结构可靠度分析方法.
工程结构可靠度
论文
《浅谈工程结构可靠度的计算与设计》
学院：建设工程学部
专业：结构工程
学生姓名：张崇凤
指导老师：贡金鑫
完成日期：2013年12月3日
摘要：结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且将其应用到结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。本文阐述了结构可靠度的概念、基本理论，计算方法及设计，可以作为今后工作前的理论指导。
关键词：工程结构可靠度计算方法设计
Abstact：Structure reliability theory is extremely rich content and complex significant research subject, not only in theory be many important problems to be solved, and its application to structural design, evaluation and maintenance decision of there is much careful work to do. This paper expounds the structure reliability of the concept, basic theory, the calculation and design, can work as the future before theoretical guidance.
Keywords: Engineering structure reliability calculation method design
1.引言
我国正处在大规模建设阶段,工业和民用建筑以钢筋混凝土结构为主。我国现行规范明确规定,建筑结构必须满足安全性、适用性和耐久性三项要求, 统称为可靠性。工程结构往往为大量构件组成的超静定结构, 一个构件或多个构件失后 , 剩下的结构仍然可以完成规定的功能, 因此单个构件的可靠性并不能完全反映整个结构体系的可靠性。结构的可靠性不仅取决于结构构件的可靠性,而且取决于构件的组合方式以及组合方式之间的相关性。本篇论文从可靠度的理论、方法、分析、设计来探讨工程结构可靠度，希望在以后从事的结构设计中能有所启迪和进一步发展。
2.可靠度基本理论
结构的可靠度是指结构在规定的时间内、规定的条件下(正常使用极限状态和承载能力极限状态)完成预定功能的概率。一般情况下，总可以将影响结构可靠性的因素归纳为两个综合量，即结构或结构构件的荷载效应S 和抗力R 。 令(,)Z g R S R S ==-（1），实际工程结构的荷载效应 S 和抗力R 均为随机变量，由此Z 也是一个随机变量，总可能出现下列三种情况：
0Z > 结构可靠；
0Z < 结构失效；
0Z = 结构处于极限状态。
由于根据 Z 值的大小，可以判断结构是否满足某一确定功能要求，因此称式
（1）表达的Z 为结构功能函数。而把0Z R S =-=（2）称为极限状态方程。 由于影响荷载效应 S 和抗力R 都有很多基本的随机变量（如截面几何特性、结构尺寸、材料性能等），这些随机变量为12n X X 、、……、X ，表示为功能函数g()X （3），所以在概率极限状态的结构设计中,必须满足下列条件,即: Z=g(,)0R S R S =->=（4）。由可靠性理论可知,求一个结构的可靠度就是求极限状态函数Z=g()0R >=的概率. 根据结构的极限状态和功能函数可得结构的可靠度(即可靠概率) r P 和失效概率f P ：
由于{0}{}r P P
Z P R S =>=>；所以{0}{}f P P Z P R S ==≤≤。失效概率和可靠度的互补关系{0}{0}1P Z P Z >+=≤。R 、S 均服从正态分布，两者相互独立 ,功能函数Z 是R 、S 两随机变量组合成的新函数，两随机变量服从正态分布，则两者之差组成的随机变量也服从正态分布，所以R 、S 服从正态分布。
Z 的概率密度函数为：2x 1-2z 1f ()2z z z z e μσπσ-=（） （其中z R S μμμ=-为均值，
22z R s σσσ=+为标准差）；
结构可靠度为：2x 1-2
r z 1P =P{Z>0}=f ()2z z z z dz e dz μσπσ-=??（）；
结构失效概率为：f r P =1-P ，
已知功能函数的均值和方差后，则变异系数/z z z δσμ=，令z δ的倒数作为度
量结构可靠性的尺度，并称为可靠度指标β，即/z z βμσ=。
3.可靠度计算方法
前面介绍的只是两个随机变量的功能函数的可靠度指标的计算，实际结构分析中，功能函数通常含有多个随机变量，在这种复杂情况下可靠度指标的计算对于结构可靠度分析是非常重要的。下面介绍工程结构可靠度的计算方法。
3．1一次二阶矩法
在实际工程中，一次二阶矩法计算简便，大多数情况下计算精度又能满足工程要求，应用相当广泛，已成为国际上结构可靠度分析和计算的基本方法。其要点是非正态随机变量的正态变换及非线性功能函数的线性化。
3.1.1 均值一次二阶矩法
早期结构体系可靠度分析中，假设线性化点x 就是均值点m ,而由此得线性化的极限状态方程,在随机变量X (i=1,2,…,n)统计独立的条件下,直接获得功能函数z 的均值Z μ及标准差Z σ, 由此再由可靠指标β 的定义求取 /z z βμσ=。该方法对于非线性功能函数,因略去二阶及更高阶项, 误差将随着线性化点到失效边界距离的增大而增大, 而均值法中所选用的线性化点(均值点)一般在可靠区而不在失效边界上,误差较大。
3.1.2 改进一次二阶矩法
针对均值一次二阶矩法的上述问题，人们把线性化点选在失效边界上，且选在与结构最大可能失效概率对应的设计验算点上，以克服均值一次二阶矩
法存在的问题，提出了改进的一次二阶矩法。该方法无疑优于均值一次二阶矩法，为工程实际可靠度计算中求解 的基础。但该方法只是在随机变量统计独立、正态分布和线性极限状态方程才是精确的，否则只能得到近似的结果。
3.1.3 JC 法
针对工程结构各随机变量的非正态性，拉克维茨提出了JC 法。其基本原理是将非正态的变量当量正态化，替代的正态分布函数要求在设计验算点处的累积概率分布函数(CDF)和概率密度函数(PDF)值分别和原变量的CDF 值、PDF 值相等。当量正态化后，采用改进一次二阶矩法的计算原理求解结构可靠度指标。
3.2高次高阶矩法
3.2.1 二次二阶矩法
当结构的功能函数在验算点附近的非线性化程度较高时，一次二阶矩法的计算精度就不能满足一些特别重要结构的要求了。近年来，一些学者把数学逼近中的拉普拉斯渐进法用于可靠度研究中，取得了较好的效果。从公式的表达上可以看出，二次二阶矩法的结果是在一次二阶矩法结果的基础上乘1 个考虑功能函数二次非线性影响的系数，所以可以看作是对一次二阶矩法结果的修正。需要强调的是，在广义随机空间中，对于随机变量变换前后相关系数的取值依据的是变换前后的相关系数近似相等，这相当于一次二阶矩法随机变量间的一次变换，对于二次二阶矩法是否考虑随机变量间的二次变换项，以及二次变换项如何考虑是需要进一步研究的问题。
3.2.2 二次四阶矩法
上述方法的精度能得以保证的一个基本前提是采用的随机变量分布概型是正确的，且随机变量的有关统计参数是准确的。而随机变量分布概型是应用数理统计的方法经过概率分布的拟合优度检验后推断确定的，统计参数是通过统计估计获得的，分布概型及统计参数的准确与否依赖于样本的容量、统
