可靠度理论在水工结构应用中的探讨

可靠度理论在水工结构应用中的探讨

何杰臻

广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院广西南宁530023

摘要：水工结构设计存在一定复杂性，并且为了使结构更加稳定、牢靠，需要综合考虑结构材料以及力学原理、支撑原理等，还要与周围的水体环境相适应，过去应用单一系数设计法是通过数据模型演示可靠性，理论不够深入、不够完整，也影响到结构整体稳定性与强度。本文借助随机因素法，依靠更深入的理论增强结构强度与稳定性。

关键词：可靠度理论；水工结构；应用

1水工结构可靠度计算模型

通常，水工结构的设计都需要借助理论知识与模型演示，本文采用“作用效应与结构抗力”模型，通过模型计算与可靠定义增加结构稳定性二按照定义标准，如果结构抗力低于作用效应，结构稳定性会降低，称这一概率为失效概率二定义标准如下：将作用效应设2为S，结构抗力设为R.演示正变量与随机变量的出现过程：如果R比S高，则表示结构是稳定的，强度符合标准；相反，如果R低于S，则表示结构失扩互对结构工作状态进行控制，阻止其超出阀值，使结构更加可靠，可以表示为：R-S>0表示结构可靠状态；极限承载能力达到时，结构处于极限状态，此时，R-S=O；超出了阂值的结构属于失效的结构状态，此时R=g（R.S）=Z，由此可见，在设计水工结构工程中，需要让一些变量都负荷函数取值标准，这样才能设计出一个更加可靠的结构，其中，材料力学特征直接从R中显示出来，而整个重力坝荷载情况则由S表示。

2水工结构可靠性

2.1稳定性与可靠度

通常，基于结构承载力最高限度状态表示结构抗滑稳定性，而重力坝也是依靠抗滑力来增强其稳定性的二通过对滑动面强度以及结面稳定性计算来确定重力坝整体强度。可以将滑动面力学效应设为抗力函数，方程表示为：

3可靠性取值

3.1设计系数

按照相关规范，在设计取值时需要对施工可能出现的事故概率进行考虑，然后取相对组合值，设计系数为1.1；偶然的组合值就可以表示为0.75。

3.2结构重要性系数

将水工结构安全等级划分为三个等级，取值分别为1.2、1.3、0.7。又如果是三级以上的水工建筑，还需要考虑电力工程的稳定性以及电压、电流取值等，五级左右的建筑结构稳定性取值为0.8会非常危险，需要提升至1.02左右二在对h值计算时，结构系数取值可以为0.85，而重要性系数取值依然为1.2、1.1。

3.3结构系数

对配筋混凝土的结构系数进行取值，取值范围是1.0-1.5，如果是素混凝土结构，则要将结果系数取值提高，取值范围为2.1-2.5将对应的值带入到公式中，能够最终将k的值得出。

3.4结论与建议

使用可靠度理论设计即使成为水工结构设计的一个趋势，但是仍然要选取合理的分项系数，多试验、多选择，配合使用统计学原理取值，对材料参数以及荷载材料数据库进行优化更新，这样才能使值更加完整、统一，使选取的系数更加可靠二使用单一安全系数法没有分项系数便捷，并且理论不深入，需要对不同表达系数的关系深入研究、计算才能构建出更加准确、可靠极限状态，使概率极限状态设计更加科学、合理。

结束语

本文主要基于可靠度理论对水工结构设计方法进行了分析，依据相关规范标准应用“作用效应与结构抗力”分析模型，配合使用相应的计算得出了结构稳定性与强度，还能让复杂的计算过程变得简单。

参考文献：

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