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结构可靠度分析基础和可靠度分析方法1一般规定1.1当按本文方法确定分项系数和组合值系数时，除进行分析计算外，尚应根据工程经验对分析结果进行判断并进行调整。
1.1.1从概念上讲，结构可靠行设计方法分为确定性方法和概率方法。
在确定性方法中，设计中的变量按定值看待，安全系数完全凭经验确定，属于早期的设计方法。
概率方法为全概率方法和一次可靠度方法。
全概率方法使用随机过程模型及更准确的概率计算方法，从原理上讲，可给出可靠度的准确结果，但因为经常缺乏统计数据及数值计算上的复杂性，设计标准的校准很少使用全概率方法。
一次可靠度方法使用随机变量模型和近似的概率计算方法，与当前的数据收集情况及计算手段是相适应的。
所以，目前国内外设计标准的校准基本都采用一次可靠度方法。
本文说明了结构可靠度校准、直接用可靠指标进行设计的方法及用可靠指标确定设计表达式中作用，抗力分项系数和作用组合值系数的方法。
1.2按本文进行结构可靠度分析和设计时，应具备下列条件：1具有结构极限状态方程；2基本变量具有准确、可靠的统计参数及概率分布。
1.2.1进行结构可靠度分析的基本条件使建立结构的极限状态方程和基本随机变量的概率分布函数。
功能函数描述了要分析的结构的某一功能所处的状态：Z>0表示结构处于可靠状态；Z=0表示结构处于极限状态；Z＜0表示结构处于失效状态。
计算结构可靠度就是计算功能函数Z＞0的概率。
概率分布函数描述了基本变量的随机特征，不同的随机变量具有不同的随即特征。
1.3当有两个及两个以上的可变作用时，应进行可变作业的组合，并可采用下列规定之一进行：（1）设m种作业参与组合，将模型化后的作业在设计基准期内的总时段数，按照顺序由小到大排列，取任一作业在设计基准期内的最大值与其他作用组合，得出m种组合的最大作用，其中作用最大的组合为起控制作用的组合；（2）设m种作用参与组合，取任一作用在设计基准期内的最大值与其他作业任意时点值进行组合，得出m种组合的最大作用，其中作用最大的组合为起控制作用的组合。
安全工程学1、系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。
换言之，系统是由两个或两个以上元素组成的集合。
系统的特性：整体性，相关性，目的性，有序性，环境适应性。
2、系统工程是组织管理系统的规划、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。
3、安全系统工程研究对象：人子系统，机器子系统和环境子系统。
4、安全系统工程研究内容(主要手段)：系统安全分析，系统安全评价，安全决策与事故控制。
5、安全系统工程的方法论：①从系统整体出发的研究方法，②本质安全方法，③人—机匹配法，④安全经济方法，⑤系统安全管理方法。
6、可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
这里，规定的条件都是设计规定的，规定的功能也是设计赋予的。
7、可靠度是衡量系统可靠性的标准，它是指系统在规定的时间内完成规定功能的概率。
相反，系统在规定的条件下和规定的时间内不能完成规定功能的概率就是系统的不可靠度。
8、可靠性工程就是研究系统可靠性的工程技术。
可靠性工程要解决的是如何提高系统可靠度，使系统在其寿命周期内正常运行，圆满完成其规定功能的问题。
9、安全系统工程是采用系统工程的基本原理和方法，预先识别、分析系统存在的危险因素，评价并控制系统风险，使系统安全到达预期目标的工程技术。
10、事件树分析（ETA）是从一个初始事件开始，按顺序分析事件向前发展中各个环节成功与失败的过程和结果。
11、事故树分析(FTA)是把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树形图表示，通过对事故树的定性与定量分析，找出事故发生的主要原因，为确定安全对策提供可靠依据，以达到预测与预防事故发生的目的。
12、结构重要度：不考虑各基本事件发生的难易程度，或假设各基本事件的发生概率相等，仅从事故树的结构上研究各基本事件对顶事件的影响程度，称为结构重要度分析，并用基本事件的结构重要度系数、基本事件割集重要度系数判定其影响大小。
可靠性分配方法(一)等分配法（无约束分配法）等分配法（Equal Apportionment Technique ）是对全部的单元分配以相同的可靠度的方法。
按照系统结构和复杂程度，可分为串联系统可靠度分配、并联系统可靠度分配、串并联系统可靠度分配等。
（1）串联系统可靠度分配当系统中n 个单元具有近似的复杂程度、重要性以及制造成本时，则可用等分配法分配系统各单元的可靠度。
这种分配法的另一出发点考虑到串联系统的可靠性往往取决于系统中最弱的单元。
当系统的可靠度为s R ，而各分配单元的可靠度为i R 时因此单元的可靠度i R 为（2）并联系统可靠度分配当系统的可靠度指标要求很高（例如Rs>0.99）而选用已有的单元又不能满足要求时，则可选用n 个相同单元的并联系统，这时单元的可靠度远远大于系统的可靠度。
当系统的可靠度为s R ，而各分配单元的可靠度为i R因此单元的可靠度i R 为（3）串并联系统可靠度分配先将串并联系统化简为“等效串联系统”和“等效单元”，再给同级等效单元分配以相同的可靠度。
