序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇可靠度理論論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

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0、引言

重力式擋土墻結(jié)構(gòu)是我國目前最常用的，而且在工程中被認為比較簡單的一種擋土墻。重力式擋土墻結(jié)構(gòu)最常見的失穩(wěn)模式是傾覆失穩(wěn)和滑移失穩(wěn)，因此對這兩種失穩(wěn)模式的研究是很必要的。傳統(tǒng)上主要采用以安全系數(shù)為度量指標的定值法來分析重力式擋土墻穩(wěn)定性，但定值法不足之處在于無法充分考慮土的各項物理力學指標的隨機性，有一定誤差。導致一些擋土墻通過定值法估計得出的安全系數(shù)是足夠的，認為該擋土墻是安全的，但是往往在一段使用后很快就發(fā)生了工程問題。給工程帶來了巨大的經(jīng)濟損失，為了克服此方法的缺點，人們通過不斷的努力發(fā)展了一門能夠更好解決工程問題的新學科――結(jié)構(gòu)可靠度。

近年來，對重力式擋土墻的穩(wěn)定性研究方面，人們主要是利用可靠度理論分析的方法不斷研究，不斷更新方法。如王良等運用一次二階矩法中的中心點法計算了忠州隧道進洞口道路擋土墻的抗滑移可靠度。蔡陽則在研究重力式擋土墻的可靠度設(shè)計方法中，對概率極限狀態(tài)設(shè)計中分項系數(shù)的確定進行了較為系統(tǒng)的討論。雖然較之前的安全系數(shù)法較好，但不足之處是他們只考慮一種破壞模式，對于各個破壞模式之間存在的相互關(guān)系，他們沒有做出進一步分析。他們的計算結(jié)果也不可能準確的反映出擋土墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的可靠性，其結(jié)果也是不令人滿意的。靳靜、梁小勇通過用結(jié)構(gòu)可靠度的一次二階矩法的驗算方法和重力式擋土墻穩(wěn)定性的功能函數(shù)分別計算出某重力式擋土墻各單失效模式的可靠指標。雖然他們考慮的因素比較齊全，但對各失效模式之間的相互影響沒有進行分析，也就是對結(jié)構(gòu)整體性沒有進行可靠度分析。而杜永峰等則是先建立重力式擋土墻結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性和抗滑移穩(wěn)定性的功能函數(shù)，然后利用JC法分別計算了兩種失效模式時的可靠指標。他們考慮了兩種失穩(wěn)模式的相互影響，視它們?yōu)榇?lián)系統(tǒng)。運用逐步等效平面法計算結(jié)構(gòu)體系可靠度指標，最后用結(jié)構(gòu)體系可靠度指標計算出該擋土墻穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)體系失效概率。該方法考慮的因素較之前的結(jié)果比較可靠。但所運用的方法比較復雜，而且JC法相對蒙特卡羅法來說其精度不如后者。蒙特卡羅法可以直接有效的模擬結(jié)構(gòu)體系的可靠度，計算結(jié)果相對其他方法較為精確。本文主要是通過比較說明蒙特卡羅法在重力式擋土墻的穩(wěn)定性分析方面更為理想。

1、基本原理

目前，蒙特卡羅法被認為是一種相對精確法，它所涉及的原理基于概率定義。即，先大量隨機抽取影響了結(jié)構(gòu)可靠度的隨機變量，然后將抽取的抽樣值一組一組地帶入所得到的功能函數(shù)式，通過計算求出結(jié)果，分析后確定結(jié)構(gòu)失效與否，最后從中求得結(jié)構(gòu)的失效概率。

2、結(jié)構(gòu)體系可靠指標分析

對結(jié)構(gòu)體系可靠度的研究不僅僅只是單方面的，而是要考慮各個影響因素，通過多個功能函數(shù)解決結(jié)構(gòu)可靠度問題。對于一個結(jié)構(gòu)它的失效總是由多干失效模式組成，如果多個失效模式中任意一個失效模式發(fā)生時就導致結(jié)構(gòu)的整體破壞，則認為該結(jié)構(gòu)體系為串聯(lián)系統(tǒng)；對于當只有全部失效模式都發(fā)生時才導致的結(jié)構(gòu)整體破壞則認為是結(jié)構(gòu)體系的并聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)體系可靠度的計算問題中是考慮最多的兩種可靠度的計算方式。而對重力式擋土墻來說發(fā)生傾覆失穩(wěn)或滑移失穩(wěn)時都會導致結(jié)構(gòu)破壞，因此，它們被視為串聯(lián)系統(tǒng)來進行分析計算。

3、計算實例

4、結(jié)論

本文通過計算某擋土墻的穩(wěn)定性，對JC法和蒙特卡羅法作了比較性計算，相比較JC法，蒙特卡羅法不受隨機變量的分布概型的影響，無需因當量正態(tài)化而帶來誤差，其計算精度較高，不足之處就是計算量較大，但隨著計算機的發(fā)展蒙特卡羅法在重力式擋土墻設(shè)計計算中會越來越普遍。

參考文獻：

[1]王良，劉元雪.重力式擋土墻抗滑移的可靠度分析[J].重慶工商大學學報（自然科學版），2005

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二、《工程結(jié)構(gòu)可靠度》教學體系探討

《工程結(jié)構(gòu)可靠度》教學體系，應包括可靠度分析的基本方法，可靠度方法在不同地區(qū)、不同行業(yè)的實施情況，即規(guī)范，可靠度研究的進展情況，讓學生對可靠度在土木行業(yè)的應用和研究有較深入的理解，為學生的研究開闊視野。具體分析有以下幾點。

1.教學目的?！督Y(jié)構(gòu)可靠度分析》是為土木研究生開設(shè)的課程。本課程主要介紹結(jié)構(gòu)分析中的可靠度理論、方法和應用。目前我國工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，已從傳統(tǒng)的安全系數(shù)的方法轉(zhuǎn)變?yōu)榛诳煽慷壤碚摰臓顟B(tài)設(shè)計方法。傳統(tǒng)的設(shè)計方法沒有充分考慮設(shè)計參數(shù)的不確定性，而可靠度理論則較充分地考慮了參數(shù)的隨機變異性，廣義可靠度則還能進一步考慮模糊不確定性和未確知性，是結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與實踐發(fā)展的必然方向。課程目的是通過教學讓學生學會從隨機概率分析的角度來處理力學和結(jié)構(gòu)問題。

2.教學內(nèi)容選擇。工程結(jié)構(gòu)可靠度教學采用的教材是《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計原理》，參考教材是《結(jié)構(gòu)可靠度理論》，內(nèi)容包括：工程結(jié)構(gòu)可靠度研究歷史簡介，傳統(tǒng)設(shè)計方法和半概率設(shè)計方法，中心點法———次二階矩理論之一，驗算點法———次二階矩理論之二，荷載及抗力的統(tǒng)計分析，近似概率法的應用，材料性能的質(zhì)量要求和控制，以及工程結(jié)構(gòu)可靠度理論發(fā)展中的幾個問題。本課程學習的重點是一次二階矩理論、概率極限設(shè)計實用表達式和結(jié)構(gòu)體系可靠度。由于是研究生課程，在講授時增加了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)健性與抗倒塌設(shè)計，既有結(jié)構(gòu)可靠性評估，又有巖土工程可靠度等內(nèi)容，為學生科研提供參考。

3.教學方法。當今教育注重知識講授與能力培養(yǎng)的統(tǒng)一。知識是能力的基礎(chǔ)，能力是已獲知識應用的手段和體現(xiàn)。

（1）在課堂教學方法上，采用小班教學，課堂教學方式相對比較靈活。根據(jù)教學內(nèi)容的不同可采用講解、回答問題、討論、自學等多種教學方式。

（2）將多種教學手段引入教學體系。除常規(guī)教學手段外，還可采用多媒體技術(shù)，比如ppt、視頻、動畫，以形象直觀地展示教學內(nèi)容，使學生理解更加容易，另外，由于土木工程的普遍性，還可以采用帶學生現(xiàn)場參觀的形式，拉近課堂與現(xiàn)實的距離。這些教學表現(xiàn)形式的多樣化，大大提高了教學效率和質(zhì)量。

（3）提升學生的科研意識。課堂上重視科研現(xiàn)狀和科研前沿的介紹，讓學生了解相關(guān)方面的研究情況。

4.重視應用網(wǎng)絡(luò)。在互連網(wǎng)發(fā)達的今天，學生上網(wǎng)幾乎成了習慣。充分利用這個條件，讓學生從網(wǎng)上搜集資料，自己了解和解決一些對他們相對有難度的問題。培養(yǎng)學生搜集、查閱資料、綜合資料的基本科研能力。

5.提高教師素質(zhì)。教師的素質(zhì)直接關(guān)系著教學的質(zhì)量和效果。深厚的基礎(chǔ)理論和廣博的專業(yè)知識，一定的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，相當?shù)目茖W研究能力，是對現(xiàn)代大學教師的時代要求。教師須注重調(diào)整知識結(jié)構(gòu)體系，努力學習新技術(shù)，才能保證在教學中有效地提高講授的質(zhì)量，較好地提升學生的工程意識和科研意識。當然，作為教師的一般素質(zhì)要求的提升也不可懈怠，比如表達能力、與學生互動的能力、敏感捕捉學生疑惑點的能力等。教師自身素質(zhì)的提升，是保證土木《工程結(jié)構(gòu)可靠度》良好教學效果的動力和源泉。

