工程结构可靠性理论及其应用PDF电子书下载

1可靠性理论的发展历史及挑战 1

1.1概述 1

1.2可靠性理论发展和研究概况 2

1.2.1国外可靠性研究历程 3

1.2.2国内可靠性研究历程 5

1.3可靠性理论面临的挑战 9

1.3.1结构建模的非确定性 9

1.3.2结构的失效模式 9

1.3.3计算方法的确定 10

1.3.4结构动力可靠度方面的研究 10

1.3.5结构的非线性研究 10

1.3.6结构参数可靠性优化 11

1.3.7时变可靠度 12

1.3.8施工可靠度 13

1.3.9塑性应变疲劳可靠性分析 13

1.3.10断裂可靠性分析 14

本章参考文献 14

2结构可靠性分析的数学基础 19

2.1概率论的基本概念 19

2.1.1随机试验与样本空间 19

2.1.2概率的定义和性质 19

2.1.3条件概率 20

2.2随机变量 21

2.2.1随机变量的定义 21

2.2.2随机变量的数字特征 22

2.2.3结构可靠性分析常用的概率分布 25

2.3随机向量 29

2.3.1二维随机向量的分布函数 29

2.3.2边际分布函数 30

2.3.3二维随机向量（X，Y）的相互独立性 31

2.3.4多维随机向量的数字特征 31

2.4随机变量的函数 32

2.4.1一维随机变量函数的分布 32

2.4.2二维随机向量函数的概率 33

2.4.3随机变量函数的数字特征 33

2.5随机场 34

2.5.1随机场的空间离散法 34

2.5.2随机场的K-L级数展开 35

2.5.3随机场的多项式展开 36

2.6随机过程 37

2.6.1随机过程的基本概念 37

2.6.2随机过程的数字特征 38

2.6.3几种常见的随机过程 39

本章参考文献 40

3可靠性基本概念 41

3.1结构的功能要求 41

3.2结构功能函数 41

3.3结构极限状态 42

3.4结构可靠度 43

3.4.1求解Ps与Pf的一般公式 44

3.4.2R与S都服从正态分布 46

3.4.3R与S都服从对数正态分布 47

3.4.4R服从正态分布，S服从指数分布 47

3.5结构可靠指标 48

3.5.1可靠指标β的导出及物理意义 48

3.5.2可靠指标β的几何意义 49

3.6求可靠指标β的方法 51

3.7结构可靠性分析中不确定性分类 53

3.8结构体系可靠性分析模型 54

3.8.1串联结构系统 54

3.8.2并联结构系统 56

3.8.3串联-并联组合结构系统 58

本章参考文献 59

4可靠性理论和方法 60

4.1一次二阶矩法 60

4.1.1均值点法 60

4.1.2验算点法 61

4.1.3映射变换法 64

4.1.4实用分析法 66

4.1.5设计点法 67

4.1.6相关随机变量的处理 70

4.2均值法（MV） 70

4.3二次二阶矩法 71

4.3.1二次展开法 71

4.3.2二次点拟合法 76

4.4蒙特卡洛法 78

4.4.1概述 78

4.4.2简单蒙特卡洛法 79

4.4.3改进的蒙特卡洛法 80

4.5矩方法 82

4.5.1二阶矩法 82

4.5.2三阶矩法 82

4.5.3四阶矩法 83

本章参考文献 83

5用于可靠性分析的随机有限元法 84

5.1摄动随机有限元法 84

5.2纽曼随机有限元法 85

5.3谱随机有限元法 86

5.4降维法 87

5.5混合摄动-伽辽金法 88

5.5.1幂级数 88

5.5.2多维幂级数展开 91

5.5.3高阶摄动法 91

5.5.4伽辽金投影法 93

本章参考文献 94

6结构静力可靠性分析 96

6.1结构工程可靠性分析 96

6.1.1正常使用极限状态可靠度 96

6.1.2结构工程可靠性设计应考虑的问题 100

6.2桥梁可靠性分析 101

6.2.1正常使用极限状态下的可靠度 101

6.2.2桥梁工程可靠性设计应考虑的问题 107

6.3岩土工程可靠性分析 109

6.3.1正常使用极限状态下的可靠度 109

6.3.2岩土工程可靠性设计应考虑的问题 116

本章参考文献 118

7结构动力可靠性分析 119

7.1抗震结构的动力可靠性 119

7.1.1概述 119

7.1.2抗震结构可靠性分析的四类基本公式 121

7.1.3抗震结构承载能力的可靠性分析 125

7.1.4抗震结构基于各种破坏准则的可靠性分析 125

7.1.5抗震结构的可靠性分析方法和实例计算 129

7.2抗风结构的动力可靠性 137

7.2.1概述 137

7.2.2结构的安全界限 137

7.2.3抗风结构在一次强风作用下的动力可靠性分析 138

7.2.4抗风结构在使用期限内的动力可靠性分析 145

7.2.5武汉电视塔抗风可靠性分析 146

本章参考文献 149