结构可靠度计算 张明,金峰 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

张明，金峰 著

图书标签:

• 结构可靠度
• 可靠性分析
• 概率设计
• 结构工程
• 风险评估
• 数值计算
• 科学出版社
• 张明
• 金峰
• 工程应用

店铺： 诺鼎言图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030448620

商品编码：26688335160

包装：精装

出版时间：2015-08-01

图书基本信息
图书名称	结构可靠度计算	作者	张明,金峰
定价	120.0元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030448620	出版日期	2015-08-01
字数	400000	页码
版次	1	装帧	精装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

张明、金峰所著的《结构可靠度计算(精)》为系统论述结构可靠度计算方法的专著。书中简要介绍结构随机可靠度的基本概念，详细阐述结构可靠度分析的重要方法，包括一次二阶矩方法、二次二阶矩方法、二次四阶矩方法、渐近积分方法、响应面方法、 Monte Carlo方法，也研究了结构体系的分析方法、基于人工神经网络的结构可靠度分析方法，*后阐述结构模糊随机可靠度分析方法。本书对可靠度理论和方法实施并重，所有方法均给出计算机程序。 　　本书可供科技工作者、大专院校教师、研究生和高年级本科生使用，也可供工程技术人员参考使用。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

钢筋混凝土结构可靠度评估与设计方法研究 摘要 可靠度已成为现代工程设计中不可或缺的评价标准，特别是在关乎国计民生的建筑工程领域。钢筋混凝土结构作为应用最广泛的结构形式之一，其结构的可靠度评估与优化设计直接关系到结构的安全性、耐久性以及经济性。本书深入探讨了钢筋混凝土结构在不同荷载组合、材料性能变异以及施工过程不确定性影响下的可靠度分析方法，并在此基础上，提出了适用于实际工程的可靠度设计策略和技术。本书的研究成果旨在为钢筋混凝土结构的设计师、工程师以及相关科研人员提供一套系统、实用的理论指导和工具支持，以提高结构的可靠度水平，保障人民生命财产安全。 目录 第一章 绪论 1.1 研究背景与意义 1.1.1 结构可靠度的概念与重要性 1.1.2 钢筋混凝土结构的应用现状与特点 1.1.3 当前钢筋混凝土结构可靠度研究的挑战 1.2 国内外研究现状 1.2.1 国外钢筋混凝土结构可靠度研究进展 1.2.2 国内钢筋混凝土结构可靠度研究概况 1.2.3 本书研究的定位与创新点 1.3 研究内容与技术路线 1.3.1 主要研究内容概述 1.3.2 技术路线与研究方法 1.4 本书结构安排 第二章 钢筋混凝土结构可靠度理论基础 2.1 概率论与数理统计基础 2.1.1 随机变量及其分布 2.1.2 常用概率分布函数 2.1.3 统计量与参数估计 2.2 结构可靠度基本概念 2.2.1 失效模式与失效准则 2.2.2 安全储备与可靠度指标 2.2.3 极限状态设计法与可靠度理论的结合 2.3 结构可靠度分析方法 2.3.1 一阶二阶矩法（FORM/SORM） 2.3.2 蒙特卡洛模拟法 2.3.3 其他可靠度分析方法简述 2.4 荷载与材料的随机性 2.4.1 结构荷载的统计特性与模型 2.4.2 材料性能的统计特性与模型 2.4.3 环境因素对材料性能的影响 第三章 钢筋混凝土结构构件的可靠度分析 3.1 轴心受力构件的可靠度分析 3.1.1 轴心受压构件的失效模式与可靠度评估 3.1.2 轴心受拉构件的失效模式与可靠度评估 3.2 受弯构件的可靠度分析 3.2.1 单筋矩形截面梁的可靠度分析 3.2.2 双筋矩形截面梁的可靠度分析 3.2.3 T形截面梁的可靠度分析 3.3 受剪构件的可靠度分析 3.3.1 混凝土受剪承载力的随机性 3.3.2 钢筋受剪承载力的随机性 3.3.3 钢筋混凝土梁的受剪可靠度分析 3.4 受扭构件的可靠度分析 3.4.1 受扭构件的失效模式 