可靠性理论教程.ppt

东南大学 结构可靠性理论 杨春侠 长沙理工大学土木工程学院 课程内容 第1章 绪论（2学时） 第2章 结构可靠性理论基础（4学时） 第3章 结构可靠度计算（6学时） 第4章 结构体系可靠度（2学时） 第5章 荷载与抗力的统计分析（4学时） 第6章 结构可靠性设计（6学时） 第7章 结构可靠性理论研究方向专题讨论（4学时） 参考书（教材） 1、《工程结构可靠性设计原理》 作 者：贡金鑫，魏巍巍 出版社：机械工业出版社，2007 特 点：内容全面，适合作为研究生教材 2、《工程结构可靠性理论与应用》 作 者：赵国藩 出版社：大连理工大学出版社，1996 特 点：权威性的著作 参考书(经典) 3、《建筑结构的安全性和可靠性》 作 者：余安东，叶润修 出版社：上海科学技术出版社，1986 特 点：设计方法的发展和规范背景，不含结构体系可靠度 4、《结构可靠度分析》 作 者：吴世伟 出版社：人民交通出版社，1990 特 点：覆盖面较广（含结构体系可靠度），但较简单 参考书(经典) 5、《建筑结构概率极限状态设计》 作 者：李继华等七人 出版社：中国建筑工业出版社，1990 特 点：权威性的著作，在基础理论和应用方面都很深入 6、《工程结构可靠性分析与设计》 作 者：何水清，王善 出版社：国防工业出版社，1993 特 点：偏重机械可靠度，对结构工程很有启发性 标准与规范 1、国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008 2、国家标准《建筑结构设计统一标准》GB50068-2001 3、国家标准《建筑结构设计统一标准》GB50283-1999 4、国际标准《结构可靠度总原则》ISO2394 第1章 绪论 结构设计方法的发展 国内外主要标准机构及标准和规范 结构可靠度理论的发展 一、结构设计方法的发展 1、几何学设计法 数学和科学应用于建筑以前 根据几何原理给出使建筑安全的限制 拆除施工用的脚手架结构不倒塌则认为结构安全 与砌体结构符合很好 建造了一些伟大的建筑 2、容许应力法 （1）设计公式 （2）容许应力法特点 概念明确，方法简单 以弹性理论为基础 使用荷载凭经验取值 3、破坏阶段法 （1）设计公式 （2）破坏阶段法的特点 概念非常清楚，计算简便 计算得出的极限内力可由试验验证 验证了构件截面的最终破坏情况 无法确定构件在正常使用期间的情况 4、极限状态法 半经验半概率极限状态设计法 近似概率极限状态设计法 全概率极限状态设计法 极限状态设计法方法特点 把单一安全系数改为多个分项系数 把影响可靠度的因素视为随机变量 以失效概率或可靠指标度量结构可靠度 反映结构的全面性能 二、国内外主要标准机构及标准与规范 1、我国统一标准的编制情况 1976年下达“建筑结构安全度及荷载组合”研究课题； 1979年下达《建筑结构设计统一标准》的编制任务； 1984年完成《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）； 1992年建设部会同港口、铁路、水利水电和公路部门，联合编制了《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-92）； 《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）； 《工程结构可靠性设计统一标准》（ GB50153-2008）。 《港口工程结构可靠性设计统一标准 》（ GB 50158-2010 ）； 2、国外主要标准机构及标准、规范介绍 国际标准化组织（ISO）与国际标准ISO2394《结构可靠性总原则》 国际安全度联合委员会（JCSS）与《概率模式规范》 欧洲标准化委员会（CEN）与欧洲规范 美国《建筑及其他结构最小设计荷载》规范（ASCE7） 美国《建筑规范对结构混凝土的要求》（ACI318） 2、国外主要标准机构及标准、规范介绍 美国《荷载与抗力系数桥梁设计规范》（AASHTO LRFD） 加拿大《国家建筑规范》（NBC） 《加拿大公路桥梁设计规范》（CHBDC） 日本《建筑和公共工程的结构设计基础》 日本《建筑结构极限状态设计指南》（2002） 三、结构可靠性理论的发展 上世纪30年代，围绕飞机失效进行可靠度研究 50年代，美国国防部建立专门的可靠度研究机构对系列可靠度问题进行研究； 1946年弗罗伊詹特发表论文《结构的安全度》集中讨论可靠度在结构设计中的应用；同期，前苏联尔然尼钦提出一次二阶矩的基本概念； 1969年美国康奈尔建立结构安全度的二阶矩模式； 1971年加拿大林德采用线性分离法建立分项系数设计表达式。 三、结构可靠性理论的发展 美国伊利诺斯大学洪华生提出了广义可靠度概率概念，与邓汉忠合著《工程规划和设计中的概率概念》已广为应用； 1976年国际安全度联合委员会