(重慶交通大學(xué) 水利工程　重慶　400074)

引言

工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、施工、使用過(guò)程中具有種種影響結(jié)構(gòu)安全、適用、耐久的不確定因素，主要表現(xiàn)為事物的隨機(jī)性、模糊性和認(rèn)知的不完善性。可靠度理論承認(rèn)這種不確定性，以概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)為分析的理論基礎(chǔ)，以失效概率與可靠指標(biāo)評(píng)定工程結(jié)構(gòu)的安全與性能，目前已成為土木工程結(jié)構(gòu)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和維護(hù)的重要理論依據(jù)[1]。進(jìn)行港口工程結(jié)構(gòu)可靠性分析能夠揭示各種力學(xué)響應(yīng)量對(duì)構(gòu)件幾何尺寸、荷載作用、材料特性等隨機(jī)性因素的敏感度，為評(píng)估碼頭結(jié)構(gòu)的安全耐久性提供量化的指標(biāo)。因此，開(kāi)展此項(xiàng)研究工作具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。

一、國(guó)內(nèi)外時(shí)變可靠度研究現(xiàn)狀

結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，荷載效應(yīng)和抗力都是隨時(shí)間變化的，因此可靠度的問(wèn)題就成為了時(shí)間可靠度的問(wèn)題。早在上世紀(jì) 70 年代，Kameda 就提出了時(shí)變可靠度的概念[2]。貢金鑫、趙國(guó)藩[3]將 Kameda 給出的計(jì)算時(shí)變可靠度方法與我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范相結(jié)合給出了一個(gè)時(shí)變可靠度計(jì)算公式，該公式可將時(shí)變可靠度轉(zhuǎn)化為時(shí)不變可靠度，從而可以利用一次二階矩理論計(jì)算。此外，一些學(xué)者研究了抗力及荷載均隨時(shí)間變化的可靠度分析方法，考慮鋼筋銹蝕導(dǎo)致抗力衰減情況下的混凝土結(jié)構(gòu)服役壽命，以及不同服役環(huán)境下，結(jié)構(gòu)時(shí)變可靠概率[4]，將累積破壞與時(shí)變可靠性結(jié)合在一起，以計(jì)算結(jié)構(gòu)的損傷可靠度。王光遠(yuǎn)[5]根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)和抗力隨時(shí)間變化的特點(diǎn)提出了已建結(jié)構(gòu)在使用中的動(dòng)態(tài)可靠度的概念，給出了結(jié)構(gòu)維修策略.

目前時(shí)變可靠度的研究主要集中在承載能力這一方面。文獻(xiàn)[6]研究了既有結(jié)構(gòu)的承載能力可靠度分析方法，驗(yàn)證了荷載歷史對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度提高的有利影響。文獻(xiàn)[7][8]對(duì)考慮抗力隨時(shí)間變化的結(jié)構(gòu)承載能力可靠度分析進(jìn)行了研究，提出了一些不同的分析模型和計(jì)算方法。文獻(xiàn)[9]以鋼筋混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度極限狀態(tài)及最大撓度極限狀態(tài)為例，提出了正常使用極限狀態(tài)可靠度分析的基本模式。

二、可靠度理論在港口工程中的應(yīng)用

上世紀(jì)50年代末，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范把結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟(jì)的平衡這一理想目標(biāo)作為必須解決的問(wèn)題之一。《建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》[10]已于1984年頒布，隨后又完成了有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂。我國(guó)于1992年頒布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《港口工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50015-92)[11]，從此港口結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)大部分采用了以可靠度理論為基礎(chǔ)的分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全面地從經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的定值設(shè)計(jì)步入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)概率設(shè)計(jì)法。近 20 多年來(lái)，我國(guó)完成了新一輪的以概率極限狀態(tài)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的修訂工作，《港口工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50158-2010)[12]提出了港口工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限，將設(shè)計(jì)使用年限劃分為兩個(gè)檔次，并增加了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況，將地震狀況從偶然狀況中分離出來(lái)，給出了極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的抗力表達(dá)式。

三、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)下，港口工程中時(shí)不變可靠度理論的研究已經(jīng)比較成熟,而時(shí)變可靠度理論的研究還不夠充分。用結(jié)構(gòu)時(shí)變可靠度理論對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)變可靠度分析、設(shè)計(jì)是對(duì)結(jié)構(gòu)體系的一種更加精確的描述,也是結(jié)構(gòu)可靠性理論的一大進(jìn)步,其必將促進(jìn)混凝土耐久性、結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測(cè)和工程抗震可靠度等工作的發(fā)展。