可靠度理论论文范文

可靠度理论论文范文第1篇

关键词：工程结构 可靠度 综述

中图分类号： N945 文献标识码： A 文章编号：

一、结构可靠性理论研究历史

1939年，英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中，首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h，这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标；二战后期，德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则，将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积，从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%；1942年，美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。1952年成立的“电子设备可靠性咨询组”，简称AGREE(Advisory Groupon Reliability of Electronic Equipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年，国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56，协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来，可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到其他多个部门。

结构可靠性理论的产生，是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志，在结构可靠度理论发展初期，只有少数学者从事这方面的研究工作，如1911年匈牙利的卡钦奇提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题；1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法，这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1935年斯特列律茨基，1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章，结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是，弗罗伊登彻尔和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”一文，奠定了结构可靠性的理论基础。

从20世纪40年代初期到60年代末期，是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入，经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期，结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用。因此，二十世纪60年代初期，许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题，他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价，康奈尔（C.A.Cornell）等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法，并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法。

二、国内外工程结构可靠性理论研究现状

二十世纪70年代至80年代，是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期，自从康奈尔（C.A.Cornell）提出了一次二阶矩法之后，林德（N.C.Lind）根据康奈尔（C.A.Cornell）的可靠指标，推证出一整套荷载和抗力安全系数，这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后，德国的拉克维茨（R.Rackwitz）和菲斯勒（B.Fiessler），对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法，这种方法经过系统改进之后，作为结构安全度联合委员会（JCSS）的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳，我国的《建筑结构设计统一标准》（GBJ 68-84）也是以该方法作为可靠性校准的基础。

三、桥梁结构可靠性理论研究现状

桥梁可靠性设计要解决的问题是：在结构承受外荷载和结构抗力的统计特征已知的条件下，根据规定的目标可靠指标，选择结构(构件)截面几何参数,使结构在规定的时间内，在规定的条件下，保证其可靠度不低于预先给定的值。可靠性的数量描述一般用可靠度。我国对结构可靠度的研究只限于理论方面，且侧重于可靠度设计方面，对结构耐久性方面的研究，特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。我国在桥梁设计过程中，存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护，使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来，国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏所导致，从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性，对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切。

四、工程结构可靠性理论研究发展趋势

进入二十世纪80年代后，结构系统的可靠性理论研究工作已经成为结构工程中的研究热点，并出版了许多专著。概括而言，如下几方面是结构可靠度理论研究的热点：

4.1结构系统的可靠度分析。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题；利用系统系数，针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等，同时，一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之，系统可靠度分析研究内容丰富，难度较大。

4.2对结构极限状态分析的改进，除考虑强度极限状态外，还应考虑结构的正常使用极限状态、破坏安全极限状态，以及地震和其他特殊情况下考虑能量耗损极限状态等。

4.3目标可靠度的量化问题。虽然校准法已经部分解决了这个问题，但与实际情况相比，这方面的问题还远远没有解决。

4.4人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成，而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的，这方面事例很多，已成为目前研究热点之一。

4.5在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论，而且，与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。

4.6模糊随机可靠度的研究。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，随着模糊数学理论与方法的完善，模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。五、结语桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。

参考文献

[1] 王超，王金等．机械可靠性工程[M]．北京：冶金工业出版社．1992．

可靠度理论论文范文第2篇

Abstract: Since the 1940s, structural reliability theory has made great progress, especially in many countries have begun to study the structural design specification into a new period, so that the application of structural reliability theory. Based on the literature, from the structure reliability theory study of the history, status quo, the status quo of bridge structural reliability theory research engineering structure reliability trends and other aspects of bridge engineering structure reliability theory research are reviewed.Key words: engineering Structural Reliability Summary

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

对于结构可靠性这一学科，从其诞生到现在已经有了长足的发展：从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性，使得这一理论日臻丰富和完善，并深入渗透到各个学科和领域。一、结构可靠性理论研究历史长期以来，人们就广泛采用“可靠性”这一概念来定性评价产品的质量。这种靠人们经验评定其产品可靠、比较可靠、不可靠，没有一个量的标准来衡量。1939年，英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中，首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h，这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标[1]；二战后期，德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则，将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积，从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%[2]；1942年，美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间，军用电子设备的大量失效使美国付出了相当惨重的代价。于是引起了美国军方对可靠性问题的高度重视，同时率先对可靠性问题进行了系统地研究，并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”，简称AGREE(Advisory Groupon Reliability of Electronic Equipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年，国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56，协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来，可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械设备、动力、土木建筑、冶金、化工等部门[3]。结构可靠性理论的产生，是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志，在结构可靠度理论发展初期，只有少数学者从事这方面的研究工作，如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题；1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法，这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1926～1929年，前苏联的哈奇诺夫和马耶罗夫制定了概率设计的方法，但当时方法不够严格，因此，未付诸实施。1935年斯特列律茨基，1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章，结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是，弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”[4]一文，奠定了结构可靠性的理论基础。从20世纪40年代初期到60年代末期，是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入，经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期，结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用，其原因如下[5]：1．传统的确定性结构设计方法当时在人们头脑中根深蒂固，认为没必要改变已用的结构设计方法，而且，结构的失效很少发生，即使发生结构失效，绝大数是由于人为差错造成的，并非结构设计方法问题。2．基于概率理论的结构设计方法似乎比传统的确定性结构设计方法麻烦，涉及到当时比较难处理的统计数学问题。3．当时有用的统计数据极少，不足以定义重要的荷载、强度的尾部分布。除上述妨碍结构可靠性理论应用的原因外，当时结构可靠性理论本身也面临两大难题：（1）结构可靠性理论所采用的数学模型不足以完全准确地反映应用情况，即模型误差是未知的。（2）即使是对一个简单的结构，其失效模式可能多到难以计数，更不用说进行可靠度分析。因此，二十世纪60年代初期，许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题，他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价，康奈尔（C.A.Cornell）等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法，并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法，利用结构的可靠指标β，而不是失效概率Pf，，作为结构可靠性的一种量度量，使结构的可靠性理论达到实用的目的。二、国内外工程结构可靠性理论研究现状二十世纪70年代至80年代，是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期，自从康奈尔（C.A.Cornell）提出了一次二阶矩法之后，林德（N.C.Lind）根据康奈尔（C.A.Cornell）的可靠指标，推证出一整套荷载和抗力安全系数，这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后，德国的拉克维茨（R.Rackwitz）和菲斯勒（B.Fiessler），对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法，这种方法经过系统改进之后，作为结构安全度联合委员会（JCSS）的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳，我国的《建筑结构设计统一标准》（GBJ 68-84）[6]也是以该方法作为可靠性校准的基础[7]。

三、桥梁结构可靠性理论研究现状桥梁可靠性设计要解决的问题是[8]：在结构承受外荷载和结构抗力的统计特征已知的条件下，根据规定的目标可靠指标，选择结构(构件)截面几何参数,使结构在规定的时间内，在规定的条件下，保证其可靠度不低于预先给定的值。可靠性的数量描述一般用可靠度。我国对结构可靠度的研究只限于理论方面，且侧重于可靠度设计方面，对结构耐久性方面的研究，特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估，准确预测出其剩余寿命，才能保证结构在寿命延续期内的安全性，节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中，存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护，使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来，国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致，从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性，减少早期桥梁病害，从而节约后期桥梁的维修费用，因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切[9]。四、工程结构可靠性理论研究发展趋势进入二十世纪80年代后，结构系统的可靠性理论研究工作已经成为结构工程中的研究热点，并已出版了许多专著，对于复杂的结构系统可靠度分析和先进的计算方法蓬勃发展。概括而言，如下几方面是结构可靠度理论研究的热点：1．结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题，许多学者对此从不同角度进行了研究，提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题；利用系统系数，针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等，同时，一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之，系统可靠度分析研究内容丰富，难度较大。2．对结构极限状态分析的改进，除考虑强度极限状态外，还应考虑结构的正常使用极状态、破坏安全极限状态，以及地震和其他特殊情况下考虑能量耗损极限状态等。3．目标可靠度的量化问题。虽然校准法已经部分解决了这个问题，但与实际情况相比，这方面的问题还远远没有解决。4．人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成，而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的，这方面事例很多，已成为目前研究热点之一。5．在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论，而且，与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时，经典的结构可靠性理论，在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。6．模糊随机可靠度的研究[10]。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，随着模糊数学理论与方法的完善，模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。五、结语桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。参考文献[1] 王超，王金等．机械可靠性工程[M]．北京：冶金工业出版社．1992．[2] 刘惟信．机械可靠性设计[M]．第一版,北京：清华大学出版社．1995．[3] 拓耀飞，李少宏．论结构可靠性的发展[J]．榆林学院学报．2006,16(4):32-35．[4] A.M.Freudenthal,Safety of structures,Trans.ASCE,112(1947) ．[5] 刘玉彬．工程结构可靠度理论研究综述[J]．吉林建筑工程学院学报,2002,19(2):41-43．[6] 中华人民共和国国家标准．建筑结构设计统一标准(GBJ 68－84)．北京,1985．

[7] 贡金鑫，赵国藩．国外结构可靠度理论的应用与发展[J]．土木工程学院．2005,38(2):1-7．

[8]张建仁，刘扬．结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用[M]．北京：人民交通出版社．2003．

可靠度理论论文范文第3篇

关键词：工程结构 可靠度 综述

对于结构可靠性这一学科，从其诞生到现在已经有了长足的发展：从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性，使得这一理论日臻丰富和完善，并深入渗透到各个学科和领域。

一、结构可靠性理论研究历史

长期以来，人们就广泛采用“可靠性”这一概念来定性评价产品的质量。这种靠人们经验评定其产品可靠、比较可靠、不可靠，没有一个量的标准来衡量。1939年，英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中，首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h，这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标[1]；二战后期，德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则，将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积，从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%[2]；1942年，美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间，军用电子设备的大量失效使美国付出了相当惨重的代价。于是引起了美国军方对可靠性问题的高度重视，同时率先对可靠性问题进行了系统地研究，并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”，简称AGREE(Advisory Groupon Reliability of Electronic Equipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年，国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56，协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来，可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械设备、动力、土木建筑、冶金、化工等部门[3]。

结构可靠性理论的产生，是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志，在结构可靠度理论发展初期，只有少数学者从事这方面的研究工作，如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题；1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法，这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1926～1929年，前苏联的哈奇诺夫和马耶罗夫制定了概率设计的方法，但当时方法不够严格，因此，未付诸实施。1935年斯特列律茨基，1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章，结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是，弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”[4]一文，奠定了结构可靠性的理论基础。

从20世纪40年代初期到60年代末期，是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入，经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期，结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用，其原因如下[5]：

1．传统的确定性结构设计方法当时在人们头脑中根深蒂固，认为没必要改变已用的结构设计方法，而且，结构的失效很少发生，即使发生结构失效，绝大数是由于人为差错造成的，并非结构设计方法问题。

2．基于概率理论的结构设计方法似乎比传统的确定性结构设计方法麻烦，涉及到当时比较难处理的统计数学问题。

3．当时有用的统计数据极少，不足以定义重要的荷载、强度的尾部分布。

除上述妨碍结构可靠性理论应用的原因外，当时结构可靠性理论本身也面临两大难题：

（1）结构可靠性理论所采用的数学模型不足以完全准确地反映应用情况，即模型误差是未知的。

（2）即使是对一个简单的结构，其失效模式可能多到难以计数，更不用说进行可靠度分析。

因此，二十世纪60年代初期，许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题，他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价，康奈尔（C.A.Cornell）等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法，并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法，利用结构的可靠指标β，而不是失效概率Pf，，作为结构可靠性的一种量度量，使结构的可靠性理论达到实用的目的。

二、国内外工程结构可靠性理论研究现状

二十世纪70年代至80年代，是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期，自从康奈尔（C.A.Cornell）提出了一次二阶矩法之后，林德（N.C.Lind）根据康奈尔（C.A.Cornell）的可靠指标，推证出一整套荷载和抗力安全系数，这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后，德国的拉克维茨（R.Rackwitz）和菲斯勒（B.Fiessler），对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法，这种方法经过系统改进之后，作为结构安全度联合委员会（JCSS）的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳，我国的《建筑结构设计统一标准》（GBJ 68-84）[6]也是以该方法作为可靠性校准的基础[7]。

