附录A  结构可靠性分析方法A.1  结构可靠指标计算A.1.1  结构可靠性分析是以基本变量为前提条件。基本变量可以用概率分布模型和统计参数(均值、标准差、变异系数等)描述。概率分布模型由适量的试验、调研数据经概率统计方法确定,或由经验确定。    基本变量可以与相关变量及模型不定性变量构成综合基本变量,并用相应的概率模型和统计参数描述。    按本附录进行可靠性分析和设计时,需要具备下列条件:    (1)具有结构极限状态方程;    (2)基本变量具有正确、可靠的统计数据及概率分布。    铁路工程结构可靠度计算分析中常用的三种概率分布模型及统计参数如下:    一般永久作用(荷载)或可变作用(荷载)的任意时点分布可以用正态分布模型化;材料性能及几何尺寸可以用对数正态分布或正态分布模型化;风载等可以用极值Ⅰ型分布模型化。    结构可靠度的计算方法有多种:如近似分析法,蒙特卡罗法,数值积分法等,近似分析法又包括一阶可靠度方法、二阶可靠度方法等。    分位值法属于一阶可靠度方法,其计算可靠度的基本原理就是把服从任意分布的随机变量转换为标准正态分布变量,称为约化高斯变量,服从标准正态分布后的计算理论比较成熟,即可求解。    以下是分位值法计算可靠指标的简单说明。    式中:F(Xi)——基本变量Xi的分布函数;          Φ(*)——标准正态分布函数;          βXi——基本变量Xi的约化高斯变量,又称基本变量的分项可靠指标,为标准正态变量。    用约化高斯变量βXi为坐标的多维空间来表示的极限方程式为一超曲面,见图2。图2  超曲面图A.1.2  本条是关于一阶可靠度方法中的JC法,JC法是通过当量正态化以考虑任意分布随机变量。当量正态化的等效原则是在验算点处,非正态随机变量与正态随机变量的慨率分布函数和概率密度函数相等。    非正态随机变量可靠指标计算,由分位值法和JC法求得的结果基本一致。A.1.3  本条是蒙特卡罗(Monte-Carlo)法求算可靠指标的步骤,该方法在岩土工程可靠性计算中应用普遍。

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