工程结构可靠度设计原则与地震荷载动力分析

开展工程结构可靠度设计，是基础理论的进步，也是推进国际技术合作与交流的需要。我国关于工程结构可靠度设计标准和规范的编制按下列三个层次进行：

第一层次的工程结构可靠度设计统一标准，是由中国建筑科学院会同建筑、铁路、公路、港口、水利水电五大部门，在基于大量理论研究、资料调查、数据实测、工程实践经验总结的基础上，借鉴国际标准《结构可靠性总原则》（ISO 2394），而编制的《工程结构可靠度设计统一标准》（GB 50153—92）。它主要提出了以随机可靠性理论为基础，以分项系数表达的概率极限状态设计法，作为我国土木、建筑、水利等专业结构设计规范改革修订的标准。

第二层次是上述五大部门根据本专业结构特点，按第一层次统一标准的指导原则编制的行业性国家标准，用以指导本部门编制或修订各专业结构设计规范，包括《建筑结构设计统一标准》（GBJ 68—84）、《铁路工程结构可靠度设计统一标准》（GB 50216—94）、《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GBT 50283—99）、《港口工程结构可靠度设计统一标准》（GB 50158—92）、《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》（GB 50199—94）。

第三层次是按第二层次“统一标准”规定的统一原则，修订各专业结构设计规范，如《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SL/T 191—96）就是在原《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ 20—78）的基础上，按照《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》（GB 50199—94）修订而成的，《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）、《砌体结构设计规范》（GBJ 3—88），是按《建筑结构设计统一标准》（GBJ 68—84）进行修订的。这些规范的修订使工程结构设计从原规范的以经验为主的安全系数法转变为以概率分析为基础的极限状态设计法，大大提高了我国结构设计规范的科学水平。

但由于理论问题的复杂性、基础资料统计的广泛性，我国目前采用的工程结构可靠度设计方法及规范还有待进一步完善，主要表现为：(www.xing528.com)

（1）“统一标准”及专业规范一般采用的是一次二阶矩法、对线性或非线性程度不高的问题有足够精度，而对于非线性程度较高的功能函数和基本变量变异系数很大的情况，误差较大，宜采用更精确的方法。

（2）“统一标准”中采用的一次二阶矩法假定随机变量是相互独立的，实际工程中，不少变量存在相关关系。

（3）“统一标准”中规定了结构设计的两种极限状态。其中对正常使用极限状态判断“正常”与“不正常”的界限目前还不十分明确。

（4）“统一标准”及专业规范中所指的可靠度是构件或构件截面的可靠度，还不是构件组成的结构体系或上部结构与地基耦合的整个体系的可靠度。此外还有工程结构的动力可靠性问题、疲劳可靠性问题、已有结构的可靠性评定及结构耐久性可靠度问题，均有待深入开展理论和应用方面的研究。