3.4.2 受扭构件的可靠度分析模型 3.5 考虑施工过程不确定性的构件可靠度分析 3.5.1 模板误差、钢筋位置偏差的影响 3.5.2 混凝土浇筑与养护过程的随机性 第四章 钢筋混凝土结构体系的可靠度分析 4.1 结构体系失效模式分析 4.1.1 串联结构体系 4.1.2 并联结构体系 4.1.3 混合结构体系 4.2 结构体系可靠度分析方法 4.2.1 基于分项概率的体系可靠度分析 4.2.2 基于失效路径法的体系可靠度分析 4.2.3 考虑构件相关性的体系可靠度分析 4.3 典型钢筋混凝土结构体系的可靠度分析 4.3.1 框架结构的体系可靠度分析 4.3.2 剪力墙结构的体系可靠度分析 4.3.3 筒体结构的体系可靠度分析 第五章 钢筋混凝土结构可靠度设计方法 5.1 可靠度指标的确定与目标可靠度水平 5.1.1 不同结构重要性等级的可靠度指标取值 5.1.2 基于风险评估的可靠度目标设定 5.2 基于可靠度的构件设计方法 5.2.1 构件截面尺寸与配筋的优化设计 5.2.2 构件承载力可靠度验算 5.3 基于可靠度的结构设计方法 5.3.1 结构整体可靠度的优化与控制 5.3.2 结构抗震可靠度设计 5.3.3 结构抗风可靠度设计 5.4 钢筋混凝土结构可靠度设计中的关键技术 5.4.1 材料性能等级的优化选择 5.4.2 荷载组合的可靠度评估 5.4.3 施工质量控制对可靠度的影响与对策 第六章 实例分析 6.1 多层钢筋混凝土框架结构的可靠度分析与设计 6.1.1 结构概况与参数设定 6.1.2 荷载与材料的统计特性 6.1.3 关键构件的可靠度分析 6.1.4 结构体系的可靠度评估 6.1.5 基于可靠度的优化设计方案 6.2 某高层剪力墙结构抗震可靠度分析 6.2.1 结构模型与地震动特性 6.2.2 剪力墙构件的抗震可靠度分析 6.2.3 结构整体抗震可靠度评估 6.3 钢筋混凝土桥梁构件的可靠度设计案例 6.3.1 桥梁构件的荷载特性 6.3.2 构件的可靠度设计验算 第七章 结论与展望 7.1 主要研究结论 7.2 研究的不足与展望 7.2.1 未来研究方向 7.2.2 实际应用推广建议 参考文献 附录 --- 第一章 绪论 1.1 研究背景与意义 1.1.1 结构可靠度的概念与重要性 结构可靠度，作为衡量一个工程结构在规定条件下，于规定时间内，完成其预定功能的概率，是现代工程设计领域的核心关注点。它不仅仅是对结构静态承载能力的简单评估，更是对结构在面对各种不确定性因素（如荷载变化、材料性能波动、施工误差、环境侵蚀等）时，保持其安全、适用和耐久性能的一种概率化评价。在确保社会稳定运行和保障人民生命财产安全方面，结构的可靠度扮演着至关重要的角色。低可靠度的结构可能导致 premature failure（过早失效），带来巨大的经济损失，甚至造成人员伤亡的悲剧。因此，深入理解和科学地评估结构可靠度，是每一位工程师的责任，也是工程技术进步的驱动力。 1.1.2 钢筋混凝土结构的应用现状与特点 钢筋混凝土结构，凭借其优良的力学性能、良好的耐久性、经济性以及易于施工等优点，自问世以来便在世界范围内的建筑工程中占据着主导地位。从高耸入云的摩天大楼到横跨江河的宏伟桥梁，从坚固的地下隧道到温馨的民用住宅，钢筋混凝土结构的应用几乎无处不在。然而，钢筋混凝土结构并非完美无缺。其性能受到多种因素的影响，例如混凝土的强度、弹性模量、徐变、收缩，钢筋的屈服强度、弹性模量，以及两者之间的粘结性能等。这些材料参数本身就存在着随机性。此外，结构在服役期间所承受的各种荷载（恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等）也具有显著的随机性。施工过程中不可避免的误差，如钢筋的保护层厚度、位置偏差，混凝土的浇筑质量等，都会对结构的最终性能产生影响。因此，对钢筋混凝土结构的可靠度进行深入研究，具有极其重要的现实意义。 1.1.3 当前钢筋混凝土结构可靠度研究的挑战 尽管钢筋混凝土结构可靠度的研究已取得了显著进展，但仍面临诸多挑战： 复杂性与耦合性： 钢筋混凝土结构的失效机理复杂，多个构件、多个荷载、多种材料性能相互作用，使得精确的可靠度分析变得困难。例如，梁、柱、墙等构件之间相互影响，共同承担荷载，其可靠度并非简单的独立累加。 