三、桥梁结构可靠性理论研究现状

桥梁可靠性设计要解决的问题是[8]：在结构承受外荷载和结构抗力的统计特征已知的条件下，根据规定的目标可靠指标，选择结构(构件)截面几何参数，使结构在规定的时间内，在规定的条件下，保证其可靠度不低于预先给定的值。可靠性的数量描述一般用可靠度。我国对结构可靠度的研究只限于理论方面，且侧重于可靠度设计方面，对结构耐久性方面的研究，特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估，准确预测出其剩余寿命，才能保证结构在寿命延续期内的安全性，节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中，存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护，使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来，国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致，从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性，减少早期桥梁病害，从而节约后期桥梁的维修费用，因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切[9]。

四、工程结构可靠性理论研究发展趋势

进入二十世纪80年代后，结构系统的可靠性理论研究工作已经成为结构工程中的研究热点，并已出版了许多专著，对于复杂的结构系统可靠度分析和先进的计算方法蓬勃发展。概括而言，如下几方面是结构可靠度理论研究的热点：

1．结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题，许多学者对此从不同角度进行了研究，提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题；利用系统系数，针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等，同时，一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之，系统可靠度分析研究内容丰富，难度较大。

2．对结构极限状态分析的改进，除考虑强度极限状态外，还应考虑结构的正常使用极状态、破坏安全极限状态，以及地震和其他特殊情况下考虑能量耗损极限状态等。

3．目标可靠度的量化问题。虽然校准法已经部分解决了这个问题，但与实际情况相比，这方面的问题还远远没有解决。

4．人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成，而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的，这方面事例很多，已成为目前研究热点之一。

5．在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论，而且，与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时，经典的结构可靠性理论，在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。

6．模糊随机可靠度的研究[10]。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，随着模糊数学理论与方法的完善，模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。

五、结语

桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。

参考文献

[1] 王超，王金等．机械可靠性工程[M]．北京：冶金工业出版社．1992．

[2] 刘惟信．机械可靠性设计[M]．第一版，北京：清华大学出版社．1995．

[3] 拓耀飞，李少宏．论结构可靠性的发展[J]．榆林学院学报．2006，16(4):32-35．

[4] A.M.Freudenthal，Safety of structures，Trans.ASCE，112(1947) ．

[5] 刘玉彬．工程结构可靠度理论研究综述[J]．吉林建筑工程学院学报，2002，19(2):41-43．

[6] 中华人民共和国国家标准．建筑结构设计统一标准(GBJ 68－84)．北京，1985．

[7] 贡金鑫，赵国藩．国外结构可靠度理论的应用与发展[J]．土木工程学院．2005，38(2):1-7．

[8]张建仁，刘扬．结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用[M]．北京：人民交通出版社．2003．

可靠度理论论文范文第4篇

关键词 机械；可靠性设计；可靠性设计内涵；现代可靠性设计

中图分类号 TH122 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）102-0170-01

1 机械可靠性设计的内涵

机械可靠性的研究实际上源自于上世纪50年代对于电子产品的可靠性研究，其在各国率先开展的领域无一例外都是军工或航空航天领域。随着经济社会的不断发展，可靠性设计早已进入民用领域，并成为经济竞争的一大焦点。与常规的基于强度的机械设计相比，可靠性设计着重考虑了机械产品或零件的尺寸、材料以及其所承受的载荷的分散性和随机性，将原本基于强度理论的两个极端标准：载荷超出材料强度即不安全、载荷未超过材料强度即安全，转变为“安全的概率有多大”、“达到预期寿命的可能性有多大”，这种基于概率的可靠性设计思想和方法，是机械设计的一大进步。

所谓的机械可靠性，指的是机械系统或产品在规定的使用条件下、规定的时间内完成规定功能的能力，是衡量一种机电产品质量的重要指标。根据目前公认的定义，其内涵可以从4个层面进一步解释：机械系统或产品是可靠性设计的对象，其含义是广义的，既可以指整套的机械系统，也可以指单个设备、零件或是子系统；规定的时间是可靠性设计的核心，因为可靠性是产品的时间质量指标，是产品质量能够维系多长时间的标准，一般而言产品的可靠性会随着时间的增加而减小；规定的使用条件是可靠性设计的前提，不同的使用条件其可靠性设计就肯定不同，离开了规定的条件，谈论可靠性就毫无意义；规定功能是可靠性设计的实质，可靠性设计是在保证机械系统的使用功能的前提下，尽量延长其使用功能的存在时间。

2 机械可靠性设计的特点和基本理论

通常来讲，机械可靠性的设计具有以下几个特点：

2.1 机械产品种类繁多，可靠性要求不一

机械产品根据用途的不同千差万别，其组成结构和运行原理也各不相同，有的机械产品还需要特殊的零件。对于不同的使用要求，不同的零件，不同的机械结构等，可靠性设计的要求肯定也不相同，其计算方法或适用的理论也不同。

2.2 使用条件复杂，基本载荷确定困难

机械产品在使用过程中各个系统、零件所承受的载荷类型和载荷大小在很多情况下会随着工况的变化而发生变化，其载荷谱的确定需要经过长期反复的实验来确定，而实际中不可能对每一个系统或零件进行长期的载荷变化实验，因此对于机械产品的载荷谱确定存在一定的困难，对进一步的可靠性设计造成障碍。

2.3 可靠性设计受外部因素影响大

机械产品的可靠性不仅受设计因素的影响，还受到使用环境因素、产品的制造过程、制造工艺水准或稳定性的影响，这些不确定因素的存在也给可靠性设计带来了困难，在进行最初的可靠性设计中需要将这些外部因素的影响考虑在内。

2.4 机械零件连接状态变化

机械产品一般都是由许多功能不同的零件组成的，这些零件通过螺栓、键、铆等连接形式相互连接起来。在机械可靠性设计中，这些连接形式都被当作是一个虚拟的零件，这个虚拟的零件对机械系统的可靠性影响很大，也是机械可靠性设计的重要内容之一。但是这些连接方式的连接状态是根据装配工艺水平、装配工人的熟练程度、装配方法等的不同而不断变化的，连接状态的变化会影响到连接质量的优劣，这也是机械可靠性设计需要特别注意的一点。

我们知道，机械可靠性的设计理论是机械产品可靠性的基础，是进行准确有效可靠性设计的关键及保证。针对不同的机械产品和使用功能，可以采用不同适用的可靠性设计理论与方法。机械可靠性设计中最基本的理论是应力-强度相干理论，这个理论确立了机械零件所受载荷与其可靠性之间的基本关系；为解决应力-强度相干理论在实际应用的困难，在其基础上陆续发展出了广义可靠性概率理论、矩方法和以矩方法为基础的可靠性理论、R-F理论等等，具体的可靠性设计方法包括响应面法、支持向量机法、最大熵方法、随机有限元法和非概率分析方法等，内容涉及静强度设计，疲劳强度设计，有限寿命设计等，对象关联结构系统、机构系统、振动系统等多方面的机械产品可靠性设计。

3 现代可靠性设计方法

随着现代科学技术的发展和进步，机械产品设计中使用到的新知识、新方法、新理论、新材料、新工艺等越来越多，机械产品的更新换代周期也越来越短，结合先进的数学理论和计算机辅助技术，近年来出现了许多现代机械可靠性设计方法，成为解决复杂的机械设计问题的一种有效工具。

3.1 基于灵敏度的可靠性设计方法

在现代的机械产品可靠性优化设计，灵敏度分析与重分析和再设计已成为一种实用的设计方法。所谓的灵敏度分析，指的是在进行复杂机械产品结构系统的设计时，由于牵扯到诸多不同的物理和几何参数，如果对设计方案进行了一次修改，那么设计人员总是会希望了解修改哪些参数对产品特性影响较大，即机械产品的特性对哪些参数的敏感程度较大，对于这种机械产品特性对设计参数敏感程度的分析，就是灵敏度分析。

通过进行灵敏度分析，若研究发现某因素对产品失效有较大的影响，则在设计制造过程中就要严格加以控制，使其变化较小以保证产品有足够的安全可靠性；反之，如果某因素的变异性对产品可靠性的影响不显著，则在进行可靠性设计时，就可以把它当作确定量值处理以降低分析的复杂程度。这种基于灵敏度的机械可靠性设计，能够明确产品随参数变化的改变量，然后再有针对性地进行设计，可以大大提高机械可靠性设计的效果和准确性，达到优化产品的性能特性，延长其使用寿命的目的。

3.2 基于稳健性的可靠性设计方法

在上述基于灵敏度的可靠性设计方法基础上，我们可以递进得到一种通过极小化灵敏度的基于稳健性的可靠性设计方法。这种设计方法的基本思路是：减少尽可能多的对产品使用特性灵敏度大的因素，尽量设计出允许更大容差的产品而同时具有较低的成本，即使所设计的产品具有对设计参数变化的强不敏感性，即稳健性。上述的基于稳健型的可靠性设计在最大程度上避免了以往改动设计方案就要重新投入人力、物力和财力进行测试试验分析的不必要损失，减少了可靠性设计中的盲目性。

参考文献

[1]潘爽.浅谈机械产品可靠性设计[J].电子机械工程，2006，1.

可靠度理论论文范文第5篇

【关键词】机械零件；结构设计；可靠性；分析

很久以来，人们便利用可靠性分析评判产品质量，在初始评判阶段，单纯地依赖人们的工作经验来评判产品是否可靠，此时并没有规范化的衡量指标。可靠性分析从以概率论为基础的随机可靠性过渡到以模糊理论为基础的模糊可靠性，又过渡到非概率可靠性，直到今天的混合可靠性，现阶段的可靠性主要包含结构系统、模糊以及非概率这三种理论，这表明可靠性发生了一定的转变，并取得了进步，对于结构繁琐的复杂参数而言，由最初的概率以及非概率可靠性分析到现在的可靠性灵敏度分析，将可靠性分析理论变得日益成熟，并被广泛地应用到不同领域中。目前，可靠性已经成为影响产品效能的主要因素之一，它与国民经济发展和国防科技紧密相连，具有宽泛的研究范围和广阔的应用前景。

一、可靠性概述

机械零件结构设计的可靠性建立在传统设计之上，将与待设计对象相关的参数等要素进行一定的处理，使之转变成随机变量，参照设计原则构建概率数学模式，依据概率论、统计学理论和强度理论，计算出机械零件出现破坏的概率公式，然后参照公式明确该可靠性条件下的零件外观尺寸、使用寿命，在满足基本的运行使用要求的同时，还能获得最理想的设计参数，这有效填补了常规设计中的缺陷，并使得设计方案更加真实、可行。现阶段，可靠性设计被大范围地应用在飞机、汽车等关键产品以及机械零件结构设计中，它具有以下特点：

1.人为应力以及强度均属于随机变量，在设计的过程依据不同标准的设计要求，合理选择相应的特征函数，除了要考虑均值，还应考虑离散性，通过概率统计方法计算；

2.人为设计的机械产品不可避免地存在失效概率，在实际设计过程中应依据实际需求提前监控失效概率可靠性，全面考虑所有参数的随机性和分布规律，进而准确映射机械零件的实际工作状态；

3.可靠性设计分析与普通的安全系数法相比，更加合理，通过这种设计方法可获得最理想的设计，而安全系数法较为保守。由此可知，机械零件结构设计的可靠性分析可获得较为理想的结构，并节省材料成本、缩减加工制作时间，为机械加工制造创造更多的经济效益。

二、可靠性分析理论

在机械零件结构设计过程中，零件材料的极限应力属于随机变量，且该随机变量服从概率密度函数，而工作在机械零件危险截面的工作应力也属于随机变量，这两个随机变量有各自服从的概率密度函数，然后再借助强度应力理论推算相应的可靠性或者设计出该可靠性条件下的零件外形尺寸。可靠性分析中以概率论、统计学等理论知识为基础，主观人为因素作用较小，全面综合了外部环境变化，与实际生产更加接近，具有广阔的应用前景。

三、机械结构设计的可靠性分析

在机械产品的生产制造过程中，质量提高、设计理论优化、技术改进、设计周期缩短等至关重要，以上内容与可靠性紧密相连。可靠性分析贯穿于机械产品设计全过程，这表明可靠性分析已经步入实用阶段。目前，机械零件结构设计的可靠性分析研究已经成为机械制造中的主要研究题目，大量理论文献有力地证实机械零件结构设计的可靠性分析理论趋于成熟，未来将朝着以下方向发展。

（一）可靠性灵敏度设计

可靠性灵敏度设计建立在可靠性之上，有效映射不同设计参数对机械零件的实际影响程度，进而确定对机械零件灵敏度影响程度最大的随机变量，并重新分析和设计此参数。预估设计变量变差以及约束变差对产品效能指标的影响程度，调整对产品设计参数影响程度相对较大的设计参数，进而使产品失去对因素变差的灵敏性。这种设计以极限状态方程为基础，然后求解出设计参数相应的偏导数，获得灵敏度计算公式，从而明确每个设计参数的灵敏度，并以此为依据，不断修整设计，调整参数。

