浅谈极限状态下梁式受弯构件的可靠度

□孙 虎

(陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安 710300)

浅谈极限状态下梁式受弯构件的可靠度

□孙 虎

(陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安 710300)

结构可靠度设计中，基于正常使用极限状态下的可靠度研究，由于涉及到较多的随机变量，计算难度较大且模型较为复杂，所以对于这一方面的研究仍是值得深入探索的重要课题[1]。本文对正常使用极限状态下梁式受弯构件的可靠度的研究背景与意义进行综述。

极限状态；受弯构件；可靠度；背景

1 研究背景

民用建筑结构、以及用于工、农业生产的基础设施等，不但会影响民生的发展，同时也会影响到国家发展的进程。与其他工艺产物相比，土木工程建造物存在不同的特点：首先是费用较为高昂，根据建造结构类型的不同，其费用可能会从上亿元到上千亿元不等；其次是受结构的重要性等影响，其使用周期从10年到上百年不等。工程结构是否安全关系着诸多方面，不仅对工、农业的生产有着重要的影响，还直接关系到人的生命安全。当一些建筑物具有重要的纪念及历史意义时，对其可靠性以及外观美学等方面的要求会更高。

土木工程结构是工、农业的安全生产与国家经济发展之间的有力联系，与地域、政治、经济等密切相关，是受众多因素相互影响的系统性工程问题。结构或构件可靠性的保证需要多方面的考虑，结构材料的各种性能，作用在结构上产生的力学特性，用于分析结构内力的方法及结构的破坏机理都需要有一定的基础研究，另外，对结构的设计、施工还需要达到规定的要求以及正常使用的要求，如对结构的布置合理规划，严格按规范规程建造结构，正常使用结构并进行维护。然而，诸如随机性、模糊性及知识的不完善性，这些不确定性因素的存在对结构可靠性具有一定的影响，因此合理的设计、严格的施工以及必要的使用知识可以从源头上保证结构的可靠性。

1963年以后，基于概率的安全度理论得到快速的发展，并逐步将理论研究应用于工程实践中，同时为设计规范所采用。上世纪70年代以后，工程领域的结构可靠度理论逐步以概率论和数理统计为基础，世界各国均将其逐步发展到实用阶段。加拿大、前联邦德国、北欧五国、美国等都编制了相应的规范或准则。

直到上世纪70年代中期，我国才逐步开展在建筑结构领域的结构可靠度理论的研究和应用工作，相比其他国家而言起步较晚，但通过专家、学者等进行大量的理论分析，以及实地采集数据等工作，结合我国工程实践的经验，并借鉴国际的相关标准，我国于1992年正式颁布了适用全国的统一标准。目前，在研究结构可靠度理论的“量”与“质”方面，我国专家学者所做的工作已经超过了一些先进国家，这也让我国结构设计规范的科学水平得以大幅提高。

随着人们对材料性能和结构破坏机理认识不断加深，结构设计方法也一直在不断的改进发展，例如对于钢筋混凝土结构的设计方法，已逐步发展为目前普遍接受的极限状态设计法。在极限状态设计法中，通常包含两个方面，即承载能力极限状态和正常使用极限状态，作为衡量结构在服役期间是否可靠的界限。比较极限状态设计法中两个方面的研究，基于现行规范的结构或构件的挠度可靠度研究还比较少。除了这一研究方向不能引起足够的重视，还存在着实测资料不足，以及难以确定结构失效准则等原因。

2 研究意义

由于土工结构的建造形式较多且具有较广的应用范围，在我国大量建设的工业、农业、建筑及其他工程结构中，钢筋混凝土结构仍然在结构建造形式中占有重要地位。在新型建筑材料不断涌现的今天，不仅给工程结构的建造带来巨大的发展潜力，也会让未来新型材料的应用给土工结构带来新的发展局面。但是完全可靠的建筑结构是不存在的，由于各种原因导致会结构提前失效的情况，从而无法实现结构预定的功能。由于在结构设计时产生的差错，或作用在结构上的荷载超过其承受范围，以及使用的环境和条件发生变化，这些均会使结构不能达到预期的功能。对于钢-混凝土组合结构亦是如此。

结束语

结构可靠度设计中，基于正常使用极限状态下的可靠度研究，由于涉及到较多的随机变量，计算难度较大且模型较为复杂，所以对于这一方面的研究仍是值得深入探索的重要课题。目前，正常使用极限状态下的钢筋混凝土梁式构件及组合梁构件的可靠度，以及随机变量对可靠指标的灵敏度的研究还较少。因此，本文对在正常使用极限状态下的梁式构件的可靠度综述。

[1]贡金鑫,仲伟秋,赵国藩.工程结构可靠性基本理论的发展与应用(1)[J].建筑结构学报,2002,04:2-9.

[2]GB50153-2008,工程结构可靠性设计统一标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3]张明.结构可靠度分析:方法与程序[M].北京:科学出版社,2009.

1004-7026（2017）17-0127-01

TU375

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.17.083