1 绪论 1
1.1 影响工程结构可靠性的三种不确定性 1
1.1.1 事物的随机性 1
1.1.2 事物的模糊性 2
1.1.3 事物知识的不完善性 2
1.2 结构可靠性理论的发展历史及工程应用 2
1.3 攀登计划项目专题及国家自然科学基金项目的研究内容 3
1.3.1 结构可靠性基本理论 3
前言 3
1.3.2 结构模糊可靠度 4
1.3.3 结构体系可靠度 4
1.3.4 结构可靠度分析的蒙特卡罗方法 5
1.3.5 随机有限元与结构动力可靠度 5
1.3.7 基于可靠度的结构优化设计 6
1.3.8 结构荷载效应组合 6
1.3.6 结构抗震可靠度 6
1.3.9 结构施工期和老化期可靠度 7
1.4 本书的主要内容 9
参考文献 10
2 结构随机可靠度分析的基本概念和原理 12
2.1 结构设计中的变量 12
2.2 结构的极限状态 13
2.2.1 承载能力极限状态 14
2.2.2 正常使用极限状态 14
2.3 结构可靠度 14
2.4 结构可靠指标 17
2.5 结构可靠指标与中心安全系数的关系 19
参考文献 20
3 结构可靠度分析的一次二阶矩方法 21
3.1 中心点法 21
3.2.1 两个正态随机变量的情况 22
3.2 验算点法(JC)法 22
3.2.2 多个正态随机变量的情况 24
3.2.3 非正态随机变量的情况 29
3.3 映射变换法 35
3.4 实用分析法 38
3.5 相关随机变量的可靠度分析方法 44
3.5.1 广义随机空间的概念 44
3.5.2 广义随机空间内的可靠度分析方法 45
参考文献 52
4 广义随机空间内结构可靠度分析的二次二阶矩方法 53
4.1 多维积分的拉普拉斯渐近方法 53
4.2 广义随机空间内的结构可靠度渐近分析方法 54
4.2.1 失效概率pf表达式的渐近特性 54
4.2.2 失效概率pf的渐近计算 56
4.3 正交随机空间内的结构可靠度渐近分析方法 57
参考文献 64
5 结构体系可靠度分析 65
5.1 结构主要失效模式的识别 66
5.1.1 结构极限状态与线性互补功能方程 66
5.1.2 结构效应的计算 66
5.1.3 线性互补功能方程的求解 67
5.2 结构体系失效概率的计算 68
5.2.1 结构体系失效概率的基本表达式 68
5.2.2 结构体系失效概率的区间估计方法 69
5.2.3 结构体系失效概率的点估计方法 72
参考文献 77
6 结构可靠度的数值模拟 79
6.1 蒙特卡罗法 79
6.2 抽样方差减缩技术 80
6.2.1 对偶抽样技巧 80
6.2.3 重要抽样技巧 81
6.2.2 条件期望抽样技巧 81
6.2.4 分层抽样法 82
6.2.5 控制变数法 83
6.2.6 相关抽样法 83
6.3 复合重要抽样法 84
6.3.1 复合重要抽样 84
6.3.2 算例 87
6.4 V空间的重要抽样法 90
6.4.1 V空间 90
6.4.2 重要抽样区域 91
6.4.3 重要抽样函数 93
6.4.4 模拟过程 94
6.4.5 算例 94
参考文献 98
6.4.6 评价 98
7 钢筋混凝土结构施工期可靠度分析 101
7.1 影响结构施工期可靠性的因素 102
7.1.1 设计缺陷 103
7.1.2 施工缺陷 103
7.2 结构施工期荷载分析 104
7.2.1 结构施工期荷载的分类 104
7.2.2 结构施工期荷载的调查与统计 104
7.3 结构施工期抗力分析 107
7.3.1 混凝土强度和弹性模量随时间的变化 107
7.3.2 施工期混凝土结构的抗力 109
7.4 施工期结构分析 111
7.5 施工期结构可靠度分析 112
参考文献 117
8 钢筋混凝土结构老化期可靠度分析 120
8.1 影响结构抗力变化的因素 120
8.1.2 环境作用的影响 121
8.1.1 荷载作用的影响 121
8.1.3 材料内部作用的影响 123
8.2 结构抗力随时间变化的模型 123
8.3 考虑抗力随时间变化的结构可靠度分析方法 125
8.4 结构的风险率 129
8.5 大气腐蚀环境下钢筋混凝土结构的可靠度 132
8.5.1 混凝土碳化 132
8.5.2 钢筋锈蚀 133
8.5.3 钢筋混凝土构件腐蚀后的抗力 134
8.5.4 大气环境下钢筋混凝土构件的可靠度分析 135
8.6 已有结构的可靠度评估 137
8.6.1 已有结构的抗力和荷载 137
8.6.2 已有结构的可靠度评估 138
参考文献 138
附录A 国际标准 ISO 2394：1998《结构可靠性总原则》简介 141
A.1 引言 141
A.3.1 要求和概念 142
A.2 国际标准 ISO 2394：1998《结构可靠性总原则》的适用范围 142
A.3 国际标准 ISO 2394：1998《结构可靠性总原则》的内容简介 142
A.3.2 极限状态设计原则 144
A.3.3 基本变量 145
A.3.4 模型 147
A.3.5 基于概率的设计原则 153
A.3.6 分项系数模式 158
A.3.7 已有结构的评估 163
A.4 结束语 164
参考文献 164
附录B 常用附表 166
附表1 标准正态概率密度函数值 166
附表2 标准正态概率分布函数值 168
附表3 X2分布函数值 170
附表4 K-S检验临界值［F(X)为指数型函数，参数未知］ 171
附表5 K-S检验临界值［F(X)为正态或对数正态函数，参数未知］ 172