三、《工程結(jié)構(gòu)可靠度》教學實踐總結(jié)

結(jié)合教學實踐，下面是對《工程結(jié)構(gòu)可靠度》的教學實踐總結(jié)。

1.精心組織教學，全力保證教學質(zhì)量。在學生掌握結(jié)構(gòu)可靠度教學目的的基礎(chǔ)上，讓學生學會如何把結(jié)構(gòu)可靠度用于自己的研究領(lǐng)域；利用多樣化的教學手段，培養(yǎng)學生理解、解決實際問題的能力。

2.拓展課堂教學，開展多層次多種形式的教學活動。對于可靠度相關(guān)的概率、數(shù)理統(tǒng)計、隨機振動等數(shù)學知識，采用重點講解與學生自主學習相結(jié)合，對于規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，科研現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，在課堂講解時穿行，開設(shè)與教學內(nèi)容相關(guān)的專題講座，開拓學生的視野，對可靠度有較深入的了解。結(jié)果表明：通過學習拓展、前沿講解和專題講座，學生鞏固了所學知識，開闊了視野，豐富了結(jié)構(gòu)可靠度的教學內(nèi)容。

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1.引言

結(jié)構(gòu)可靠性的定義是:“在預定的條件下，結(jié)構(gòu)達到設(shè)計規(guī)定功能的能力”。結(jié)構(gòu)可靠度的定義是:“結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率”。如果失效概率用Pi表示，則可靠概率就等于( 1- Pi)，這就是可靠度。

2.研究現(xiàn)狀

加固前的可靠度和加固后的可靠度是橋梁結(jié)構(gòu)加固可靠度的研究主要涉及兩方面的信息。可靠度的判斷作為決策的主要相關(guān)依據(jù)是需要摸清橋梁結(jié)構(gòu)的實際情況為前提的，這將決定我們采用何種相應的加固方法。加固后仍然需要對結(jié)構(gòu)進行評價，從而評估加固維修是否有效或者是否達到最大功效。

加固技術(shù)時間并不長，在各種不同的加固方法中，我們對維修與加固混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)經(jīng)驗很有限，缺少必要的試驗數(shù)據(jù)、設(shè)計施工標準及試驗標準是很多加固方法，特別是較新型的加固技術(shù)存在的主要問題。因此，有必要收集橋梁結(jié)構(gòu)加固后可靠度的研究資料，尤其對收集加固后的混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的系統(tǒng)研究資料。盡管，國外的相關(guān)檢測設(shè)備非常先進，然而，相應的資料偏少也是一個困擾他們的問題。

對于現(xiàn)在的加固設(shè)計方法，其前提基本上都是在各自的試驗研究基礎(chǔ)上的半經(jīng)驗半理論方法，由于目前加固結(jié)構(gòu)分析的復雜性，不能與現(xiàn)行的可靠度設(shè)計要求相協(xié)調(diào)，也無法與整個結(jié)構(gòu)體系的可靠度相一致。尤其是，沒有深入的研究局部加固后對構(gòu)件整體及結(jié)構(gòu)整個體系的可靠度相關(guān)影響。對加固后的結(jié)構(gòu)可靠度研究還局限在對加固后構(gòu)件的研究。大連理工大學趙國藩教授提出了加固后結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度分析[1]，分析了現(xiàn)行加固規(guī)范所具有的可靠度水平，提出了結(jié)構(gòu)加

固后可靠度分析方法，對現(xiàn)行加固規(guī)范所具有的可靠度水平進行了分析研究;張宇[2]等分析了粘鋼加固混凝土梁可靠性，趙軍[3]長安大學碩士學位論文研究了預應力CFRP即布加固混凝土梁，而朱建俊[4]分析了CFRP卿加固受彎構(gòu)件可靠度。有關(guān)國家重點項目引用了有限元理論研究混凝土一加固材料應力應變，分析了其受力模型，探討了相應的計算公式，采用分項系數(shù)形式和采用可靠度校準分析對各種加固形式進行可靠度分析，力圖與現(xiàn)行規(guī)范相匹配。

3.研究意義

橋梁從施工建造到投入使用，再到運營階段，性能逐漸退化，最后達到設(shè)計使用壽命，與一個人的生命過程十分相像。施工建造期相當于幼年期，在此期間失效的風險率大;使用期相當于人類的中年期，此時失效風險率降低;老化期相當于老年期，失效風險率又逐漸提高。但在任何一個階段中如果經(jīng)過維修加固等措施，結(jié)構(gòu)承載力將得到顯著提高，其失效風險率又會降低。

對加固后的橋梁進行使用壽命預測，不僅可以揭示潛在危機，及時作出繼續(xù)維修、加固或拆除的決策，避免事故發(fā)生，而且研究成果可以直接用于指導加固橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性評定，提高加固橋梁的耐久性。通過對加固后橋梁使用壽命的預測，一方面，根據(jù)預測結(jié)果來明確加固后新結(jié)構(gòu)的實際壽命，從而做到防患于未然;另一方面，可以揭示加固后影響新結(jié)構(gòu)使用壽命的內(nèi)部和外部因素，然后根據(jù)工作環(huán)境、用途、經(jīng)濟條件等進行有針對性的維修加固。這對提高加固工程的設(shè)計水平和施工質(zhì)量必有一定的促進作用。特別是面對下一代規(guī)范將采用基于性能的設(shè)計與生命周期宏觀造價優(yōu)化的設(shè)計思想，必將要求對建筑結(jié)構(gòu)的壽命進行科學的預測。

4.結(jié)束語

目前，國內(nèi)外對于既有橋梁可靠度研究較多，可靠度分析理論也較完善，但關(guān)于橋梁加固后可靠度的研究和資料較少，尤其是對于加固后混凝土橋梁動態(tài)可靠度的研究。因此，對于加固后橋梁結(jié)構(gòu)可靠度的研究還需進一步深入。

參考文獻：

[1] GBJll4-90,中華人民共和國國家標準.工業(yè)廠房可靠性鑒定標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1992

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系統(tǒng)可靠度理論是一門新興的邊緣學科，將其應用于橋梁結(jié)構(gòu)評估中，可以科學準確地評價橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性，從而正確指導橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計，同時也可以為不同類型橋梁的評估提供統(tǒng)一的標準。本文采用增量荷載的全局臨界強度分枝-約界準則搜尋體系的主要失效模式。分析計算流程見圖1.1所示。

1 計算體系可靠指標

1.1 系統(tǒng)中隨機變量的相關(guān)性

實際的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的能力之間、荷載之間是互相聯(lián)系的，同時由于各失效模式都包含著部分相同的隨機變量，因此多個構(gòu)件可靠度與體系可靠度的本質(zhì)區(qū)別在于必須考慮各組成構(gòu)件之間的相關(guān)性。橋梁本身是一種較復雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，針對鋼筋混凝土梁式橋，進行整體分析時，相關(guān)性影響不可忽視，梁式橋結(jié)構(gòu)各構(gòu)件隨機變量的相關(guān)性主要分為：構(gòu)造相關(guān)性、荷載與加載工況相關(guān)性和破壞模式相關(guān)性等幾類。

梁式橋結(jié)構(gòu)是由若干構(gòu)件（包括：主梁、傳力系統(tǒng)、墩臺、基礎(chǔ)等）組成，共同承受外荷載的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。因此不同的構(gòu)造方式都會使不同構(gòu)件之間產(chǎn)生影響作用，它們之間的相關(guān)性不可忽視。

橋梁在設(shè)計基準期內(nèi)，結(jié)構(gòu)可能同時受一種或多種荷載的作用，同時結(jié)構(gòu)必然會承受設(shè)計預期要求的恒載、汽車荷載、人群荷載、溫度變化以及混凝土收縮徐變等荷載影響，以上諸多荷載作用及其影響因素之間也或多或少的相關(guān)性。對于梁式橋，同一種荷載的中載和偏載工況，受力主梁截面抗力包含相同的影響因素，因此包含相同影響因素的不同加載工況之間的相關(guān)項必須考慮。

梁式橋體系破壞依次包括構(gòu)件失效和整體失效。構(gòu)件失效的相關(guān)性是由作用在結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件上的共同荷載組合或構(gòu)件中具有共同的抗力因素形成的，對于梁式橋而言結(jié)構(gòu)體系存在著不同的失效模式，任何一種失效模式出現(xiàn)，體系都會破壞。所以各種失效模式間相關(guān)性無法忽視，這也就是梁式橋體系可靠度相關(guān)性研究的關(guān)鍵。

綜上所述，梁式橋體系可靠度分析時，上述前兩種相關(guān)性通過對實際工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析和受力分析可以做出判斷，第三種相關(guān)性的判定，必須通過對結(jié)構(gòu)的分析找出各種失效模式之間的層次關(guān)系，適當?shù)膶⑵浞譃榇?lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)的子系統(tǒng)，對于并聯(lián)系統(tǒng)就必須關(guān)注其相關(guān)性。

1.2 系統(tǒng)可靠度指標的計算

梁式橋是個n次超靜定結(jié)構(gòu)，因此當橋梁結(jié)構(gòu)中某一部分構(gòu)件失效后，整個橋梁系統(tǒng)不會因此而破壞失效，而是剩下的構(gòu)件進行內(nèi)力重分配，使結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能繼續(xù)承受外荷載的作用，當失效的構(gòu)件數(shù)目達到一定數(shù)目時，系統(tǒng)形成機構(gòu)進而失效破壞。

