1、會計學(xué)1結(jié)構(gòu)可靠度的基本概念結(jié)構(gòu)可靠度的基本概念結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受承受荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)S的能的能力力軸向拉壓桿件軸向拉壓桿件受彎桿受彎桿件件受扭轉(zhuǎn)桿件受扭轉(zhuǎn)桿件FNmaxAs FNmaxs ATmaxWpt Tmaxt WpMmaxWs Mmaxs W強度安全強度安全校核校核公式公式荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)S結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R材料特性材料特性構(gòu)件的幾何特征構(gòu)件的幾何特征結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)S與結(jié)構(gòu)抗力與結(jié)構(gòu)抗力R建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)：荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)S 結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R單筋矩形截面單筋矩形截面抗彎計算式抗彎計算式0102cxMf bx h第1頁

2、/共30頁R S 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)：使得結(jié)構(gòu)在規(guī)定的：使得結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限內(nèi)以適內(nèi)以適當(dāng)?shù)漠?dāng)?shù)目煽慷瓤煽慷惹仪医?jīng)濟經(jīng)濟的方式滿足規(guī)定的各項的方式滿足規(guī)定的各項功能要求功能要求。不能絕對滿足，只在一定概率意義下滿足，即：不能絕對滿足，只在一定概率意義下滿足，即： P R S =PsPs-結(jié)構(gòu)可靠概率或結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)可靠概率或結(jié)構(gòu)可靠度第2頁/共30頁4第3頁/共30頁(1)、(4)為結(jié)構(gòu)的安全性 (2)為結(jié)構(gòu)的適用性 (3)為結(jié)構(gòu)的耐久性統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)的可靠性5第4頁/共30頁12(,)nZgXXX6第5頁/共30頁7第6頁/共30頁8第7頁/共30頁9第8頁/共

3、30頁10第9頁/共30頁dZZfZPpZs0)(0dZZfZPpzf0)(01fsppfspp 1)()(),()(SfRfSRfZfSRZZ11第10頁/共30頁dRdSSfRfSRPZPpSSRRf)()(000dRRfdSSfRRs)()(1dRRfRFRS)()(1dSSfdRRfpSSRf)()(dSSfSFSR)()(dRRfdSSfpRRSf)()(12第11頁/共30頁ZZZZZfZPZPZPpsss00SRZ22SRZsss13第12頁/共30頁22SRSRZZsssZZZYs)(YPpf14)（-1fp第13頁/共30頁15第14頁/共30頁1.0 1.52.02.5Pf

4、1.59x10-16.68x10-22.28x10-26.21x10-33.03.54.04.5Pf1.35x10-32.33x10-43.17x10-53.40 x10-616第15頁/共30頁P RS =psRS不能絕對滿足，只能在一定概率意義下滿足，即:目標(biāo)可靠度 的確定應(yīng)考慮：經(jīng)濟與安全的合理平衡 可靠度 的大小對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響ps太大 成本高ps太小 失效概率大第16頁/共30頁(1) 公眾心理(2) 結(jié)構(gòu)重要性(3) 結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)(4) 社會經(jīng)濟承受力1、公眾心理的影響第17頁/共30頁一些事故的年死亡率事故年死亡率事故年死亡率爬山、賽車5X10-3汽車旅行2.5X10-5飛機旅行

5、1X10-4游泳3X10-5采礦7X10-4結(jié)構(gòu)施工3X10-5房屋失火2X10-5電擊6X10-6雷擊5X10-7暴風(fēng)4X10-6第18頁/共30頁年危險率可承受人群10-3膽大的人10-4一般的人10-5不再考慮其危險性50年失效率公眾心理5X10-3較安全5X10-4安全5X10-5很安全第19頁/共30頁一般結(jié)構(gòu) ps重要結(jié)構(gòu) ps次要結(jié)構(gòu) ps2、結(jié)構(gòu)重要性的影響經(jīng)濟越發(fā)達 ps3、結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)的影響脆性結(jié)構(gòu) ps 延性結(jié)構(gòu) ps4、社會經(jīng)濟承受力的影響第20頁/共30頁 承認傳統(tǒng)設(shè)計所具有的可靠度的合理性，通過計算得出的傳統(tǒng)設(shè)計的可靠度水平作為參考目標(biāo)可靠度。目標(biāo)可靠度指標(biāo)重要結(jié)構(gòu)

6、一般結(jié)構(gòu) 次要結(jié)構(gòu)延性結(jié)構(gòu)3.73.22.7脆性結(jié)構(gòu)4.23.73.2 校準法第21頁/共30頁簡單示例： 已知S、 R 、S，求R 。22SRSRss直接設(shè)計法間接設(shè)計法單一系數(shù)設(shè)計法多系數(shù)設(shè)計法結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計法 直接設(shè)計法定義直接基于結(jié)構(gòu)可靠度分析理論的設(shè)計方法第22頁/共30頁由2222SSRRSR由上式可解得R 。222222222SSRRSSRR0121222222SRSRRR 計算繁瑣，計算工作量大 除重要工程結(jié)構(gòu)：核反應(yīng)堆容器、海上采油平臺、大壩等宜采用可靠度直接設(shè)計法，大量一般性工程，均常用可靠度間接設(shè)計法?？煽慷乳g接設(shè)計法： 采用方便實用的設(shè)計表達式，使其具有的可靠度水平