计推断及参数估计的方法。二次四阶矩法利用信息论中的最大熵原理构造已知信息下的最佳概率分布，基本上避免了上述方法因采用经过人为加工处理过的基本资料而可能改变其对现实真实反映的问题。
3.3 响应面法
大型复杂结构的内力和位移一般要用有限元法进行分析，这时结构的响应与结构上外部激励之间的关系不能再用显式来表达。当对结构或结构构件进行可靠度分析时，所建立的极限状态方程也不再是显式，从而造成了迭代求解可靠度的困难。响应面法是处理此类问题的一种有效方法，其基本思想是先假设一个包括一些未知参量的极限状态变量与基本变量之间的解析表达式然后用插值的方法来确定表达式中的未知参量,进而求解。
3.4 蒙特卡罗(Monte Carlo)法
Monte- Carlo 法是最直观、精确、获取信息最多、对高次非线性问题最有效的结构可靠度统计计算方法。其基本原理是对各随机变量进行大量抽样，结构失效次数占抽样数的频率即为其失效概率。由于该方法的工作量太大，对于大型复杂结构的使用受到限制。为了提高工作效率，应尽可能地减少必需的样本量，通常用减少样本方差、提高样本质量两种方法达到此目的。蒙特卡罗法回避了结构可靠度分析中的数学困难，不需考虑功能函数的非线性和极限状态曲面的复杂性，直观、精确、通用性强；缺点是计算量大，效率低。
工程结构可靠度基本理论的研究是一个比较活跃的研究课题，是工程结构设计者与使用者非常关注的问题，对工程可靠度设计问题更是一个切合实际的问题。今后可靠度方法的计算也必然日趋完善。
4.工程结构中的可靠度的分析
结构可靠度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,即结构可靠度是结构可靠性的概率度量。结构可靠度的分析就是要合理地确定
结构的可靠度水平,使结构设计符合技术先进、经济合理、安全适用和确保质量的要求。
在工程分析中，我们建立的分析模型都是经过各种假设和理想化而得出的，事实上，真实设计的任何结构，其材料属性、加工公差、边界条件和载荷等总是具有不确定性,并且它们的真实值往往是无法得到的。概率分析就是分析我们所建立的模型上的一些输入参数和假设的不确定性对分析结果的影响，并对结果进行判断，在不能完全消除输入参数的不确定性的情况下，提高结构的质量和可靠性。在实际生活中工程结构要求具有一定的可靠性,因为结构在设计、施工和使用过程中具有种种影响其安全、适用、耐久的不确定性。例如在对结构模型进行计算时,必然要引入外载荷、材料强度、构件尺寸、边界条件和加工公差等基本变量,由于测量误差等各种随机因素的影响,这些变量的取值只能用随机变量或随机过程来描述。对影响结构行为的这些不确定因素进行分析称为可靠性分析,它是结构计算、设计内容的重要组成部分。
5.工程结构的设计
5.1现行结构可靠度设计的缺陷
我国最早制定的结构设计规范在安全度方面存在着不少缺陷。如果用统一的可靠指标刀来分析, 就会发现其中最主要的问题是各规范以及同一规范各个结构构件中, 甚至同一种构件在不同条件下安全度水平都不一致。采用可靠度方法设计时, 必须选定新的目标可靠指标,这个指标应当更为合理,但又不能偏离原有规范太远。新的《建筑结构可靠度设计统一标准》对原来的《统一标准》做了比较大的修正,但是在现行结构设计方法上还是存在着不足,主要表现在以下几个方面。
①对设计使用年限仅考虑了特定的几种情况,如50年和100年,不能全面反映不同建筑物对不同设计使用年限的需要。并且在GB50068- 2001 中,设计使用年限的变化是通过结构重要性系数γ0 来考虑的, 当设计使用年限增大,就增加结构重要性系数。但是设计使用年限增大,恒载并没有发生变化,而重要性系数增加
等于也增大了恒载效应, 这与实际情况存在较大出入。
②结构重要性系数的取值过于简单。对于所有受力类型构件, 以及所有荷载作用下,重要性系数只能取固定的几个值, 分别为0.9、1.0、1.1。这样做会使有些计算结果偏于保守,而有些又显安全度不足。应当根据实际情况,按照不同受力和荷载类型分别确定。
③设计表达式存在缺陷, 可能会造成明显不合理的结果。在设计中在不同设计使用年限时的分项系数L γ和重要性系数0γ,首先需要确定现行结构设计规范
中所隐含的可靠度水平, 并以此为目标可靠指标。由于现行设计规范已对荷载取值原则和抗力分项系数进行了调整,因此在确定现行设计规范所隐含的可靠指标时,也进行了相应的调整。
5.2工程结构的实用设计方法
工程结构可靠度设计的实用方法考虑到钢筋锈蚀对混凝土结构的抗力影响, 根据我国现行结构可靠度设计规范设计原理, 钢筋混凝土建筑结构预期使用期可靠度设计可采用如下的实用方法:
①针对结构的功能、重要性以及业主需求,在明确设计使用期的基础上,考虑耐久性退化对结构可靠度的影响, 提出了钢筋混凝土结构预期使用期可靠度设计的概念。结构预期使用期可靠度设计应考虑不同环境可能引起的耐久性退化、不同预期使用期的荷载水平差异以及预期使用期内结构构件抗力退化的定量指标。
② 根据我国规范的可靠度设计原理,提出了在给定环境下不同预期使用期结构可靠度确定原则, 给出了钢筋混凝土结构预期使用期可靠度设计的实用方法。该方法归结为在预期使用期内结构构件可靠度指标不能低于现行规范的标准, 这一要求具体通过定量考虑构件在使用期内抗力衰减、提高初始可靠度指标来实现, 然后按现行设计方法转化为含耐久性折减系数(或称抗力折减系数)的荷载- 抗力分项系数设计表达式。该方法形式简单,易于设计人员掌握和实施。
③针对五种代表性的钢筋混凝土构件,给出了不同预期使用期耐久性设计参数,包括各代表性构件可靠指标衰减随使用期的变化、考虑耐久性的不同预期使用期设计可靠指标和实用设计表达式的耐久性折减系数。通过钢筋混凝土构件设计算例验证了本文方法的有效性, 比较了50年和100年预期使用期下考虑和不考虑耐久性影响的构件配筋、初始可靠指标和预期使用期末可靠指标。
④对于建筑所在环境潮湿的条件下,钢筋锈蚀对受剪构件的可靠度影响显著, 必须考虑耐久性退化因素影响;对于轴心受拉、轴心受压、大偏心受压和受弯构件, 50 年使用期时可靠度指标变化较小, 设计时可以不考虑耐久性退化影响; 但随着预期使用期的增加,应该考虑耐久性的影响,并建议按本文方法在设计时予以考虑。提高结构耐久性的措施还包括提高混凝土保护层厚度、提高混凝土强度等级、减小水灰比等措施, 在可靠度设计中应采用经济优化的方法确定应采取的措施。进一步的研究中还应该考虑钢筋锈蚀的随机性以及粘结强度退化影响。
5.3工程结构设计的注意事项
在今后的工程结构可靠度设计时，我们要注重以下几个方面：
①工程结构可靠度的校准，用计算可靠指标的平均值还是用平均对应的来表
达。有待工程界统一认识。从理论上讲后者较前者合理一些。因此，采用将对工程结构的经济性有一定改善。
②工程结构的设计可靠度是工程设计预期目标的衡量尺度。在充分取得有关新
信息基础上没有理由不考虑适时地对有关规定作局部修订来顺应其客观发展规律。
③恰当地把握工程结构可靠度的相对一致性，既要维护结构安全又要考虑其经
济性。在抗力函数中采用局部多抗力系数或单系数多值方案，不失为有效途径之一。
我们在以后的工作和生活中。不断总结经验，认真的学习，规范也在不断的修改调整完善中，作为设计人员应积极地学习新规范及时地了解结构新动态、
新变化，满足广大用户的使用要求，提高设计质量。
6.结束语
结构设计可靠度的高低, 是国家经济和资源状况、社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准的综合反映。是在经济范围内保证人民安全的重要方法。我国对结构可靠度理论的研究始于20 世纪50 年代，在诸多专家、学者的努力下，自20 世纪80 年代以来,在结构可靠度方面的理论和应用有了很大的进展。但是仍有很多不完善和需要改进的地方。我们一定要扎实学好理论，深入分析，向最优的可靠度设计迈进。