（二）可靠性优化设计

可靠性优化设计也是建立在可靠性之上，这种设计模式不仅能够更好地满足产品投入使用过程中的可靠性，还能优化产品外观尺寸、加工成本以及安全性等参数，进而使产品预估效能更加接近实际效能。此种方法有效融合可靠性分析理论和规划方法，以可靠度为基础构建优化目标函数，调整机械零件的外形尺寸、成本等参数，实现最小化，然后以刚度、强度等设计要求充当约束条件，构建数学模式，参照数学模型合理选择具体的优化方法，最终求解最理想的设计变量。

（三）可靠性试验

现阶段，可靠性理论趋于成熟，然而可靠性试验尚不健全。可靠性试验是一种考察、分析和评判产品可靠性的手段，旨在通过可靠性试验及时发现产品设计、原材料以及加工工艺存在的缺陷，进而进一步完善产品，提升成功率，降低维修养护成本，判断其是否满足可靠性定量要求。然而一旦具体的设计方案出现变更，则应重新开展试验分析，造成了不必要的资源浪费，因此，我们应充分利用高性能软件，缩减试验次数，节省成本。

结语

可靠性是衡量产品效能的动态指标，目前，可靠性贯穿于现代机械设计全过程，因此，可靠性分析是机械工业发展的主要研究方向，对于机械工程而言，掌握越多的可靠性理论，便会较少地应用主观经验，产品机械结构设计也会更加合理，这也是机械工程中的根本目标。机械零件结构设计的可靠性分析正处在发展阶段，在具体的应用过程中还存在一些细节问题，仍需要我们进一步探索。

参考文献

[1]卓红艳，刘志强，金晓等.基于机械结构产品的可靠性设计分析[J].工业控制计算机，2013，26（3）：124-125.

[2]张义民.机械可靠性设计的内涵与递进[J].机械工程学报，2010，46（14）：167-188.

可靠度理论论文范文第6篇

关键词：结构可靠度

Abstract: the structure in the provision of time, under specified conditions, the completion schedule to the probability of function called structure reliability. Under normal use for the safety of the structure are needed for more high, through to the related standard of study and understand, simple talk about next individual not mature view.

Keywords: structure reliability

中图分类号：P624.8文献标识码：A 文章编号：

前言:可靠度理论是分析结构安全性的一种有效手段。我国已颁布统一标准，要求结构设计规范按可靠度理论设计。70年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计规范分别采用不同的设计方法体系，在安全度的表达形式上互不相同，给设计或教学都造成不便，80年代用可靠度理论率先加以统一。但是，对规范是否真正采用可靠度理论，以及这一理论能否将各种结构的安全度的统一，业内有着不同的理解。

1 规范确实采用了可靠度理论

认为我国规范采用了先进的可靠度理论，用失效概率度量结构的可靠性，通过将抗力和作用效应相互独立。将随机过程化为随机变量并以经验为校准点，成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中，这是我国规范先进性的一种表现。工程设计采用可靠度理论为国际标准组织（ISO）所提倡，是国际上大势所趋；多次国际安全度会议也倾向于采纳ISO提出的在设计规范中采用可靠度理论的原则。

2 可靠度理论先进，但规范完全采用仍有一定的局限性

认为可靠度理论是分析和度量结构安全性的一种先进手段，但在应用上还有其局限性，理论本身也有一些方面未能突破，比如结构可靠度分析的三个约束条件：将抗力与作用效应分离，将随机过程变为随机变量，以及将截面承载力的安全指标β作为结构的可靠指标，随着认识的发展都值得质疑。

用概率可靠度理论需要进行大量数据统计，但不论荷载统计或抗力统计都还存在一些问题，规范安全度还需考虑将来可能出现的荷载变化。可靠度理论强调三个正常，即正常设计、正常施工和正常使用，但正常和不正常有时不易界定。匆忙地将可靠度理论推广于各种规范，会带来一些不必要麻烦，比如地基基础规范中，地基承载力强度的设计值竟比标准值还高，抗震设计规范中不得不引入调整系数。又如地下结构的荷载与其作用效应高度耦合，其不确定性远大于荷载本身的不确定性、结构构件尺寸的不确定性。有的专家指出，水工结构的大坝设计目前只有苏联用可靠度理论，其它国家都用安全系数k大坝在不同工作条件下的温度。渗透压力很难用统计确定，影响坝基稳定的地基软弱夹层及其分布也很难凭少数钻孔取样确定其统计特性，所以用可靠度理论估计不了坝体的安全度。将可靠度理论用于铁路工程结构规范要确定火车的荷载谱，现在花了很大力气已取得上万条荷载谱，统计出了50年最大可能荷载，可是今后铁路上的火车荷载及其变化，更多地由铁路部门指令所确定，与那些统计多不相关。

3 结构需要多大的安全储备才算理想？

多大的安全度才算够？这是一个探讨已久的国际性课题。所谓“安全”，包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行，即所谓的“强度”和“功能”二原则，结构安全度还应保证结构有修复的可能，加上“可修复”则为三原则。由于不同标准对安全度的表示方法不一样，所采用的抗力计算公式也不一致，要准确估计不同标准之间安全程度的差异比较困难。有的专家认为，我国规范与欧洲模式规范相比，可靠度只是偏低一些，并在可接受的范围内；另有专家认为，我国规范的安全度要比欧美规范低20％～40％；也有专家认为，如果再考虑到荷标准值的差异，对于有些建筑物楼层，安全储备相差远不止40％。解放后，我国结构设计安全度历次变更，现在的安全度低于50年代。

对于以上意见，本人看法如下:结构设计的首要任务是选用经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。结构的安全度通常指安全系数或可靠指标，实际上只是对结构截面强度安全的一种度量，与此相关的还有荷载和材料强度标准值的取值。有些设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系。结构构造。结构材料、结构维护、结构耐久性、以及从设计，施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足，抗偶然作用和防倒塌能力差；或者计算图形和受力路线不明确，造成局部受力过大：或者混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄，消弱了结构耐久性；这些都会严重影响结构的安全性；有的城市桥梁虽然满足设计规范的强度要求仅用了5-10年就因耐久性出了毛病影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性，并要对施工单位提出具体要求。

现在有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少，重视强度极限状态而不重视使用极限状态，重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。设计人员不能只套规范，应该根据不同的设计对象，不同的环境和使用条件，发挥自己的才智和创造性；规范再详细也不能包罗本来应由设计人员自己去解决的各种问题。此外，不同的结构体系针对其特点需有特殊的布局与构造，例如预制预应力多孔空心板的楼面结构，板端应考虑墙的嵌固约束，并配置负钢筋以防止端部开裂而造成脆性剪切破坏，可是过去多按简支设计而出现端部裂缝，造成大面积隐患。在新材料。新工艺。新技术应用中，有许多专门技术需有专业公司合作配合，如有特殊防腐蚀要求的后张预应力筋或混凝土等。

发达国家的规范多是推荐性的，对设计人员只起帮助指导作用，结构工程千变万化，规范不可能取代设计人员所必需的理论知识、经验和判断，设计人员必须自己承担设计的全部责任，可以不受推荐性规范的约束。我国的设计规范则是强制性的，是设计人员必须遵守的法律，如有违反，一切责任由设计人自负，而出了事故，设计人员也可凭规范推卸责任。强制性规范的不足之处是，不能灵活适应设计中遇到的各种情况，难以照顾到设计者可能遇到的各种特殊问题，而且客观上不利于发挥调动甚至限制设计人员的创造性。

长期以来，我国规范由政府部门管理，随着政府机构精简和政府功能转变，有人担心在规范管理的力度上会否削弱。今后可否借助各种学会、协会的积极性，委托学会、协会来编制和管理，而政府部门则起批准监督作用。在规范的编订和管理上，如何能更好地适应既是社会主义。又是市场经济的体制，有必要作细致的研究。

4 结语

易施工、力结构布置要尽量齐整,力传递直接，结构要稳定且有足够的刚度,并注意裂缝，耐用.维修少等方才是最优的结构设计.

参考文献

可靠度理论论文范文第7篇

关键词：体育测量；可靠性；统计推断；误差模型

中图分类号：G804.49文献标识码：A文章编 号：1007-3612(2007)05-0651-03

经典测量理论的基础是误差模型，体育测量科学性的基本理论(非参数方法除外)是建立 在误差模型基础之上的统计推断理论，深刻理解测量“三性”的误差模型、掌握其统计推断 原理和方法是学习和正确运用体育测量理论的关键。本文拟针对体育测量的可 靠性理论，通过对各类误差模型的具体分析，讨论其统计推断的原理和方法。

1总体误差模型与可靠性定义

对任意一个个体，设其真值为T，测量值为X，测量误差为e，则误差模型［3］为 ：

模型假定：e与T是独立的，即测量误差大小与个体无关。

模型(1)是测量理论中最基本的误差模型，是测量理论的基础，建立在此基础之上的可 靠性定义具有最一般性。定义可靠性系数［2］为：

其中σX2是测量值的方差，σT2是真值方差，σ2为测量误差方差。

模型(1)是最一般的误差模型，对于不同类型的测验(尤其是对于重复测量)，误差模型 的形式也不一样。

2测验的误差模型与可靠性度量

关于测验的总体，测验的频数等概念在文献［3］中已有具体阐述，我们按测验的两 种基本类型分别讨论其误差模型及可靠性的度量。

2.1频数等于1的测验 如果测验的频数等于1，即测验本身只有1次测量，但在检验测验可靠性时，需要进行若 干次重复测量，我们根据重复测量次数的不同，分“两次重复测量”和“多次重复测量”两 部分讨论。

2.1.1两次重复测量对于测验总体内的任意一个个体，真值为T ，两次测量值分别为X和X′，则两次测量的误差模型为其中e和e′为测量误差，并且与T独立。

记X与X′之间的相关系数为ρ，可以证明［5］

(4)式说明，对于频数等于1的测验，两次重复测验值之间的相关系数即为测验的可靠性 系数。 2.1.2多次重复测量设重复测量次数为m(m≥3)，则m次重复测 量的误差模型为

其中ei(i=1, 2, …, m)的均值为0，方差为σ2，并且ei与T独立。因此Var(Xi)=σT2+σ2i=1, 2, …, m (6)即σX2=σT2+σ2投稿日期：2005-06-03基金项目：安徽省教育厅人文社科项目（2001JW118）。作者简介：魏登云(1963-)，男，安徽肥东人，硕士，教授，硕士 研究生导师，研究方向体育计量学的理论与实践。可见，可靠性系数依然为：R0=1-σ2σX2=1-σ2σT2+σ2(7)

其中σX2是一次测量值的方差。

(7)式说明，对于频数为1的测验，可靠性系数是一次测量的可靠性系数(总体可靠性系 数)。

2.2频数大于1的测验 设测验的频数为k(k>1)，并且假定测验值是k次重复测量值的均值。类似于模型(5)，有从而其中。

易见e与T独立，并且e的均值为0，方差为σ2k， 则σ2X=σT2+σ2k( 9)X为测验值，因此(8)式即为频数为k的测验的误差模型，可靠性系数为公式(10)给出了在误差模型(8)之下，频数为k的测验的可靠性系数的度量方法。

公式(4)、(7)、(10)给出的均为总体可靠性系数，应用中需要借助样本对总体可靠性系 数进行估计，即可靠性检验。

3随机样本的误差模型与可靠性检验

3.1随机样本的误差模型 设有来自测验总体的n个个体，个体真值为Ti（i =1, 2, …, n），每个个体均有m次重 复测量值则便是 来自测验总体的一个样本，误差模型为m(11)其中误差eij与真值Ti独立，且,)的均 值为0，方差为σ的方差为。令，则由模型(11)还可以看出

3.2有关参数的估计样本数据列于表1。

为了检验可靠性，需要对误差方差σ2和真值方差σ2T作出估计。

根据误差模型(11)可知，是的无偏估计，即由公式(14)得从而即E(MS内)=σ2(15)公式(15)说明，组内方差MS内是误差方差σ2的一个无偏估计量。

根据公式(13)可以看出，是的一个无偏估计量，即结合公式(15)和(16)，可以得到σT2的一个无偏估计量σ^T2=1mMS间-1mMS 内(17)

