(3)结构在正常使用和正常维护的条件下,在规定的时间内,具有足够的耐久性,例 如,不发生开展过大的裂缝宽度,不发生由于混凝土保护层碳化导致钢筋的锈蚀。 (4)在偶然荷载(如地震、强风)作用下或偶然事件(如爆炸)发生时和发生后,结 构仍能保持整体稳定性,不发生倒塌。 上述要求中,第(1)、(4)两项通常是指结构的承载能力和稳定性,关系到人身安全 称为结构的安全性:第(2)项指结构的适用性:第(3)项指结构的耐久性。结构的安全性、 话用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。可靠性的数量描述一般用可靠度,安全性的数 量描述则用安全度。由此可见,结构可靠度是结构可完成“预定功能”的概率度量,它是建 立在统计数学的基础上经计算分析确定,从而给结构的可靠性一个定量的描述。因此,可靠 度比安全度的含义更广泛,更能反映结构的可靠程度。 根据当前国际上的一致看法,结构可靠度定义是指: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。这里所说的“规定时间”是指对结构进行可靠度分析时,结合 结构使用期,考虑各种基本变量与时间的关系所取用的基准时间参数:“规定的条件”是指 结构正常设计、 正常施工和正常使用的条件,即不考虑人为过失的影响:“预定功能”是指 上面提到的四项基本功能。 可靠度概念中的“规定时间”即设计基准期,是在进行结构可靠性分析时,考虑持久设 计状况下各项基本变量与时间关系所采用的基准时间参数。可参考结构使用寿命的要求适当 选定,但不能将设计基准期简单地理解为结构的使用寿命,两者是有联系的,然而又不完全 等同。当结构的使用年限超过设计基准期时,表明它的失效概率可能会增大,不能保证其目 标可靠指标,但不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。例如,桥梁结构的设计基准期定义 为T=100年,但到了100年时不一定该桥梁就不能使用了。一骰来说,使用寿命长,设 基准期也可以长一些,使用寿命短,设计基准期应短一些,通常设计基准期应该小于寿命期, 而不应该大于寿命期。影响结构可靠度的设计基本变量如车辆作用、人群作用、风作用、温 度作用等都是随时间变化的,设计变量取值大小与时间长短有关,从而直接影响结构可靠度, 因此,必须参照结构的预期寿命、维护能力和措施等规定结构的设计基准期。目前,国际上 对设计基准期的取值尚不统一,但多取(50一120)年。根据我国公路桥梁的使用现状和以 往的设计经验,我国公路桥梁结构的设计基准期统一取为10年,属于适中时域 2.1.2结构可靠度与极限状态 结构在使用期间的工作情况,称为结构的工作状态 结构能够满足各项功能要求而良好地工作,称为结构“可靠”。反之则称结构“失效”。 结构工作状态是处于可靠还是失效的标志用“极限状态”来衡量。 当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时 则此特定状态称为该功能的极限状态。对于结构的各种极限状态,均应规定明确的标志和限 值。 国际上一般将结构的极限状态分为如下三类 1)承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适 于继续承载的变形或变位的状态。当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能 力极限状态: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如滑动、倾覆等): (2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形 232-3 (3)结构在正常使用和正常维护的条件下,在规定的时间内,具有足够的耐久性,例 如,不发生开展过大的裂缝宽度,不发生由于混凝土保护层碳化导致钢筋的锈蚀。 (4)在偶然荷载(如地震、强风)作用下或偶然事件(如爆炸)发生时和发生后,结 构仍能保持整体稳定性,不发生倒塌。 上述要求中,第(1)、(4)两项通常是指结构的承载能力和稳定性,关系到人身安全, 称为结构的安全性;第(2)项指结构的适用性;第(3)项指结构的耐久性。结构的安全性、 适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。可靠性的数量描述一般用可靠度,安全性的数 量描述则用安全度。由此可见,结构可靠度是结构可完成“预定功能”的概率度量,它是建 立在统计数学的基础上经计算分析确定,从而给结构的可靠性一个定量的描述。因此,可靠 度比安全度的含义更广泛,更能反映结构的可靠程度。 根据当前国际上的一致看法,结构可靠度定义是指: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。这里所说的“规定时间”是指对结构进行可靠度分析时,结合 结构使用期,考虑各种基本变量与时间的关系所取用的基准时间参数;“规定的条件”是指 结构正常设计、正常施工和正常使用的条件,即不考虑人为过失的影响;“预定功能”是指 上面提到的四项基本功能。 可靠度概念中的“规定时间”即设计基准期,是在进行结构可靠性分析时,考虑持久设 计状况下各项基本变量与时间关系所采用的基准时间参数。可参考结构使用寿命的要求适当 选定,但不能将设计基准期简单地理解为结构的使用寿命,两者是有联系的,然而又不完全 等同。当结构的使用年限超过设计基准期时,表明它的失效概率可能会增大,不能保证其目 标可靠指标,但不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。例如,桥梁结构的设计基准期定义 为 T=100 年,但到了 100 年时不一定该桥梁就不能使用了。一般来说,使用寿命长,设计 基准期也可以长一些,使用寿命短,设计基准期应短一些,通常设计基准期应该小于寿命期, 而不应该大于寿命期。影响结构可靠度的设计基本变量如车辆作用、人群作用、风作用、温 度作用等都是随时间变化的,设计变量取值大小与时间长短有关,从而直接影响结构可靠度。 因此,必须参照结构的预期寿命、维护能力和措施等规定结构的设计基准期。目前,国际上 对设计基准期的取值尚不统一,但多取(50~120)年。根据我国公路桥梁的使用现状和以 往的设计经验,我国公路桥梁结构的设计基准期统一取为 100 年,属于适中时域。 2.1.2 结构可靠度与极限状态 结构在使用期间的工作情况,称为结构的工作状态。 结构能够满足各项功能要求而良好地工作,称为结构“可靠”。反之则称结构“失效”。 结构工作状态是处于可靠还是失效的标志用“极限状态”来衡量。 当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时, 则此特定状态称为该功能的极限状态。对于结构的各种极限状态,均应规定明确的标志和限 值。 国际上一般将结构的极限状态分为如下三类: 1)承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适 于继续承载的变形或变位的状态。当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能 力极限状态: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如滑动、倾覆等); (2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形