参考文献
[1] 贡金鑫，赵国藩．国外结构可靠性理论的应用与发展［J］．土木工程学报，
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浅谈可靠度理论
浅谈可靠度理论
浅谈可靠度理论 工程结构的安全性历来是工程设计中的重大问题，这是因为结构工程的建造耗资巨大，一旦失效不仅会造成结构本身和人民生命财产的巨大损失，还往往产生难以估量的次生灾害和附加损失。 结构可靠度理论的形成始于人们对结构工程中各种不确定性的认识，人们开始较为集中的讨论结构安全度问题，将概率分析和概率设计的思想引入实际工程。如果一种理论分析的结果能指导工程实践，或者说能为工程带来巨大的经济或社会效应，那么这种理论就具有强大的生命力。可靠性科学作为一门与应用紧密相连的基础学科，其生存的立足点就在于推广其应用于工程实际。 1.结构可靠度概述 1.1结构可靠度相关概念 结构所要满足的功能要求是指结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求： 1、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用 2、在正常使用时具有良好的工作性能 3、在正常维护下具有足够的耐久性 4、在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必要的整体稳定性 在以上四项功能要求中，第1、4两项通常指结构的强度、稳定，即所谓的安全性；第2项是指结构的适用性；第3项是指结构的耐久性，三者总称为结构的可靠性，即结构可靠性，是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。 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。 结构的设计、施工和使用过程中存在大量的随机不确定性因素；荷载及结构
人员结构分析报告
机务人员结构分析报告 在民航行业中，机务维修工作是一项极其重要的工作，是保证飞行安全的基础。机务维修涉及专业面广，工种复杂，技术难度大，质量要求高，是高风险、高技术、高投入的技术密集型的行业。机务维修工作，安全生产是起点，安全飞行是目标，机务维修的一切工作都是紧密围绕安全这个主题，机务维修人员每天所从事的每项工作都与安全息息相关。然而，在支线机场普遍都是一支小小的机务维修队伍来全面担负着航空公司飞机在该航站的短停航线维护维修及其他相应的保障工作。他们工作的好坏不仅会直接影响到机场的服务质量和经济效益，还有关系到航空飞行安全、甚至是旅客的生命财产安全。但目前绝大部分支线机场的机务维修队伍都或多或少地存在着一些建设和发展的困境，困扰着机务维修人员的思想、行动和生活，亟待各方力量一道去共同破解。下面，笔者根据自己多年机务维修基层管理的经验，并结合一些兄弟支线机场机务维修的具体情况，就机务维修队伍建设和发展的问题谈一些个人肤浅的看法，请大家多加指正。 一、支线机场机务维修队伍的现状和困境 安全是机务维修工作永恒的主题，也是民航工作永恒的主题。由于机务维修行业特有的标准和规范要求极为严格，加上支线机场自身条件的限制及社会大环境的影响，使支线机场机务维修队伍建设和发展遇上了前所未有的困境。主要表现在以下几个方面：
第一、机务维修队伍结构普遍不合理，整机放行人员紧缺。 首先从年龄结构上就呈现青黄不接的现象。在大多数支线机场机务维修队伍里，多为四、五十岁的老同志带着一些二十多和三十刚出头的小伙在干活，老同志多为该机场开航就招进来的那一批、并一直坚守留下来的机务维修，目前他们绝大多数都是在技术骨干和管理人员岗位上。新的同志则是近年来由于支线机场航班量快速增长，出现了人手极为紧张的情况下，迫不得已才招进来的。 其次是在支线机场存在整机放行人员与一般勤务人员的比例严重不协调的现象，普遍是机务勤务人员相对多点，整机放行人员却极少，甚至有的支线机场就那么一至两个人顶着，连有事要倒班、替班都没办法开展。 再次，即使这么有限的放行人员也未必有工作积极性。由于很多支线机场在薪酬上考虑的仅仅是同岗同酬，也就是说只要我是整机放行人员、我就可以拿到整机放行人员岗位的工资，至于我持有的机型执照多少与自身岗位工资无关。于是，部分放行机务维修人员考虑到多放飞机多担责任的因素，只要有一两种机型执照，就不愿意再去考取更多的机型执照，从而导致有的支线机场有些执飞的机型机场机务维修没人能签字放行，仍需航空公司自带随机机务维修来放行的现象。 第二、机务维修人员普遍觉得人手紧张、工作任务重压力大。
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土木工程结构可靠度理论与设计 发表时间：2018-11-06T16:15:05.490Z 来源：《防护工程》2018年第18期作者：寇晖[导读] 可靠度又包括安全性、适用性、耐久性三个方面的问题，其是指在一定条件下，完成的土木工程结构功能达到预期的概率。其计算要综合各方面地质环境和其他因素共同分析。寇晖身份证号：429001198xxxx44992 摘要：在土木工程的结构设计中，首要考虑的便是可靠度的问题，可靠度又包括安全性、适用性、耐久性三个方面的问题，其是指在一定条件下，完成的土木工程结构功能达到预期的概率。其计算要综合各方面地质环境和其他因素共同分析。关键词：土木工程结构，可靠度由于土木工程施工环境复杂多样，故而影响其结构可靠性的因素也是千变万化，再加上受可能发生的地质变化、气候变化或是自然灾害的随机影响，对土木工程结构预期功能的工作效率不能直接盖棺定论，只能以概率来表示其可能拥有的工作效率，自然而然的就出现了了土木工程的可靠性问题。 一、土木工程结构可靠度概述土木工程结构可靠度，是指在规定的条件下，规定的时间内，工程结构能够达到的安全性、适用性以及耐用性。其中安全性是指在施工过程中在各种施工环境下正常施工能给予施工人员的安全保障以及土木工程自身的抗灾害能力以及对高强度气候变化的耐受性两个方面，适用性则是指土木工程结构在完成后能达到预期功能，而耐久性是指在正常的后勤保障下能够正常使用的时间。简单来讲，土木工程结构可靠度就是指在特定是时间与空间条件下，该土木工程结构完成后能够达到预期功能的概率。也就是说，可靠度问题就是一个概率问题，其主要表达的是对投入的预期收入的概率性评价。土木工程可靠度的计算需要综合原材料质量与数理、预期荷载、相关参数、函数的数理准确性等因素来共同考虑，在土木工程学界将这些因工程变化而变化的具有随机性的因素称为基本变量，并且在长期的实践与改进中，对每一个基本变量学界经过大量的统计计算得出了一个恒定定的数理函数。 二、土木工程结构可靠度的影响因素土木工程因需求而产生，其结构设计要充分考虑到雇主的需要，而后结合现场的实际情况，充分考虑到现场的地质状况与当地的气候环境等各项影响因素，才能设计出符合雇主需要且具有相当可靠性的土木工程结构。（一）土木工程结构的随机性在实际工作中，土木工程结构设计以及施工除了受地理气候环境的影响外，还受到原材料以及包括道路、机电工程等基础设施的限制。材料强度是考察结构材料可靠性的一种重要性能指标，指当材料受力时，材料每单位面积抵挡破坏的能力。可靠性要求材料具备安全稳定的性能。例如，混凝土是经过水泥、石料和水混合搅拌硬化而成的人造石材。水泥的质量和强度等级和使用的水量与使用水泥的配比是影响混凝土强度的重要因素。此外，对混凝土的养护条件和施工条件也会影响混凝土的强度性能。每一次土木工程施工，哪怕在同一地点同一时期进行的工程建设，由于施工原材料和基础设施的安装等不确定因素，同样的操作也可能出现不同的结果。