3.3可靠性的检验 有了σ2的估σT2计量之后，我们来考虑对总体可靠性系数的估计，估计方法与原始 数据中重复测量次数有关。以下按重复测量次数分两种情况。

3.3.1两次重复测量 如果原始数据来自对n个个体的“测量――再测量”，则根据(4)式，对于频数等于1的 测验，可用样本相关系数r估计总体可靠性系数［2］，即R0^=r(18)

对于频数为k(k>1)的测验，可用斯皮尔曼―布朗公式预测可靠性系数［6］

3.3.2多次重复测量 若原始数据来自于对n个个体的m(m>2)次重复测量，测量数据如表1。设测验的频数为k( k≥1)。根据公式(10)、(15)和(17)，得可靠性系数的估计量内

由上式不难看出，若测验的频数等于1，即k=1，则R^0=MS间-MS内MS间+(m-1)MS内

若测验的频数等于m，则R^0=MS间-MS内MS间=1-MS 内MS间(

值得注意的是：在不少文献中，频数等于1的测验，可靠性系数估计量用如下公式R=1-MS内MS总 (23)在文献［2］中已经证明了上式估计量是总体可靠性系数的一个相合估计，即在大样 本情况下，公式(23)才可以作为总体可靠性系数的估计量。对于小样本，公式(23)是不合适 的。事实上，MS总=n(m-1)nm-1MS内+n-1nm-1MS间

由公式(15)和(16)知即MS总是σX2的有偏估计，而且是偏小。因此，(23)式给出的估计量是总体可靠性系 数的一个有偏估计，而且重复测量次数m越大，估计的偏差越大。只有在样本含量n很大时， 偏差才较小。

4结论

可靠度理论论文范文第8篇

论文关键词 文件 检验结论 证据价值

文件检验结论是一种利用专门知识和技术手段做出的鉴别和判断，其鉴定人主要是由公安机关、法院和检察院指派或者进行聘请的，所指派的人会根据案件的专门性问题进行分析和检验，从而得出的一种鉴别结果。这种检验结论在司法实践中占据关键地位。

一、文件检验结论的概念

文件检验是司法鉴定中常见的手段和方式，在各种司法诉讼中占据重要地位和作用。司法鉴定的结果往往是由感性的认识发展成为一种理性认识的结论性意见，其本质上是一种对文件的分析判断意见。文件检验结论实际上就是文件检验结果，是司法鉴定结果中的科学证据的一种。在司法鉴定实践过程中，文件检验结论通常表现为多种形式，其中有检验报告、鉴定意见书、鉴定公函、鉴定书等形式加以体现。当文件检验的结果能够满足送检要求时就可以出具文件检验报告，不需要进行进一步的鉴别和判断。出具文件检验鉴定意见书的前提条件是鉴定人对检验材料做不出明确肯定的检验结论时只能以某种倾向性意见作为参考进行分析。此外，鉴定公函主要是以口头方式阐述检验结果。

二、对文件检验结论的证据价值分析

文件检验结论的证据价值主要分为证据效力、质证和认证、法定证据形式三种。

（一）文件检验结论的证据效力分析

文件检验结论的证据效力主要分为证明力和证据能力，其中证明力也是一种证明能力，主要是对证据进行考察，将文件的主要内容认为是证据的真实性和可靠性。文件检验结论是一种科学的证据，利用科学的手段发现、收集，然后揭示出来的一种证据。

对文件检验结论的证明能力进行考察时候，其基础往往是证据和案件之间的联系。文件的物证是一种客观存在的事物，主要对案件发生的事实情况进行反映，一定条件下可以反映案件当事人之间存在的某种联系，将这些集中起来可以作为对案件事实情况进行认识的证据。文件检验的研究对象是文件物证，在专业技术手段的辅助之下可以反映物证和案件之间的客观联系，容易让人们对案件的结果顺利接受。证明能力的大小往往受其科学可靠性的影响，对于文件检验结果的证明能力大小的衡量主要依靠检验结论的可靠性，其受到科学技术等各种因素的影响。对于文件检验结论的可靠性进行考察时候，首先应该对文件的检验人进行考察，包括其资质、检验方法和手段以及仪器。其次，需要判断送检材料的客观真实性，对于有疑问的检验材料进行排除。最后，还要从技术的角度分析客观标准是否达到一定的技术要求和技术标准，只有符合规定的技术标准的前提下才能够得到具有实践检验文件的检验结论。一般情况下，检验材料和检验样本的真实性对于文件检验结果有着至关重要的作用，当样本不真实时，检验结论也会出现问题，对于检验本身有着较大的影响。当检验文件相同的条件下，面对不同的检验机构，检验结论会出现不同的情况。此外，文件检验结论的可靠性受到多种因素的影响，主要源于检验结论是人对事物的认识，其可靠性受到多种因素的限制，主要受到检验人的认识水平和工作经验的影响，检验人员认识不足或者是受到其他因素影响时即使其专业知识相对较高也会导致检验结论的可靠性受到影响。

文件检验结构的证据能力需要证据满足诉讼活动对剧本的要求，也可以是具备准入资格的文件。作为证据使用的材料只有具备证明能力才能够得到法律上的允许，才具有一定的法律效力。诉讼活动中的证据一般都是诉讼人或者是相关诉讼人员提供的证据材料，但是这些材料只有在符合法定采用标准或者是具备法律对证据的基本要求的前提下才能够被采用，才能被纳入到法官认证的范涛，而不是证据能力的考查范围。证据材料如果不合法，即使其具有证明案情的能力，还是不能作为定案的依据。因此，具有证据资格的证据必须具备客观性、合法性和关联性。文件的检验结论必须和案件的事实相关联，只有在合法的情况下才具有证据能力。其中文件检验的客观性主要建立在文件检验依据原理之上，同时还需要在检验技术和检验方法上有一定的科学性。只有依照可靠的检验技术和科学的检验原理才能确保分析的客观性和标准性，最终得到客观的检验结论。对于文件检验结论的客观性进行判断时需要从物质本身的客观反映进行判断，还需要综合考察判断依据的科学性和可靠性。文件检验结论的关联性间接表现为证据的关联性，当事人所提供的证据需要与提供案件的事件和争议事实有一定的关联性。关联性是考察证据资格的重要方面，对于案件事实的证明具有实质性的意义。案件事实和案件的关联性仅仅是证据与案件待证事项关系的存在，不能将其作为事项内在的特征。文件检验结论的关联性主要是看检验结论在案件证明过程中是否具有确定的帮助作用。当一些可疑文件作为案件的物证时，文件结论往往对诉讼双方有着至关重要的作用，直接决定案件的最终判决。文件结论的合法性间接表现为案件证据的合法性，无论是何种证据，都要其形式和来源符合案件的法律规定和要求。

（二）检验结论的质证和认证形式

检验结论在法庭审核中的质证和认证主要是对不可靠的检验结论的屏蔽，确保被采纳的检验结论不存在任何问题。从我国立法和司法的角度来讲，质证就是指诉讼当事人在法庭审核过程中就出现的证件进行对质和核实的一种活动方式。认证是指对案件进行审判过程中法官对诉讼双方提供的证据进行收集和审查判断，以此来确定证据能力和效力。简言之，认证就是法官对证据的认定，通过该种方式来确定证据力的大小。当法官在进行文件检验时候因为缺乏专业知识而不能顺利进行检验时，可以通过诉讼双方在法庭上的有效质证帮助他们对文件检验结论进行取舍的判断。

文件检验结论的质证和认证主要包括多个方面，首先是对检验机构的质疑和认定，我国现有的法律中对鉴定人的法定资格有了明确的取得方式，要规定了鉴定人的知识和经验等，所以，法官对检验机构和检验人员资格进行审查时有一定的章程可遵循。此外，文件检验结果程度的可靠性取决于其分析方法的可靠性，如果采用的仪器和分析方法比较可靠，其结论也就比较可靠。同时，检验人员的主观性也是需要关注的重点方面，我国法律应该对检验人和当事人的厉害关系没有排除的情况下做出的检验结论进行回避。其次是对检验材料真实性的质疑和认定，诉讼过程中，检验材料的真实性和可靠性以及合法性都会使得检验结论的准确性和可靠性受到直接的影响。检验材料真实性出现问题时就会导致检验结论出现错误，此外，检验材料准备不够充分时也会对检验结论的准确性造成影响。所以，需要确保材料来源的可靠，材料的送检和提取过程要符合法定程序的要求和检验者本身的要求。在材料质量和数量上也要严格把关。当材料的检验出现问题时，可以用不同的检验方法对检验材料和样本进行处理，然后实施统一的保管。对于文件的检验应该按照无损到有损的顺序进行检验，对有损的材料进行检验时应该详细说明其检验条件和方式，才能保证材料样本保管的适当性。紧接着是对材料合法性的认定和质疑，对于程序合法性的审核需要本着程序正义的原则进行审查，一旦检验过程的任何一个环节甚至是步骤出现问题时，检验内容就会出现不合法的现象，检验程序也会不合法，最终导致检验结论不会被采纳。因此，检验程序的合法性是检验结论合法的重要保障。最后是对检验方法的认定，看其是否符合行业标准和法定标准。

（三）文件检验结论的法定证据类别归属

一般人认为对于文件的检验结论应该归属于鉴定结论的范围之内，实际上采用这种归类方式往往不会符合客观事实的要求，一定程度上还会造成错误的认识，会影响到诉讼证据的严肃性和科学性，对诉讼实践带来众多的问题隐患。就我国现阶段的法律法规进行审查得知，我国目前还没有专门的证据法，一些关于证据的立法通常是以法律规范文件的部分形式而存在的，体系也是比较完整的。诉讼法依据证据在诉讼中的主要作用将证据划分为七种类型，主要有人证、物证、书证、被害人陈述、犯罪嫌疑人、被告人和辩解、检验笔录和视听资料等。从证据学的角度出发对这些问题进行考虑，将文件中的检验报告可以归纳到结论的鉴定范涛，一般将文件的检验书或者是检验公函作为鉴定咨询结论并非证据进行使用。划分证据类别的归属时，一般将文件的检验报告纳入检查笔录的证据当中，这样进行分类的理由在于勘察检验笔录实际上是对检查活动进行客观记载的事件，这样划分是因为检验报告和勘查笔录不具有证据学上的区别意义。此外，通常将文件检验的鉴定书归属于鉴定结论的范涛之中，文件检验书不会被作为一种诉讼证据进行使用。

三、文件检验结论证据价值的实现探讨

文件检验结论是检验人认识的结果，虽然其本身具有科学性，但并不能说明该检验结果就是正确的，就是科学的。在案件的审查中，受到技术上局限性的影响，诉讼双方往往会对案件的可靠性存在争议，即使在没有争议的情况下也会对案件的其他因素存在疑惑。当可疑文件相同而出现的检验结论不相同时，诉讼双方的质证能够帮助一些缺乏专业知识的法官来决定文件的取舍。所以文件检验结论证据价值需要通过相关制度的完善进行实现。

（一）完善质证法律制度

可靠的文件结论在做出的过程中不仅需要科学的检验方法，更需要具有严谨态度的检验人员，所以对于文件检验结论的质证和认证关键需要完善检验人员出庭询问制度，确保检验人员运用方法的可靠性，能够明确说明其检验具体过程和现象，同时对检验结论可以接受人们的质询。

（二）拓展质证认证的途径

采用多种质证认证方式对文件材料进行识别，以确保检验材料的真实性和可靠性以及检验程序的合法性。对检验结论文本进行审查时需要确保其符合法定的格式，在内容和条理上比较科学可靠。要看文件结论文本是否符合法定的文本格式，内容是否准确无误，是否具有充分的根据和较强说服力的论据，结论文本的条理是否清晰等。

可靠度理论论文范文第9篇

关键词：公路桥涵；加固；可靠性分析

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

中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号

1、引言

近年来我国公路交通得到了迅速的发展。但在公路交通网络中存在大量修建时间较早的旧桥，由于特定的历史背景，很多旧桥存在设计标准偏低和维护保养不足的问题。将这些存在问题的桥涵在经过结构检测与相关的力学计算后进行必要的加固和维修成为路政管理中的重要问题。但对旧桥的加固只是完成了初步的任务。对加固后的桥梁进行承载能力分析，对加固后的效果进行评价对于检验加固工作是否真正起到了效果和积累经验具有重要意义。