优缺点：等分配法适用于方案论证与方案设计阶段，主要优点是计算简单，应用方便。
主要缺点是未考虑各分系统的实际差别。
（二）按相对失效率和相对失效概率分配（无约束分配法）相对失效率法和相对失效概率法统称为“比例分配法”。
相对失效率法是使系统中各单元容许失效率正比于该单元的预计失效率值，并根据这一原则来分配系统中各单元的可靠度。
此法适用于失效率为常数的串联系统。
对于冗余系统，可将他们化简为串联系统候再按此法进行。
相对失效概率法是根据使系统中各单nini i s R R R ==∏=11/ 1,2,,ni s R R i n==（）11ns i R R =--（）1/11,1,2,,ni s R R i n=--=（）元的容许失效概率正比于该单元的预计失效概率的原则来分配系统中各单元的可靠度。
重要度是指用一个定量的指标来表示各设备的故障对系统故障的影响，按重要度考虑的分配方法的实质即是：某个设备的平均故障间隔时间（可靠性指标）应该与该设备的重要度成正比。
众智软件1 总则1.0.1 为统一各类材料的建筑结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于建筑结构，组成结构的构件及地基基础的设计。
1.0.3 制定建筑结构荷载规范以及钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范应遵守本标准的规定；制定建筑地基基础和建筑抗震等设计规范宜遵守本标准规定的原则。
1.0.4 本标准所采用的设计基准期为50年。
1.0.5 结构的设计使用年限应按表1.0.5采用。
1.0.6 结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。
结构可靠度可采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定。
1.0.7 结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求：1 在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；2 在正常使用时具有良好的工作性能；3 在正常维护下具有足够的耐久性能；4 在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。
1.0.8 建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。
建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.8的要求。
1.0.9 建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。
对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。
1.0.10 为保证建筑结构具有规定的可靠度，除应进行必要的设计计算外，还应对结构材料性能、施工质量、使用与维护进行相应的控制。
对控制的具体要求，应符合有关勘察、设计、施工及维护等标准的专门规定。
1.0.11 当缺乏统计资料时，结构设计应根据可靠的工程经验或必要的试验研究进行。
2 术语、符号2.1 术语2.2 符号3 极限状态设计原则3.0.1 对于结构的各种极限状态，均应规定明确的标志及限值。
3.0.2 极限状态可分为下列两类：1 承载能力极限状态。
这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。
第9章 结构可靠度分析与计算 教学提示：本章介绍了结构可靠度的基本原理和基本分析方法。
并在此基础上，简述了相关随机变量的结构可靠度和结构体系的可靠度分析及计算方法。
教学要求：学生应掌握结构可靠度基本概念，熟悉结构可靠度常用的计算方法。
9.1 结构可靠度的基本概念9.1.1 结构的功能要求和极限状态工程结构设计的基本目的是：在一定的经济条件下，使结构在预定的使用期限内满足设计所预期的各项功能。
《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068—2001)规定，结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求。
(1) 能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用。
(2) 在正常使用时具有良好的工作性能。
(3) 在正常维护下具有足够的耐久性能。
(4) 在偶然事件发生时(如地震、火灾等)及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。
上述(1)、(4)项为结构的安全性要求，第(2)项为结构的适用性要求，第(3)项为结构的耐久性要求。
这些功能要求概括起来称为结构的可靠性，即结构在规定的时间内(如设计基准期为50年)，在规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用维护)完成预定功能(安全性、适用性和耐久性)的能力。