材料性能的演变： 混凝土材料的性能并非恒定不变，会随着时间、环境条件（如湿度、温度、腐蚀性介质）等因素发生演变，这对长期可靠度的预测提出了挑战。 荷载模型的精确性： 实际工程中荷载的变异性很大，精确的荷载统计模型和概率分布的获取是可靠度分析的基础，但往往难以完全掌握。 施工质量的量化评估： 施工过程中的随机误差如何进行有效的量化，并将其准确地纳入可靠度分析模型，是当前研究的难点之一。 可靠度设计方法的实践应用： 如何将理论上的可靠度设计方法有效地推广并应用于实际工程设计中，使其易于理解和操作，仍需要进一步的探索。 多性能指标的可靠度： 除了安全性，结构的耐久性、适用性等也是重要的性能指标，如何综合考虑这些多性能指标的可靠度，是未来研究的方向。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 国外钢筋混凝土结构可靠度研究进展 国际上，结构可靠度理论的发展与应用经历了较长的历史。早在20世纪60年代，可靠度理论就已开始应用于结构工程，并逐渐成为结构设计的重要依据。特别是欧洲和北美地区，在结构可靠度研究方面处于领先地位。 基于概率的结构设计规范： 许多国家已将可靠度理论引入结构设计规范，例如欧洲的Eurocode系列规范，采用“分项系数法”作为一种近似的可靠度设计方法，通过对材料强度和荷载进行分项，间接控制结构可靠度。 高级可靠度分析方法： 国外学者在FORM/SORM（一阶二阶矩法）以及更精确的蒙特卡洛模拟法等方面进行了大量研究，并开发了相应的软件工具，用于高精度可靠度分析。 荷载与材料统计特性的研究： 对各种荷载（如风、雪、地震）和混凝土、钢筋的统计特性进行了系统性的研究，建立了较为完善的数据库和概率模型。 结构体系可靠度分析： 在结构体系可靠度分析方面，国外学者提出了多种方法，如基于失效路径法、基于故障树分析（FTA）等，以更准确地评估复杂结构体系的可靠度。 耐久性可靠度研究： 针对钢筋混凝土结构的耐久性问题，国外也进行了深入研究，将腐蚀、碳化等环境因素的概率模型引入可靠度分析。 1.2.2 国内钢筋混凝土结构可靠度研究概况 中国在结构可靠度研究领域也取得了长足进步，并将其逐步应用于工程实践。 可靠度理论的引进与发展： 国内学者积极引进和消化吸收国外先进的可靠度理论，并结合中国实际情况进行了创新研究。 中国结构设计规范的演进： 中国的《混凝土结构设计规范》（GB50010）等一系列设计规范，也在不断更新中体现出对可靠度理念的重视，虽然主要采用分项系数法，但其背后体现了对结构可靠度的考量。 构件及结构体系可靠度分析： 国内学者在钢筋混凝土构件（如梁、柱、墙）以及框架、剪力墙等结构体系的可靠度分析方面进行了大量研究，提出了适用于国内工程的计算模型和方法。 施工质量对可靠度的影响研究： 针对中国工程建设的特点，对施工质量（如钢筋位置偏差、混凝土浇筑等）对结构可靠度的影响进行了专门研究，并提出了一些控制方法。 结构抗震可靠度分析： 随着中国地震设防强度的不断提高，结构抗震可靠度分析受到了广泛关注，并取得了一系列研究成果。 面向性能的设计与可靠度： 近年来，国内也开始关注面向性能的设计，并将可靠度作为实现结构性能目标的重要手段。 1.2.3 本书研究的定位与创新点 本书的研究旨在系统梳理和深入探讨钢筋混凝土结构可靠度的理论基础、分析方法和设计策略，并在前人研究成果的基础上，着重于以下几个方面，力求实现一定的创新： 系统性与全面性： 本书将从基础理论到构件分析，再到结构体系，最后到设计方法，进行系统性的阐述，力求为读者提供一个完整的知识体系。 结合中国工程实践： 在理论分析和方法论述中，将尽量结合中国钢筋混凝土结构工程的实际情况，考虑国内材料特性、荷载标准、施工习惯等因素。 关注施工过程的不确定性： 针对国内工程中施工质量不确定性对结构可靠度的影响，本书将进行更为细致的量化分析，并提出相应的控制建议。 多荷载组合下的可靠度评估： 深入研究不同荷载组合（包括正常使用极限状态和承载能力极限状态）下的可靠度评估方法，并给出具体的计算流程。 可靠度设计方法的探讨与优化： 在可靠度设计方法方面，本书不仅介绍通用方法，还将探讨如何根据实际工程需求，优化可靠度设计参数，以实现结构的安全、经济和耐久性的最佳平衡。 