结构设计安全度专题讨论综述(doc8)

结构设计安全度专题讨论综述
　　
(摘自《土木工程学报》第 32 卷第 6 期 pp75-pp77,1999 年 6 月)
1999 年 5 月 14 日。中国土木工程学会邀请在京的部分专家，举行了为期一天的结构设计
安全度专题讨论会。来自设计、科研，高校。政府部门等 16 个单位共 28 名专家参加了会
议。中国土木工程学会秘书长唐美树，常务副理事长。国家建设部总工姚兵。建设部科技
司司长李先逵先后在会上致词，强调了对安全度问题展开讨论的重要性，中国土木工程学
会并将于明年 5 月在杭州召开第九次年会，结构安全度将作为年会的主要议题。
讨论会由中国土木工程学会学术委员会副主任刘西拉教授主持。与会专家各抒已见，其中
既有共识，也有不同乃至对立的意见。以下是讨论发言的简要归纳。
1、关于可靠度设计理论
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：
（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）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
一定程度的人为失误以及社会。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。
（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，