2、桥涵结构可靠性评定方法

桥涵结构的可靠性评定是路政管理中的一项常规但重要的任务。在现有的条件下，对公路桥涵的可靠性评定通常有以下几种方法。

2.1外观评定法

该方法是通过汇总桥涵可观察到的缺损情况，在和对桥梁设计资料的对比作为依据对桥涵的可靠性进行评价，操作较为简单，这类方法一般被成为经验方法，其优点是可以考虑一些无法用数据来做定量分析的因素，同时可以通过这些资料的汇总后咨询专家意见。因此这种方法对桥梁的可靠性评价对评价者的工程经验水平要求较高。

2.2规范评定法

桥涵的设计有相应的设计规范，因此对与桥涵的可靠性评估以设计规范作为衡量标准也是可行途径之一。这种方法建立在力学计算的基础上，因此其理论基础较为可靠。但由于桥梁在设计阶段和实用阶段的差异，设计阶段很多未考虑到的不确定因素在桥梁的可靠性评估中不易确定，因此如何平衡二者之间的这种差异是一个较为复杂的问题。

2.3桥涵荷载试验法

这类方法是在桥涵上施加静载或动载，评定在具体工作状态不明确时的桥涵的承载能力。这类方法较为可靠，而且试验的结果非常的直观，在新建桥涵和加固桥涵的质量评定方面运用较多，也被用来作为外观评定和理论计算后桥梁可靠性评定的附加手段。按所加荷载的不同性质，又可分为静载试验法和动载试验法两种。

在这类试验性方法中常用的手段是利用光纤光栅传感器来检测桥梁在使用中的各种变形情况，并据此做出分析和计算。其基本步骤为：在桥面板下部受力钢筋和钢板上布置光栅传感器，并选择测试截面；在桥梁上施加最不利荷载，记录测试截面的内力影响线和位移影响线；通过光栅传感器返回的波长转换得到桥梁在施加荷载后的应力和应变数值，借此评估桥梁的承载能力。

2.4基于结构可靠度理论评定方法

这类方法通过对桥涵极限承载力的状态分析，计算桥涵的失效可能性和可靠性指标等参数，并对桥涵结构的实际承载能力和使用安全性进行评估。其核心思想是分析桥梁所能够承受的承载力极限状态，从概率论和数理统计的角度来为桥梁在未来实际运行中可能发生的破坏情况做出概率评定，并给出一组量化的桥梁可靠性指标。基于结构可靠度理论的桥梁评定方法可以综合考虑确定因素和不确定因素的对桥梁结构可靠性的影响，并可以将这些因素综合成为统一的理论框架。

2.5考虑桥梁荷载历史的可靠性评定方法

这种评定方法考虑的因素更加多样化，利用桥梁在建成后使用过程中的后续信息，用可靠度理论来计算桥梁结构的可靠度和剩余使用寿命。由于荷载试验组织和实施方面需要的人力物力较大，因此常采用在桥梁使用过程中实际曾经承受过的较大荷载，利用验证荷载法、条件概率法等理论手段来评估桥梁的可靠性，并给出量化的计算结果。由于在评定时所采用的荷载为经验荷载，因此在反映桥梁真实承载力方面需要利用一些理论方法对桥梁可能受到的实际荷载进行模拟。

2.6考虑时变性的桥梁可靠度评估方法

这类方法的基本思想是基于结构的可靠性理论，不过更注重于对一些具有时变性的因素，并考虑这种时变性给桥梁的可靠性评估所带来的偏差。因此这种方法实际上属于一种动态性的可靠性评估方法。在实际运用中，常采用的时变因素有桥梁荷载、桥梁的结构抗力和评价的可靠性指标三类。

在考虑因素的时变性特征时，还有一类贝叶斯推断方法。多数的桥梁可靠性评估的思路是利用理论分析、试验或者统计的方法建立某种桥梁寿命的预测模型，但这类方法往往不考虑桥梁加固后新的构件元素，因此蕴涵着可能占主导作用的主观不确定性，而且不能通过重复观测得到这种不确定性的统计规律，采用贝叶斯方法可以解决这个问题。通过综合桥梁现场观测数据和经验预测模型信息，使得所得预测结果具有两者的优点，减小主观不准确性，利用不断收集到的新信息，不断提高桥梁可靠性评估的准确性和客观性。这样为时变可靠度分析提供了一种动态更新的思路。总之这一方法的主旨是从已知的桥梁运行状况来对桥梁未来可能的寿命和承载能力做出概率方面的推断，从而为桥梁的可靠性性评估提供依据。

2.7综合评定法

该类方法通过采集桥涵的各类关键指标，依据相关的技术评定规范来对桥涵的可靠性进行综合评定。主要考察的对象是桥梁上部结构、传力结构、下部结构和地基等的承载力，并对这些构件的承载力进行评估。这种综合评定方法的依据是公路养护技术规范中关于全桥总体技术状况等级评定的相关内容。以这种方法为基础，还可以引入一些较为前沿的研究成果，比如将结构抗力的不确定因素引入其中，从概率论的角度来对桥梁的某处结构可靠性进行定量的分析。

3结语

公路桥涵可靠性分析是对桥梁性能的系统性总结和分析。既可以用在现役桥梁的可靠性评定，也可用于桥梁加固后的可靠性评定。这类工作可为桥梁的设计积累经验教训。可靠性分析方法是这类问题中的重要研究方向，本文中总结了较为常见的桥涵结构可靠性分析的计算方法，其中既有经验性的方法也有理论性较强的方法。在桥梁可靠性的实际评定工作中，可依据所具有的不同条件来选择合适的评定方法。

参考文献

【1】王二磊.高速公路桥涵加固后可靠性研究[D].武汉理工大学硕士学位论文.

【2】卫军,罗扣.基于贝叶斯方法的时变可靠度分析[J].华中科技大学学报,2007,35卷第2期.

可靠度理论论文范文第10篇

【关键词】建筑结构；设计；安全度；理论；建议

【 abstract 】 this paper puts forward the structure design of the concept of the safety degree, and expounds the structure design of the safety degree design theory, this paper discusses the sex also puts forward improvement structure design of the safety degree Suggestions.

【 key words 】 building structure; Design; The safety degree; Theory; suggest

中图分类号：TU3文献标识码： A 文章编号：

前言

安全度是建筑结构设计中最重要的基本问题。从结构设计角度而言，平面形状是三角形的结构迎风面较大，在水平风力作用下，它抗弯曲变形和抗侧移的能力比圆形、椭圆形、正方形、正多边形、十字形、工字形、口字形等平面形式的高层建筑要弱很多，而使得建筑物安全性较差。因此，要保证建筑物的安全，首先要保证建筑结构的安全性。结构设计的首要任务就是选用经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。

概述

从事建筑结构设计的基本目的, 就是在一定的经济条件下, 赋予结构以适当的安全度,使结构在预定的使用期限内,能满足所预期的各种功能要求,一般来说,建筑结构必须满足的功能要求是:1.1 能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用,且在偶发事件中,仍能保持必须的整体稳定性, 即建筑结构需具有的安全性。1.2 在正常时具有良好的工作性能,即建筑结构需具有的适用性。1.3 在正常维护下具有足够的耐久性。上述安全性、适用性和耐久性是建筑结构可靠(或安全)与否的标志,总称为结构的可靠性,对这些性能的度量,即结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构的可靠度(或称安全度)。

2 可靠度设计理论是分析结构安全性的一种有效手段

我国已颁布统一标准, 要求结构设计规范按可靠度理论设计。20 世纪 70 年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计规范分别采用不同的设计方法体系, 在安全度的表达形式上互不相同, 给设计或教学都造成不便,20 世纪 80 年代用可靠度理论率先加以统一。但是,对规范采用可靠度理论,以及这一理论能否将各种结构的安全度都统一在同一体系中,专家们持不同意见：

2.1 认为我国规范采用了先进的可靠度理论,用失效概率度量结构的可靠性,通过将抗力和作用效应相互独立。将随机过程化为随机变量并以经验为校准点, 成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中, 这是我国规范先进性的一种表现。工程设计采用可靠度理论为国际标准组织(ISO)所提倡,是国际上大势所趋; 多次国际安全度会议也倾向于采纳ISO 提出的在设计规范中采用可靠度理论的原则。可靠度理论一样重视经验,可靠度取值用校准法确定。

2.2 认为可靠度理论是分析和度量结构安全性的一种先进手段, 但在应用上还有其局限性, 理论本身也有一些方面未能突破,比如结构可靠度分析的三个约束条件: 将抗力与作用效应分离, 将随机过程变为随机变量,以及将截面承载力的安全指标 β 作为结构的可靠指标,随着认识的发展都值得质疑。用概率可靠度理论需要进行大量数据统计, 但不论荷载统计或抗力统计都还存在一些问题,规范安全度还需考虑将来可能出现的荷载变化。概率可靠度理论会有意或无意地简化、忽略本应考虑但又无法用这一理论处理的因素,如一定程度的人为误以及社会、经济因素等。可靠度理论强调三个正常, 即正常设计。正常施工和正常使用,但正常和不正常有时不易界定。匆忙地将可靠度理论推广于各种规范,会带来一些不必要麻烦,比如地基基础规范中, 地基承载力强度的设计值竟比标准值还高, 抗震设计规范中不得不引入调整系数。又如地下结构的荷载与其作用效应高度耦合, 其不确定性远大于荷载本身的不确

定性、结构构件尺寸的不确定性。以及材料强度不确定性的总和,而前者又难以估计,这时

勉强采用可靠度设计往往徒有形式而无实效。有的专家指出,水工结构的大坝设计目前只有苏联用可靠度理论, 其它国家都用安全系数 k 大坝在不同工作条件下的温度。渗透压力很难用统计确定, 影响坝基稳定的地基软弱夹层及其分布也很难凭少数钻孔取样确定其统计特性, 所以用可靠度理论估计不了坝体的安全度。将可靠度理论用于铁路工程结构规范要确定火车的荷载谱, 现在花了很大力气已取得上万条荷载谱,统计出了 50 年最大可能荷载, 可是今后铁路上的火车荷载及其变化, 更多地由铁路部门指令所确定,与那些统计多不相关。

2.3 认为分项多安全系数设计方法要比可靠度方法更为灵活实用。在确定安全系数时, 同可以利用可靠度理论一起作分析,最后选定合适的系数值。鉴于现行建筑结构设计规范已经采用了可靠度理论, 不足之处可继续改进, 而其设计公式的表达形式又与分项多安全系数基本相似, 所以也不必再回到老路上去。现行可靠度设计规范中的分项系数,其含义可以模糊些,考虑更多的经验因素,这在可靠度理论中也是说得过去的。规范采用可靠度理论应采取实事求是的态度, 能用的尽量用,尚不成熟的将来再用,不宜用行政手段一刀切去追求“统一”。

3 提高建筑结构设计安全度的建议

3.1 当前的建筑物安全事故,与结构设计安全度无关

20 世纪 50 年代的结构设计方法,与现在近似,当时所用的混凝土强度很低,只有110140 号,比现在的 C15 还低。20 世纪50 年代初期施工手段也很落后, 混凝土用体积配合比,人工搅拌,没有振捣器……而当时施工发生安全事故的较少。有一些建筑物,如王府井百货大楼、北京饭店等,使用至今已逾45 年,而且经过了唐山地震影响的考验。因此可以说,现在的安全事故,与结构设计安全度是没有连带关系的。

3.2 结构设计,仍宜提倡节约

关于节约钢材的问题。作为一个结构设计工程师,重要职责之一, 就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。如果将构件截面任意加大,材料用量任意增多,这个工作,建筑师也能做。在发达国家, 节约材料也是工程师所追求的。1998 年美国《商业周刊》登载由美国建筑师学会(AIA)举办的最佳建筑设计竞赛“,节省材料”是该次竞赛的主题之一。纽约时报新印刷厂的设计, 因采用规则的矩形平面和常规材料,节约五千万美元而获奖:又如香港中

国银行(贝聿铭设计)因其结构方案布置得当,比同样高度的其他结构大量节约钢材, 所以若干个杂志上都发表文章加以表扬。

3.3 我国规范中的构造规定,并非都比别国低

我国规范规定的是最低用钢量,设计者一般根据结构重要性,予以适当提高,所以下能以此来判定我们在工程中的材料用量,更不能以我们的最低值来与人家比。我国规范规定的柱子最小含钢量力 0.4%, 是不考虑抗地震时的数量, 我们大多数城市设计时都考虑抗震,高层建筑更是都要考虑,这时柱子的最小含钢量就是 0.5%～1.0%。而且设计单位在设计高层建筑的柱子时, 用钢量常比规范要求的还大,因此与国外相比,实际用钢量并不太小。我们有些构造要求,已与国外持平,如剪力墙的最小配筋率为 0.25%,与美国相同。至于墙的暗柱配筋量, 在许多方面已是世界领先。

3.4 规范要根据国家政策而定

一个国家的规范,不仅仅是技术性的,还有很强的政策性等许多方面, 是一个国家经济条件的直接反映。因此,我国规范的材料用量,当然应该比发达国家低,也即安全度应该低一些。这方面我们完全可以理直气壮地说, 我们过去的设计标准,是符合我国国情的,是安全的。当然某些局部有不足,要不断修改。国外的规范也不是十全十美,也在不断的修改。我们过去的

结构成功地经受了几十年的考验, 那就是说,我们的规范基本是正确的, 安全度基本是能

满足要求的。

3.5 转变设计思想,全面提高安全度水平

3.5.1 建筑结构作为特殊商品,确定其设计安全度的高低不再是纯政府行为, 目前至

少会有房屋开发商、保险业和用户参与。开发商应该对其出售建筑物的安全质量负责,在

影响售价不多的情况下应尽可能提高安全度, 更高的安全性能应作为房屋开发商促销

和竞争的一个热点。

3.5.2 我国现行结构设计标准的低安全度原则已不能适用当前的国情, 提高我国建筑结构的安全度水平将有利于生产、生活水准的改善有利于国民经济发展,也符合建筑物业主的利益和要求。

3.5.3 从提高结构安全度出发,为了改善结构物的安全性, 要提倡合理地多用钢材,而不再是挖空心思地节约钢材

【参考文献】

[1]金伟良,钟小平.可持续发展工程结构全寿命周期设计理论体系研究[J].中国工程科学. 2012(03):100-107.