例如原材料中的石料、砖瓦，不必说不同产地不同生产商的石料和砖瓦，即使是同一产地同一生产商生产的石料和砖瓦其检测出来的数据参数都有细微的差距。而其他的诸如钢材、水泥等原材料也是如此，这也就是原材料的随机性。（二）土木工程结构的模糊性模糊性，现实生活中很少有事物是完全确定的，任何事物都必定有其或大或小的模糊的地方，可能是某个概率、也可能是包含的某些因素，或者是与另一类似物品的界别中的某些因素，这些都是模糊可能存在的地方。在土木工程结构设计中，包含着大量的相对确定的客观因素和不少的相对模糊的客观因素或主观因素。例如土木工程施工过程中，设备使用是否安全，人员操作是否完全符合安全保障需要，材料是否适用于该部分建设，这些都是存在一定模糊性的，也正是这些模糊的因素，使得整个土木工程结构也具有相当的模糊性，影响着土木工程结构的可靠度。（三）土木工程结构的不完整性一项事物的功能不是该事物已经发生变完全产生的，就土木工程本身而言，其功能是随着结构的不断完善而出现的。这也就使得工作人员对其功能的评估由于结构的不完整而难以准确进行。而这种不完整性，也是影响着土木工程结构可靠性的一大重点。在实际工程施工中，这种不完整性使得工作人员难以做出准确的功能评价，在面对突发事件时很难采取最正确的应对方案。同时，由于自身的不完整，土木工程本身的功能也可能出现部分缺失，在面对诸如暴雨、强风甚至是地震等外来的具有破坏力的因素干扰时可能抵抗效果无法达到预期设计，从而影响最终建成时的工程质量，从而影响土木工程结构的功能。 三、提高土木工程结构可靠性的建议土木工程结构可靠度的存在，说明这其还无法达到完美或者接近完美的程度。那么在工程设计与施工中一定存在一些控制与改善的措施，从而提高可靠度或者使可靠度变得精准便于计算得失从而做出决策规避损失。（一）进行技术革新近几年，我国的建筑业仍处在高速发展的黄金时期，虽然其未然如何难以确定，但就现阶段而言，随着各项建设的不但进行，我仍有非常多的土木工程在进行或者计划进行。但高速发展也不是没有代价的，高速发展也就意味着很多基础建设或者基础技术有可能跟不上其发展的步伐。至少我国建筑业目前是如此。当前我国建筑行业采用的施工技术和施工手段以及原材料都有很多没有达到国际一流水准的地方，这也是当前我国急需改进的地方。也因此，此时的技术革新将带来更大的进步同时也能为建筑业的稳定发展提供更坚实的基础。（二）规范设计标准当前我国土木工程建设虽然发展迅速，但目前我国却没有一套完整的经得起考验的土木工程结构设计标准。因此，为了能够更好的规范我国的土木工程结构设计，也为了使得我国土木工程建设行业更加系统规范便于管理。我国可以适当借鉴国外的优秀标准制度，制定我国的设计标准，并在此基础上加强我国土木工程设计行业的管理，从设计管理层面进一步提高土木工程结构设计的可靠性。结束语
船舶结构可靠性分析
大连海洋大学 船舶结构可靠性分析Analysis of the reliability of the ship structure 船舶结构可靠性分析研究综述 研究领域：船舶与海洋工程（专硕） 姓名：邓英杰 学号： 2015085223012
船舶结构可靠性分析研究综述 摘要：结构可靠性理论是60年代后才发展起来的一门新兴学科，作为结构强度理论与计算结构力学的一个新分支，具有工程实践和船舶安全评价的重大意义。本文就船舶结构可靠性分析近代的发展做了总结性的综述，从载荷、承载能力、可靠性分析方法三个角度出发，并对其今后的研究方向提出了建议。 关键词：船舶结构；可靠性；船舶安全评价；分析方法 1 前言 传统的船舶结构强度计算方法采用的是确定性方法，将船体载荷和材料力学特性等诸多因素都看做是确定性的单值量，这与实际不符，传统的确定性设计已不能满足现代船舶发展的需求，而采用概率统计的方法相比之下更为合理，进而诞生了船舶结构可靠性分析这一学科。 1969年，挪威学者Nordenstrom【1】发表船舶结构分析里程碑的一篇文章，率先将波浪载荷和船舶总纵强度的承载能力看做是随机分布的变量，进而分析船体的失效概率。1972年，美国学者对船体总纵强度的概率模型进行了系统的专题研究，船舶结构可靠性分析理论得到了进一步的发展。 上个世纪80年代中期，船舶可靠性分析方法已经建立了起来。目前，世界各大船级社都在制定以可靠性分析为基础的船舶结构设计规则。
2 载荷 对于船舶结构，静水载荷和波浪载荷是两种主要的载荷形式。 波浪载荷的理论计算是基于上个世纪50年代末的切片理论建立起来的。80年代后期，人们对波浪载荷的研究增加了许多新的内容。S.G.Stiansen【2】提出了波浪载荷的概率模型，研究了低频相应和高频效应的概率组合问题；美国学者 C.G.Soares 从当时的技术水平出发，提出了一个船舶波浪载荷效应的可靠性分析标准模式。该方法的创新性在于，在线性切片理论计算船体波浪弯矩的基础之上，将高频载荷以经验性影响因子的形式与低频波浪弯矩组合。 在早期, 波浪载荷计算中应用的大多是线性理论。随着研究的深入和实践经验的增加, 波浪载荷的非线性性质引起了人们的关注。大量的实船测量和船模试验表明, 行驶在汹涛中的高速舰船, 由于船体的非直舷, 以及底部砰击、外张砰击和甲板上浪等因素的影响, 导致舰船的运动, 特别是波浪载荷呈明显的非线性。这时, 在规则波中的运动不再具有简谐性质, 中垂波浪弯矩幅值明显大于中拱时的幅值。加突出的是, 由于底部砰击和外张砰击, 使船体剖面内出现高频振动弯矩。这种弹性振动是一种瞬态响应, 在高海况下, 两者迭加而成的中垂合成弯矩幅值将远大于线性理论的计算结果。 为了计算砰击振动弯矩，一种被称为“两步走”的方法被广泛使用，即先在刚体假设下计算船体运动和作用在其上的水动力，
最新某公司人力资源结构分析报告
人力资源分析报告 第一部分：人力资源状况综述 1.公司的人力资源现状 公司现有员工162人，其中，全职人员71人，劳务工及兼职人员91人；管理人员14人，占8.6%；市场人员9人，占5.6%；技术人员16人，占9.9%；行政辅助人员35人，占21.6%；生产人员88人，占54.3%。根据公司人员结构比例，市场人员、技术人员、管理人员基本符合公司议定程度，以及相应管理需求对人才的基本要求，行政辅助人员可适当调减。公司现有人员年龄比例分别是35岁以下人员111人占70%，35—40岁人员18人占9%，40以上人员33人占21%。
（1）管理人员 管理人员是指包括公司董事长、总经理、副总经理和部门经理、车间主任在内的14人。 公司管理队伍的年龄结构较为合理，管理人员年富力强，平均年龄38岁，
（3）市场人员
3．上半年度用人成本 公司上半年度合计发放薪资173.4万元，薪资费用率为9.44%，月平均人数164人，人均薪资0.18万元；与去年同期相比，薪资发放增加了49万元，增长率39.4%，人员增加24人，增长率16.8%，业绩增加266.9万元，增长率20.27%，其中因管理人员增加所占的比重比较大，这与公司的人才结构调整有关。详细见附表 第二部分工作总结 上半年度工作主要围绕公司年度经营目标及考核目标展开，加强人力资源开发管 理，强化优胜劣汰，建立“能者上，庸者下，平者让”的竞争机制，并以劳动合 同续签为契机，完善管理，创造一个良好的用人环境，促进人力资源的优化配置： 1.人事管理工作 企业发展的最终目的是为了争取效益，获得利益最大化，而不合格人员留用将会阻 碍企业的发展，前期通过摆事实讲道理及有效的考核方案，对8人进行劝退工作，让他们走的高高兴兴；同时成功引进12名大学生，其中有5人已作为重点培养对
人员结构分析总结
