工程结构可靠度是指在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。结构的失效概率是指结构不能完成预定功能的概率，用Pf表示。结构可靠度分析的依据就是根据结构的极限状态计算结构的失效状态的概率。假定式所述两个随机变量的均值和标准差分别为μR、μS和σR、σS，且随机变量均服从正态分布，由此可以获取Z的概率密度函数。......
2023-09-19
混凝土结构设计计算的结构可靠性与可靠度
【摘要】：结构设计的目的，就是要使所设计的结构在规定的时间内能够在具有足够可靠性的前提下，完成全部预定功能的要求。由此可见，结构可靠度是结构可完成“预定功能”的概率度量。这里所说的“规定时间”是指对结构进行可靠度分析时，结合结构使用期，考虑各种基本变量与时间的关系所取用的基准时间参数；“规定的条件”是指结构正常设计、正常施工和正常使用的条件，即不考虑人为过失的影响；“预定功能”是指上面提到的4项基本功能。
结构设计的目的，就是要使所设计的结构在规定的时间内能够在具有足够可靠性的前提下，完成全部预定功能的要求。结构的功能是由其使用要求决定的，具体有如下4个方面：
①结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用。
②结构在正常使用条件下具有良好的工作性能，如不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏。
③结构在正常使用和正常维护的条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性。例如，不发生开展过大的裂缝宽度，不发生由于混凝土保护层碳化导致钢筋的锈蚀。
④在偶然荷载(如地震、强风)作用下或偶然事件(如爆炸)发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。
上述要求中，第①④两项通常是指结构的承载能力和稳定性，关系到人身安全，称为结构的安全性；第②项指结构的适用性；第③项指结构的耐久性。结构的安全性、适用性和耐久性三者总称为结构的可靠性。可靠性的数量描述一般用可靠度，安全性的数量描述则用安全度。由此可见，结构可靠度是结构可完成“预定功能”的概率度量。它建立在统计数学的基础上经计算分析确定，从而给结构的可靠性一个定量的描述。因此，可靠度比安全度的含义更广泛，更能反映结构的可靠程度。
根据当前国际上的一致看法，结构可靠度是指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。这里所说的“规定时间”是指对结构进行可靠度分析时，结合结构使用期，考虑各种基本变量与时间的关系所取用的基准时间参数；“规定的条件”是指结构正常设计、正常施工和正常使用的条件，即不考虑人为过失的影响；“预定功能”是指上面提到的4项基本功能。
结构不满足或满足其功能要求的事件是随机的。一般把出现前一事件的概率称为结构的“失效概率”，记为Pf；把出现后一事件的概率称为“可靠概率”，记为Pr。由概率论可知，这两者是互补的，即Pf+Pr=1.0。
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