7、與設(shè)計目標(biāo)可靠度盡量一致或接近。第23頁/共30頁設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限：結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和正常維護下正常設(shè)計、正常施工、正常使用和正常維護下所應(yīng)達到的所應(yīng)達到的使用年限，在這個年限內(nèi)，結(jié)構(gòu)只需要進行正常的維護而不需要進行使用年限，在這個年限內(nèi)，結(jié)構(gòu)只需要進行正常的維護而不需要進行大修就能夠按大修就能夠按預(yù)期目的預(yù)期目的使用。如果達不到這個年限則意味著在設(shè)計、使用。如果達不到這個年限則意味著在設(shè)計、施工、使用和維護的某一環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了不正常情況，應(yīng)查找原因。施工、使用和維護的某一環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了不正常情況，應(yīng)查找原因。類別類別 設(shè)計使用年限（年）設(shè)計使用年限（年）示示 例例

8、15臨時性結(jié)構(gòu)臨時性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物4100紀念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)紀念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)表表10-3 結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分類結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分類第24頁/共30頁功能要求功能要求： 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)滿足下列內(nèi)應(yīng)滿足下列功能要求功能要求：1、在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用。、在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用。2、在正常使用時具有良好的工作性能。、在正常使用時具有良好的工作性能。如吊車梁如吊車梁1、風(fēng)搖晃、風(fēng)搖晃2 ，水池等，水池等。3、在正常維護

9、下具有足夠的耐久性。、在正常維護下具有足夠的耐久性。如材料的使用壽命如材料的使用壽命3 。4、當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，在規(guī)定的時間內(nèi)可保持足夠的承載能力。、當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，在規(guī)定的時間內(nèi)可保持足夠的承載能力。鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)。5、在偶然事件發(fā)生時（如地震、爆炸等）及發(fā)生后，仍能保持必要的、在偶然事件發(fā)生時（如地震、爆炸等）及發(fā)生后，仍能保持必要的整體穩(wěn)定性，不出現(xiàn)與起因不相稱的破壞后果，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)整體穩(wěn)定性，不出現(xiàn)與起因不相稱的破壞后果，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。倒塌。 1項、項、4項、項、5項項 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)安全性安全性的要求的要求 2項項 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)適用性適用性的要求的要求 3項項 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)耐久性耐久性的

10、要求的要求第25頁/共30頁 1項、項、4項、項、5項項 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)安全性安全性的要求的要求 2項項 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)適用性適用性的要求的要求 3項項 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)耐久性耐久性的要求的要求 這些功能要求概括起來稱為結(jié)構(gòu)的這些功能要求概括起來稱為結(jié)構(gòu)的可靠性可靠性， 即結(jié)構(gòu)在規(guī)即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間（設(shè)計使用年限）內(nèi)，在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計定的時間（設(shè)計使用年限）內(nèi)，在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計、正常施工、正常使用），完成預(yù)定功能（安全性、適用性、正常施工、正常使用），完成預(yù)定功能（安全性、適用性和耐久性）的能力。和耐久性）的能力。結(jié)構(gòu)的可靠結(jié)構(gòu)的可靠性性第26頁/共30頁R S 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)：

11、使得結(jié)構(gòu)在規(guī)定的：使得結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限內(nèi)以適內(nèi)以適當(dāng)?shù)漠?dāng)?shù)目煽慷瓤煽慷惹仪医?jīng)濟經(jīng)濟的方式滿足規(guī)定的各項的方式滿足規(guī)定的各項功能要求功能要求。可靠概率（或可靠度）、可靠性的可靠概率（或可靠度）、可靠性的關(guān)系關(guān)系： 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的概率結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的概率- Ps（結(jié)構(gòu)可靠概率或結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)可靠概率或結(jié)構(gòu)可靠度）。）。 可靠度是對結(jié)構(gòu)可靠度是對結(jié)構(gòu)可靠性可靠性的一種定量指標(biāo)，亦即概率度量。的一種定量指標(biāo)，亦即概率度量。不能絕對滿足，只在一定概率意義下滿足，即：不能絕對滿足，只在一定概率意義下滿足，即： P R S =PsPs-結(jié)構(gòu)可靠概率或結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)可靠概率或結(jié)構(gòu)可靠度第27頁/共30頁R S不能絕對滿足，只在一定概率意義下滿足，即：不能絕對滿足，只在一定概率意義下滿足，即： P R S =Ps 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)：使得結(jié)構(gòu)在規(guī)定的：使得結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限內(nèi)以適當(dāng)?shù)膬?nèi)以適當(dāng)?shù)目煽慷瓤煽慷惹仪医?jīng)濟經(jīng)濟的方式滿足規(guī)定的各項的方式滿足規(guī)定的各項功能要求功能要求。第28頁/共30頁 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能（安全、適用、耐久性）要求，此特定狀態(tài)計規(guī)定的某一功能（