2017年1-8月人力资源工作总结 1.公司人力资源基本情况 截至2017年8月31日，公司员工总人数为134人，其中公司领导为2人，行政人事部为14人；销售公司为21人；生产部71人；质检部9人；仓库9人；财务4人；供应部2人；技术部2人。人数最多的部门是生产部，占公司总人数的53%其次是销售公司，占公司总 人数的16% 生产部人员基本情况：管理人员 4人，机修人员5人，复合工段15人，大分切工段12 人，小 分切工段6人，印刷工段7人，制袋 工段9人，包装工段12人，保洁1人。 □公司领导■行政人事部HfflW 16% 公词口生产韶■仓库 ■頂检部■财务 处 口供应、技术 我公司各部门现有人员百分比 1.1性别结构 从整体来看，公司以女性员工居多，占公司员工总人数的 60%其中，公司生产部女性员工占部门总人数的66%销售公司目前以女性居多，占部门总人数的57%主要是因为销售公司内勤人员均为女性；质检部员工皆为女性。仓库从岗位的要求，以男性员工居多。 公司管理层共14人，男性员工居多,为11人，占管理层总人数的78.6%。 1.2学历结构 公司本科及以上学历的人员有20人，占公司总人数的14.9%，大专学历的人员有21人, 占公司总人数的15.7%，高中、中专、技校学历的人员有 36人，占公司总人数的26.9%，初中及以下学历的人员有57,占公司总人数的42.5%。其中，管理层中：大专及以上学历的人员有12人，占管理层总人数的85.7%；销售公司：大专及以上学历的人员占销售公司总人数的81%生产部：高中、中专、技校及以上学历的人员占生产部总人数的41%
综上，大专及以上学历的人员仍集中在管理层及销售公司，相对于实现公司的集团化、_____ 多元化的发展战略仍显管理人才储备不足。我行政人事部在下一阶段工作中须结合公司发展战略，重新审视公司现阶段及未来五年发展所需要的人才，并努力招聘到高素质人才。 本科及以上 ■大专 技校 ■初中及以下 26-乃 上图为我公司各学历层次的人数占公司总人数的百分比 1.3年龄结构 我公司员工年龄在18-32岁的人员有87人，占总公司人数的65% 43岁以上的人员18 人，占公司总人数的13%其中，生产部年龄划分：16-22岁的有9人，23-27岁的有12人， 28-32岁的有27人，33-37岁的有12人，38-42岁的有7人，42岁以上的有4人，年龄在 38岁以上的员工主要集中在制袋和包装工段，这两个工段的技术要求相对较低，聘用年纪稍大的员工对公司的正常运营影响不是很大，但对于提拔技术骨干及班长有一定的难度，不利于公司的持续发展，在以后的招聘中会注意这个问题。 从整体上看，我公司人员处于年轻化状态，但是从各部门实际情况来看，有个别部门年龄结构偏大，如仓库装卸工，行政人事部门卫、食堂人员，主要是基于工作性质的要求，，年纪都在43岁以上，基本能满足现在工作的需要。
2018年度人力资源状况分析报告
2018年度人力资源状况分析报告 为了更好地完善公司的人力资源制度改革，帮助公司人力资源管理走向规范化、标准化、职业化，通过有效管理，更大程度提升调动员工工作积极性。本次人力资源分析主要采用了问卷调查、员工行为观察、员工代表沟通交流、整理汇总历史资料等方法，通过这些方法基本清晰公司人力资源管理的现状，并对公司在人力资源管理各个环节中出现的问题进行了重点分析，形成了以下报告： 第一部分 公司的人力资源现状 一、 集团总部人力资源结构分析 (一) 集团总部现有员工119 人，其中，高层管理人员11人，占9.24%,中层人员 24人，占20.2%,基层84 人，占 70.6% (二) 不包括基层后勤辅助类岗位的总部员工现有107人，其中男、女比例如下 (三) 高层队伍结构分析 ◆ 高层队伍的年龄结构良好，平均年龄44岁，年富力强，学历结构较合理，全日制第一学历均在大专及以上，资质上有6人（占55%）持一级建造师证，职称上36%为高工，18%为中级，18%为助工，28%没有任何职称。 ◆ 高层队伍的结构缺陷主要是 ● 73%的高层是从事项目施工和项目管理出身，司龄10年以上，缺乏专业的企业管理方面的训练，在11名高层中只有2名是在2012年通过社会招聘引进的，有一定现代化企业管理经历。 ● 高层人员的职称和资质匹配度不足以应对企业发展需求 (四) 中层队伍结构分析 ◆ 中层队伍的平均年龄是38.7岁，年龄结构如下：
◆ 中层队伍的工龄结构分析：现有人员中54%是在2010年改制后通过社会招聘引进的，优势在于这批人即拥有一定的新知识和新技能，又有较好的工作经验，同时劣势是缺乏对建筑行业的认知。其余在改制前入职人员，其在中恒工作时间均超过10年，企业忠诚度较高，同时缺乏的是专业的职业化训练和素养。 ◆ 中层队伍的第一学历结构分析：本科占29%,大专占 46%，中专以及下占25%。通过函授或其它在职教育形式，90%大专及以下学历的员工有提升，获得大专及上学历，同时还有二名中层获取MBA 硕士学历。 ◆ 中层队伍的职称和资质结构分析：职称上8%为高工，13%为中级，17%为助工，62%还未获得任何职称。资质上有8位（33% ）中层获得一级建造师。缺陷是：职称和资质持有率太低，有待提升。 (五) 基层队伍结构分析 ◆ 基层队伍的平均年龄是30.6岁，具体占比如下： ◆ 基层队伍的第一学历结构如下： ◆ 基层队伍工龄结构分析
结构可靠度基本理论
结构可靠度基本理论 摘要：目前，在结构工程领域，人们越来越认识到，只有用概率和统计的方法，才能正确地处理结构设计和分析中存在的大量不确定因素，从而对结构的安全性做出科学的评估。近三十年来，结构可靠性理论得到了迅速的发展。它以概率论和统计学为数学工具，形成了一个相当完整的理论体系，它还发展了许多便于在工程实际中应用的计算方法，为结构安全性评估提供了强有力的手段。 关键词：疲劳失效、可靠度、可靠性指标 长期以来，在船舶与海洋工程领域，对结构的疲劳现象已进行了大量的研究，并在此基础上建立了可供实际应用的疲劳设计与分析方法。通常，结构的疲劳损伤和疲劳寿命采用Miner 线性累计损伤理论和S—N 曲线来计算。近年来，更为先进的断裂力学方法也越来越受到重视，并逐步得到了应用。目前，这两种方法已成为船舶与海洋工程结构疲劳设计与分析的两种相互补充的基本方法。但是，这两种方法以往都是在确定性的意义上使用的，在分析过程中，有关的参数都认为有确定的数值。而事实上，船舶与海洋工程结构的疲劳是一个受到大量因素影响的极其复杂的现象，大多数的影响因素从本质上说是随机的。例如，海洋中的波浪无规则地运动，由此引起结构内的交变应力就是一个随机过程。一艘船或海洋平台，用确定性方法进行疲劳分析时，若有关参数都取均值，那么计算所得的疲劳寿命可能是规定的设计寿命的数倍甚至数十倍。从表面上看，可以认为是充分安全 的。但是，若考虑到各参赛的不确定性，在同样的条件下，疲劳寿命大于 设计寿命的概率却可能很低，实际上并不能满足安全性的要求。
在结构可靠性理论中，各种影响结构安全的不确定因素都用随机变量或随机过程来描述；在充分考虑这些不确定因素的基础上，一个结构安全与否，用该结构在规定服务期内不发生破坏的概率来度量，这一概率称为结构的可靠度。很显然，对于受到大量不确定因素影响的船舶与海洋工程结构的疲劳问题，用结构可靠度理论来加以研究是非常适当的，可以对结构在疲劳方面的安全性做出比用确定性方法更加合理的评估。下面我将从以下几个方面来介绍我学到的结构可靠度基本理论： 极限状态 在工程实际中，结构受载后的响应必须满足一定的要求，例如安全性的要求、适应性的要求，或其他一些衡准。结构的极限状态定义为若超过此状态，结构就不能满足某一特定的要求。结构的极限状态主要有两类：一类是承载能力极限状态，它与结构的安全性要求有关，如屈服、失稳、疲劳、断裂等引起的结构破坏的状态；另一类是正常使用极限状态，它与结构的适应性要求有关，如过度的变形、过度的振动等导致结构不能正常使用的状态。结构超过极限状态称为“失效”，因此极限状态又称为“失效模式” 失效概率和可靠度 结构可靠性分析的任务就是要计算在规定时间内结构超过极限状态的概率，这一概率成为“失效概率”。可把在规定时间内结构不达到极限状态的概率定义为结构的“可靠度”。若用