显然，增大结构设计的余量，如加大结构构件的截面尺寸或钢筋数量，或提高对材料性能的要求，总是能够增加或改善结构的安全性、适应性和耐久性要求，但这将使结构造价提高，不符合经济的要求。
因此，结构设计要根据实际情况，解决好结构可靠性与经济性之间的矛盾，既要保证结构具有适当的可靠性，又要尽可能降低造价，做到经济合理。
整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
极限状态是区分结构工作状态可靠或失效的标志。
极限状态可分为两类：承载力极限状态和正常使用极限状态。
(1) 承载力极限状态。
这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。
结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载力极限状态。
建筑结构可靠性设计统一标准[附条文说明] GB50068-20181总则1.0.1为统一各种材料的建筑结构可靠性设计的基本原则、基本要求和基本方法，使结构符合可持续发展的要求，并符合安全可靠、经济合理、技术先进、确保质量的要求，制定本标准。
1.0.2本标准适用于整个结构、组成结构的构件以及地基基础的设计；适用于结构施工阶段和使用阶段的设计；适用于既有结构的可靠性评定。
既有结构的可靠性评定，可根据本标准附录A的规定进行。
1.0.3本标准依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的原则制定，是建筑结构可靠性设计的基本要求。
1.0.4建筑结构设计宜采用以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法；当缺乏统计资料时，建筑结构设计可根据可靠的工程经验或必要的试验研究进行，也可采用容许应力或单一安全系数等经验方法进行。
1.0.5制定建筑结构荷载标准、各种材料的结构设计标准以及其他相关标准时，应符合本标准规定的基本准则，并应制定相应的具体规定。
1.0.6建筑结构设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1结构能承受作用并具有适当刚度的由各连接部件有机组合而成的系统。
2.1.2结构构件结构在物理上可以区分出的部件。
2.1.3结构体系结构中的所有承重构件及其共同工作的方式。
2.1.4结构模型用于结构分析、设计等的理想化的结构体系。
2.1.5设计使用年限设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。
2.1.6设计状况表征一定时段内实际情况的一组设计条件，设计应做到在该组条件下结构不超越有关的极限状态。
2.1.7持久设计状况在结构使用过程中一定出现，且持续期很长的设计状况，其持续期一般与设计使用年限为同一数量级。
2.1.8短暂设计状况在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，其持续期很短的设计状况。
2.1.9偶然设计状况在结构使用过程中出现概率很小，且持续期很短的设计状况。
混凝土结构的可靠性设计原理一、前言混凝土结构在现代建筑中扮演着重要的角色，因为其具有耐久性、强度高、抗震性能好等特点，因此具有广泛的应用。
在混凝土结构的设计过程中，可靠性设计是非常重要的一环，它能够保证结构在使用寿命内能够稳定安全地工作。
因此，混凝土结构的可靠性设计原理应该得到充分的重视和研究。
二、可靠性设计的概念可靠性是指在指定的时间内，保持一定的性能水平的能力。
可靠性设计是一种基于概率的设计方法，它将结构的设计要求转化为可靠性指标，通过对结构的各个环节进行分析和评估，确定结构的可靠性指标，从而保证结构能够在使用寿命内稳定安全地工作。
三、混凝土结构的可靠性设计要求混凝土结构的可靠性设计要求主要包括以下几个方面：1.结构的安全可靠性要求：混凝土结构的设计要满足一定的安全可靠性要求，以保证结构在使用寿命内能够稳定安全地工作。
通常，结构的安全可靠性要求包括极限状态和使用状态两方面，其中极限状态是指结构在承受极限荷载时的安全可靠性要求，使用状态是指结构在正常使用过程中的安全可靠性要求。
2.结构的可靠性指标：混凝土结构的可靠性指标是指结构在使用寿命内能够保持一定性能水平的能力，通常采用概率分析方法来确定结构的可靠性指标。
常用的可靠性指标包括极限状态设计值、可靠度指标、失效概率等。
3.结构的荷载和抗力：混凝土结构的可靠性设计要求对荷载和抗力进行合理的分析和评估，以保证结构在使用寿命内能够稳定安全地工作。
荷载分析主要包括自重、活载、风荷载、地震荷载等，抗力分析主要包括混凝土强度、钢筋强度、连接件等。
4.结构的材料性能：混凝土结构的可靠性设计要求对材料的性能进行充分的了解和评估，以保证结构在使用寿命内能够稳定安全地工作。
主要包括混凝土的强度、韧性、抗裂性等，钢筋的屈服强度、延伸率等。
四、混凝土结构的可靠性设计方法混凝土结构的可靠性设计方法主要包括以下几种：1.极限状态设计法：极限状态设计法是指在结构承受极限荷载时，结构的可靠性指标达到规定要求的设计方法。
