E.2,結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)計(jì)算E、2.1 結(jié)構(gòu)可靠度的計(jì)算方法有多種,如一次二階矩方法。FOSM,二次二階矩方法,SOSM,蒙特卡洛模擬,MonteCarlo.Simulation、方法等、本條推薦采用國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)普遍采用的一次二階矩方法。對(duì)于一些比較特殊的情況。也可以采用其他方法、如計(jì)算精度要求較高時(shí),可采用二次二階矩方法。極限狀態(tài)方程比較復(fù)雜時(shí)可采用蒙特卡洛方法等 E 2,2.由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,本條給出了三種情況的可靠指標(biāo)計(jì)算方法 第1種情況用于說明可靠指標(biāo)的概念、第2種是變量獨(dú)立情況下可靠指標(biāo)的一般計(jì)算公式、第3種情況是變量相關(guān)時(shí)可靠指標(biāo)的一般計(jì)算公式、是對(duì)獨(dú)立隨機(jī)變量一次二階矩方法進(jìn)行推廣的基礎(chǔ)上提出來的 與獨(dú)立變量一次二階矩方法的迭代計(jì)算步驟沒有區(qū)別,迭代計(jì)算可靠指標(biāo)的方法很多 下面是本附錄建議的迭代計(jì)算步驟,1,假定變量X1 X2,Xn的驗(yàn)算點(diǎn)初值xi 0、i.1,2、n。一般可取μxi。i。1,2、n。2.取xi,xi。0、i、1。2,n。由本標(biāo)準(zhǔn)式 E,2,2.5、式,E。2,2,6,式計(jì)算σx。i、μx,i、i,1。2.n。3 由本標(biāo)準(zhǔn)式,E、2、2。2。式計(jì)算β,4.由本標(biāo)準(zhǔn)式,E.2,2。3,式計(jì)算αx.i i、1,2。n.5,由本標(biāo)準(zhǔn)式 E。2,2、4、式計(jì)算xi,1,i,1、2 n、6,如果,其中ε為規(guī)定的誤差.則本次計(jì)算的β即為要求的可靠指標(biāo),停止計(jì)算,否則取xi.0。xi 1。i。1,2,n、轉(zhuǎn)第2步重新計(jì)算,在按上述步驟迭代計(jì)算變量相關(guān)情況的可靠指標(biāo)時(shí)。需要使用當(dāng)量正態(tài)化隨機(jī)變量x.i與x、j的相關(guān)系數(shù)ρx、i.x、j,本附錄建議取其原始變量Xi與Xj的相關(guān)系數(shù)ρxi、xj,這是因?yàn)楫?dāng)隨機(jī)變量Xi與Xj的變異系數(shù)不是很大時(shí)。小于0.5,ρx i x,j與ρXi,Xj相差不大,例如、如果Xi服從正態(tài)分布。Xj服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布 則有,如果Xi和Xj均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,則有 如果δxi,0 3。δxj 0,3,則有 從而ρxi、lnxj。ρxi、xj、ρlnxi,lnxj.ρxi,xj。當(dāng)隨機(jī)變量Xi與Xj服從其他分布時(shí),通過Nataf變換可以求得ρx。i、x。j與ρxi、xj的近似關(guān)系。丹麥學(xué)者Ove、Ditlevsen和挪威學(xué)者Henrik,O、Madsen的著作。Structural、Reliability,Methods 列表給出了隨機(jī)變量Xi與Xj不同分布時(shí)ρx。i、x、j與ρxi.xj比值的關(guān)系。當(dāng)Xi與Xj的變異系數(shù)不超過0、5時(shí).可靠指標(biāo)計(jì)算中ρx i,x j近似取ρxi、xj是可行的,從數(shù)學(xué)上講.對(duì)于一般的工程問題,采用一次二階矩方法計(jì)算的可靠度具有足夠的計(jì)算精度。但計(jì)算所得到的可靠指標(biāo)或失效概率只是一個(gè)運(yùn)算值。這是因?yàn)?1,影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素不只是隨機(jī)性.還有其他不確定性因素、這些因素目前尚不能通過數(shù)學(xué)方法加以分析,還需通過工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行決策、2,盡管我國編制各統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)對(duì)各種結(jié)構(gòu)承受的作用進(jìn)行過大量統(tǒng)計(jì)分析。但由于客觀條件的限制,如數(shù)據(jù)收集的持續(xù)時(shí)間和數(shù)據(jù)的樣本容量,這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果尚不能完全反映所分析變量的統(tǒng)計(jì)規(guī)律.3,為使可靠度計(jì)算簡(jiǎn)化 一些假定與實(shí)際情況不一定完全符合.如作用效應(yīng)與作用的線性關(guān)系只是在一定條件下成立的.在有些條件下是近似成立的.近似的程度目前尚難以判定。盡管如此 但可靠度方法仍然是一種先進(jìn)的方法.它從概率角度定量描述了結(jié)構(gòu)的可靠性,盡管計(jì)算的失效概率只是一個(gè)運(yùn)算值 但可用于相同條件下的比較。擴(kuò)大了概率理論在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的范圍和程度。使結(jié)構(gòu)由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法向科學(xué)設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)化又前進(jìn)了一步、從目前國際上結(jié)構(gòu)可靠性理論的發(fā)展和應(yīng)用情況看 可靠指標(biāo)是反映結(jié)構(gòu)可靠水平的一個(gè)宏觀指標(biāo),更具有象征意義、可靠度設(shè)計(jì)方法不在于如何準(zhǔn)確計(jì)算可靠指標(biāo),而是以可靠性理論為基礎(chǔ)建立一套比較系統(tǒng)和完善的設(shè)計(jì)方法體系,這套設(shè)計(jì)體系反映了結(jié)構(gòu)建造 服役和維護(hù),管理中各種不確定性問題的處理方法、設(shè)計(jì)人員自覺和主動(dòng)從不確定性的角度認(rèn)識(shí)和把握工程設(shè)計(jì)更為重要,