实例分析的深度与实用性： 选择具有代表性的钢筋混凝土结构案例，进行详细的可靠度分析和设计优化，以便读者能够更好地理解和应用本书的理论与方法。 1.3 研究内容与技术路线 1.3.1 主要研究内容概述 本书将围绕以下几个主要方面展开研究： 1. 钢筋混凝土结构可靠度理论基础： 阐述概率论、数理统计的基本概念，介绍可靠度理论的核心内容，如失效模式、可靠度指标、极限状态等，以及常用的可靠度分析方法。 2. 钢筋混凝土结构荷载与材料的随机性： 分析各类荷载（恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等）的统计特性，探讨混凝土和钢筋材料性能的变异性，并考虑环境因素的影响。 3. 钢筋混凝土结构构件的可靠度分析： 分别对轴心受力、受弯、受剪、受扭等基本构件进行可靠度分析，建立相应的数学模型，并考虑施工过程不确定性的影响。 4. 钢筋混凝土结构体系的可靠度分析： 研究结构体系的失效模式，介绍串联、并联及混合结构体系的可靠度分析方法，并针对框架、剪力墙等典型结构进行分析。 5. 钢筋混凝土结构可靠度设计方法： 探讨可靠度指标的确定，介绍基于可靠度的构件及结构设计方法，并结合实例分析，提出具体的可靠度设计流程和技术要点。 1.3.2 技术路线与研究方法 本书的研究将主要采用以下技术路线和研究方法： 理论推导与模型构建： 基于概率论和结构力学原理，对钢筋混凝土结构的可靠度进行理论推导，构建适用于不同构件和结构体系的可靠度分析模型。 统计分析与参数确定： 收集和整理国内外相关文献中的荷载和材料参数的统计数据，通过统计分析方法，确定其概率分布模型和关键参数。 数值模拟与计算： 采用数值计算方法，如蒙特卡洛模拟法、二阶矩法等，对所构建的可靠度模型进行计算分析。 实例验证与应用： 选择具有代表性的钢筋混凝土结构工程案例，运用所研究的理论和方法进行可靠度分析和设计优化，验证方法的有效性。 文献研究与系统梳理： 对国内外大量的相关文献进行深入研究，系统梳理钢筋混凝土结构可靠度的最新进展和发展趋势。 1.4 本书结构安排 本书共分为七章，具体安排如下： 第一章 绪论： 介绍研究背景、意义、国内外研究现状、本书的研究内容与创新点，以及整体的研究结构。 第二章 钢筋混凝土结构可靠度理论基础： 奠定可靠度研究的数学和理论基础，包括概率论、统计学基础、可靠度基本概念及分析方法。 第三章 钢筋混凝土结构构件的可靠度分析： 详细分析各类钢筋混凝土构件的可靠度，重点关注材料和荷载的随机性对构件性能的影响。 第四章 钢筋混凝土结构体系的可靠度分析： 将研究对象从单个构件扩展到整个结构体系，分析结构体系的可靠度。 第五章 钢筋混凝土结构可靠度设计方法： 提出基于可靠度的设计理念和方法，包括可靠度指标的确定、构件和结构的优化设计。 第六章 实例分析： 通过具体的工程案例，演示本书所介绍的可靠度分析和设计方法的应用。 第七章 结论与展望： 总结本书的研究成果，并对未来的研究方向进行展望。 通过以上章节的安排，本书力求为读者提供一个全面、深入且实用的钢筋混凝土结构可靠度分析与设计指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者和出版社都让我对它的专业性充满期待。我目前在进行一个关于既有建筑结构评估的项目，其中一个重要环节就是对其可靠度进行重新评估。我之前也查阅过一些相关资料，但感觉有些内容比较零散，或者不够系统。我希望这本《结构可靠度计算》能够提供一个关于既有结构可靠度评估的系统性框架，包括如何收集历史数据、如何建立相应的数学模型、如何考虑结构老化和损伤对可靠度的影响，以及如何基于评估结果制定合理的维护策略。我特别想了解书中是否会提供一些关于结构可靠度损伤累积模型和概率损伤理论的介绍，以及这些模型如何在实际工程中应用。此外，在进行可靠度评估时，数据的获取和处理往往是一个难点，希望书中能提供一些关于如何有效地处理不完备数据、模糊数据以及区间数据的建议和方法。总而言之，我希望这本书能够为我提供坚实的理论基础和实用的方法指导，帮助我更准确、更高效地完成结构可靠度评估工作，并为结构的安全性提供更可靠的保障。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺符合我对一本专业技术书籍的期待，纸张厚实，印刷清晰，拿在手里很有分量。