一、结构可靠度分析的意义和目的

进入21世纪，我国经济继续持续高速发展，工程建设事业正处于蓬勃发展时期。如何吸取历史教训，确保工程建设的安全性，在工程安全与经济之间如何选择一个最优的平衡点，是工程界面临的重要问题和挑战。

工程结构在设计、施工、使用过程中具有种种影响结构安全、适用、耐久的不确定因素。这些不确定因素使我们在判断结构是否可靠时，不能用一个简单的“是”或“否”就能衡量，而必须采用以概率形式为基础的可靠度指标来表达，在这样的一个背景下，结构可靠度的理论与方法便应运而生。在某种程度上说，结构可靠度是工程结构设计的基础。

目前,人们已经普遍认识到许多工程结构系统具有不确定的因素,主要有结构元件的外部尺寸、横截面积、结构强度和外载荷等表现的随机性，由于这些随机因素给结构系统的使用寿命带来很大的不可预测性。这种不可预测性给桁架桥带来的破坏程度需要我们有一个比较直观的数学度量，因此，对于桁架桥的可靠性评估就有了现实的意义。

结构可靠度分析的目的是对已知结构尺寸、荷载、材料特性，校核结构的可靠度，使得结构在随机因数的作用下，可能会失效的概率有一个比较准确估量。完成可靠度的分析后，可在现行规范中，给出规范中有关系数所对应的安全水准。

因此建立其可靠性分析理论与方法，统一与设计规范设计、制造、施工过程中的要求与标准，积极开展这一领域的研究，己经成为结构健康发展的当务之急,具有重要的理论价值和工程应用前景。

二、结构可靠度的研究进展

1.国外方面

概率设计法的思想可追溯到上世纪初。考虑到结构设计中存在着不确定因素,国外的学者在这方面已经做了很多工作`。作为一种风险决策方法,早在1924年Forsell提出了结构的 设计应使结构的倒塌损失期望值和初始建造费总和最小的思想,但是当时还没有计算结构失效概率的方法,因此,对结构可靠度计算方法的研究就成为首先需要解决的问题。结构可靠性理论的产生,是以二十世纪早期,把概率论及数理统计学应用于结构安全度的分析为标志1947 年 A.M.Freudenthal 发表了题为《结构的安全度》的论文，开始把结构可靠度计算提上了理论的高度。美国的C.A.Cornell 于 1969 年提出了与结构失效概率相联系的可靠指标β作为衡量结构安全度的一种统一的数量指标，并建立了结构安全度的二阶矩模式。1971 年N.C.Lind 对这种模式采用分离函数方式，将可靠度指标β表达成设计人员习惯采用的分项系数形式。H.S.Ang 和 W.H.Tang 在结构可靠度研究方面有较大的贡献。1976 年，国际“结构安全度联合委员会”采用 Rackwitz R 和 Fiessler B 提出的通过“当量正态”的方法以考虑随机变量的实际分布的二阶矩模式。