游来凤

【摘要】随着水工结构的复杂性不断增加，传统水工结构的设计方法已不再适用于水工结构可靠度设计。水工结构可靠度的设计方法是基于概率理论为基础，是应用一种极限状态下的设计方法。本文主要是基于已有的研究和实践工作经验，系统分析水工可靠度设计方法及推广应用题中所面临的主要问题。

【关键词】水工结构；可靠度；设计方法

传统水工结构设计方法并没有考虑随机性因素，大多数采用单一的安全系数方法，是一种确定性的设计方法。随着工程结构的复杂性和事件的不确定性，水工结构设计正慢慢发展为一种概率设计的方法，这种设计方法是以结构可靠度为依据，解决结构的刚度、强度、稳定性等问题。目前，结构可靠度作为一项科学理论已在水利、土建、航空等多个领域得到广泛的应用和发展。

1、水工结构可靠度设计方法

1.1 理论基础

结构可靠度理论指导水工结构工程的设计工作，其先进性将成为未来水工结构设计的发展方向。目前，水工结构设计主要采用极限状态的设计方法，该方法以概率理论为基础，将结构承受的抗力、作用力等参数作为随机变量处理。结构极限状态可以通过结构极限状态方程来表示，其表达式为Z=g（R，S）=R-S， R表示抗力，S表示作用效力。Z小于0的概率即失效概率Pf效率与可靠度之间是互补关系，即可靠度（Pr）=1-Pf。

以概率论为基础的可靠度设计理论可以发展为三个水准。水准Ⅰ是一种半经验、半概率的设计方法，首先是确定影响结构安全的相关因素，如材料的荷载和强度，应用数理统计方法对其分析；……