[2]袁鲁峰.回弹法检测混凝土抗压强度的几个问题分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(03):001-006.

[3]陆雪梅.浅析建筑结构设计中的几个问题[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2009(05):212-213.

可靠度理论论文范文第11篇

关键词：机械可靠性；内涵；发展

引言

机械的可靠性是通过设计、制造、检验等各个步骤共同决定的，每一环节的工作细节都会对机械的可靠性造成一定的影响，只有在确保各环节正常运作的前提下，才能保证制造出来的机械具有可靠性。可靠性设计是机械可靠性的前提、基础，所以机械的设计环节是保证机械可靠性的重要前提。可靠性设计过程中，除了采用传统技术，还用到了各种分析预测的手段，以保证可靠性设计的质量。随着现代科技水平的不断提高，可靠性设计也正在进军电子领域。在应用可靠性理论设计产品时，应选用合理的设计方法。

1 机械可靠性内涵

机械的可靠性是指机械产品在规定的使用条件下，在一定时间内能够使使用效果达到预期的效果。但是由于工程材料的特性以及工程测量、事后加工、安装误差等因素影响，使设计出的机械成品的使用能力具有不确定性，这种随机性的因素对机械可靠性的影响极为重要。可靠性技术理论起源于20世纪20年代，应用于20世纪40年代，最早是应用在二战末德国V-Ⅱ火箭的诱导装置上，参加研究的人员提出了利用概率乘积法则，将一个系统的可靠度看成该系统的子系统可靠度乘积的理念，而这也是机械可靠性理论的雏形。可靠性的快速发展是在《结构的安全度》一文发表后开始的，自从该文发表以来，结构可靠性在学术界引起了诸多专业人士的重视。

随着科技的不断进步，现代技术的发展对于机械质量的要求越来越高，产品的可靠性成为世界工业领域关注的重点。可靠性的衡量标准是可靠度，在距离可靠性理论提出近半个世纪的今天，可靠性技术已有了很大程度上的提高，诸多电子产品的可靠性已经比较成熟，而机械产品的可靠性设计还有待提高。近几年，我国已经开始关注机械可靠性的发展问题，并取得了一定的成绩，但是由于可靠性涵盖面太广、基础数据很缺乏等问题，导致我国机械的可靠性设计应用并不成熟。

机械可靠性是一门边缘性的学科，涵盖面广，涉及的领域多，可将多门学科的知识紧密结合，融会贯通，形成一门全新的设计方法。考虑到实用性等问题，机械可靠性的设计方法更接近传统设计模式，这种方法的运用能明显地提高机械运行的经济效益，对于我国机械设备的质量提高具有重要作用。

2 国内外机械可靠性设计发展

2.1 国内发展现状

我国对可靠性理论的研究开始于上个世纪60年代，但是多数精力放在对电子产品的可靠性研究方面，对于机械可靠性研究起步较晚直到80年代才开始发展。机械可靠性在我国开始发展以后，相继成立了多个可靠性研究协会，制定了相关标准与制度，并取得一定的成绩。

我国研究机械可靠性的相关人员先后提出了一些观点，如赵国藩等建立了广义随机空间的概念，分析随机变量相关性的结构可靠度，扩大了现有可靠度计算方法的适用范围，还研究了使用原始空间来分析可靠性，由于这种方法自身的特点，适用于随机变量的概率分布函数不存在显式时可靠度的计算。此后又同李云贵提出了4阶矩法来计算可靠度，这种算法的提出提高了可靠度计算的精确度。

总体而言，可靠度的设计理论多，但是实际运用少，部分研究成果运用的实际效果不佳，与外国取得的成果投入使用水平有较大差距。由于我国机械设计技术本身与外国存在差距，造成了目前我国可靠性研究滞后的现状。

2.2 国外发展现状

美国是可靠性研究起步较早的国家之一，其对机械可靠性的研究也处于领先地位。美国亚利桑那大学教授对机械零件可靠性概率设计方法有深入研究，并对机械故障的设计、监测、故障进行研究，对于美国的可靠性数据收集和分析做出了巨大贡献，并通过总结研究成果，编制可靠性设计手册。这些手册和指南的编订对于其国家研究可靠性设计方案发挥了巨大作用。

日本可靠性设计研究的体系引自美国，但是由于后来日本对可靠性的深入研究，形成了一套与美国完全不同的可靠性研究体系。日本对于机械可靠性的研究重视实际用途，通过现有技术，分析相关理论，并通过不断的实地实验，对存在的问题进行分析与改进，不断地改进可靠性研究设计方案，使得可靠性的实用性得到很大的提升。在工程应用方面，重视可靠性试验与故障诊断等，并善于从失效产品中总结经验。

前苏联的可靠性理论吸取了美国的部分优点，虽然不及美国可靠性理论体系详细，却也弥补了美国的不足之处，加上前苏联对于可靠性研究的重视，其可靠性在当时就得到突飞猛进的发展。前苏联重视机械产品可靠性和寿命，将其作为科技发展规划的重点之一，并了一系列国家可靠性标准。相关人员认为可靠性技术的主要内容是预测，并在预y规定的条件下使用产品，其可靠性研究的方向主要有两个，一是靠数学统计和方法和使用信息的统计技术进行处理技术，还要保证复杂系统的可靠性技术；二是适用于机械制造行业，使用多方面的设计技术，以此保证可靠性的工艺发展。

英国对于可靠性的研究，成立了可靠性研究小组，并总结汇编了可靠性指南，从失效模式、使用环境、实验难度等多个方面说明了可靠性应用的重点，提出可靠性评估方法。其重视可靠性试验的数据收集，通过欧洲委员会的支持，成立了欧洲可靠性数据库协会，其数据丰富，协作网遍及欧洲各国。

3 机械可靠性设计的一般流程

众所周知，可靠性是衡量产品质量的指标，随着人们对于产品质量的要求越来越高，我国对于可靠性研究越来越重视。近年来，机械可靠性受到工程技术人员的重视。实践证明，机械可靠性存在于设计、制造和使用三个阶段。设计水平决定了产品的可靠性水平，制造和使用是体现产品的可靠性。可靠性设计的流程为：先要进行产品定义，分析收集相似产品的相关技术，拟定载荷谱以及载荷条件，明确维修方案及维修、保障要求等，可靠性定量要求，初步设计，详细设计，产品耐久性预计，设计综合检查，设计结果输出。

可靠性设计的各个环节环环相扣，任何一个环节出现问题都会影响机械可靠性。只有环环紧扣，才能保证设计出的产品的可靠性。

4 结束语

目前，我国的可靠性设计技术已经越来越受到各行各业的广泛关注，机械可靠性设计技术也在不断更新换代。从整体来看，目前我国机械可靠性研究还不成熟，投入实际应用的作用不大，与外国发达国家差异明显。另一方面，可靠性能使机械产品的性能与预测更接近，提高安全性与经济性，希望通过作者在文中的讨论，读者们能对目前我国机械可靠性的不足与优点有所认识，也期待我国机械可靠性技术能有更大的发展。

参考文献

[1]闻邦椿，张义民，鄂中凯，等.机械设计手册[M].第5版.北京：机械工业出版社，2010.

[2]徐灏.机械强度的可靠性设计[M].北京：机械工业出版社，1984.

可靠度理论论文范文第12篇

abstract： the significance of cmcc provincial main optical transmission network mesh is to improve the reliability of the nodes to the aggregation node so as to improve the network safety. this article analyzes the newly built optical routing according to reliability theory and finally provides guidance for the selection of optical routing.

关键词： 光缆路径；可靠性分析；可靠度

key words： optical routing；reliability analysis；reliability

中图分类号：o224 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）35-0305-02

1 可靠性理论概述

可靠性，是指单元或由单元组成的系统在一定条件下完成其预定功能的能力。单元是元件、器件、部件、设备等的泛称。单元或系统的功能丧失，无论其能否修复，都称之为失效。可靠性理论即以失效现象为其研究对象，因而涉及工程设计、失效机理的物理和化学分析、失效数据的收集和处理、可靠性的定量评定以及使用、维修和管理等范围。

运用概率统计和运筹学的理论和方法，对单元或系统的可靠性作定量研究。它是可靠性理论的基础。通过数学模型定量研究系统的可靠性，并探讨它与系统性能、经济效益之间的关系，是可靠性数学理论的主要方法。

2 mesh化传输网络的可靠度分析

一般来说，对于节点数量为n个网络，其链路数量的最大值为eij=■│i=1，2，…，n；j=1，2，…，n。

图1中仅以4个节点做为示例，即节点数为n=4。构建全网状网络，对于现实网络中不存在的链路，可将其相关值赋为0或1。

根据图1，该模型中将引入多个参数用来进行表征。具体参数如下：

①r（i，j）：表示节点i与节点j间单条链路的可靠度，对于不存在链路该值为0，同时，由于设备故障概率要远小于光缆故障概率，为简化计算，暂不考虑设备的可靠性，即默认为设备的可靠度为1；②r（i，j）：表示节点i与j间的混联系统的可靠度；③d（i，j）：表示实现节点i与j间的通信而增加的相应费用；④g（i，j）表示某网络结构图的邻接矩阵，由于网络的双工性，此网络结构图可视为无向图。⑤gij表示g（i，j）中的元素值；⑥am（m=1，2，3，…，■）表示矩阵g （k，h）（i，j）k∈i，h∈j中，节点k与节点h的连通度，若有链路可达（连通），am=1，或元链路可达（不连通）am=0。⑦ρ （k，h）（i，j）表示节点k与h间的链路在一张复杂网络是的临界重要度[3]。

通过对一张全网状网的复杂网络进行可靠度的计算，得出某一链路的临界重要度，以确定该条链路在全网进行通信时的重要程度。同时根据其费用情况，选择经济合理，安全可靠的光缆段落进行建设。

3 不同光缆链路对可靠性的影响

在通信网络中，若网络的可靠度低于预定的可靠度，则应该通过提高元部件可靠度来改善整个网络可靠度。但是，对于大型的网络结构而言，由于其中所包含的元部件非常多，若从提高整个网络中每个元部件可靠度着手的话，势必会导致消耗大量的人力和时间。我们可以通过改善网络中少数比较重要的，即影响整个网络可靠性性能比较大的元部件的可靠性，从而可大量节省人力资源和时间的消耗[2]。

假设通信网络中涉及到的所有的光缆可靠度，分别记为，r（i，j）（i，j=0，1，…，n）。则通信网络可靠度函数为

r（i，j）=f[r（i，j）]。这里我们定义偏导数■×■为节点i与j间光缆的临界重要度，由此定义以及偏导数的数学意义就可以很容易看出，临界重要度越大的部件，其可靠度的改善对整个网络可靠度r（i，j）的改善增益越大。

任何两个节点之间通信均为规划路径的并集，其可靠度最终均可以经过复杂系统的分解，表示为各部件的函数。对于暂无实际路由的情况，可以假定存在多条可靠度为0的部件，经过各节点间的可靠性函数及偏导数的计算，便可以知道各部件对于整个网络可靠性提高的增益程度。然而在■×■中，r（i，j）不可为0，因为其值为0，无法表示出其对整个网络的影响。因此在此情况下，可根据该段落的实际长度和敷设环境，经验

