了解服役工程结构可靠性研究的主要内容，实践应用

服役工程结构随机可靠性理论的主要基础理论是概率统计理论和工程结构设计理论，还涉及工程材料和环境等诸多领域。相对来说，目前在材料及构件层次上的研究较为深入，但在结构层次的研究还处于探索阶段。而服役工程结构与新建工程结构有不同的特点，其可靠性分析模型及分析方法并不能完全等同。一方面，结构随机可靠性理论涉及到材料的性能与外部环境（作用）因素的概率统计规律、结构体系主要失效模式的搜索以及各模式间相关性分析等。进行服役工程结构可靠性评估，不但要求了解和掌握结构设计时的情况，而且要掌握材料的性能和外部环境（作用）等随时间变化的规律；然而到目前为止，即使是对工程结构的材料和构件层面的研究，如服役结构材料性能退化的时变性，钢筋锈蚀和混凝土碳化的钢筋混凝土构件承载力计算等，都还只是处于研究的初始阶段，服役工程结构的可靠性理论体系还很不完善。另一方面，由于服役工程结构的鉴定和可靠性评估是已有结构进行维修、改造与加固的依据，而后续目标基准期及其内的目标可靠度（可靠指标或可靠概率）的确定、基于可靠度的服役结构维修加固策略研究以及经济分析等问题，除与结构自身的形式、特点与使用环境等有关外，还涉及到社会经济发展水平及可接受的风险性水平等。因此，服役工程结构及结构系统的可靠性理论和应用课题涉及的问题，比基于可靠性理论的新建工程结构设计更复杂，但又是非常有意义的研究课题。

根据工程结构可靠度的影响因素及服役工程结构的特点，服役工程结构可靠性理论及应用研究要主要解决两个方面的问题。一方面，建立进行服役工程结构可靠性分析计算理论，包括其中的基本变量的不确定性分析、可靠度的分析模型和可靠度的基本计算方法等理论问题，以进一步推动服役结构可靠性理论的发展；另一方面，形成基于可靠性理论的服役结构可靠性鉴定方法，以及基于可靠度的维修加固决策理论。

按照工程结构可靠性研究的基本思路和理论体系，服役工程结构可靠性理论及其应用研究可划分和归纳为五个研究层次［1，7，12，42，156］。

（1）影响服役结构可靠性的因素及不确定性描述理论。根据影响服役结构可靠性的因素及可靠性的分析特点，研究服役结构与拟建结构的异同、影响服役结构可靠性的因素及分析的基本原则、变量的不确定性及描述方法与处理方法、服役结构参数的量测和统计分析理论与技术等。该层次的部分研究内容包括结构的耐久性研究中的环境层次和材料层次研究的一些内容［38］，属于基础性的工作；研究中将涉及到概率统计理论、模糊数学及随机过程等基本理论。

（2）服役工程结构材料的时变特性及衰退机理研究。由于使用环境和自然环境的差异，不同环境下服役工程结构的材料性能时变特性表现不一，随时间的变化规律不同。服役工程结构材料层面的研究取得了一些研究进展，但是多是在室内快速试验基础上进行的，与实际工程所处的环境有一定的差别，有些材料的时变性在室内试验中很难模拟。因为经济与技术原因，为收集服役工程结构材料时变参数资料，又不可能对大量的服役结构的数据都进行测试试验或监测；如何反映一定环境下服役结构材料性能时变规律及衰退机理，是服役结构可靠性理论研究中必须解决的重要问题之一。该层次的研究内容还包括基于材料的耐久性设置标准和耐久性计算理论等。(www.xing528.com)

（3）服役构件的可靠度计算理论。服役工程结构的构件层次的可靠性研究，是服役工程结构可靠性研究的基础和前提。该层次的研究内容包括服役构件的抗力和荷载及效应模型的建立，其中的抗力应考虑服役历史上的验证荷载的影响，继续服役基准期及该基准内的荷载模型，服役钢筋混凝土结构的构件承载力时变模型（包括锈蚀钢筋混凝土的粘结性能的退化及破坏机理等），耐久性设置标准，服役构件可靠性计算原理与方法等。由于上述问题不仅涉及到结构所处的环境及构件本身的性能时变性，还涉及到社会经济发展水平及人们可接受的风险水平等，问题比较复杂。另外，应根据服役构件层次上的可靠性分析成果，研究提高新结构构件的可靠性问题。

（4）服役工程结构或工程结构系统层次的可靠性计算及评价理论。大型复杂结构的失效机理与破坏模式的研究，是服役工程结构及工程系统可靠性评价的基础性工作。就目前的研究水平，要进行服役工程结构或工程系统层次的可靠性研究还很难实现，但在理论上对结构或工程系统的可靠性（尤其是安全性）的研究已经有初步的研究成果。由于工程结构中构件或工程系统中各组成部分之间的相关性等问题的复杂性，在目前的研究水平上需要借助定性与定量计算结合的方法进行工程结构及系统的可靠性评价。

（5）服役工程结构可靠性理论的应用研究。在我国，基于可靠性的服役结构或构件的维修加固研究还处于初始阶段。该研究层次的主要内容包括基于可靠度的各类工程结构可靠性鉴定标准的研究，解决目前的结构设计理论及方法与现行的鉴定方法不一致的问题；服役结构的维修加固策略研究，维修的投资效益分析方法，不同材料的结构剩余寿命估计理论及寿命设置标准等。

随着时间的推移，新建的工程结构不断地加入到服役过程中，因此，大量的服役结构的服役状况应该受到更多的关注。由上述发展过程和现状可知，服役结构可靠性理论的发展已具有相当规模，但由于问题的复杂性和应用前景的广泛性，目前的理论成果应用于工程实际还存在相当的差距，仍有许多问题有待深入研究。