中，桥梁的结构会发生改变，结构改变了，桥梁的耐久 性自然就会降低，尤其是在北方地区，北方的天气冬夏温差比较大，冬天问题特 别低，桥梁发生缩变，而夏天天气比较炎热，桥梁开始胀裂，这也是为什么桥面 很容易存在裂缝的原因；三，桥梁结构的使用条件与防护措施。部分地区由于建 筑行业比较发达，因此每天都会有大量的货车从桥梁上经过，长时间下来，桥梁 的耐力自然就会降低很多，加上部分地区针对于桥梁的保护缺乏一定的意识，进 而导致桥梁只被使用却不被保护的现象，久而久之，问题自然也就应运而生了。 3钢筋混凝土桥梁耐久性改善措施 3.1确保混凝土灌注的密实性 提升混凝土灌注的密实性是提升钢筋混凝土桥梁耐久性的重要措施之一，可 以从水灰比、骨料及振捣工艺三方面入手，如精确把控水灰比，认真检查骨料质 量以及严格按照规范进行混凝土振捣等，提升混凝土密实度。 3.2提升混凝土和钢筋间的黏附力 为保证混凝土各项性能指标满足施工需求，避免坍塌程度太大，需严格按照 设计规范进行钢筋布设，混凝土振捣要充分，尽可能降低混凝土和钢筋间的缝隙。 3.3保证碱一集料反应工艺满足建设需求 为保障碱一集料反应工艺满足工程设计需求，需从以下方面入手：当混凝土
XXXX项目 可靠性鉴定方案 一、工程概况 本项目位于XXX，抗震设防烈度为6度(0.05g)，设计地震分组为第一组。建筑面积共计XXXX㎡，结构形式为门刚结构。 二、检测鉴定目的 XXXX 三、主要检测鉴定依据 1.《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-1999） 2.《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010） 3.《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010） 4.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012） 5.《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008） 6.《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007） 7.《混凝土结构工程施工质量验收规范》2011年版(GB 50204-2002) 8.《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23-2011) 9.《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》(GB 1499.2-2007/XG1-2009) 四、检测鉴定程序 1.建筑的相关原始资料收集及核查，建筑基本情况调查。 2.基础工作状况和建筑周边场地查勘。 3.上部结构及构件工作状态检测 包括：建筑物的侧向位移量测，构件的裂缝、变形检测。
4.上部结构及构件的施工质量及性能检测 包括：轴线尺寸、层高、构件截面尺寸量测，梁柱节点检测，焊接质量检测。 5.建筑结构整体性和围护结构检测。 6.根据检测结果并参考设计图纸结合现状调查、勘测结果，对结构承载力进行验算并对结构可靠性进行评定。 五、现场主要检测内容 结构体系及规则性检测，结构材料的实际强度检测，建筑物的侧向位移量测，构件的裂缝、变形检测，围护系统检测。 1.工程概况调查 建筑现状与原始资料相符合程度，结构形式，层数、建筑面积，开工时间。 2.场地、地基与基础调查 场地危险性，上部结构不均匀沉降和倾斜，基础外观破损，上部结构裂缝、倾斜有无发展趋势。 3.结构总体检测 建筑结构平面及结构竖向构件的规则性和连续性，建筑高度和层数，结构侧向位移，轴线尺寸、结构构件的尺寸、截面形式，结构构件的连接构造，非结构构件与主体结构的连接构造。 4.工程使用情况调查 周边地面有无沉陷，使用用途，板面、板底装饰情况，屋面情况（是否上人屋面，有无防水、隔热层，有无水箱等集中荷载以及水箱尺寸，有无积水），内、外装饰情况，阳台栏板、屋面女儿墙（有无横向、竖向裂缝，与墙连接处是否脱开）； 5.结构构件检测 ○⑴检查钢柱、钢梁的结构布置； ○②检查柱脚节点、梁柱节点工作状态，观察其支座节点板、焊缝等有无异常的变形及裂缝； ○③抽取部分钢梁、钢柱进行工作状态检查； ○4抽取部分钢柱、钢梁进行截面尺寸检测；