梁式橋的失效包括脆性破壞、延性破壞以及彈性破壞，每種失效模式可視為一個并聯(lián)子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)的串聯(lián)構(gòu)成了整個系統(tǒng)，一般用混聯(lián)模型描述橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，如圖1.2為梁式橋結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度指標的計算通用模型圖。

通過圖1.1可知，要計算梁式結(jié)構(gòu)體系的失效概率，必須首先計算出各主要失效模式的失效概率，再根據(jù)基本模型計算出具有相關(guān)性的失效模式之間的相關(guān)系數(shù)，然后再采用以低維聯(lián)合概率近似多維聯(lián)合概率的近似方法，本文采用微分等價遞歸算法計算結(jié)構(gòu)體系的失效概率和可靠度指標。

2 確定體系系統(tǒng)的目標可靠度指標及壽命預測

2.1 確定體系目標可靠度指標

橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)目標可靠度指標即可靠指標的目標可靠度，是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計所預期的可靠度指標，在理論上應該按照各種結(jié)構(gòu)的重要性、失效后果、破壞性質(zhì)、經(jīng)濟指標等因素以優(yōu)化的方法，通過分析確定。確定了目標可靠指標，就有了橋梁體系可靠性評估的標準?，F(xiàn)行的基于可靠度理論的橋梁評估的基本思路就是通過各構(gòu)件影響因素的統(tǒng)計參數(shù)，得出構(gòu)件的可靠度，然后與評價體系中的最低可靠度指標進行對比，從而評價既有橋梁的當前承載力狀態(tài)以及其剩余使用壽命。同理基于橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度的評價和剩余使用壽命，其基本思想是類同的。當橋梁的可靠指標大于目標可靠指標時，認為結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)；當橋梁的可靠指標小于目標可靠指標時，則認為橋梁結(jié)構(gòu)處于危險狀態(tài)，需要采取一定的措施(維修或加固)方能繼續(xù)使用或者直接拆除。然而現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范以及評價規(guī)范都是基于構(gòu)件的可靠度理論來確定的?？紤]到統(tǒng)計資料的不足，一般構(gòu)件的目標可靠度指標采用校準法來確定。

目前《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》（GBT 50283-1999）規(guī)定了構(gòu)件目標可靠度指標值。既有橋梁在極限狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度評估時基于結(jié)構(gòu)整體承載性能和整體失效，從現(xiàn)有的工程事故實例分析結(jié)果以及實驗結(jié)果觀察看，結(jié)構(gòu)失效后，橋梁的某些主體構(gòu)件并沒有破壞失效，因此認為既有橋梁的系統(tǒng)目標可靠度指標應該大于結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵構(gòu)件的目標可靠度指標。由此本文認為，對于既有梁式橋的可靠性評估及剩余使用壽命預測，橋梁結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)目標可靠度指標值應該在構(gòu)件目標可靠度指標的基礎(chǔ)上提高。

由于統(tǒng)計資料不夠完備以及在結(jié)構(gòu)可靠度分析中本身就引入了近似假定，計算出來的目標可靠度指標與結(jié)構(gòu)的實際失效概率還是在某一范圍內(nèi)的近似，并且國內(nèi)針對于既有橋梁結(jié)構(gòu)體系的的目標可靠度指標以及最低可靠度指標尚無比較科學的研究成果。為了既有橋梁結(jié)構(gòu)自身的安全性和考慮經(jīng)濟上的合理性，因此本文建議基于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度的評估，可參考對于目標可靠度指標的取值在當前規(guī)范關(guān)于構(gòu)件可靠度指標的基礎(chǔ)上提高一個水平，具體建議值見表1.1。

關(guān)于最低可靠度指標的取值采用基于構(gòu)件可靠度評價的方法，根據(jù)工程實際情況等因素適當選用下面兩種標準：

2.2 基于系統(tǒng)可靠度的既有梁式橋剩余壽命的預測

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關(guān)鍵詞： 光纜路徑；可靠性分析；可靠度

key words： optical routing；reliability analysis；reliability

中圖分類號：o224 文獻標識碼：a 文章編號：1006-4311（2013）35-0305-02

1 可靠性理論概述

可靠性，是指單元或由單元組成的系統(tǒng)在一定條件下完成其預定功能的能力。單元是元件、器件、部件、設(shè)備等的泛稱。單元或系統(tǒng)的功能喪失，無論其能否修復，都稱之為失效?？煽啃岳碚摷匆允КF(xiàn)象為其研究對象，因而涉及工程設(shè)計、失效機理的物理和化學分析、失效數(shù)據(jù)的收集和處理、可靠性的定量評定以及使用、維修和管理等范圍。

運用概率統(tǒng)計和運籌學的理論和方法，對單元或系統(tǒng)的可靠性作定量研究。它是可靠性理論的基礎(chǔ)。通過數(shù)學模型定量研究系統(tǒng)的可靠性，并探討它與系統(tǒng)性能、經(jīng)濟效益之間的關(guān)系，是可靠性數(shù)學理論的主要方法。

2 mesh化傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠度分析

一般來說，對于節(jié)點數(shù)量為n個網(wǎng)絡(luò)，其鏈路數(shù)量的最大值為eij=■│i=1，2，…，n；j=1，2，…，n。

圖1中僅以4個節(jié)點做為示例，即節(jié)點數(shù)為n=4。構(gòu)建全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，對于現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)中不存在的鏈路，可將其相關(guān)值賦為0或1。

根據(jù)圖1，該模型中將引入多個參數(shù)用來進行表征。具體參數(shù)如下：

①r（i，j）：表示節(jié)點i與節(jié)點j間單條鏈路的可靠度，對于不存在鏈路該值為0，同時，由于設(shè)備故障概率要遠小于光纜故障概率，為簡化計算，暫不考慮設(shè)備的可靠性，即默認為設(shè)備的可靠度為1；②r（i，j）：表示節(jié)點i與j間的混聯(lián)系統(tǒng)的可靠度；③d（i，j）：表示實現(xiàn)節(jié)點i與j間的通信而增加的相應費用；④g（i，j）表示某網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖的鄰接矩陣，由于網(wǎng)絡(luò)的雙工性，此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖可視為無向圖。⑤gij表示g（i，j）中的元素值；⑥am（m=1，2，3，…，■）表示矩陣g （k，h）（i，j）k∈i，h∈j中，節(jié)點k與節(jié)點h的連通度，若有鏈路可達（連通），am=1，或元鏈路可達（不連通）am=0。⑦ρ （k，h）（i，j）表示節(jié)點k與h間的鏈路在一張復雜網(wǎng)絡(luò)是的臨界重要度[3]。

通過對一張全網(wǎng)狀網(wǎng)的復雜網(wǎng)絡(luò)進行可靠度的計算，得出某一鏈路的臨界重要度，以確定該條鏈路在全網(wǎng)進行通信時的重要程度。同時根據(jù)其費用情況，選擇經(jīng)濟合理，安全可靠的光纜段落進行建設(shè)。

3 不同光纜鏈路對可靠性的影響

在通信網(wǎng)絡(luò)中，若網(wǎng)絡(luò)的可靠度低于預定的可靠度，則應該通過提高元部件可靠度來改善整個網(wǎng)絡(luò)可靠度。但是，對于大型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而言，由于其中所包含的元部件非常多，若從提高整個網(wǎng)絡(luò)中每個元部件可靠度著手的話，勢必會導致消耗大量的人力和時間。我們可以通過改善網(wǎng)絡(luò)中少數(shù)比較重要的，即影響整個網(wǎng)絡(luò)可靠性性能比較大的元部件的可靠性，從而可大量節(jié)省人力資源和時間的消耗[2]。

假設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)中涉及到的所有的光纜可靠度，分別記為，r（i，j）（i，j=0，1，…，n）。則通信網(wǎng)絡(luò)可靠度函數(shù)為

r（i，j）=f[r（i，j）]。這里我們定義偏導數(shù)■×■為節(jié)點i與j間光纜的臨界重要度，由此定義以及偏導數(shù)的數(shù)學意義就可以很容易看出，臨界重要度越大的部件，其可靠度的改善對整個網(wǎng)絡(luò)可靠度r（i，j）的改善增益越大。

任何兩個節(jié)點之間通信均為規(guī)劃路徑的并集，其可靠度最終均可以經(jīng)過復雜系統(tǒng)的分解，表示為各部件的函數(shù)。對于暫無實際路由的情況，可以假定存在多條可靠度為0的部件，經(jīng)過各節(jié)點間的可靠性函數(shù)及偏導數(shù)的計算，便可以知道各部件對于整個網(wǎng)絡(luò)可靠性提高的增益程度。然而在■×■中，r（i，j）不可為0，因為其值為0，無法表示出其對整個網(wǎng)絡(luò)的影響。因此在此情況下，可根據(jù)該段落的實際長度和敷設(shè)環(huán)境，經(jīng)驗

判斷其建成后的可靠度，進行賦值，然后再進行計算，便能夠準確的體現(xiàn)出該段光纜段落相對于全網(wǎng)通信的重要程度。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，可以有側(cè)重的對改善對整個網(wǎng)絡(luò)可靠度r（i，j）的改善增益較大的部件進行投資建設(shè)。

一張復雜的通信網(wǎng)絡(luò)，在進行光纜建設(shè)時，對于絕對集中型業(yè)務(wù)，設(shè)匯聚節(jié)點為k，按照上述的計算過程，可以得到一個關(guān)于k的■×n的矩陣：

