工程结构可靠性理论的发展现状 在工程上,一般所说的可靠度,指的就是结构可信赖或可信任的程度。工程结构中的可靠度可表示为能承受在正常施工和正常使用时,可能出现的各种作用;在正常使用时,具有良好的作用性能;在正常维修和保护下,具有足够的耐久性能:在偶然事件(如地震,爆炸,撞击等)发生实际发生后,仍能保持所需的整体稳定性。度量结构可靠性的数量指标称为结构可靠度即为:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 关于可靠性设计的方法发展经历传统设计和概率设计。 在材料力学及弹性力学方法发展以后,早期的结构设计方法是许用应力法。他设计材料为均匀弹性体,分析结构上所受到的载荷作用,用结构理学或材料力学的方法算出结构应力分布,确定危险点上的工作应力之;再根据经验及统计资料确定许用应力;设计时保证最带应力不超过材料的许用应力,这成为强度判据,它满足了结构的强度要求,因而认为结构在工作不会破坏。考虑到工作中的各种不确定因素,又许用应力乘以安全系数后,就得出了结构强度,确定结构的规格尺寸。这种方法称为传统设计法或静强度决定论法。以往的结构设计均采用此法。设计时,作用于结构上的载荷以及结构的承载能力,均用定制,若游动载荷作用于结构上时,将动载换算成静载进行计算。 近年来,力学分析考虑了材料的非线性,应用电子数字计算机来进行复杂的力学计算,结构式验方面也更趋完善和精确,因而发展了动强度决定论方法。有些结构,其所承受的荷载,诸如阵风载荷,震动载荷,波浪作用等,会随时间而很快的发生变化。在这种方法中,这些都简单的借助一个动力学系数而予以考虑。但现在这种方法还远没有达到完美的程度,因而趋向于用概率方法代替它们。 可靠性设计又称概率设计。这种设计方法认为,作用于结构的真实外和在其结构的真实承载能力,都是概率意义上的量,设计时不可能予以精确地确定,称为随机变量或随机过程,它服从一定的分布。一次为出发点进行结构设计,能够与客观实际情况更好的符合。它能够根据结构的可靠性要求,把失效的发生控制在一种可接受的水平。这种方法的明显好处,是给出了结构可靠程度的数量概念。对于像飞行器这样一些航空机构,概率实际法的明显优点是重量减小,并能降低成本和提高性能。 概率设计法能够解决两方面的问题:根据设计,进行分析计算已确定结构的可靠度;根据任务提出的可靠度指标,确定构建的参数。概率设计法的思想可追溯到本...