机械可靠性设计综述 摘要：可靠性优化设计是在常规优化设计的基础上，结合可靠性设计理论发展起来的一种有效的优化设计方法。本文在总结现有文献的基础上对机械可靠性优化设计进行了综述，系统阐述了机械可靠性、可靠性设计、可靠性优化设计及可靠性试验的理论及方法。 关键词：可靠性；优化设计；可靠性试验 Review of Optimization Design of Mechanical Reliability REN Ju-peng (School of Mechanical Engineering and Automation, Northeastern University, Student ID: 1270174) Abstract：On the basis of traditional optimization design, combined with the theory of reliability design, reliability optimization design is an effective optimization design method. In this paper, the existing literatures are firstly summarized, then the theory and method of mechanical reliability, reliability design, reliability optimization design and reliability test are systematically reviewed. Key words：reliability; optimization design; reliability test 随着现代工业技术的飞速发展，机械产品日趋复杂化、大型化、高参数化，使产品发生故障的机会增多，因而，可靠性作为产品质量的主要指标，愈来愈受到工程界的重视。机械可靠性，是指机械产品在规定的使用条件、规定的时间内完成规定功能的能力。机械的可靠性是机械设计的主要目的之一，有效地增强产品质量、降低产品成本、减轻整机质量、提高可靠性和作业效率是可靠性设计的主要目标。随着工业技术的发展，机械产品性能参数日益提高，结构日趋复杂，使用场所更加广泛，产品的性能和可靠性问题也就越来越突出。机械可靠性设计的基本任务是在故障物理学研究的基础上，结合可靠性试验以及故障数据的统计分析，提供实际计算的数学力学模型和方法及实践。 科技研究人员和工程设计人员积极投入到可靠性工程的研究与实践之中，取得了可喜的成果。张义民[1]结合现代数学力学理论，系统地阐明机械可靠性设计、机械动态可靠性设计、机械可靠性优化设计、机械可靠性灵敏度设计、机械可靠性稳健设计等可靠性设计理论与方法内涵与递进。陈静等[2]阐述了机械产品优化设计及可靠性的相关理论，介绍了可靠性优化设计的应用及发展现状，并介绍了机械行业相关的软件应用情况。喻天翔等[3]对当前机械可靠性的特点和争议进行介绍，从Bayesian理论、FMECA和疲劳可靠性试验三个方面总结了机械可靠性试验技术相关的重要理论问题及其发展，并阐述了可靠性增长试验、加速试验和微机械可靠性试验技术的国内外发展，总结了机械可靠性试验技术研究存在的问题及其发展趋势。 本文将在上述文献的基础上对机械可靠性优化设计进行综述，系统阐述机械可靠性、可靠性设计、可靠性优化设计及可靠性试验的理论及方法。 1可靠性设计 1.1 可靠性设计 传统的机械设计方法认为零件的强度和应力都是单值，只要计算出的安全系数大于规定的安全系数，就认为零件是安全的，因而设计过程中忽略了各设计参数的随机性。可靠性设计将零件的应力和强度作为随机变量，认为应力受到各种环境因素(温度、腐蚀、粒子辐射等)的影响，具有一定的分布规律；强度受材料的性能、工艺环节的波动和加工精度等的影响，也是具有一定的分布规律。可靠性设计认为所设计的任一机械存在着一定的失效可能性，设计时根据需要预先控制的失效概率或可靠度，考虑各参数的随机性及分布规律，以反映出零部件的实际工作状况。 产品的可靠性表示产品在规定使用条件和使用期限内，保持其正常技术性能完成规定功能的能力。可靠性设计的一个目标是计算可靠度，可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。其表达式为： ()0 () x g X R f X dX > =? 式中f x(X)为基本随机参数向量 T 12 (,,) n X X X X =???的联合概率密度；g(X)为状态函数，可表示零件的不同状态：g(X)>0为安全状态，