桥梁结构中结构可靠度理论应用初探.docx

桥梁结构中结构可靠度理论应用初探摘 要：结构可靠度是对结构可靠性的概率度量，是一种定量的概念，结构设计的目的就是以适当的可靠度满足各种预定功能的要求。笔者针对桥梁工程中结构可靠度理论的应用进行探究，并结合在役桥梁的可靠度评估方法，从而浅析该理论对于桥梁工程的意义，为实际工程提供借鉴。关键词：结构可靠度；桥梁工程THE PRELIMINARY STUDY IN STRUCTURAL RELIABILITY OF BRIDGE STRUCTURALAbstract:Structural reliability is a probabilitymeasure, a quantitative concept. The purpose of structural design ismeeting a variety of predetermined functional requirements with appropriatereliability. I study the application degree of this theory in bridge engineering, combining with the reliability evaluation method of bridge in service, in order to analyze the significance of it and provide reference for practical engineering.Key words:structural reliability; bridge sturcture自上世纪60年代结构可靠度理论被引入到实际工程中之后，该理论已经有了长足的发展。对国家经济发展影响重大的桥梁工程亦通过可靠度评估来了解其安全状况，以便采取合理的措施来保证整体桥梁的安全。对于实际工程中常存在的忽视其检测和维护的问题，从可靠度理论出发，在概率分析的基础上，可以为桥梁管理部门的科学决策提供理论依据。1 结构可靠度理论历史简述工程结构可靠度是指结构在规定的时间、规定的条件下、实现预定功能的能力。在结构可靠度理论发展初期，只有少数学者从事这方面的研究工作，如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题；1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法，这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。 该理论主要发展时期是20 世纪 40 年代初期到 60年代末。第二次世界大战期间，军用电子设备的大量失效引起了美国军方对可靠性问题的高度重视。1942年，美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。1947年弗罗伊登彻尔发表文章《结构安全度》，从而开启了结构可靠度的理论先河。于1952年成立的AGREE(Advisory Groupon Reliability of Electronic Equipment)在1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。进入60年代初期,许多学者将更多精力投入到把可靠度理论引入结构设计的工作中。1965年,国际电子技术委员会(IEC)开始致力于协调各国间可靠度术语和定义、可靠度的数据测定和表示方法等。1969 年美国的C.A.Cornell在拉尼岑工作的基础上，提出了结构可靠度指标的概念，称为“可靠指标”，使与结构失效概率建立了直接的联系，并提出了比较系统的一次二阶矩方法，从而使结构可靠度理论进入了使用阶段，并为这一科学理论得以引入工程结构设计创造了条件。1971 年N.C.Lind在康奈尔提出的模式基础上，采用分离函数方式，把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题，也就是将可靠指标表达成适用于设计规范的分项系数形式。这些研究成果使结构可靠度方法的实用化进程更快。1974 年美国学者洪华生与康奈尔联合写了《结构安全和设计的可靠性基础》文章，对结构可靠度设计作了详尽的系统论述。1976 年美国学者Rudiger Rackwitz和Bernd Fiessler又提出了可靠度计算中各种非正态分布基本变量的当量正态分布模式，从而形成了结构可靠度分析与计算的一次二阶矩的整套理论和方法，使以可靠性理论为基础的结构设计理论进入到实际的应用阶段。2国内外可靠度理论发展现状自20世纪70-80年代以来，结构可靠度理论不断充实并被各国规范、标准相继使用。美国学者Rudiger Rackwitzh和Bernd Fiessler的等价正态变量求法，经过系统改进，作为结构安全度联合委员会（JCSS）的文件附录推荐给土模工程界。现