判断其建成后的可靠度，进行赋值，然后再进行计算，便能够准确的体现出该段光缆段落相对于全网通信的重要程度。网络建设时，可以有侧重的对改善对整个网络可靠度r（i，j）的改善增益较大的部件进行投资建设。

一张复杂的通信网络，在进行光缆建设时，对于绝对集中型业务，设汇聚节点为k，按照上述的计算过程，可以得到一个关于k的■×n的矩阵：

■ ■ … ■■ ■ … ■■ ■ … ■ … … … …■ ■ … ■ … … … …■ ■ … ■横向求和得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）

当业务流量不再呈集中型，而呈分散型时，将会得到一个三维矩阵，即在以上矩阵的基础上，k执行1至n的循环，届时ρ（i，j）=■ρ （k，i）（i，j）。 然而，可靠性仅是光缆建设的一个参考因素，而投资也是光缆建设的一个重要参考因素。需要根据光缆的可靠性和投资因素进行综合评价。具体的评价方法为分别将可靠性和投资赋予权重，表示为wk和wt，乘以相应的权重后，比较该列矩阵的各行的值，便可得出应优先建设的路由排序值：

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）

选择可选方案中最大的方案（i，j）值，即为最优先建设的光缆段落。

4 模型建立与求解

本文将以黑龙江移动省干网络为例，进行模型建立与求解。按照投资计划，黑龙江移动将选择两条可行段落的光缆进行建设，即哈尔滨—牡丹江和哈尔滨—肇源。本文将结合可靠性的计算对以上两段光缆的优选进行验证。

4.1 参数取值如表1所示。由于在网络建设前，基于光缆建设难度和投资造价等因素，已经选定了拟建路由，本文对这两条拟建路由进行分析。

4.2 可靠性分析：各节点间可靠性计算 按照前面的介绍，求得各节点与哈尔滨之间通信临界重要度的值如下面的矩阵所示：

■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■=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

横向求和为：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。

两条光缆的投资额对比为d（k12）d（k13）=1.356千万）1.553千万

显然，建设哈尔滨至牡丹江段落的光缆优于建设哈尔滨至肇源段落的光缆。因此，在进行光缆建设时，将主要依据可靠性理论进行新建光缆路径的选择。选择路由可达且对传输网可靠性的提高影响较大的段落进行建设或优化，是网络向mesh化演进光缆层面的主要建设思路。

参考文献：

[1]李阿男，刘海涛.一种基于可靠性的简化ason方案[j].中国科技博览，2011（35）：63-63.

可靠度理论论文范文第13篇

行了分析。

关键词:有限元；可视化；可靠性

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

随着现代产品的结构日趋复杂，功能日臻完善，对可靠性的要求也越来越高，达到高可靠性的难度也大大增加,因此产品的可靠性评定等问题，已受到各产业部门的重视。为了保证机械产品的可靠性，人们往往采用基于工程经验的安全系数法进行设计，有可能导致可靠性不足或过于保守。为了使设计更符合实际，应该在常规方法的基础上进行概率设计。

目前国内许多用户在进行可靠性分析时,都是用人工处理有限元程序的计算结果文件，这样做不仅工作量大，而且相当繁琐，计算结果也不易直观观察. 针对这一情况，有效地开发出一种以有限元软件为平台的可靠性可视化分析系统，

自动处理有限元的分析结果，计算出结构各个构成单元和体系的可靠度数值，方便设计人员及时发现并改进结构的局部缺陷，提高可靠性。

因此在最新的理论方法基础上，开发一个结构可靠性分析及仿真软件,能计算常用产品的可靠性，并将分析结果可视化输出将具有十分重要的意义。

1 结构可靠性分析基本原理

1.1 结构可靠性分析的基本概念

结构的可靠度是产品在规定时间内和规定条件下，完成规定功能的概率。

设为影响结构功能的n个随机变量，R(t)为可靠度函数，则结构的可靠度可表示为：

(1)

如果把失效概率记做F(t)，显然有：

(2)

可靠性计算以概率理论为基础，考虑到直接应用数值积分方法计算结构失效概率的困难性，工程中多采用近似方法，为此引入了结构可靠指标的概念。对于 Z服从正态分布的情况，可靠指标的表达式为:

(3)

1.2结构可靠性常规计算方法

随着结构可靠性理论研究和工程结构设计方法的发展，近似概率设计方法已进入实用阶段。目前，通常采用一次二阶矩法、JC法、响应面法、梯度优化法及蒙特卡罗法等近似方法来计算结构的可靠度。其中一次二阶矩法、JC法需要较多的迭代求解且计算精度很差，响应面法随使可靠度计算得到简化，计算精度有所提高，但对于大型问题及随机因素较多的情况，效率较低。蒙特卡罗法为得到较高的计算精度需数万次的循环求解，耗时过多。

随机有限元法是进行结构可靠性计算的另一种思路，它是随机分析理论和确定性有限元法结合的产物。随机有限元法可分为两类: 一类是统计的方法,如蒙特卡洛法。另一类是分析的方法，就是以数学、力学分析作为工具，找出结构系统的响应与输入信号之间的关系，并据此得到结构内力、应力或位移的统计规律，及失效概率或可靠性。这一类随机有限元方法常见的有摄动随机有限元法、纽曼随机有限元法和验算点展开随机有限元法，本文采用计算效率较高的可靠性指标优化算法计算结构的可靠度。其基本原理如下：

根据结构可靠性指标的几何含义，可靠性指标的获得就是在功能函数面G(Y)上寻找一个点使该点与坐标原点的距离最短，由此可以得到可靠性指标计算的优化模型如下：

(4)

求解这一优化问题的方法很多，其中较为简便且高效的一种方法是梯度优化算法.其采用如下的显式迭代计算格式计算得到验算点:

(5)

式中: 表示第j次迭代计算的验算点；是的梯度向量；是沿负梯度方向的单位向量。经过几个循环的迭代，序列逐渐收敛于极限状态面上距离最近的点，即设计验算点，再根据公式得到结构的可靠性指标。本文即采用这种方法计算结构的可靠度。

2 结构可靠性可视化技术实现

2.1 图形用户界面有限元软件

现在数值模拟技术在上程中得到了广泛的应用，一批国际著名的有限元软件，如ANSYS,ABQUS等，已成为解决现代工程问题必不可少的上具。这些软件将有限元分析、计算机图形学等技术紧密结合，使用方便，计算精度高，并具有如下特点：

a.通用的数据接口。可与AutoCAD、Pro/ E等知名的CAD/ CA E软件共享数据。

b.友好的图形用户界面。用户通过这些界面可以方便地交互访问程序的各种功能、命令;建立或修改模型及计算结果等。

c.开放的二次开发功能。通过系统提供的语言编程可对有限元模型中相关的参量(如应力、应变等)实现定义参数、数学运算等操作。系统甚至还允许用户利用高级语言(如Fortran语言)编写子程序，与系统连接，以增加程序的灵活性。

由于目前知名的通用有限元软件大都具有如上特点，因此使用这些有限元软件对产品结构进行应力分析后，再结合随机有限元理论及有限元软件的二次开发功能，便可确定出模型上各单元的失效概率，并可视化显示。

可见，有限元软件为实现结构的可靠性可视化技术提供了有力的平台。

2.2结构可靠性可视化实现方法

如图1所示，结构可靠性可视化实现方法可分为如下几个步骤。

a 把CAD/ CAE系统下生成的几何模型传入有限元分析软件，并对其进行应力分析。

b根据应力计算结果，结合模型材料、尺寸数据及其概率分布，采用可靠度优化算法，利用ANSYS开放的二次开发功能编写求解可靠度的程序求出模型下各节点的可靠度及其概率分布。

C，二次开发ANSYS界面，使可靠度计算结果以云图的形式显示出来。

图1可靠性迭代程序框图

3结构可靠性可视化技术应用实例

采用上述的可靠性可视化技术，用VC开发了以ANSYS为平台的可靠性分析可视化分析模块。用户利用ANSYS对模型进行应力分析后，调用该模块便可以计算模型上的各节点的可靠度及其概率分布，并将计算结果以云图的形式显示出来。

图2(a)为用ANSYS对某汽车后桥进行静力分析的结果。图2(b)为利用本文开发的可视化模块计算的后桥失效概率分布云图。文中汽车后桥的材料为8mm厚的09SiVL钢板; 汽车的名义装载量m1＝4.0t，满载时后桥负荷m2＝6.0t，载荷作用于弹簧座处。

(a) 应力分布(b) 失效概率分布

图3某汽车后桥应力、失效概率分布

从图2不仅可以全面地获得该后桥的可靠度分布信息，而且还可以直观地了解结构“全场”的各项可靠性指标。根据这些计算结果，设计师可对该后桥的安

全性进行全面的评估及优化设计。

4 结论

介绍了图形用户界面有限元、结构可靠性理论及可视化实现方法。开发了基于ANSYS软件的可视化分析系统，对汽车后桥进行了可靠性可视化分析。本文的工作对工程中的结构可靠性可视化设计具有现实意义。

参考文献：

1．吴世伟．结构可靠度分析[M]，北京：人民交通出版社，1988

2．武清玺．结构可靠性分析及随机有限元法[M]，北京：机械工业出版社，2005

可靠度理论论文范文第14篇

论文关键词：预算信息披露，可靠性

 

一、引言

在信息披露的研究中，国内外学者对历史性会计信息含量的研究比较多，尤其集中在强制性披露的会计信息质量的研究方面，对预测性会计信息的研究也主要集中在IPO公司和证券分析师的盈利预测研究，对管理层的预测性信息研究相对较少。

预算信息作为一种预测性信息，笔者查阅文献发现，现有有关预算信息披露的研究也只有少量的规范性研究，目前国内还没有专门的文献对预算信息自愿披露行为及其可靠性进行实证研究。在盈利预测信息由强制性披露改为自愿性披露的情况下，笔者对当前我国上市公司预算信息披露的可靠性进行研究，找出影响预算可靠性的因素，可以发现公司预算的质量和水平，反映公司治理的效率。

二、理论分析与研究假设

预算信息披露作为一种预测性信息，我们可以借鉴现有盈利预测的研究成果对其进行一定的研究。下面经过理论分析，提出研究假设，作为本文的研究重点。

1、外部环境变动与预算信息披露可靠性

预测是一种基于目前客观性情况推测未来趋势的主观性行为。对于预测的准确性，一方面取决于预测所涉及的预测期间的长短，预测期越长财务管理论文，面临的不确定性越大，从而预测的准确性也就越差。另一方面，公司预测期间的盈利变动幅度（程度)也是影响预测准确性的重要因素，盈利变动程度越大，代表盈利越不稳定，即盈利增长幅度或降低幅度越大，预测的误差就大，则难以对下期盈利进行比较准确的预测。由于预算活动属于预测行为，二者具有相似性，故本文提出以下假设。

假设1：外部环境变动幅度与预算的可靠性负相关论文格式范文。

2、股权集中度与预算信息披露可靠性

传统理论认为，股权结构越分散，单个股东就无力去监督经营者，容易形成“内部人控制”现象。随着股权集中度的提高，大股东就更有动力和能力去监督经营者，提高经营者管理效能，从而减少成本。但是，在股权过度集中的情况下，比如我国上市公司就存在严重的“一股独大”现象，大股东较容易操控上市公司，这样，大股东实际上成为上市公司的“内部人”。Laporta等(1999)发现股权集中度与财务报告质量负相关。Fan(2002)分析东亚国家股权结构与盈余信息含量时指出，控股股东运用控制权对中小股东进行“掏空”时，控股股东会操纵盈余信息，这降低了信息披露的可靠性。同时，控股股东为避免外部股东的密切监督，也会降低信息披露的充分性。

假设2：公司股权集中度与预算可靠性负相关。

3、会计事务所审计与预算信息披露可靠性

会计事务所站在独立、客观、公正的立场上对公司盈利预测报告进行审核，可以在一定程度上保证盈利预测的实现。相对来说，声誉越高、规模越大的会计事务所的审计质量也较高，致使公司预算的误差较低。由于国际“四大”会计事务所的声誉较高，他们对上市公司具有更严厉、更广泛的信息披露要求（Graswell和Taylor，1992），通常认为经“四大”会计事务所审核的预算报告比经“非四大”会计事务所审计的预算报告的可靠性要高。蒋义宏、魏刚（2001）研究认为会计事务所审计对预测的可靠性有一定的影响。

