水工结构可靠度设计方法.pdf

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1、第11期(总第116期)中国水能及电化NO．11(TOTALNo．116)2014年11月ChinaWlatelPower&Electrific~ion水工结构可靠度设计方法王坤(中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵阳550081)摘要：由于目前水工结构日渐复杂，人们认识事物角度不断发生变化，传统水工结构设计与水工结构可靠度设计发展的需要不相适应。水工结构可靠度设计方法正转变为概率设计方法。笔者结合自身的工作实际和有关论著，对水工结构可靠度设计方法、方法的应用推广等进行分析。关键词：水工结构；可靠度；设计方法中图分类号：TV31文献标识码：A文章编

2、号：1673-8241(2014)11-0061-03DesignMethodofHydraulicStructureReliabilityWANGKun(PowerChinaGuiyangEngineeringCorporationLimited，Guiyang550081，China)Abstract：Currently，hydraulicstructureisincreasinglycomplex．Becausepeople’Sperspectivesincomprehendingobjectsareconstantlychanged，tradit

3、ionalhydraulicstructuredesignisnotincompatiblewithdemandofhydraulicstructurereliabilitydesigndevelopment．Hydraulicstructurereliabilitydesignmethodsaretransformedintoprobabilitydesignmethods．Theauthorcombineshisownworkpracticewithrelevantliteraturetoanalyzehydraulicstructurereliab

4、ilitydesignmethod，methodapplicationandpromotion，etc．Keywords：hydraulicstructure；reliability；designmethod水工结构的传统设计方法为安全系数法，该方法杂，对于当地的农业发展、供水供电等又具有重要意的材料性能、作用效应等已经被广大设计人员熟悉。义，因此要求重视水工结构的设计，确保水工结构的但是由于在设计中没有详加考虑随机性概率，因此，可靠性。安全系数法为确定性设计防范，对于材料性能与作用要想对该工程进行结构可靠度设计，首先就要明组合失效概率，没有给出明确的规

5、定。本文对其进行确可靠度设计的方法和理论，下面介绍水工结构可靠分析，旨在提高水工结构可靠性设计的整体水平。度设计方法。1概述2水工结构可靠度设计方法贵州某水利工程为西部大开发中重点建设的水利2．1水工结构可靠度理论工程之一，由于地处山区，建设条件和环境十分复水工结构可靠度理论基础为极限状态设计方法，67科学研究及工程设计ScientificResearch＆EngineeringDesign该方法是在原有安全系数设计方法基础上发展起来法把分布的非正态随机变量作为当量正态化，因此能的。目前的水工结构可靠度设计方法的局限性较大，够使基本随机变量分布类型符合设

6、计规范的要求，这表现为结构承受抗力与作用参数，一般被当作随机变对于可靠度高、失效概率小的水工结构，具有较大的量进行处理。促进作用。不过，与中心点法相比较，Jc方法缺点水工结构可靠度设计中，一般情况下，极限状态在于计算繁琐，需反复迭代验算点，才能够得到相应由效应与抗力组成极限状态方程，以此进行描述。极的数值结果。限状态方程为Z=g(R，S)=R—S。但如果以概率论此外，因为仅能够得到数据结果，无法得到解析为基础，水工结构可靠度设计理论分为三个水准：水表达式，故无法直接分析随机变量与可靠度之问的关准I、水准Ⅱ、水准Ⅲ。其中，水准I为半概率和半系。由此可以看出

7、，JC方法在应用中应与数字信息、经验方法，而结构安全的影响因素，主要包括材料强物理含义和力学概念联系起来，在设计中灵活应用。度、荷载等，并根据实际设计经验，引入经验系数。2．2分项系数极限状态表达式该方法无法进行可靠概率计算。水准Ⅱ与概率设计方在当前水工结构可靠度设计中，分项系数极限状法相似，水工作用效应S和结构抗力Js为随机变量，态表达式方法得到广泛的应用。在该方法中，作用分先按照提前设定的概率分布，估算可靠指标或失效概项系数r与材料性能分项系数Y的物理概念应明确，率，然后用标准差和均值统计参数或表达式、线性规从而可有效反映出可能存在的不确定性。两个分

8、项系划处理。数中可能含有超载、降强等物理概念，但是其与结构水准Ⅲ全概率方法，是以