■ ■ … ■■ ■ … ■■ ■ … ■ … … … …■ ■ … ■ … … … …■ ■ … ■橫向求和得ρ （k，i）（i，j）ρ （k，i）（1，2）ρ （k，i）（1，3）ρ （k，i）（1，4） … ρ （k，i）（i，j） …ρ （k，i）（n-1，n）

當業(yè)務(wù)流量不再呈集中型，而呈分散型時，將會得到一個三維矩陣，即在以上矩陣的基礎(chǔ)上，k執(zhí)行1至n的循環(huán)，屆時ρ（i，j）=■ρ （k，i）（i，j）。 然而，可靠性僅是光纜建設(shè)的一個參考因素，而投資也是光纜建設(shè)的一個重要參考因素。需要根據(jù)光纜的可靠性和投資因素進行綜合評價。具體的評價方法為分別將可靠性和投資賦予權(quán)重，表示為wk和wt，乘以相應的權(quán)重后，比較該列矩陣的各行的值，便可得出應優(yōu)先建設(shè)的路由排序值：

方案（1，2）方案（1，3）方案（1，4） … 方案（i，j） …方案（n-1，n）=wk×ρ （k，i）（1，2）ρ （k，i）（1，3）ρ （k，i）（1，4） … ρ （k，i）（i，j） …ρ （k，i）（n-1，n）+wt×ρ （k，i）（1，2）ρ （k，i）（1，3）ρ （k，i）（1，4） … ρ （k，i）（i，j） …ρ （k，i）（n-1，n）

選擇可選方案中最大的方案（i，j）值，即為最優(yōu)先建設(shè)的光纜段落。

4 模型建立與求解

本文將以黑龍江移動省干網(wǎng)絡(luò)為例，進行模型建立與求解。按照投資計劃，黑龍江移動將選擇兩條可行段落的光纜進行建設(shè)，即哈爾濱—牡丹江和哈爾濱—肇源。本文將結(jié)合可靠性的計算對以上兩段光纜的優(yōu)選進行驗證。

4.1 參數(shù)取值如表1所示。由于在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前，基于光纜建設(shè)難度和投資造價等因素，已經(jīng)選定了擬建路由，本文對這兩條擬建路由進行分析。

4.2 可靠性分析：各節(jié)點間可靠性計算 按照前面的介紹，求得各節(jié)點與哈爾濱之間通信臨界重要度的值如下面的矩陣所示：

■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■=2.6×10-6 1.8×10-6 1.2×10-6 1.8×10-6 2.7×10-6 1.9×10-6 1.1×10-6 0.9×10-63.2×10-6 1.8×10-6 0.9×10-6 1.1×10-6 0.9×10-6 1.86×10-6 1.7×10-6 2.7×10-6

橫向求和為：ρ（k12）ρ（k13）=1.415*10-5）1.403*10-5。取ρ′（k12）ρ′（k13）=1.4151.403，wk=0.4，wt=0.6。

兩條光纜的投資額對比為d（k12）d（k13）=1.356千萬）1.553千萬

顯然，建設(shè)哈爾濱至牡丹江段落的光纜優(yōu)于建設(shè)哈爾濱至肇源段落的光纜。因此，在進行光纜建設(shè)時，將主要依據(jù)可靠性理論進行新建光纜路徑的選擇。選擇路由可達且對傳輸網(wǎng)可靠性的提高影響較大的段落進行建設(shè)或優(yōu)化，是網(wǎng)絡(luò)向mesh化演進光纜層面的主要建設(shè)思路。

參考文獻：

篇（6）

Abstract: based on the reliability analysis of highway bridge as the background, this paper introduces the current highway bridge reinforcement or after the highway bridge reliability assessment method, can according to different situations and have the bridge of the actual technical ability choose different bridge reliability assessment method.

Keywords: highway bridge; Reinforcement; Reliability analysis

中圖分類號：X734文獻標識碼：A 文章編號

1、引言

近年來我國公路交通得到了迅速的發(fā)展。但在公路交通網(wǎng)絡(luò)中存在大量修建時間較早的舊橋，由于特定的歷史背景，很多舊橋存在設(shè)計標準偏低和維護保養(yǎng)不足的問題。將這些存在問題的橋涵在經(jīng)過結(jié)構(gòu)檢測與相關(guān)的力學計算后進行必要的加固和維修成為路政管理中的重要問題。但對舊橋的加固只是完成了初步的任務(wù)。對加固后的橋梁進行承載能力分析，對加固后的效果進行評價對于檢驗加固工作是否真正起到了效果和積累經(jīng)驗具有重要意義。

2、橋涵結(jié)構(gòu)可靠性評定方法

橋涵結(jié)構(gòu)的可靠性評定是路政管理中的一項常規(guī)但重要的任務(wù)。在現(xiàn)有的條件下，對公路橋涵的可靠性評定通常有以下幾種方法。

2.1外觀評定法

該方法是通過匯總橋涵可觀察到的缺損情況，在和對橋梁設(shè)計資料的對比作為依據(jù)對橋涵的可靠性進行評價，操作較為簡單，這類方法一般被成為經(jīng)驗方法，其優(yōu)點是可以考慮一些無法用數(shù)據(jù)來做定量分析的因素，同時可以通過這些資料的匯總后咨詢專家意見。因此這種方法對橋梁的可靠性評價對評價者的工程經(jīng)驗水平要求較高。

2.2規(guī)范評定法

橋涵的設(shè)計有相應的設(shè)計規(guī)范，因此對與橋涵的可靠性評估以設(shè)計規(guī)范作為衡量標準也是可行途徑之一。這種方法建立在力學計算的基礎(chǔ)上，因此其理論基礎(chǔ)較為可靠。但由于橋梁在設(shè)計階段和實用階段的差異，設(shè)計階段很多未考慮到的不確定因素在橋梁的可靠性評估中不易確定，因此如何平衡二者之間的這種差異是一個較為復雜的問題。

2.3橋涵荷載試驗法

這類方法是在橋涵上施加靜載或動載，評定在具體工作狀態(tài)不明確時的橋涵的承載能力。這類方法較為可靠，而且試驗的結(jié)果非常的直觀，在新建橋涵和加固橋涵的質(zhì)量評定方面運用較多，也被用來作為外觀評定和理論計算后橋梁可靠性評定的附加手段。按所加荷載的不同性質(zhì)，又可分為靜載試驗法和動載試驗法兩種。

在這類試驗性方法中常用的手段是利用光纖光柵傳感器來檢測橋梁在使用中的各種變形情況，并據(jù)此做出分析和計算。其基本步驟為：在橋面板下部受力鋼筋和鋼板上布置光柵傳感器，并選擇測試截面；在橋梁上施加最不利荷載，記錄測試截面的內(nèi)力影響線和位移影響線；通過光柵傳感器返回的波長轉(zhuǎn)換得到橋梁在施加荷載后的應力和應變數(shù)值，借此評估橋梁的承載能力。

2.4基于結(jié)構(gòu)可靠度理論評定方法

這類方法通過對橋涵極限承載力的狀態(tài)分析，計算橋涵的失效可能性和可靠性指標等參數(shù)，并對橋涵結(jié)構(gòu)的實際承載能力和使用安全性進行評估。其核心思想是分析橋梁所能夠承受的承載力極限狀態(tài)，從概率論和數(shù)理統(tǒng)計的角度來為橋梁在未來實際運行中可能發(fā)生的破壞情況做出概率評定，并給出一組量化的橋梁可靠性指標。基于結(jié)構(gòu)可靠度理論的橋梁評定方法可以綜合考慮確定因素和不確定因素的對橋梁結(jié)構(gòu)可靠性的影響，并可以將這些因素綜合成為統(tǒng)一的理論框架。

2.5考慮橋梁荷載歷史的可靠性評定方法

這種評定方法考慮的因素更加多樣化，利用橋梁在建成后使用過程中的后續(xù)信息，用可靠度理論來計算橋梁結(jié)構(gòu)的可靠度和剩余使用壽命。由于荷載試驗組織和實施方面需要的人力物力較大，因此常采用在橋梁使用過程中實際曾經(jīng)承受過的較大荷載，利用驗證荷載法、條件概率法等理論手段來評估橋梁的可靠性，并給出量化的計算結(jié)果。由于在評定時所采用的荷載為經(jīng)驗荷載，因此在反映橋梁真實承載力方面需要利用一些理論方法對橋梁可能受到的實際荷載進行模擬。

2.6考慮時變性的橋梁可靠度評估方法

這類方法的基本思想是基于結(jié)構(gòu)的可靠性理論，不過更注重于對一些具有時變性的因素，并考慮這種時變性給橋梁的可靠性評估所帶來的偏差。因此這種方法實際上屬于一種動態(tài)性的可靠性評估方法。在實際運用中，常采用的時變因素有橋梁荷載、橋梁的結(jié)構(gòu)抗力和評價的可靠性指標三類。