假设3：经过“四大”会计事务所审核的预算报告的可靠性较高。

4、财务杠杆与预算信息可靠性

公司资产负债率越高，说明公司面临较多的市场风险。根据融资优序理论，公司的资本来源在考虑资本成本的情况下财务管理论文，通常会优先选择内部融资，再是股权融资，最后才是债务融资。但内部筹资有限，配股和期权融资受公司盈利能力和业绩影响，外部债务融资面临的风险较大。从而公司有操纵盈利预测和进行盈余管理的可能性，预算的可靠性也就越低。

假设4：资产负债率与预算可靠性呈负相关关系。

5、公司治理机制与预算信息披露可靠性

公司治理机制反映了公司的基本特征。董事会规模、监事会规模、独立董事比例和董事长与总经理是否两职合一等公司治理变量对公司的盈利预测和预算信息披露可能产生影响，通常认为，董事会规模和监事会规模越大、独立董事比例越高，越能监控和约束公司管理层的机会主义行为，可以降低CEO或董事长控制董事会的可能性，促进信息的透明化和保护中小股东的利益；而且聘任有能力的外部董事参与公司决策，会促使公司管理层披露更多的信息，从而对预算信息披露产生一定的影响。这显然也会影响到预算信息披露的准确性和可靠性。

假设5：公司治理特征对预算可靠性有系统影响论文格式范文。

6、成本与预算信息披露可靠性

笔者在研究预算信息自愿披露行为中，预期成本与预算信息自愿披露行为负相关，并得到了实证检验，即成本越大，公司越不愿意披露预算信息。通常情况下，成本能影响公司管理层的信息披露行为，从而也对信息披露的可靠性产生一定的影响。

假设6：成本对预算信息披露的可靠性有系统影响。

7、信息性质与预算信息披露可靠性

信号传递理论认为，信息披露能向外界释放有关公司基本信息和私人信息的信号，以缓解信息不对称问题，促使投资者理性投资和决策，减少成本。管理层在有利好消息时，通常会向投资者披露更多信息(Clarkson，1992)。笔者在研究预算信息自愿披露行为中，已理论分析和实证检验得出信息性质与预算披露行为正相关的结论，即公司有利好信息时，管理层对公司前景持乐观态度，也更愿意披露来年的预算。因此，信息性质对盈利预测披露行为产生影响，从而也造成盈利预测误差存在差异（张翼、林小驰，2005）。

假设7：信息性质对预算信息披露的可靠性有系统影响。

三、研究设计

1、样本选择及数据来源

本文选取我国深市和沪市的A股上市公司2005-2008年共4年的年度公开数据。在原来研究预算自愿披露行为的3595家样本中，我们筛选出对预算进行披露了的公司，有1215家。经过数据整理财务管理论文，剔除异常值和数据缺失的样本，最终得到1189家样本公司。所有样本都剔除了金融类公司和PT公司。预算数据来自于各年度财务报告中的披露，笔者从其“董事会报告”一栏中一一查出，并经手工整理。财务报告主要从巨潮网中下载，其他如公司理治、董事会特征、会计事务所审计等变量的数据来自于CSMAR数据库。

2、变量设计

笔者将会用到的变量指标进行了整理和归类，所有解释变量和控制变量指标的选取都参考了国内外著名学者的研究成果，并进行了取舍和适当修正，使得各指标具有很强的代表性。各具体变量及定义如表1所示。

表1 变量描述表

 

变量名称

变量指标描述

度量

因变量

 

 

 

 

Error

预算误差，代表预算的可靠性（也可称之为预算编制松弛）

（营业收入预算数-当年营业收入实际数）/当年营业收入实际数的绝对值[2]

自变量

 

 

 

 

Cost

成本

管理费用与营业收入之比

News

是否拥有“好”消息

哑变量：有取1，没有取0。收入预算数大于当年收入实际数，为好消息，否则为坏消息[3]

Ceodual

董事长与总经理两职是否由同一人担任

哑变量：是取1，否则取0

Board

董事会规模

为董事会成员数

Ourdir

独立董事规模

为独立董事人数

Supervise

监事会规模

为监事会成员数

Environ

外部环境变动幅度

为小行业营业收入年度增长率

Audit

财务报告是否由国际“四大”会计事务所审计

哑变量：是取1，否取0

Square

股权集中度

赫尔芬德指数，等于公司前10位股东持股比例的平方和

Liability

财务杠杆

资产负债率

控制变量

 

 

 

 

Size

资产规模

为公司总资产的对数。

Year

年份虚拟变量

哑变量：若年度为2006,Year=1，否则取Year=0，依次类推

Industry

可靠度理论论文范文第15篇

关键词：建筑结构；可靠度；设计；研究

中图分类号：TU2 文献标识码：A

随着我国基础建设的加快，建筑行业蓬勃发展，由此带来的行业内部发展良莠不齐的现象，需要用完善的专业评价体系去约束和保障工程质量，我国目前对结构可靠度的应用已经初具规模，其应用领域涉及设备的检验、耐久性分析、结构抵抗灾害性气象能力、建筑行业相关规程的制定以及设备缺陷诊断等，几乎涵盖了与建筑相关的所有领域。在现阶段，对建筑结构设计可靠度理论的深入研究具有重要意义。

一、建筑结构设计可靠度理论

建筑结构是由钢、木、砖石、混凝土及钢筋混凝土等建造的各种建筑物和构筑物。建筑物的安全性能关系着经济、社会发展，更关系着人身安全。特别是一些具有时代文化特征的重要建筑物，其安全性能更显得尤为重要。在土木工程领域，结构可靠度的分析计算受到荷载作用、环境作用、材料内部作用以及可能出现的超重荷载等诸多因素影响制约，无法科学地协调结构安全、适用经济等各项指标之间的矛盾，使它们达到合理的平衡。故建筑结构可靠度的研究显得尤为重要。近年来，可靠度理论日渐完善，计算方法也多种多样。选择合理的计算方法（中心点法、验算点法、Monte Carlo Method），也能使建筑结构可靠度的计算或者设计更精确。当前结构的可靠度分析与设计理论，主要是基于构件可靠度设计和体系可靠度设计理论。

1、构件可靠度设计理论

以荷载和抵抗力的随机统计和数据建模进行分析，构件可靠度设计理论的函数为一组随机变量的统计函数，表达式为：

Z=g(X1,X2,X3,⋅⋅⋅Xn) （1）

其中Xi (i=1,2,3,…,n）是荷载、抵抗力或与之相关的其它随机变量。功能函数能够直观的表达出构件的安全范围、极限位置和失效范围，这三种状态分别对应Z > 0,Z = 0,Z < 0三种状态。Z > 0和Z < 0所在范围内的统计概率就是构件相应于函数Z描述的功能的可靠度和失效概率。

构件可靠度设计就是在规定的时间、规定的条件范围内，合理运用不同的结构、材料和其它因素，调整整体的结构，使得构件的可靠度能够满足预期目标。

当功能函数Z是线性的且各随机变量Xi (i=1,2,3,…,n）是正态随机变量时，相应于功能函数Z的构件可靠度PS与可靠指标β有一一对应的关系，则β可以表示为

Β=mZ/σi （2）

对于非线函数 、非正态随机变量的情况，总可以通过验算点法（或称JC法）将其与β对应起来。于是，结构的可靠度设计转化为用可靠指标表示的设计表达式βi≥ [β](i=1,2,…m)，式中βi和[β]分别是构件的实际可靠指标和目标可靠指标。

2、体系可靠度设计理论

结构设计既要着眼于单独构件的可靠度，也要考虑工程整体的稳定性以及可靠度，针对工程整体的可靠度设计就成为体系可靠度设计，当前越来越多的大型工程开始重视体系可靠度的设计。结构体系的可靠度分析是以结构的失效模式为基础的，结构的失效模式由若干构件的实效组成。因此，形成结构失效模式的失效构件形成一个并联子系统。结构体系的失效概率可以表示为Psf同时满足结构构件和整体可靠度要求的设计表达式可表示为Psi > [Ps ](i =1, 2,⋅⋅⋅,m) ，并且Pss>[Pss ] ,式中Pss=1-Psf，是结构的体系可靠度；[Pss]是相应的目标可靠度。结构的体系可靠度分析面临两个大的困难：一是结构的实效模式过多，想要详尽的罗列太多困难，二是各结构之间存在相互影响，在计算过程中难以进行定量的关联分析。当前建筑行业对结构体系可靠度设计理论还不够认可，因此在行业内并没有严格的规范要求进行工程结构体系可靠度设计，但在国际上已经开始有一部分工程设计开始添加体系可靠度设计内容。

二、建筑结构设计可靠度影响因素

对于只有两个基本变量——荷载效应S和抗力R的构件功能函数：

Z = R −S (3)

其中R和S是互不相关的正态随机变量。则构件的可靠指标为：

(4)

式中u和σ是相应下标量的均值和标准差。

1、目标的可靠指标

由上图可以看出，在抗力和荷载效应一定的情况下，目标可靠指标实际上就是规定抗力和荷载效应的概率密度Pr和Ps重叠的部分。[β]是结构安全水平的综合指标，是影响结构设计可靠度水平最直接的指标。我国《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）和其它大多数国家的结构设计标准中，目标可靠指标 [β]都是在给定抗力和荷载的概率分布条件下校准原规范安全系数来确定的。

目标可靠指标相同时，两个结构荷载设定的大小不同,结构设计可靠度水平会截然不同。在荷载水平的影响中,可变荷载占主导地位。可变荷载大致可以分为两类。其一是楼面活荷载；其二是自然环境荷载 ,包括诸如飓风、暴雨、地震受自然规律支配发生的荷载或作用，楼面活荷载的水平,主要是设计基准期内荷载平均值的大小；自然环境荷载的水平，主要与基准期长短有关，因为自然荷载按照当年最大值进行统计，基准期越长，荷载水平越高；可变荷载概率分布参数确定的准确程度，也将影响结构设计的可靠度。例如假定在图1中的实线是相应于目标可靠指标[β]的设计荷载效应，虚线是实际的荷载效应 ,显然 ,我们设计的结构并不真正具备设定的目标可靠指标[β]。

2、最不利荷载效应组合

《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）规定了我国构件目标可靠指标的确定因素为：三种基本荷载效应组合和14中基本构件校准。结构设计过程中，通常先计算结构的最不利荷载效应组合，然后返算结构的实际可靠度。可变荷载水平的影响因素类似。在校准构件目标可靠指标时 ,“恒载+活载+风载”与“恒载+活载+雪载+风载 ”两种不同荷载效应组合下（可变荷载基准期相同）具有相同的目标可靠指标 ,其实 ,两者的可靠度水平是不同的。

3、抵抗力的衰减

构件的抵抗力并非一成不变，在使用过程中，构件收到环境侵蚀、自身老化和其它破坏的影响，抵抗力不断衰减，在无特殊外力破坏的条件下，衰减与时间的关系为：，也就是说抵抗力的均值和标准差是时间的函数,即如果能准确把握抵抗力分布参数随时间变化的规律 ,则结构设计应采用期望结构使用年限Tu的构件剩余抗力的分布参数uR（Tu）和σR（Tu）。目前 ,这一工作国内外都在研究中,从发展的趋势看 ,构件的抗力衰减将会在结构设计或规范中予以考虑。

三、建筑结构设计可靠度的国内外对比

从国际角度来看，美洲范围内进行的结构可靠性理论研究以美国为主，也是国际上最早进行该研究的国家，美国队结构可靠性理论研究的标志性事件为提出钢结构规范中荷载和抗力系数设计(LRFD)方法。亚太地区则以我国为主，其次是日本和澳大利亚，三国都具有大规模基础建设的经历，因此对结构可靠性理论的重视要高于本地区的其他国家。

四、结束语

建筑结构设计可靠度理论逐渐发展成熟，应用范围也越来越广。但是随着各种复杂建筑的增多，其应用方法依然需要更深入的进行研究和探索。实际设计中不可抗拒的外力太多，非正常因素太多，理论与实际依然存在不符，所计算的各种数据与现实的相似度还不能够完全满足各类工程需要。要想利用建筑结构设计可靠度理论提高建筑工程质量，探索之路任重而道远。

参考文献：

[1] 黄学明.李国芬.结构可靠性研究综述[J]. 山西建筑. 2007, 3(2):78-79.

[2] 贡金鑫，仲伟秋,赵国藩.工程结构可靠性基本理论的发展与应用[J].建筑结构学报,2002,23(4):2-8.