结构可靠度
结构可靠度
建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：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，称为结构可靠度。其“规定的时间”是指设计基准期50年，这个基准期只是在计算可靠度时，考虑各项基本变量与时间关系所用的基准时间，并非指建筑结构的寿命；“规定的条件”是指正常设计、正常施工和正常的使用条件，不包括人为的过失影响；“预定的功能”则是能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用的能力（即安全性）；在正常使用时具有良好的工作性能（即适用性）；在正常维护下具有足够的耐久性能（耐久性）。在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。结构能完成预定功能的概率称为可靠概率ps，结构不能完成预定功能的概率称为失效概率Pf，pf＝1－Ps。用以度量结构构件可靠度是用可靠指标β，它与失效概率pf的关系为pf＝ψ(－β)， 可靠度指标β越大 ，失效概率 pf 越小。根据对正常设计与施工的建筑结构可靠度水平的校正结果，并考虑到长期的使用经验和经济后果后，《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068-2001）给出构件强度的统－目标可靠度指标[β]值：对于安全等级为I级（重要）的构件，延性破坏的，[β]＝3.7；脆性破坏的，[β]＝4.2。对于安全等级为II级（一般）的构件，延性破坏的，[β]＝3.2；脆性破坏的，[β]＝3.7。对于安全等级为III级（次要）的构件，延性破坏的，β＝2.7；脆性破坏的，β＝3.2。以上这些目标可靠度指标值是在静力荷载条件下采用，对于含有动力荷载的组合作用情况，其目标可靠度一般比上述值低，大约在1～2之间。
影响结构可靠度的因素主要有：荷载、荷载效应、材料强度、施工误差和抗力分析五种，这些因素一般都是随机的，因此，为了保证结构具有应有的可靠度，仅仅在设计上加以控制是远远不够的，必须同时加强管理，对材料和构件的生产质量进行控制和验收，保持正常的结构使用条件等都是结构可靠度的有机组成部分。结构设计时，用失效概率来衡量结构的可靠度概念十分明确较为复杂，用可靠度指标β表示与失效概率pf一一对应的关系更容易为人们接受，但直接采用概率极限状态方法用可靠度指标β进行设计，需要进行大量的数据统计，为了照顾传统习惯和实用上的方便，结构设计时不直接按可靠指标β，而是根据两种极限状态的设计要求，采用以荷载代表值、材料设计强度（设计强度等于标准强度除以材料分项系数）、几何参数标准值以及各种分项系数表达的实用表达式进行设计。其中分项系数反映了以β为标志的结构可靠水平。