可靠性计算公式大全
常运行的概率，用R(t)表示． 所谓失效率是指单位时间内失效的元件数与元件总数的比例，以λ表示，当λ为常数时，可靠性与 失效率的关系为： Ｒ（λ）=e-λu(λu为次方） 两次故障之间系统能够正常工作的时间的平均值称为平均为故障时间(MTBF) 如：同一型号的1000台计算机，在规定的条件下工作1000小时，其中有10台出现故障 ，计算机失效率：λ=10/(1000*1000)=1*10-5(5为次方） 千小时的可靠性：R(t)=e-λt=e(-10-5*10^3(3次方）＝0.99 平均故障间隔时间MTBF=1/λ=1/10-5=10-5小时． 1）表决系统可靠性 表决系统可靠性：表决系统是组成系统的n个单元中，不失效的单元不少于k（k介于1和n之间），系统就不会失效的系统，又称为k/n系统。图12.8-1为表决系统的可靠性框图。通常n个单元的可靠度相同，均为R，则可靠性数学模形为： 这是一个更一般的可靠性模型，如果k=1，即为n个相同单元的并联系统，如果k=n，即为n个相同单元的串联系统。 2）冷储备系统可靠性 冷储备系统可靠性(相同部件情况)：n个完全相同部件的冷贮备系统,(待机贮备系统),转换开关s 为理想开关Rs=1,只要一个部件正常,则系统正常。所以系统的可靠度： 图12.8.2 待机贮备系统
3）串联系统可靠性 串联系统可靠性：串联系统是组成系统的所有单元中任一单元失效就会导致整流器个系统失效的系统。下图为串联系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的，则其可靠性数学模型为 式中，Ra——系统可靠度；Ri——第i单元可靠度 多数机械系统都是串联系统。串联系统的可靠度随着单元可靠度的减小及单元数的增多而迅速下降。图12.8.4表示各单元可靠度相同时Ri和nRs的关系。显然，Rs≤min(Ri),因此为提高串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视改善最薄弱的单元的可靠性。 4）并联系统可靠性 并联系统可靠性：并联系统是组成系统的所有单元都失效时才失效的失效的系统。图12.8.5为并联轴系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的，则其可靠性数学模型为 式中 Ra——系统可靠度 Fi——第i单元不可靠度
XX公司人员结构分析汇报.
公司人员结构分析汇报 一、人员现状: 公司共有岗位 36个,定编 88人,其中兼职 2人,现有员工 83人。全公司员工平均年龄31岁,其中 45岁以上老员工 12人, 占 14.5%, 35-45岁的 20人,占 24%, 35岁以下青年员工51人, 占 61.5%。从文化结构上来看,大学本科学历 2人,占 2.4%,大专学历 13人,占 15.7%,高中、中专学历 38人,占 45.8%,初中以下学历 30人,占 36.1%。员工构成中以近几年高中、中专毕业生以及 初中学历的中青年员工为主要成份。具体岗位情况详见附表 二、存在问题: 1、人员素质程度不高、个人观念意识太重,缺乏团队意识和协作精神; 事例 :女生换宿舍问题及引起的连锁问题、宿舍内丢失物品问题。 通过分析公司大部分员工学历层次较低,人员素质程度不高,个 人观念意识太重,缺乏团队意识和协作精神才出现了上面的问题。 建议:通过素质培训、知识培训、各层面人员的面谈沟通 , 正确引 导员工思想发展方向,以加强员工的素质 ; 积极组织一些集体活动, 以提高员工的团队意识和协作精神。 2、中层管理人员素质和管理水平较低 ; 体现在:所辖员工不服从工作安排和管理;对非所辖员工随意指示安排工作。 麦肯锡公司的一项调查表明:有的公司能保持持续发展和改革, 达到更高的业绩,关键的因素不在于高级管理者,而在于一批具有高 素质和管理才能的中层管理者和专业人才。可见中层管理人员在企业 中起中流砥柱的作用,他们不同于一般员工,他们的素质高低,在很 大程度上影响一般员工的职业行为。甚至关系企业发展的成败,因此 对中层管理者的素质,要有更高层次的特殊的要求。虽然不同规模的
机械可靠性综述
机械可靠性设计综述 摘要：可靠性优化设计是在常规优化设计的基础上，结合可靠性设计理论发展起来的一种有效的优化设计方法。本文在总结现有文献的基础上对机械可靠性优化设计进行了综述，系统阐述了机械可靠性、可靠性设计、可靠性优化设计及可靠性试验的理论及方法。 关键词：可靠性；优化设计；可靠性试验 Review of Optimization Design of Mechanical Reliability REN Ju-peng (School of Mechanical Engineering and Automation, Northeastern University, Student ID: 1270174) Abstract：On the basis of traditional optimization design, combined with the theory of reliability design, reliability optimization design is an effective optimization design method. In this paper, the existing literatures are firstly summarized, then the theory and method of mechanical reliability, reliability design, reliability optimization design and reliability test are systematically reviewed. Key words：reliability; optimization design; reliability test 随着现代工业技术的飞速发展，机械产品日趋复杂化、大型化、高参数化，使产品发生故障的机会增多，因而，可靠性作为产品质量的主要指标，愈来愈受到工程界的重视。机械可靠性，是指机械产品在规定的使用条件、规定的时间内完成规定功能的能力。机械的可靠性是机械设计的主要目的之一，有效地增强产品质量、降低产品成本、减轻整机质量、提高可靠性和作业效率是可靠性设计的主要目标。随着工业技术的发展，机械产品性能参数日益提高，结构日趋复杂，使用场所更加广泛，产品的性能和可靠性问题也就越来越突出。机械可靠性设计的基本任务是在故障物理学研究的基础上，结合可靠性试验以及故障数据的统计分析，提供实际计算的数学力学模型和方法及实践。 科技研究人员和工程设计人员积极投入到可靠性工程的研究与实践之中，取得了可喜的成果。张义民[1]结合现代数学力学理论，系统地阐明机械可靠性设计、机械动态可靠性设计、机械可靠性优化设计、机械可靠性灵敏度设计、机械可靠性稳健设计等可靠性设计理论与方法内涵与递进。陈静等[2]阐述了机械产品优化设计及可靠性的相关理论，介绍了可靠性优化设计的应用及发展现状，并介绍了机械行业相关的软件应用情况。