什么是水工建筑物可靠度?

[拼音]：shuigong jianzhuwu kekaodu

[外文]：reliability of hydraulic structure

在规定的时期(基准期)内，在规定的条件下，水工建筑物完成预定功能（如使用性能、耐久性能或承载能力等）的概率。可靠度pS是建筑物或结构的安全性、适用性或耐久性方面的指标。不能完成预定功能的概率称为失效概率pf，pf＝1-pS。

设计中应用的可靠性分析方法按其概率理论基础分为三级水平。

（1）水准三方法：完全基于概率统计理论的方法分析可靠度。

（2）水准二方法：仅考虑各基本随机变量的均值、方差及分布形式，按一次二阶矩法分析可靠度，是实用的近似方法。

（3）水准一方法：半经验半概率的方法。在普遍的可靠性分析及经验判断的基础上规定各基本变量的分项安全系数，取代单一安全系数进行设计，是实用的过渡方法。

设计时，应按建筑物失事的后果(危及人的性命、造成经济损失、产生社会影响等)确定其安全等级，按结构破坏特点确定其应达到的目标可靠度(或目标可靠指标)。安全等级高的取值高。结构呈脆性破坏时，无明显前兆，应比延性破坏结构取值高。中国在1984年颁布的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84，试行)是以可靠度为基准的规范，取结构设计基准期为50年，承载能力的目标可靠度为2.7～4.2(相当失效概率为3.5×10-3～1.3×10-5)。水利工程结构设计统一标准正在研制中，鉴于水利工程的特点，一般认为大坝的基准期应长于50年，失效概率应低于10-6。可靠度与安全系数的关系见图。

水工建筑物一般重复性小，对社会经济影响大，破坏形式多样，破坏过程不明确，安全要求高，使得水工建筑物的可靠性分析有如下特点：

（1）需要建立表达各种破坏形态的极限状态方程，如需按结构体系的承载能力极限状态分析大坝破坏概率。

（2）某些规范规定的极限状态方程是经验性的，应考虑其计算模式不定性。

（3）体现水工界一贯重视的现场勘测调查、试验研究等工作的有效性，加强对荷载、抗力等基本变量的统计研究。

此外，统计表明，许多人为因素，如决策和计算中的失误、施工质量差、使用管理不当等，造成了部分水工建筑物失事，这需要专门的分析研究。水利工程界一般认为：设计施工质量好，再加上良好监测控制，称职的管理及预警措施，能消除灾害性破坏，保持坝的安全；近期还不能用概率统计方法评价坝的总体安全性，但对进一步的理论研究和比较研究抱有期望。

可靠度分析，从构件起，逐级研讨结构、建筑物，直至枢纽工程的可靠性，并在勘测、 规划、 设计、施工、管理运用的全过程中不断研讨工程安全性，使工程决策达到经济与安全的谐和，使工程建设达到技术先进、经济合理、安全适用和确保质量。

见水工建筑物安全系数。

参考书目

赵国藩等编著：《工程结构可靠度》，水利电力出版社，北京，1984。