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建筑结构可靠性的两个边缘问题研究

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第一章绪论

1.1可靠性技术的发展

1.2结构安全性理论的发展

1.2.1安全系数设计方法

1.2.2安全度理论的三个水准

1.3结构可靠度理论的发展

1.3.1结构可靠度理论的发展历史

1.3.2结构可靠度分析方法综述

1.3.3时变可靠度、动力可靠度和疲劳可靠度

1.3.4基于性能的结构可靠度

1.4可靠度理论在结构规范应用中的困难和问题

1.5本文的主要工作

参考文献

第二章人为错误与结构可靠性

2.1结构事故与人为错误

2.2研究现状

2.2.1人的可靠性的研究

2.2.2结构工程中的人为错误的研究

2.3小结

参考文献

第三章结构可靠性分析中的不确定性

3.1结构可靠性分析中的不确定性分类

3.2人为错误的理解

3.3人为错误的分类

3.4小结

参考文献

第四章结构设计人为错误的认知模型原理

4.1建筑结构设计中常见的差错

4.1.1结构施工图错误

4.1.2构造错误

4.1.3设计荷载取错

4.1.4计算错误

4.1.5设计方案不当

4.1.6可施工性差

4.1.7各专业配合不协调,影响结构质量

4.2人员错误的认知模型原理

4.2.1认知控制模式

4.2.2人员效绩水平

4.2.3认知规则

4.2.4认知过程中人的失误类别

4.2.5人的失误类别与人员效绩水平

4.3认知模型原理分析结构设计错误

4.4结构设计中人的认知可靠性的数学模型

4.4.1人的认知可靠性的数学模型

4.4.2结构设计人的认知可靠性示例

4.5小结

参考文献

第五章结构设计荷载取错对结构可靠性影响研究

5.1设计荷载取错对构件可靠性影响的研究

5.1.1理论分析

5.1.2算例分析

5.1.3设计荷载取错对可靠指标的敏感性分析

5.2设计荷载取错对结构系统可靠度的影响

5.2.1设计荷载取错对串联结构体系可靠度影响

5.2.2设计荷载取错对并联结构体系可靠度的影响

5.2.3算例分析

5.3小结

参考文献

第六章构造错误对结构可靠性影响研究

6.1结构元件的延性模型

6.2结构构造合理性的数学描述

6.3构件延性大小与承载能力极限状态可靠指标

6.4考虑延性大小的结构系统可靠性分析

6.4.1系统可靠度的求解方法

6.4.2以简单模型系统为例分析考虑延性大小的系统可靠度

6.5结构构造错误对结构系统可靠性影响分析

6.6算例分析

6.7小结

参考文献

第七章考虑“人因变量”的结构可靠度

7.1结构设计中人为错误难以完全避免

7.2将人为错误作为随机变量的结构可靠度

7.3算例分析

7.4小结

参考文献

第八章结构设计中影响人的可靠性的因素及减少人为错误的对策

8.1引言

8.2影响人的工作可靠性的因素

8.2.1人的工作可靠性与压力的关系

8.2.2人的工作可靠性与意识水平的关系

8.3加强设计质量管理以减少人为错误

8.3.1质量管理的有关理论

8.3.2 ISO9000质量管理和质量保证国际标准在减少设计人为错误中的应用

8.3.3设计审核对减少人为错误的效果研究

8.4从质量文化角度减少设计人为错误

8.4.1创建学习型组织

8.4.2加强知识管理

8.4.3建立合理的激励机制

8.4.4建设有利于减少错误的工作环境

8.4.5项目组织的协调

8.5小结

参考文献

第9章已有规范(标准)的可靠性水平及其确定方法

9.1已有规范(标准)的可靠性水平

9.2已有的结构目标可靠度或推荐可靠度

9.3分析方法

9.4小结

参考文献

第10章基于国民经济和国民生活水平发展的结构可靠度

10.1基于国民经济水平和生活水平的风险分析方法

10.2我国国民经济水平和生活质量指数分析

10.3基于国民经济水平和生活水平的结构目标可靠度

10.4小结

参考文献

第11章结论与展望

11.1结论

11.2进一步工作的方向

在读期间发表的学术论文与研究成果

致谢

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摘要

针对结构可靠度研究中的两个边缘问题作了研究和探讨。一是结构设计中的人为错误对结构可靠度的影响研究;二是考虑国民经济发展水平的结构目标可靠度的确定。主要包括以下工作:(1)归纳了国内外建筑工程倒塌事故的有关文献,得出人为错误是导致建筑物失效的主要原因。总结了国内外人为错误的研究现状包括人的可靠性研究、人为错误发生规律的研究、人为错误控制的研究。(2)从更一般意义上对结构可靠性中的不确定性进行分类,分为非常规产生的不确定性、物理不确定性、统计不确定性、模型的不确定性、人的因素的不确定性、预测的不确定性。对结构工程中的人为错误进行定义并作了分类分析。(3)将结构设计常见的错误归纳为六类:即施工图错误、构造错误、设计荷载取错、计算错误、设计方案不当、可施工性差。通过认知心理学原理研究结构设计可靠性,借用核电站模拟机根据人的认知原理得出的数学模型,建立分析结构设计错误发生的概率的数学公式,并作了算例分析。(4)设计荷载取错是结构设计常见错误之一,本文建立了荷载取错对结构可靠度影响的分析公式,并分别从构件和系统两个层次进行敏感性分析,通过实际工程算例比较了荷载取错对结构可靠度的影响。(5)通过评定构造等级来定量描述结构构造的合理性,将延性特征系数表达为构造等级和影响元件延性等因素的函数的办法来分析结构构造错误对结构系统可靠度的影响。(6)将人为错误(或人为因素)作为设计随机变量进行了理论和算例分析。(7)分析了影响人的工作可靠性的因素;讨论了人的工作可靠性与压力和意识水平的关系;分别从质量保障体系和质量文化的角度,针对建筑设计单位如何减少结构设计人为错误提出了一些对策。(8)整理了国内外一些规范(标准)的可靠度水平或失效概率水平以及已有结构的目标可靠度或推荐可靠度。归纳了几种评估结构风险确定目标可靠度的方法。(9)用人均国内生产总值(GDP)、人均预期寿命及用于休闲和可任意支配时间三个社会指数代表人们生活质量以及社会对风险的可支付能力大小。建立了结构目标可靠度与上述三个指数的数学关系。用具体算例分析了我国建国以后各个时代与社会发展水平相适应的相对目标可靠度,分析了具有代表性的东、西、中部省份在2002年社会发展水平下的相对目标可靠度。

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