在考慮因素的時變性特征時，還有一類貝葉斯推斷方法。多數(shù)的橋梁可靠性評估的思路是利用理論分析、試驗或者統(tǒng)計的方法建立某種橋梁壽命的預測模型，但這類方法往往不考慮橋梁加固后新的構(gòu)件元素，因此蘊涵著可能占主導作用的主觀不確定性，而且不能通過重復觀測得到這種不確定性的統(tǒng)計規(guī)律，采用貝葉斯方法可以解決這個問題。通過綜合橋梁現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)和經(jīng)驗預測模型信息，使得所得預測結(jié)果具有兩者的優(yōu)點，減小主觀不準確性，利用不斷收集到的新信息，不斷提高橋梁可靠性評估的準確性和客觀性。這樣為時變可靠度分析提供了一種動態(tài)更新的思路?？傊@一方法的主旨是從已知的橋梁運行狀況來對橋梁未來可能的壽命和承載能力做出概率方面的推斷，從而為橋梁的可靠性性評估提供依據(jù)。

2.7綜合評定法

該類方法通過采集橋涵的各類關(guān)鍵指標，依據(jù)相關(guān)的技術(shù)評定規(guī)范來對橋涵的可靠性進行綜合評定。主要考察的對象是橋梁上部結(jié)構(gòu)、傳力結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和地基等的承載力，并對這些構(gòu)件的承載力進行評估。這種綜合評定方法的依據(jù)是公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范中關(guān)于全橋總體技術(shù)狀況等級評定的相關(guān)內(nèi)容。以這種方法為基礎(chǔ)，還可以引入一些較為前沿的研究成果，比如將結(jié)構(gòu)抗力的不確定因素引入其中，從概率論的角度來對橋梁的某處結(jié)構(gòu)可靠性進行定量的分析。

3結(jié)語

公路橋涵可靠性分析是對橋梁性能的系統(tǒng)性總結(jié)和分析。既可以用在現(xiàn)役橋梁的可靠性評定，也可用于橋梁加固后的可靠性評定。這類工作可為橋梁的設(shè)計積累經(jīng)驗教訓?？煽啃苑治龇椒ㄊ沁@類問題中的重要研究方向，本文中總結(jié)了較為常見的橋涵結(jié)構(gòu)可靠性分析的計算方法，其中既有經(jīng)驗性的方法也有理論性較強的方法。在橋梁可靠性的實際評定工作中，可依據(jù)所具有的不同條件來選擇合適的評定方法。

參考文獻

【1】王二磊.高速公路橋涵加固后可靠性研究[D].武漢理工大學碩士學位論文.

篇（7）

引言

近年來橋梁坍塌事故不斷發(fā)生，其中施工建造過程中發(fā)生的事故占有相當大的比例。因此，研究結(jié)構(gòu)施工期可靠度，建立以施工期可靠度理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)施工規(guī)范和管理制度，不僅對控制結(jié)構(gòu)施工期的安全性，而且對包含結(jié)構(gòu)使用期和老化期在內(nèi)的結(jié)構(gòu)生命全過程的安全性，以及降低結(jié)構(gòu)的維修、加固費用等都有重要意義。

掛籃對稱懸臂施工是大跨度橋梁施工中常用的一種方法，隨著懸臂長度加大，風險也隨之加大。本文在考慮施工期結(jié)構(gòu)各施工階段的功能函數(shù)相關(guān)性的可靠度分析方法基礎(chǔ)上，重點分析懸臂施工中結(jié)構(gòu)的可靠性問題。

1、工程概況

本論文以某客運專線特大橋為工程背景，該橋孔布置為34.955＋2×66.5＋57.5+40.045，全橋共分68梁段，中支點0號梁段長度10.0m，一般梁段長度分成3.0m、3.5m和4m，合攏段長2.5m，左邊跨直線段長3.555m，不設(shè)合攏段；右邊跨直線段長15.145m，最大懸臂澆筑塊重1059kN。該橋的橋型布置及梁段劃分見圖1，幾何斷面尺寸見圖2。

圖1橋型布置圖及梁段劃分圖

圖2 斷面圖

主梁的施工采用掛籃（掛籃重55t對稱懸澆施工，施工中懸臂最長為33.25m。主梁混凝土采用C55高性能混凝土，普通鋼筋采用Ⅱ級鋼筋，縱向和橫向預應力采用鋼絞線。對該橋進行施工期的可靠度分析主要是懸臂施工中最后一個梁段澆筑混凝土階段時（即最大懸臂施工階段）進行施工期的可靠性分析。

2、懸臂施工結(jié)構(gòu)的施工期可靠性分析方法

懸臂澆筑的剛構(gòu)―連續(xù)組合梁橋是結(jié)構(gòu)隨澆筑梁段增加而逐步“生長”的過程，其中任意時刻的施工恒載、施工活載、風載也在逐步增大的，結(jié)構(gòu)的抗力也隨時間而變化。據(jù)調(diào)查：在最大懸臂狀態(tài)和澆注最后一塊梁段的時候結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故發(fā)生率比較高。其原因主要是：正在懸臂澆注最后一塊梁段時，雖然會避開異常大風，但是此時不平衡荷載偏差最大；最大懸臂狀態(tài)時，不僅結(jié)構(gòu)受力最不利，而且有可能會出現(xiàn)大風天氣。在此時容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件（甚至整個結(jié)構(gòu)）發(fā)生質(zhì)量事故，如結(jié)構(gòu)裂縫、混凝土壓碎、過大變形甚至倒塌等。

施工期結(jié)構(gòu)抗力R和荷載效應S都是時間的函數(shù)，因此施工期可靠性分析模型是動態(tài)模型，其功能函數(shù)為：

但是實際上施工期結(jié)構(gòu)抗力和荷載隨機過程的模型建立是十分困難的，其結(jié)構(gòu)動態(tài)可靠性分析也是相當復雜。施工期活荷載在各施工階段各具特點，故可在各施工階段上將其簡化為隨機變量，這不僅與施工期結(jié)構(gòu)分析的思想相符，而且可簡化可靠性計算過程。事實上已經(jīng)有資料就針對類別澆筑前和剛剛澆筑兩階段施工期活荷載分別進行了調(diào)查和統(tǒng)計工作。這樣在各施工階段建立的功能函數(shù)為

式中，i表示第i個施工階段。由此，結(jié)構(gòu)動態(tài)可靠性分析模型簡化為半隨機過程模型。進一步對抗力隨機過程在各施工階段上進行極小化變換，有

顯然，這是靜態(tài)可靠性計算模型，可以應用結(jié)構(gòu)可靠性的基本方法或近似計算方法求解。

3、施工期可靠性分析

3.1結(jié)構(gòu)抗力計算

由《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》，截面的抗力：

式中：為混凝土的抗壓設(shè)計強度；為受壓區(qū)普通鋼筋的抗壓設(shè)計強度；構(gòu)件破壞時，受壓區(qū)預應力鋼筋的計算應力；為腹板寬度；為頂板有效寬度；為頂板的有效高度；受壓區(qū)普通鋼筋截面面積；受壓區(qū)預應力鋼筋截面面積；截面有效高度；為受壓區(qū)高度；受壓區(qū)普通鋼筋合力點至構(gòu)件截面上緣的距離；受壓區(qū)預應力鋼筋合理點至構(gòu)件截面上緣的距離。

=23.1×11600×1600×（4568-1600）+210×1059.75+976.5×140×30×（4568-550）

=167058.3 kN?m

＝1.2262＝203188.4kN?m

＝0.1414＝23430.8kN?m

＝/＝0.1153

3.2構(gòu)件可靠度計算

最大懸臂施工階段墩頂彎矩功能函數(shù)為：

利用驗算點法計算墩頂截面的可靠度。

（1） 初始驗算點為：

＝243188.4 kN?m ＝125345.3 kN?m＝25069kN?m

（2） 當量正態(tài)化處理

對于抗力而言：

==24318.84×=23350.3

= [1-ln+ln]=609565.2

計算的可靠度指標：

＝＝38.4

利用自編程序循環(huán)計算幾次后可以得到＝8.41。

為了進一步了解變量對可靠指標的影響程度，改變恒載變量的變異系數(shù)，其它變量的變異系數(shù)不變，依次取值0.1，0.15，1.2，0.25。對于每一變異系數(shù)，分別計算墩頂截面的可靠指標。

表1墩頂截面的可靠指標

從上述分析結(jié)果中可以看出，該橋懸臂施工至最大長度時，墩頂截面的可靠性指標比較大，說明失效概率比較小，說明該結(jié)構(gòu)在施工過程中是比較安全的。恒載的變異系數(shù)對結(jié)構(gòu)的可靠性影響比較大，因此，在施工中應嚴格控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，控制好混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量。

3.3在負彎矩失效模式下計算構(gòu)件可靠度

抗力的表達式中包括材料性能參數(shù)和幾何參數(shù)，根據(jù)資料，幾何參數(shù)的不定性較小，因而其變異性對可靠指標影響很小。因此在這里忽略幾何參數(shù)的影響，考慮材料性能參數(shù)混凝土軸壓強度不定性變量、鋼筋強度不定性變量和計算模式不定性變量，負彎矩失效模式下構(gòu)件實際抗力可表示為：

功能函數(shù)中不定性變量，，的統(tǒng)計參數(shù)根據(jù)交通部“公路橋梁可靠度研究”課題組的數(shù)據(jù)見下表：

表2不定性變量，，的統(tǒng)計參數(shù)

