9:结构可靠度分析与计算 §9.1结构可靠度基本概念和原理 9.1.1 结构的功能要求 工程结构设计的基本目的是：在一定的经济条件下，使 结构在预定的使用期限内满足设计所预期的各项功能。《建 筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068一2001)规定，结构 在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求。 (1)能承受在正常施工和正常使用时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能。 (4)在偶然事件发生时（如地震、火灾等）及发生后，仍能保 持必需的整体稳定性
工程结构设计的基本目的是：在一定的经济条件下，使 结构在预定的使用期限内满足设计所预期的各项功能。《建 筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068—2001)规定，结构 在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求。 (1) 能承受在正常施工和正常使用时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能。 (4) 在偶然事件发生时(如地震、火灾等)及发生后，仍能保 持必需的整体稳定性。 9：结构可靠度分析与计算 §9.1 结构可靠度基本概念和原理 9.1.1 结构的功能要求
◆1项、4项： → 结构安全性的要求 ◆2项 → 结构适用性的要求 ◆3项 →结构耐久性的要求 结构在规定的时间（设计使用年限)内，在规 定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用）， 完成预定功能的能力~结构的可靠性，包括结构的 安全性、适用性和耐久性
1项、4项 ⇒ 结构安全性的要求 2项 ⇒ 结构适用性的要求 3项 ⇒ 结构耐久性的要求 结构在规定的时间（设计使用年限）内，在规 定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用）， 完成预定功能的能力 ~ 结构的可靠性，包括结构的 安全性、适用性和耐久性
显然，增大结构设计的余量，如加大结构构件 的截面尺寸或钢筋数量，或提高对材料性能的要求， 总是能够增加或改善结构的安全性、适应性和耐久 性要求，但这将使结构造价提高，不符合经济的要 求。 因此，结构设计要根据实际情况，解决好结构 可靠性与经济性之间的矛盾，既要保证结构具有适 当的可靠性，又要尽可能降低造价，做到经济合理
显然，增大结构设计的余量，如加大结构构件 的截面尺寸或钢筋数量，或提高对材料性能的要求， 总是能够增加或改善结构的安全性、适应性和耐久 性要求，但这将使结构造价提高，不符合经济的要 求。 因此，结构设计要根据实际情况，解决好结构 可靠性与经济性之间的矛盾，既要保证结构具有适 当的可靠性，又要尽可能降低造价，做到经济合理
9.1.2结构的功能函数 结构构件完成预定功能的工作状态可以用作用效应S和结 构抗力的关系来描述，这种表达式称为结构功能函数，用Z 来表示： Z=g(R,S)=R-S 则有三种情况： Z<0结构失败 S>R Z-0 (1)Z>0结构可靠 极限状态(2)Z<0结构失效 ↑R>S(3)Z=0 结构处于极限状态称 Z>0 结构可靠 R R Z=R-S为结构的功能函数 Z=R-S=0为结构极限状态方程
结构构件完成预定功能的工作状态可以用作用效应S和结 构抗力R的关系来描述，这种表达式称为结构功能函数，用Z 来表示： Z = g(R,S) = R-S 则有三种情况： (1) Z > 0 结构可靠 (2) Z < 0 结构失效 (3) Z = 0 结构处于极限状态称 9.1.2 结构的功能函数 Z = R – S 为结构的功能函数 Z = R – S = 0 为结构极限状态方程
由于影响荷载效应S和结构抗力R都有很多基本的 随机变量，则结构功能函数的一般形式为 Z=gX1,X2,.,Xn) 其中X,(=1,2,.,n)为影响作用效应S和结构抗力R 的基本变量，如荷载、材料性能、几何参数等。由 于R和S都是非确定性的随机变量，故Z也是随机变 量
由于影响荷载效应S和结构抗力R都有很多基本的 随机变量，则结构功能函数的一般形式为 Z = g(X1 , X2 , . , Xn) 其中 Xi (i=1,2,.,n)为影响作用效应S和结构抗力R 的基本变量，如荷载、材料性能、几何参数等。由 于R和S都是非确定性的随机变量，故Z也是随机变 量