我平时接触的结构可靠度计算更多是在学术研究层面，这次买这本书，主要是想了解一下国内工程界在实际应用中，是如何处理一些比较棘手的可靠度问题的。比如，对于一些非线性结构，其可靠度分析的计算难度会显著增加，书中是否有这方面的算法介绍，或者有没有一些简化计算的近似方法？另外，我想了解一下，在进行可靠度分析时，材料的变异性是如何考虑的？是仅仅采用标准值加误差范围，还是有更复杂的模型来描述材料性能的随机分布？我特别关注关于疲劳可靠度计算的部分，在桥梁、航空航天等领域，疲劳损伤是影响结构寿命和安全的重要因素，如果书中能提供一些先进的疲劳可靠度分析方法和案例，那将是非常有价值的。我比较喜欢那种能够提供完整计算流程和详细步骤的书籍，这样即使是我不熟悉的领域，也能通过对照书中的方法进行学习和实践。希望这本书能够填补我在这方面的一些知识空白，让我能更自信地应对复杂的工程挑战。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我第一感觉是它可能比我想象的要理论化一些。我之前阅读过一些关于可靠度分析的书籍，但很多都侧重于数学模型和统计理论的推导，对于实际工程应用，往往缺乏足够的指导性。我这次购买《结构可靠度计算》，更希望能看到它如何将这些复杂的理论方法与实际工程中的各种不确定性因素联系起来。例如，在进行房屋建筑的可靠度分析时，除了材料和荷载的不确定性，还有施工误差、使用环境的变化以及未来可能遇到的极端事件（如火灾、爆炸等）带来的影响，这些因素在可靠度计算中是如何量化的？我希望书中能有这方面的具体案例，展示如何建立相应的概率模型，并进行有效的分析。此外，对于一些新型结构，比如装配式建筑、高层建筑或者大跨度结构，其可靠度分析的侧重点可能会有所不同，书中是否会针对这些特点提供相应的分析方法或建议？我比较倾向于那些能够提供清晰的步骤、详细的图表以及丰富算例的书籍，这样我才能更好地理解和掌握书中介绍的方法，并将其应用到我的实际工作中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，从名字来看，应该是在结构可靠性理论方面有着比较深入的研究。我个人对结构可靠性中的一些基础性概念，比如失效概率、可靠度指标等，已经有了一定的了解，但总觉得在实际应用中，如何将这些概念转化为可操作的工程手段，还有一些困惑。我希望这本书能在“如何通过可靠度计算指导工程实践”这个层面上，提供更深入的见解。例如，在设计阶段，如何根据可靠度目标来确定结构的初始设计参数？在施工阶段，如何通过质量控制来保证结构的可靠性，以及如何对施工过程中的不确定性进行量化？在结构服役期间，如何通过监测和评估来预测其剩余寿命和可靠度，并进行必要的维护和加固？我特别关注书中是否会介绍一些国际上先进的结构可靠度分析方法，比如基于贝叶斯理论的更新可靠度分析，或者机器学习在可靠度预测中的应用。总的来说，我希望这本书能成为一本连接理论与实践的桥梁，为我提供解决实际工程难题的有效工具和思路。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《结构可靠度计算》，还没来得及深入翻阅，但仅从目录和前言来看，就感觉这是一本内容翔实的工具书。我最感兴趣的是其中关于荷载组合与分项系数确定的章节，这部分内容在实际工程设计中至关重要，往往涉及到多个规范的理解和应用，有时候会觉得现有规范的表述不够清晰，或者缺乏具体算例的指导。希望这本书能在这方面提供一些深入的解析，比如如何根据不同工程的实际情况，选择最恰当的荷载组合方案，以及如何更科学地确定各项分项系数，而不是仅仅照搬通用数值。我特别期待它能在一些极端工况下的荷载效应评估方面有更详细的阐述，比如风、水、地震等极端荷载叠加时的可靠度计算方法，这对我目前正在进行的一个大型桥梁项目的安全性评估非常有帮助。另外，作者在引言中提到的“量化风险”和“优化设计”理念也让我眼前一亮，如果书中能结合一些实际案例，展示如何通过可靠度分析来指导设计优化，减少不必要的安全冗余，从而达到经济效益和社会效益的双赢，那这本书的价值就更不可估量了。总而言之，这本书给我一种“干货满满”的预感，希望它能成为我解决工程实际问题的好帮手，而不是仅仅停留在理论层面。