本文根據(jù)一次二階矩法計算得到施工至8號梁段時，即懸臂施工至最長時負彎矩失效模式下各梁段的可靠性指標見下表。

表3 負彎矩失效模式下各梁段的可靠指標

從上述分析結(jié)果中可以看出，在負彎矩失效模式下各梁段的可靠指標均比較大，說明失效概率比較小，該結(jié)構(gòu)在施工過程中是安全的。

篇（8）

中圖分類號： TP311

文獻標識碼：A

0引言

隨著軟件應用的日益廣泛及重要性的不斷增強，人們對軟件質(zhì)量的要求也越來越高。可靠性作為衡量軟件質(zhì)量的重要特性，其定量評估和預測已成為人們關(guān)注和研究的焦點。軟件可靠性模型作為可靠性評測的核心和關(guān)鍵，可用于軟件生命周期的不同階段，定量地估計和預測軟件可靠。一個好的可靠性模型可以準確評估和預測軟件可靠，這對于軟件資源分配、軟件市場決策有著重要的意義。オ

軟件可靠性模型這一領(lǐng)域的研究在 20 世紀 70 年代獲得較大發(fā)展后，很多可靠性模型已經(jīng)投入使用?？梢哉f，軟件可靠性模型已從研究階段發(fā)展到了工程階段。但是，面對軟件自身及其開發(fā)過程日益復雜的情形，它仍然呈現(xiàn)出其自身的不足。 首先，在軟件可靠性建模方面，傳統(tǒng)的軟件可靠性模型主要是從時間域和輸入域兩個方面來考慮軟件缺陷發(fā)生的概率或缺陷總數(shù)，很少從缺陷自身的因素論述；其次，在軟件可靠性建模過程中，基本上是根據(jù)測試結(jié)果直接來推導模型，很少關(guān)注軟件測試的設(shè)計過程；最后，在適應性方面也存在著一定的缺陷。

鑒于此，要想建立比較適用的軟件可靠性模型，必須改變傳統(tǒng)可靠性建模思路，采用新的觀點、方法和新的數(shù)學工具來研究軟件故障過程。論文將測試用例的設(shè)計融入到軟件可靠性建模過程中去，在充分考慮軟件缺陷影響因子和復雜性等因素基礎(chǔ)上，采取合適的數(shù)學處理方法構(gòu)建出一個基于測試用例的軟件可靠性模型，并結(jié)合EM算法對該模型的可靠性作了驗證。該模型不但考慮了失效出現(xiàn)的概率，還考慮了失效后可能產(chǎn)生后果的嚴重性。

論文主要工作如下：(1)根據(jù)等價類、邊界值等方法來設(shè)計測試用例模型；(2)在一定假設(shè)的基礎(chǔ)上，通過觀測數(shù)據(jù)推導出測試用例的可靠性并得出相應的軟件可靠性；(3)利用EM算法對軟件可靠性進行相應的檢驗。

1測試用例模型的構(gòu)建

測試用例的設(shè)計是軟件測試過程中最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，一個軟件測試成功與否與其測試用例設(shè)計成功與否有很大的關(guān)系。所謂測試用例，也就是為特定目標開發(fā)的測試輸入、執(zhí)行條件和預期結(jié)果的集合。也可以說是對軟件運行過程中所有可能存在的目標、運動、行動、環(huán)境和結(jié)果的描述，這些特定目標可以是驗證一個特定的程序路徑或核實是否符合特定需求。而測試活動要建立必要的前提條件，提供測試用例輸入、觀察輸出，然后將這些輸入和輸出進行比較，以確定測試是否通過測試某個程序路徑或何時滿足軟件規(guī)定的要求。簡言之，測試用例就是設(shè)定輸入數(shù)據(jù)，運行被測試函數(shù)，然后判斷實際輸出是否符合預期結(jié)果。

通常造成軟件缺陷的主要原因有：(1)軟件設(shè)計文檔規(guī)范不一；(2)測試用例設(shè)計過程中引入了人為的錯誤；(3)測試執(zhí)行后，復雜的決策條件、循環(huán)和分支的覆蓋率目標并沒有達到等。而一個完整的測試應該包含正面測試（Positive Testing,PT）和負面測試（Negative Testing,NT）。正面測試是驗證程序應該執(zhí)行的工作，而負面測試是驗證程序不應該執(zhí)行的工作。只有面面俱到，才能保證測試的充分性。要想保證測試用例設(shè)計質(zhì)量，必須遵循四個原則：(1)測試準則，每個測試用例應當有一組有限可枚舉的待測目標的判定準則；(2)測試用例輸入域的劃分和輸入點集的提取；(3)測試目標的復雜性問題，應盡量化復雜為簡單；(4)對測試用例進行測試的力度，就是在特定輸入條件下進行測試的細分程度和測試的次數(shù)。在黑盒測試中，不可能采取窮舉式測試。只能選取輸入域中有代表性樣本點來運行程序，然后通過程序運行的結(jié)果（成功率或失效率）來推斷出軟件可靠性。綜上可知，一個好的測試用例既要有完善的輸入域也要有代表性的輸入點集。

輸入域主要來源于需求規(guī)格說明、程序觀察和額外的屬性規(guī)約。假設(shè)D表示輸入域，S表示規(guī)格說明，P表示程序觀察，T表示額外的屬性規(guī)約。則輸入域可表示為：D=S∪P∪T。其中額外的屬性規(guī)約主要是指規(guī)格說明中沒有但滿足負面測試或可能用到的那部分數(shù)據(jù)。

輸入點的選取對軟件測試來說也是至關(guān)重要的，為了確保輸入點集選取的客觀性，特采取有選擇性隨機輸入的方法。其大體過程分為兩步：

1) 提取測試用例的邊界值點，構(gòu)成集合T1;

2) 在每個相鄰邊界點中選取n個點進行測試，其中選取測試點個數(shù)由測試人員根據(jù)具體情況而定，關(guān)于相鄰邊界值點間測試點的選取通過高斯隨機函數(shù)產(chǎn)生。即：

其中ij表示輸入點，n表示選擇點的個數(shù)，σ表示所選取點的方差，Id表示所選取點。

根據(jù)上式所得到的Id構(gòu)成了集合T2。則測試用例的輸入域D=T1∪T2。根據(jù)邊界值和等價類相結(jié)合的方法將輸入域化分成L個子區(qū)域。即D=(D1,D2,…，DL)。

2測試用例可靠性評估

2.1基本概念

軟件可靠性模型通常分為三種：時間域可靠性模型、輸入域可靠性模型和混合可靠性模型。實際上，軟件黑盒測試的過程是從輸入域著手，反復有選擇性地隨機抽取輸入點集，通過觀察其輸入和輸出之間的映射關(guān)系得出其可靠性。下面給出一些測試過程中常用到的概念和度量。

定義1測試準則：測試準則是關(guān)于一組有限可枚舉的待測試目標（待測試的軟件部分）的判定規(guī)則，如果測試通過了判定規(guī)則的判定，則認為達到了測試準則，否則就沒有。假設(shè)i表示輸入數(shù)據(jù)，且i∈D，output表示輸出數(shù)據(jù)，也就是說如果輸入數(shù)據(jù)i滿足output=f(i)(i∈D)，就認為達到了判定準則，否則就沒有。

定義2測試子域：把測試用例的輸入域D按照上述二個步驟劃分成L個互不相交的子域D1,D2,…，DL，即D=D1∪D2∪…∪DL，且Di∩Dj=(i≠j且i,j=1,2,…,L),則Di稱為測試子域。

定義3測試可靠性因子：為了更好的判斷輸入和輸出是否滿足映射關(guān)系，特此引入功能性可靠因子c，其中c=1或c=0。當c=1時，表示輸入和輸出符合其映射關(guān)系；當c=0時，表示輸入和輸出不滿足其映射關(guān)系。

定義4缺陷影響因子：不同的缺陷對軟件可靠性的影響不一樣。通常測試人員將缺陷分為如下幾個級別：致命、嚴重、一般、輕微、建議。對應不同的級別應給予相應權(quán)重來描述它，以表示它對測試結(jié)果的影響。其中缺陷影響因子用γi表示，這里i=5，表示5個級別。根據(jù)經(jīng)驗可設(shè)γ=(10,5,2,1,0.5)。

軟件就好比一輛汽車，不同的缺陷、故障（缺陷因子不同）會產(chǎn)生不同的結(jié)果，就像座位和車剎的故障一樣，同樣是缺陷，但產(chǎn)生的結(jié)果不同。作為軟件的可靠性來說，應該把缺陷因子考慮到其中，這樣才能更好地度量和評價軟件可靠性。

假設(shè)輸入i產(chǎn)生缺陷的概率為P(i)，其中i∈D，根據(jù)定義3可將c表示為i的函數(shù)c(i)，它滿足c(i)=1或c(i)=0，根據(jù)定義4可將缺陷影響因子γ表示為i的函數(shù)γ(i)。則測試用例的可靠性可用(1)式表示：

2.2測試用例的可靠性評估

在軟件測試可靠性評估領(lǐng)域，所有的結(jié)果都是在一定假設(shè)條件下產(chǎn)生的，不論是JM模型、Musa模型或者NHPP模型，都是在一定的假設(shè)基礎(chǔ)上進行的。

根據(jù)等價類原理可知測試向量所產(chǎn)生的缺陷在各個子域內(nèi)出現(xiàn)的概率是均等的。同時，軟件的復雜性在觀測數(shù)據(jù)矩陣中也得到了很好的體現(xiàn)。根據(jù)等價類原理，可以計算出相應的可靠性模型。