喻天翔等[3]对当前机械可靠性的特点和争议进行介绍，从Bayesian理论、FMECA和疲劳可靠性试验三个方面总结了机械可靠性试验技术相关的重要理论问题及其发展，并阐述了可靠性增长试验、加速试验和微机械可靠性试验技术的国内外发展，总结了机械可靠性试验技术研究存在的问题及其发展趋势。 本文将在上述文献的基础上对机械可靠性优化设计进行综述，系统阐述机械可靠性、可靠性设计、可靠性优化设计及可靠性试验的理论及方法。 1可靠性设计 1.1 可靠性设计 传统的机械设计方法认为零件的强度和应力都是单值，只要计算出的安全系数大于规定的安全系数，就认为零件是安全的，因而设计过程中忽略了各设计参数的随机性。可靠性设计将零件的应力和强度作为随机变量，认为应力受到各种环境因素(温度、腐蚀、粒子辐射等)的影响，具有一定的分布规律；强度受材料的性能、工艺环节的波动和加工精度等的影响，也是具有一定的分布规律。可靠性设计认为所设计的任一机械存在着一定的失效可能性，设计时根据需要预先控制的失效概率或可靠度，考虑各参数的随机性及分布规律，以反映出零部件的实际工作状况。 产品的可靠性表示产品在规定使用条件和使用期限内，保持其正常技术性能完成规定功能的能力。可靠性设计的一个目标是计算可靠度，可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。其表达式为： ()0 () x g X R f X dX > =? 式中f x(X)为基本随机参数向量 T 12 (,,) n X X X X =???的联合概率密度；g(X)为状态函数，可表示零件的不同状态：g(X)>0为安全状态，
多种可靠度计算方法学位论文
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书 2、不保密囗。 作者签名：年月日 导师签名：年月日
摘要 压力容器作为一种重要设备广泛应用于工程领域，其安全性和可靠性是现在研究的重要课题。压力容器在生产和使用过程中存在各种不确定性因素，如构件、缺陷尺寸参数的不确定性，工况载荷的随机波动，材料机械性能的随机性。本文将这些不确定性参数当作随机变量，考虑其概率分布形式，采用应力强度-干涉模型，利用一次二阶矩法，蒙特卡洛法和随机有限元法等可靠度计算方法对容器结构进行了可靠性分析，并讨论了各随机变量对可靠度结果的灵敏度。 本文对无缺陷压力容器的安全评定采用弹性失效判据，利用四种不同的方法计算了圆筒形和球形压力容器的可靠度，分析比较了各方法的优缺点。对于含凹坑缺陷的压力容器，文中采用基于塑性极限的塑性失效准则，其中极限荷载采用弹塑性增量法得到，通过ANSYS 软件批处理操作模拟蒙特卡洛法实现可靠性分析，并对GB/T 19624-2004《含缺陷压力容器安全评定》规范中的极限载荷安全系数进行了评估。本文最后对 GB/T 19624-2004《含缺陷压力容器安全评定》规范中给出的含凹坑缺陷压力容器安全评定方法做出了改进，提出了基于分项安全系数的含凹坑缺陷压力容器的安全评定方法。 关键字：压力容器；可靠性；应力强度-干涉模型；分项安全系数
可靠度理论及应用
建筑物改造可靠度分析及结构可靠度理论 的应用现状及发展趋势 刘宏伟，吴胜兴, 唐业清,韩宁旭 （东北大学资源与土木学院李盼 1101625） 摘要：已有建筑结构的可靠性鉴定及加固技术是综合性较强的研究领域，涉及多学科与较宽知识面，研究难度较大。但开展本课题研究具有广泛的市场应 用前景和产业化转化途径。同时简要叙述了结构可靠度设计理论的发展历史和结构设计方法的演变过程。对目前可靠度研究中的抗力随时间变化的结构可靠度；腐蚀环境下结构的可靠度：已有结构的可靠度评估和最佳维修决策：结构动力可靠度方面等方面的研究现状加以评述。提出了结构可靠度理论研究的发展趋势。 关键词:已有建筑;可靠性鉴定;加固;模糊评判法;层次分析法_；结构工程；可靠度；应用现状；发展趋势 对已有建筑结构的维修加固改造业是二十一世纪最受欢迎的九大行业之一，受维修改造需求的驱动和现代化技术的发展，已有建筑结构的可靠性鉴定与加固改造技术作为一门新的学科正在逐渐形成并迅速发展。本文在研究近十年来结构可靠性鉴定与加固技术发展的基础上，结合多项工程鉴定加固工作实际，对已有建筑结构的可靠性鉴定和加固技术进行了系统的分析和理论探讨。研究主要内容有: 1、概括论述了国内外加固改造业的发展;简要介绍了结构可靠度理论发展和研究现状;介绍了己有建筑结构可靠性鉴定和维修加固方法的发展;有针对性提出了现行建筑物鉴定、加固工作发展方向。 2、简明扼要地介绍了结构可靠性理论基本知识及用一次二阶矩分析计算结构构件可靠度计算方法;对已有建筑与拟建建筑的可靠性的不同之处进行了对比;分析了已有结构的荷载、抗力问题;建立了已有建筑结构失效概率与可靠度指标间对应关系，简要给出了己有结构可靠性判定的基本计算原则和方法。【1】 3、论述了已有建筑可靠性鉴定与拟建建筑设计区别，可靠性鉴定中结构力学分析和构件校核原则;系统介绍了现行国家可靠性鉴定标准中评定体系和评定方法【2】;对现行鉴定体系的基本原则和适用性进行了分析，并结合工程鉴定实例说明结构安全性鉴定程序及具体方法。 4、研究了模糊综合评判法及层次分析法基本理论;将模糊评估方法引入结构可靠性分析领域，并建立了结构可靠性评价的多级评价模型i 【3,4】。通过用层次分析法确定各层构件在结构体系中的权重，建立了以结构构件权重系数评价结构安全性等级的评判模型。 5、综合分析已有建筑结构加固设计的基本原则;以棍凝土结构加固为例，对加固结构中的新旧材料共同工作问题进行了研究;对加大截面加固法、外包型钢加固法、粘贴纤维复合材料加固法、粘贴钢板加固法的加固机理、计算方法进行了介绍【5】。并结合加固工程实例，对粘贴纤维复合材料及粘贴钢板加固法的设计方法进行了分析。
结构可靠性理论的现状与发展
结构可靠性理论的现状与发展 1.引言 工程结构设计的主要目的在于以最经济的途径来满足建筑物的功能要求，而可 靠度是满足这一目的的有效控制参数。可靠度理论是在20世纪40年代开始提出的。最早源于军事需要用来提高电子元件的可靠度。将可靠度理论引入结构工程并加以发展无疑是结构工程学科的重大进展之一，并在许多方面得到成功应用。我国对结构可靠度理论的研究工作开展得较晚。20世纪60年代土木工程界曾广泛开展过结构安全度的研究和讨论；20世纪70年代把半经验半概率的方法用于结构设计规范中，并于1980年提出《结构设计统一标准》，从此，结构可靠度理论的应用才在国内开展。 结构可靠性通常定义为：在规定的使用条件和环境下，在给定的使用寿命期间，结构有效地承受载荷和耐受环境而正常工作的能力。结构可靠性的数t指标通常用概率表示，称为结构可靠度。结构可靠性是一个广义概念，通常包含结构的安全性、适用性和耐久性三个方面。 为保证结构的可靠性，首先要研究建造结构所使用材料的各项力学性能，结构上各种作用的特性，结构的内力分析方法及结构的破坏机理，除此之外，还要做到精心设计，选取合理的结构布置方案和保证结构具有明确的传力路径；精心施工，严格按照施工规程进行操作；正常使用，按设计要求使用结构并进行正常维护。然而，即便如此，也不能保证结构绝对的安全或可靠，这是因为在结构的设计、建造和使用过程中，还存在着种种影响结构可靠性的不确定性。即随机性、模糊性和知识的不完善性，合理、正常的设计、施工和使用只是保证结构具有一定可靠性的前提和基本条件。 自20世纪20年代起，国际上开展了结构可靠性基本理论的研究，并逐步扩展到结构分析和设计的各个方面，包括我国在内，研究成果已应用于结构设计规范，促进了结构设计基本理论的发展。本文将基于大量的研究文献，从结构可靠性分析方法、结构体系可靠度、结构承载能力与正常使用极限状态可靠度、结构疲劳与动力可靠度、钢筋混凝土结构施工期与老化期可靠度五个方面对国内外工程结构可靠度理论和应用的发展现状作概括性地介绍， 2.结构可靠性分析方法 2.1 一次二阶矩法 在实际工程中，占主流的一次二阶矩法应用相当广泛，已成为国际上结构可靠度分析和计算的基本方法。其要点是非正态随机变量的正态变换及非线性功能函数的线性化由于将非线性功能函数作了线性化处理，所以该类方法是一种近似的计算方法，但具有很强的适用性，计算精度能够满足工程需求。均值一次二阶矩法、改进的一次二阶矩法、Jc法、几何法都是以一次二阶矩法为基础的可靠度计算方法。 (1)均值一次二阶矩法。早期结构可靠度分析中，假设线性化点x 0t 就是均值点 m ，而由此得线性化的极限状态方程，在随机变量X t (i=1，2，?，n)统计独立的条 件下，直接获得功能函数z的均值m x 及标准差σ x ，由此再由可靠指标β的定义求取 β= m x／σx。该方法对于非线性功能函数，因略去二阶及更高阶项，误差将随着线
