主講：曹夢(mèng)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)的失效概率與可靠指標(biāo)一、失效概率結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理失效——指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分不能滿足設(shè)計(jì)所規(guī)定某一功能要求，即達(dá)到或超過了承載能力極限狀態(tài)或正常使用極限狀態(tài)中的某一限值。失效概率——作用效應(yīng)S和結(jié)構(gòu)抗力R都是隨機(jī)變量或隨機(jī)過程，因此要絕對(duì)地保證R總是大于S是不可能的?？赡艹霈F(xiàn)R小于S的情況，這種可能性的大小用概率來表示就是失效概率Pf。即結(jié)構(gòu)不能滿足其功能要求的概率。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理失效概率Pf：Z<0的概率，即圖中陰影部分的面積。可靠概率Pr：出現(xiàn)結(jié)構(gòu)滿足其功能要求的概率，即圖中非陰影部分的面積。兩者互補(bǔ)fz(Z)pfzzzZ二、可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理設(shè)結(jié)構(gòu)抗力R和作用效應(yīng)S都服從正態(tài)分布，則結(jié)構(gòu)功能函數(shù)Z=R-S也必然服從正態(tài)分布，將Z的正態(tài)分布轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，則可以推導(dǎo)出：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

可靠指標(biāo)用來描述結(jié)構(gòu)可靠度的原因β1.01.642.003.003.714.004.5084.1300%94.9500%97.7300%

99.8650%99.9896%99.9968%99.9997%15.8700%

5.0500%

2.2700%

0.1350%

0.0104%

0.0032%

0.0003%

可靠指標(biāo)與可靠度及失效概率關(guān)系

可靠指標(biāo)是可靠度的度量，與其有一一對(duì)應(yīng)的數(shù)量關(guān)系；

三、目標(biāo)可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理目標(biāo)可靠指標(biāo)——用作公路橋梁結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)的可靠指標(biāo)。它主要是采用“校準(zhǔn)法”并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化原則加以確定的。

校準(zhǔn)法——就是通過對(duì)原有規(guī)范可靠度的反演計(jì)算和綜合分析，確定以后設(shè)計(jì)時(shí)所采用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

延性破壞三級(jí)二級(jí)一級(jí)

脆性破壞

安全等級(jí)破壞類型4.74.23.75.24.74.2

延性破壞三級(jí)二級(jí)一級(jí)

脆性破壞

安全等級(jí)破壞類型3.73.22.74.23.73.2公路橋梁目標(biāo)可靠指標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠指標(biāo)——《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50283-1999）——《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB5006