推論1對任意一功能點進行一次有選擇性的隨機測試，其可靠度可表示為：

其中γi表示第i個缺陷影響因子，c/ij表示觀測結(jié)果。

證明假設(shè)對任意一個功能向量F進行測試，其輸入點集為：

根據(jù)其映射規(guī)則，通過定義3可以得出一組相應的矩陣C。它可表示為式(2)。

根據(jù)定義4可知每組輸入可能產(chǎn)生5種等級的缺陷，而每種等級的缺陷對軟件可靠度造成的影響是不一樣的，因此可把矩陣C分解成一個新矩陣C/，C/中包含了5種缺陷影響因子的信息。由于論文主要是計算軟件的可靠性，在定義3中已規(guī)定當輸入和輸出滿足映射關(guān)系時，c取1，否則取0。所以C/表示式(3)。

根據(jù)矩陣C/和(1)式可以得出軟件無缺陷運行的概率如(4)式所示。

根據(jù)(4)式可推知缺陷影響因子為γi的發(fā)生概率Pγ為：Pγ=1－PFi，從而可計算出軟件可靠度RFi如式(5)所示：

推論2測試用例在無缺陷下運行的概率為：

證明測試向量F1,F2,…,Fn相互獨立， 則可推出測試用例F的可靠度為各個測試向量可靠度的交集，表示為(7):

據(jù)推論1知測試用例的可靠度Rc=∏ni=1RFi， 從而可得出測試用例在無缺陷下運行的概率為

3軟件可靠性評估

3.1最大概率的EM算法

在文獻［5］中論述了EM算法在假設(shè)檢驗中的應用，本文將該方法引申到軟件測試可靠性評估計算上。

假設(shè)輸入點集為I，通過輸入和輸出的映射函數(shù)關(guān)系，觀測到I服從概率分布Pd(I)， Id。隨機變量I只是觀測數(shù)據(jù)的一部分，假設(shè)A表示與I有關(guān)的隨機事件，即A={R(I)>Rα}，R(I)表示通過隨機輸入I觀測到的似然統(tǒng)計量，Rα表示測試人員的期望值，且Rα∈［0,1］。這里所要求的是最大概率sup{Pd(A):d∈D0}，這里D0是D的子集。在假設(shè)檢驗中，最大概率可以是真實的檢驗水平，也可以是犯第1類或第2類錯誤的概率。

EM算法是用來求解似然函數(shù)最大值點的工具，所以，如果能夠?qū)⒏怕蔖d(A)看成似然函數(shù)的值，則可以利用EM算法得到最大概率sup{Pd(A):d∈D0}。

EM算法的基本步驟：

設(shè)f(y|d)是Y的概率函數(shù)。從一個初始點d∈D開始，則尋找sup{Pd(A):d∈D0}的算法由下面的兩步迭代而成(t=0,1,…)：

E步：給定現(xiàn)在的值d(t)后，對未知的對數(shù)似然函數(shù)l(d|Y)=log f(Y|d)求條件期望：

M步：最大化函數(shù)Q(d|d(t))，求取最大值點d(t+1)作為下一步迭代的值，即使得：

3.2基于測試用例的軟件可靠度檢驗

軟件測試是一個反復測試的過程，一個測試軟件包含多個測試用例，各個測試用例之間的關(guān)系是相互獨立的，假設(shè)測試軟件P包括m個測試用例，并且對該軟件進行了k次測試，根據(jù)推論2可計算出一個關(guān)于測試用例的觀測數(shù)據(jù)矩陣R如(8)式所示：

其中Rij表示對第i個測試用例進行第j次測試所得到的結(jié)果。其中經(jīng)過k次測試后，每個測試用例的可靠度可以取其算術(shù)平均值作為最后結(jié)果，其結(jié)果可表示為式(9)。

根據(jù)(8)、(9)式可推導出測試軟件P的最終矩陣表達式為式(10)：

下面利用R={R(c)1,…,R(c)m}對軟件可靠度RP進行檢驗。檢驗的問題是：

這里的RP表示測試員或者軟件使用者對軟件可靠度的期望值，如果測試軟件可靠度大于該期望值，則認為測試軟件的可靠度達到要求，否則，認為沒達到要求。根據(jù)式(8)可推出軟件的可靠度的極大似然估計為式(11)。

對于給定的檢驗水平α，假設(shè)A={R^p>Rα}，通常的檢驗方法應該選取R盡可能的小，對給定的水平α，其中臨界值Rα可以表示為式(12)。

通過上文分析，可得出RP的對數(shù)似然函數(shù)為式(13)。

其中，c是一個與Rij無關(guān)的常數(shù)且c=－m log k。

給定(R1,…,Rm)的一個初值(R(0)1,…,R(0)m)，則在已知l步迭代后，EM算法的E步是：

EM算法的M步是在RP=R1…Rm=RP下求出Q(R1,…,Rm,R(l)1,…,R(l)m)關(guān)于(R1,…,Rm)的最大值。其中可以利用Lagrange乘子法得到最大值點為R(l)ij=R(l)ij+λ,其中λ是方程∏mi=1∑kj=1(R(l)ij+λ)=RP的解。

這樣可得到一個序列{(R(l)1,…,R(l)m),l=1,2,…}。根據(jù)EM算法的一般原則，這個序列使得R(l)P{R^P>R}是單調(diào)不減的。如果初值選得適當，則方程也收斂得較快。

4試驗模擬

軟件可靠性模型主要是改進軟件開發(fā)過程和軟件可靠性的度量。基于測試用例的軟件可靠性評估模型是根據(jù)在在改善測試用例設(shè)計過程中通過對失效數(shù)據(jù)進行建模,并且通過EM算法來求其最小置信下限，真實地描述了軟件失效特征，理論上具有較高的預計精度和較好的適用性。

4.1測試用例可靠度計算

下面給出一個有關(guān)登錄原為：登陸系統(tǒng)的測試用例試驗數(shù)據(jù)，該用例包括3個測試向量，即，F(xiàn)c={F1,F2,F3}，根據(jù)定義4將其按照缺陷等級分成5個類別，其相關(guān)測試數(shù)據(jù)見表1。

缺陷因子對軟件本身的影響的情況下可計算出功能向量的可靠度RF=［0.9415,0.9658,0.962］和測試用例的可靠度Rc=0.9564。從測試結(jié)果來說，用戶和測試人員更容易接受包含缺陷影響因子的測試結(jié)果。

4.2適用性評價

篇（9）

一、重力式擋土墻結(jié)構(gòu)體系可靠度的窄界限

重力式擋土墻因其有就地取材、施工方便、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，在水利、公路、建筑、港口、鐵路、礦山等工程中被廣泛應用，對其進行較為全面準確的可靠性分析具有重要的意義.目前工程上大都采用定值分析方法來分析擋土墻，此法雖經(jīng)長期工程實踐證明為一種有效的方法，但存在明顯不足之處：首先是沒有考慮荷載、土的抗剪強度指標、土的容重、地下水位、材料強度等量的隨機性;其次是沒有考慮擋土墻傾覆破壞、水平滑移破壞、地基承載力不足破壞、整體滑移破壞的失效模式相關(guān)性.因此，有的擋土墻按定值法算出的安全系數(shù)是足夠的，但實際應用時卻發(fā)生了破壞，這已為國內(nèi)外許多破壞實例所證實.

地震時，常因地震作用使土壓力增大而造成擋土墻的破壞，因此，在地震區(qū)建造擋土墻時應考慮地震對土壓力的影響.在降雨較充足的地區(qū)，土體滲流及墻體排水速度有限，引起墻后水位上升，墻后壓力增大，擋土墻往往在下雨時或下雨后由于水壓力增大而破壞.對于低矮的擋土墻，因墻體厚重，所受拉彎曲拉應力較低，再加上墻體自重產(chǎn)生的壓應力又能抵消部分拉應力，因而墻身拉應力很小;對于稍高的擋土墻，除墻體厚重外，還可采用配鋼筋等結(jié)構(gòu)措施處理，因此，暫不考慮墻身材料強度不足的破壞.

1.1實例分析

某工程采用重力式擋土墻，墻身材料混凝土重度為γ0=24KN/m3，變異系數(shù)為0.05.斷面為矩形，埋深3.2m，基坑開挖5.0m，地基土假定為單一土層，擋土墻底與土之間摩擦角為31°，地下水位高度平均值在地表以下1.0m處，變異系數(shù)為0.42.在漲水期間地下水不漫過墻頂，各土性指標的概率特性列如表1所示，擋土墻幾何尺寸視為定值.

表1隨機變量及其統(tǒng)計特征

注，隨機變量之間相關(guān)性：c、φ間相關(guān)系數(shù)為-0.3，c、H0間相關(guān)系數(shù)為-0.4， φ、H0間相關(guān)系數(shù)為-0.3;其它變量相互獨立。

計算得各種失效模式對應的可靠指標如表2

表2各種失效模式對應的可靠指標

考慮3種失效模式通過隨機變量聯(lián)系，存在相互聯(lián)系，因此其可靠度必然落在一個范圍之內(nèi)，其失效概率一般界限可用式（6.6）求解，得

0.0084936≤Pf≤1-（1-0.0084936）（1-0.0035518）（1-0.0078464）=0.019767356

進而由Pr =1-Pf求可靠度的界限：99.15064% ≥Pr≥98.02326%

以上求出的可靠度范圍較窄.故可不求擋土墻可靠度窄界限.