可靠性计算公式大全
计算机系统的可靠性是制从它开始运行（t=0)到某时刻t这段时间内能正常运行的概率，用R(t)表示． 所谓失效率是指单位时间内失效的元件数与元件总数的比例，以λ表示，当λ为常数时，可靠性与 失效率的关系为： Ｒ（λ）=e-λu(λu为次方） 两次故障之间系统能够正常工作的时间的平均值称为平均为故障时间(MTBF) 如：同一型号的1000台计算机，在规定的条件下工作1000小时，其中有10台出现故障 ，计算机失效率：λ=10/(1000*1000)=1*10-5(5为次方） 千小时的可靠性：R(t)=e-λt=e(-10-5*10^3(3次方）＝0.99 平均故障间隔时间MTBF=1/λ=1/10-5=10-5小时． 1）表决系统可靠性 表决系统可靠性：表决系统是组成系统的n个单元中，不失效的单元不少于k（k介于1和n之间），系统就不会失效的系统，又称为k/n系统。图12.8-1为表决系统的可靠性框图。通常n个单元的可靠度相同，均为R，则可靠性数学模形为： 这是一个更一般的可靠性模型，如果k=1，即为n个相同单元的并联系统，如果k=n，即为n个相同单元的串联系统。 2）冷储备系统可靠性 冷储备系统可靠性(相同部件情况)：n个完全相同部件的冷贮备系统,(待机贮备系统),转换开关s为理想开关Rs=1,只要一个部件正常,则系统正常。所以系统的可靠度： 图12.8.2 待机贮备系统
3）串联系统可靠性 串联系统可靠性：串联系统是组成系统的所有单元中任一单元失效就会导致整流器个系统失效的系统。下图为串联系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的，则其可靠性数学模型为 式中，Ra——系统可靠度；Ri——第i单元可靠度 多数机械系统都是串联系统。串联系统的可靠度随着单元可靠度的减小及单元数的增多而迅速下降。图12.8.4表示各单元可靠度相同时Ri和nRs的关系。显然，Rs≤min(Ri),因此为提高串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视改善最薄弱的单元的可靠性。 4）并联系统可靠性 并联系统可靠性：并联系统是组成系统的所有单元都失效时才失效的失效的系统。图12.8.5为并联轴系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的，则其可靠性数学模型为 式中 Ra——系统可靠度 Fi——第i单元不可靠度
结构可靠度理论在桥梁工程中的应用
工程管理 95 企业家天地 0结构可靠度理论在桥梁工程中的应用 杨 敏 李玉荣 摘 要:随着可靠度理论的发展与成熟,结构可靠度理论在桥梁工程中的应用也得到了长足的发展,在各个方面都有所突破。本文介绍了可靠度理论在桥梁工程中的应用,特别介绍了大跨度桥梁风振可靠度研究进展。 关键词:结构可靠度;桥梁工程;应用进展中图分类号:T B114.2 文献标识码:A 文章编号:CN 43-1027/F(2011)04-095-02 作 者:重庆市实力公路开发有限公司;重庆,401147 一、结构可靠度计算方法 结构可靠度的计算方法是可靠度理论中的一个重要研究内容,它直接关系到结构可靠度理论在工程中的应用。计算结构的可靠度,首先要获得结构的功能函数,但是,在实际问题中,结构的功能函数可能是非线性函数,且大多数基本变量不服从正态分布,在这种情况下,结构的功能函数一般也不服从正态分布,因而不能通过概率直接积分计算结构的可靠度。这时需要进行结构可靠度的近似计算。近似概率法是计算可靠度的常用方法,它通常仅用各基本变量的平均值(一阶原点矩)和方差(二阶中心矩)来描述其统计特征,而且,当功能函数为非线性时,也都按线性化处理,故亦将其称为一次二阶矩法。该法可将一个复杂的多重积分问题转化为一个简单的数值计算问题,计算效率高。当然,这些计算方法都是针对功能函数具有明确表达式的情况。而实际工程中,由于结构本身构造复杂,往往不能给出功能函数的明确表达式,若直接应用上述方法就会遇到困难。所以必须选取别的计算方法处理,如响应面法或随机有限元法。同时,在计算机高速发展的今天,也使蒙特卡罗法得以在可靠度分析中发挥作用。 二、结构可靠度理论在桥梁工程中的应用进展 现代桥梁向长、轻、柔方向发展,桥梁结构的可靠度分析就变得越来越重要。在经济与技术许可的情况下,对桥梁进行可靠度研究,可以使设计方案更加合理经济,桥梁的技术改造决策更加科学,从而提高桥梁的承载能力,延长其使用寿命及改善其安全性能。因此,对桥梁结构进行可靠度研究具有重要的社会意义、经济价值和广泛的应用前景。 公路工程结构可靠度设计统一标准 规定,桥梁结构必须满足下列功能要求: 缩钢筋网以外,还在连续段内布设预应力钢束。简支连续梁正弯矩区段及墩顶负弯矩区段按部分预应力混凝土A 类构件设计,各施工阶段和使用阶段的应力应满足规范要求,并应满足承载能力极限状态强度要求。采用桥梁博士程序计算配筋,钢束布置为:边跨边梁、中梁跨中分别布置33,30根?j15.24钢绞线;中跨边梁、中梁跨中分别采用27,24根?j15.24钢绞线;现浇段负弯矩钢束:边梁均布25根?j15.24钢绞线;中梁均布21根?j15.24钢绞线。负弯矩预应力钢索由支点分别往前后延伸10m 和14m 。 四、变形计算与验算 (一)变形计算 预应力混凝土连续T 梁的变形包括短期荷载和长期荷载作用下的挠度,其中,短期荷载作用下的挠度可采用规范规定的构件刚度用材料力学的方法计算;长期荷载作用下的挠度,可按该荷载下的初始弹性挠度乘以[1+ (t, )]求得, (t, )为徐变系数。在张拉过程随时注意上拱度的变化,张拉时弹性上拱值与计算误差按 0.5cm 控制(表1),张拉后对锚具及时作临时防护处理。 注:表中括号外值对应于钢柬张拉完成时,括号内值对应于存梁一个月时。 (二)变形验算及预拱度设置 T 梁的预制要提早进行,为了防止预制梁上拱过大、减轻桥梁建成后呈波浪形对车辆行驶的影响,要求存梁期按30d 控制;为防止预制梁与现浇桥面混凝土由于龄期的不同而产生过大的收缩差,预制梁与现浇桥面混凝土时间差控制在60d 之内。存梁期密切注意梁的累计上拱值,若超过规定值,应采取控制措施。根据计算,边板、中板在恒载与汽车荷载作用下的挠度fg +y ,+f 汽>L/1600,均需设置预拱度。同时为保证现浇桥面板和沥青铺装层厚度,各预制T 梁的跨中设置在跨长范围内按二次抛物线变化的下预拱度(表2),预制梁纵向顶面线型与底面线型一致,以保证后期桥面混凝土现浇层的厚度。 参考文献: [1]JT J023 85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[s]. [2]JT J021 89,公路桥涵设计通用规范[s ]. (责任编辑:谢嵩)