结构可靠度方法

　　中文版序言 在结构工程中，随机性主要源于对荷载，材料性质及结构建造过程的非完全控制性质。采用概率论的方式对这种性质加以智慧的反映，便形成了结构随机系统分析的基本观念与理论框架。结构可靠度分析，是这一框架中的一个有机组成部分，结构的一部分或整体不满足某些预定功能要求的概率或可靠度指标反映了结构的相对安全水平。结构可靠度分析，已经广泛应用于结构的设计、现役结构的安全性评价和重大工程的决策分析等领域。 近三十年，在各国学者的共同努力下，结构可靠度方法的研究取得了重大的理论和应用成果。其中，特别需要提到迪特莱夫森（O．Ditlevsen）和麦德森（H．O．Mad-sen）所做出的杰出贡献。在早期研究中，他们提出一般可靠度指标的概念及结构体系可靠度界的方法等，上世纪90年代后，他们开展基于可靠度的工程决策研究，取得许多重要的成果，同时，他们致力于推动在结构设计中直接使用可靠度方法的规范的发展。他们及国外现代学者们的哲学思考、建模观点、分析方法及工程实践，已在他们合著的《结构可靠度方法》（Structural ReliabilityMethods）中，深刻而全面地进行了阐述。 《结构可靠度方法》由Wiley公司出版于1996年，2004年他们对原书进行了较大的改进和充实，形成了网络版。这本由何军博士翻译的中文版《结构可靠度方法》，保留了Wiley版的组织形式和未经网络版修改的全部内容，同时增添了网络版中修改和充实的部分。 何军博士长期从事结构与系统可靠度的研究，颇有收获，这本译著，他先后进行了十几遍修订，表现出了难能可贵的科学精神。相信《结构可靠度方法》的出版，对促进国内结构可靠度的研究，是一件非常有意义的工作。 李杰 2005年6月于同济园 前言 这本书是丹麦建筑研究院1990年出版的丹麦文SBI-报告211《Boerende Kon-struktioners Sikkerhed》的英文翻译，并对原报告进行了校订和扩展。 第一部作为丹麦工业大学结构工程系授课基础的有关结构可靠度的丹麦文教科书是1979年由C．Dyrbye、S．Gravesen、S．Krenk、N．O．Lind和H．O．Madsen合著的《结构安全度》。现在这本书涵盖的领域没有《结构安全度》那么广泛。除了介绍了可靠度方法，《结构安全度》还包含了许多特殊的强度和作用模型，而现在这本书只是基础性地阐述了这些专题。另一方面，现在这本书更广泛地涉及了主要由于高速计算机的发展而在近年来变得具有实用性的那些可靠度方法。 教科书《结构安全度》成为了由H．O．Madsen、S．Krenk和N．C．Lind合著的影响更深远的英文版著作《结构安全度方法））（Prentice-Hall公司出版）的基础。该书赢得了广泛的国际赞誉。我们推荐该书作为现在这本书的补充，特别是对详细的强度和作用模型以及对基于随机过程理论的。向应分析的补充。 《结构安全度》的影响还可以追溯到作为丹麦-英国合作研究成果的由P．Thoft-Christensen和M．J．Baker合著的另一部英文教科书《结构可靠度理论及其应用》（1982年，Springer-Verlag公司出版）。该书比《结构安全度方法》更加基础并使用了更少的技术性词汇，而且它被公认为该课题初步入门的指南。 现在这部《结构可靠度方法））（Structural Reliability Methods）则更深刻地论述了原理和方法。根据读者具备的知识量，可以分几个步骤来阅读它。图0．1表示了阅读起点和阅读路径。图0．1并不表明不能对所推荐的阅读路径以外的材料进行横向参考，而是说明了在图示情况下仅需要的有限的阅读内容。 除了这个阅读路径，有些小节被，标记，这表明可以跳过这些小节而不会给后面的阅读带来任何困难。这些记号的设置与阅读路径图无关。跳过标记，的小节，按顺序地阅读各章，能够使读者掌握关于结构可靠度计算的概率方法的足够的初步知识和建立这些方法的基本原理。这些知识对理解附录4和5中描述的计算程序PROBAN和STRUREL是足够的，对阅读附录3也是足够的，附录3是对在结构设计中直接使用可靠度方法的规范提出建议的始于1989年的结构安全联合委员会（JCSS，Joint Committee on Structural Safety）工作报告的校订再版。 这本书按正文、例题和小结来组织。在文字部分结束处的符号\

　　Ove Ditlevsen现任丹麦工业大学教授。1959年毕业于丹麦工业大学，获土木工程专业硕士学位，1971年毕业于丹麦工业大学，获土木工程专业博士学位。1984以前，任丹麦建筑研究院教授。此后，任丹麦工业大学教授，从事随机力学、结构可靠度和荷载建模研究。曾任麻省理工学院（1977年）、慕尼黑工业大学（1980年）、亚特兰大大学（1996年）及加州理工学院伯克利分校（2000年）等十余所大学的访问教授。已出版多本纯力学和应用力学方面的丹麦文教科书（1966-1974年），出版英文专著《不确定性建模》。合著出版英文著作《结构可靠度方法》。2004年荣获美国土木工程协会颁发的Alfred M.Freudenthal奖章。

0 前言
1 导论
1.1 概率的和确定性的模型
1.2 安全性问题
1.3 判断评估的形式系统
1.4 容错系统
1.5 概率概念的解释
1.6 概率解释的相容性
1.7 可靠度测量的知识相关性质
1.8 不定性问题
1.9 通过优化确定可靠度水平
1.10 控制规范发展的结果计算准则
1.11 优化原则
1.12 后续各章
1.13 结语
文献
2 分项安全系数方法
2.1 极限状态
2.2 安全系数概念和不随公式变化(公式化不变性)的要求
2.3 安全系数的概率解释
2.4 分项安全系数
2.5 任意选择分项安全系数值的允许程度
2.6 作用模型
2.7 荷载组合
2.8 历史和文献注
文献
3 概率信息
3.1 随机性和不确定性
3.2 统计不确定性
3.3 模型不确定性
3.4 模型不确定性的计算及其在可靠度分析中的应用
3.5 结构可靠度分析方法的客观性
文献
4 简单可靠度指标
5 几何可靠度指标
6 一般可靠度指标
7 变换
8 敏感性分析
9 蒙特卡洛方法
10 荷载组合
11 统计不确定性和模型不确定性
12 基本决策原理
13 已建结构的可靠度
14 系统可靠度分析
15 过程描述简介
附录1 规范校订
附录2 NATAF 分布 相关系数
附录3 对在结构设计中直接使用可靠度方法的规范建议
索引
译后记