我国土木工程结构可靠性研究的一些进展赵国藩贡金鑫赵尚传摘要：简要叙述了影响土木工程结构可靠性的几种不确定性因素以及可靠性理论在我国工程结构设计规范的发展中所起的推动作用;简单回顾了我国以往在可靠度领域的研究工作,并结合国家基础性研究重大项目(攀登计划B)中的专题“有关建筑结构安全性与耐久性的基础研究”及国家自然科学基金项目的研究内容,介绍了近几年在土木工程结构可靠性理论研究与应用方面的一些进展.关键词：土木工程结构;可靠性;耐用性;设计规范/安全性分类号：TU311.2文献标识码：A：1000-8608(2000)03-0253-06DevelopmentsofreliabilityresearchforcivilengineeringstructureinChinaZHAOGuo-fan,GONG激n-xin,ZHAOShang-chuan(Dept.ofCivilEng.,DalianUniv.ofTechnol.,Dalian116024,China)Abstract：SeveraluncertainfactorsinfluencingstructuralreliabilityareanalyzedandtheroleofreliabilitytheoriesindevelopmentsofstructuraldesigncodesinChinaisintroduced.AfterreviewingresearchstateofthepastfewyearsinChina,somerecentdevelopmentsofreliabilitytheoryanditsapplicationsarepresentedaccordingtotheachievementsofasub-projectoftheNationalKeyProjectonBasicScientificResearchentitled“SafetyandDurabilityofCivilEngineeringStructure”andaprojectoftheNSFofChina.Keywords：civilengineeringstructure;reliability;durability;designspecification/safety0引言工程结构是由钢、木、砖石、混凝土及钢筋混凝土等建造的各种建筑物和构筑物.工程结构在相当长的使用期内,需要安全可靠地承受设备、人群、车辆等使用荷载,经受风、雪、冰、雨、日照或波浪、水流、土压力、地震等环境的作用.它们安全可靠与否,不但影响工农业生产,而且还常常关系到人身安危.特别是一些重要的纪念性建筑物,作为一个时代的文化特征,将留传后世,对安全可靠、适用、美观、耐久等方面,有更高的要求.工程结构的设计应使所设计的结构在设计基准期内,经济合理地满足下列要求：①能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用(包括荷载及外加变形或约束变形);②在正常使用时具有良好的工作性能;③在正常维修和养护下,具有足够的耐久性;④在偶然事件(如地震、爆炸、龙卷风等)发生时及发生后,能够保持必要的整体稳定性.结构的安全性和可靠性是有区别的.如上述要求的第①、④项,关系到人身财产安全,属于结构的安全性,第②项关系到结构的适用性,第③项关系到结构的耐久性.安全性、适用性和耐久性三者总称为结构的可靠性.用来度量安全性的指标称为安全度,度量可靠性的指标称为可靠度.可靠度比安全度的含义更为广泛.但是,安全度是可靠度中最重要的内容,它直接关系到人身安全和经济效益等问题,是可靠性研究的重点.1影响工程结构可靠性事物的不确定性工程结构要求具有一定的可靠性,是因为工程结构在设计、施工、使用过程中具有种种影响其安全、适用、耐久的不确定性.这些不确定性大致有以下几个方面.(1)事物的随机性.所谓事物的随机性,是由于事件发生的条件不充分,使得在条件与结果之间不能出现必然的因果关系,从而事件的出现与否表现出不确定性,这种不确定性称为随机性.研究事物随机性问题的数学方法主要有概率论、随机过程和数理统计.(2)事物的模糊性.事物本身的概念是模糊的,即一个对象是否符合这个概念是难以确定的,也就是说一个集合到底包含哪些事物是模糊的,非明确的,主要表现在客观事物差异的中间过渡中的“不分明性”,即“模糊性”.研究和处理模糊性的数学方法主要是1965年美国自动控制专家查德(L.A.Zadeh)教授创始的“模糊数学”.(3)事物知识的不完善性.事物是由若干相互联系、相互作用的要素所构成的具有特定功能的有机整体.人们常用颜色来简单地描述掌握事物知识的完善程度,并把事物(或称系统)分为三类:白色系统、黑色系统、灰色系统.对知识的不完善性处理还没有成熟的数学方法,在工程实践中只能由有经验的专家对这种不确定性进行评估,引入经验参数.例如,“待建”桥梁未来承受的车辆荷载可引入经验的发展系数,作为一种权宜的处理方法.工程结构的不确定性还有其他分类...