二、軸心荷載下樁樁基礎(chǔ)的可靠度計算

對擋土墻等結(jié)構(gòu)進行的可靠度計算均為地上結(jié)構(gòu)的可靠度計算.在結(jié)構(gòu)設(shè)計中地下結(jié)構(gòu)的可靠度計算也具有很重要的工程意義，本節(jié)對基礎(chǔ)工程中軸心荷載下樁基礎(chǔ)的可靠度計算進行分析。

打入砂層的混凝土摩擦樁，其承載能力一般可以認為是由混凝土的抗壓強度和土對樁的支承能力來確定.假設(shè)本樁斷面是圓形的，則與土對樁支承能力不足相對應的功能函數(shù)為

三、偏心荷載下樁底壓漿灌注摩擦樁基礎(chǔ)的失效模式與可靠度窄界限

以下對樁基最一般的工作狀態(tài)偏心荷載作用下進行可靠度分析，就偏心荷載下樁底壓漿灌注摩擦樁基礎(chǔ)失效模式與可靠度的窄界限進行研究。

樁底壓漿灌注樁是新近開發(fā)的新型摩擦樁，具有承載力高、沉降小、造價低等優(yōu)點，現(xiàn)己用于實際基礎(chǔ)工程中，對其可靠度的合理評價具有重要的工程意義.然而在現(xiàn)行的土力學地基與基礎(chǔ)之中，摩擦樁基礎(chǔ)設(shè)計仍是采用傳統(tǒng)的安全系數(shù)法，由樁身材料強度和土對樁的支承力來確定單樁豎向承載力，然后由單樁豎向承載力來確定樁數(shù)及樁的布置，再對各樁進行承載力驗算，并驗算群樁地基強度.這種方法有明顯不足之處.首先是沒考慮樁身材料強度、地基強度、荷載效應等量的隨機性;其次是沒考慮樁身材料強度不足、土對樁的支承力不足、群樁地基強度不足的失效模式相關(guān)性，與實際情況有所偏頗.雖然有過對單樁可靠性分析的文章，但考慮樁身材料強度、土對樁的支承力、群樁地基強度對整個摩擦樁基礎(chǔ)進行可靠度窄界限分析的研究卻很少，對于樁底壓漿灌注樁基礎(chǔ)的可靠度窄界限研究更少.本節(jié)從樁身材料強度、土對樁的支承力與群樁地基強度等3方面考慮樁底壓漿灌注摩擦樁基礎(chǔ)的失效模式，利用JC法求其單項可靠度，再考慮失效模式通過隨機變量聯(lián)系，存在相關(guān)關(guān)系，求其可靠度的窄界限.

四、總結(jié)

在基礎(chǔ)工程中重力式擋土墻和樁基礎(chǔ)，長期以來采用安全系數(shù)法，盡管這一方法已使用多年，但對安全系數(shù)大小的取值，則是根據(jù)工程事故率的高低來不斷調(diào)整的，這不免要以過大的材料浪費和潛在的巨大經(jīng)濟、生命損失為代價。而且由于設(shè)計中不確定因素的存在，特別是土工參數(shù)的不確定使得按傳統(tǒng)方法設(shè)計的擋土墻出現(xiàn)了許多工程事故，基礎(chǔ)工程可靠度理論正是在這一背景下發(fā)展起來的。結(jié)構(gòu)工程實踐說明，結(jié)構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)所受載荷、結(jié)構(gòu)的幾何尺寸等眾多均是隨機變量，基于概率統(tǒng)計理論的可靠度設(shè)計方法，已在土建、水利、道路、礦山、機械等眾多工程領(lǐng)域得到了廣泛應用。但由于影響構(gòu)件和結(jié)構(gòu)可靠性因素的隨機性與復雜性，對于結(jié)構(gòu)進行有效、準確的可靠性評價的研究仍方興未艾。

隨著國內(nèi)各部門可靠度規(guī)范改革的進一步深入及巖土工程可靠度研究的進一步開展，作為土木工程、水利水電工程建筑、房屋建筑工程、道路工程結(jié)構(gòu)、鐵路路基工程、港口工程等重要組成部分的擋土墻結(jié)構(gòu)和樁基礎(chǔ)的設(shè)計采用可靠度方法已是大勢所趨。所以現(xiàn)在結(jié)構(gòu)可靠度理論在基礎(chǔ)工程中的應用是十分重要的。

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篇（10）

論文關(guān)鍵詞：施工期 荷載效應 安全分析

現(xiàn)今的建筑業(yè)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，建筑單位不僅要保證整個工程結(jié)構(gòu)的安全性，更要努力抓緊工程進度從而縮短工程的施工周期。為了達到上述兩個方面的效果，在施工期必須有一個合理、安全的結(jié)構(gòu)設(shè)計。但就目前我國的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范及施工規(guī)范來看，并沒有對施工期結(jié)構(gòu)的安全要求做出明確的要求，從而使得我國施工期結(jié)構(gòu)安全事故發(fā)生率明顯高于使用期結(jié)構(gòu)安全事故發(fā)生率。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工期的安全性研究，涉及結(jié)構(gòu)在施工過程中的結(jié)構(gòu)特征、抗力、荷載、荷載效應。

一、施工期荷載的特點

（1）隨著施工過程的不斷進行，施工期結(jié)構(gòu)的荷載類型也不斷發(fā)生著變化。如在樓板澆注時，模板與支架的重量就應該歸為恒荷載的范疇；但是當澆筑完成、模板拆除時，附近單元拆下來的模板與支架堆就應該歸為活荷載。

（2）在施工期由于混凝土內(nèi)含有大量的水分，隨著水分的蒸發(fā)以及混凝土的不斷收縮變化，混凝土的重量也會隨之產(chǎn)生變化。所以，雖然混凝土在正常使用過程中的重量變化是可以忽略的，但在施工期混凝土重量的變化是影響施工結(jié)構(gòu)安全的重要因素。

（3）由于施工所在地的經(jīng)濟、地理、結(jié)構(gòu)類型以及施工單位的現(xiàn)場管理水平、施工方案、環(huán)境溫濕度、施工場地條件等因素的影響，從而使得在施工的不同階段所產(chǎn)生的活荷載類型有很大的不同。

（4）一些處于施工期的工程活荷載有著顯著的動力荷載特征，荷載效應大大增加，按照相關(guān)規(guī)定的要求對于此類的活荷載應該乘以1.1～1.3的動力系數(shù)；某些建筑材料堆積在建筑中的局部面積上，這些材料堆就會以集中荷載的形式出現(xiàn)。

二、施工期抗力的特點

1、施工期與正常使用期抗力的異同

2、不同階段抗力的變化存在著較大的差異

在施工期內(nèi)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗力會隨著時間的不斷增加而逐漸增長，這一增長值在前期會較大。當達到28 d齡期后，增長值會逐漸變小，而抗力也會逐漸接近設(shè)計時所要求的范圍。而在使用期前期結(jié)構(gòu)的抗力變化較小，但隨著時間的推移，混凝土碳化、鋼筋腐蝕的影響從而使得整個結(jié)構(gòu)的抗力逐漸下降。 轉(zhuǎn)貼于 中國論文下載

3、抗力分析的時間有著很大的差異

根據(jù)相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準的規(guī)定，一般建筑的設(shè)計基準期為50 a，但結(jié)構(gòu)施工期只有2～3 a。施工期的抗力分析應該歸為短暫工況抗力分析，一些外界因素的影響可忽略不計，如地震作用、強風作用等。

4、施工期抗力的影響因素

影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的主要因素有混凝土時變強度、鋼筋與混凝土間黏結(jié)、早期抗力計算方法、構(gòu)件幾何尺寸、縱筋配筋率、鋼筋類別等。 在施工期中，混凝土的抗壓強度與澆注齡期呈正比關(guān)系，而早齡期構(gòu)件的抗力直接受混凝土強度的影響，早齡期構(gòu)件抗力的增長速度又與拆模時間有著密切的關(guān)系。在實際工程中，混凝土強度的推算是以同條件下養(yǎng)護試塊為依據(jù)的，因此，進行必要的試塊與實體強度的對比分析，在施工期中的安全分析上是一種有效的手段。

5、施工期結(jié)構(gòu)的可靠度

相比較于使用階段和老化階段，在施工期結(jié)構(gòu)的整體風險較大。所以，進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工期可靠度和安全性分析是必要的，而且這一分析應該建立在準確把握荷載及荷載效應、抗力的時變特性及可靠度指標合理計算的基礎(chǔ)上。在我國現(xiàn)在對施工期結(jié)構(gòu)的可靠度分析方法較少，并且對施工荷載的統(tǒng)計資料很不全面。在建筑施工期內(nèi)，安全性和可靠度的分析是隨時間的變化而不斷變化的，多數(shù)情況下，采用的是離散型的時間凍結(jié)進行處理，把施工期建筑結(jié)構(gòu)化為一序列時不變結(jié)構(gòu)進行受力分析，研究結(jié)構(gòu)工作過程中若干最不利狀態(tài)，在每個狀態(tài)的分析過程中均不考慮結(jié)構(gòu)性能隨時間的變化。在實際分析中，首先力學分析的最不利工作狀態(tài)的確定，應根據(jù)建設(shè)經(jīng)驗、現(xiàn)場調(diào)查、結(jié)構(gòu)特點和建造過程確定；其次確定各個最不利工作狀態(tài)的荷載種類，并對其進行適當?shù)暮奢d組合；最后確定在結(jié)構(gòu)強度、剛度和穩(wěn)定性計算校核中使用的安全系數(shù)，并考慮結(jié)構(gòu)所處的工作狀態(tài)及其在各個工作狀態(tài)的持續(xù)時間、施工超載發(fā)生的概率等因素的影響。