前言
第1章緒論1
1.1土木工程是人類文明的起源1
1.2近代土木工程的發(fā)展2
1.3土木工程與力學的發(fā)展5
1.4土木工程結(jié)構設計方法的發(fā)展7
1.4.1幾何學設計法7
1.4.2容許應力設計法8
1.4.3破損階段設計法9
1.4.4極限狀態(tài)設計法11
1.4.5概率極限狀態(tài)設計法13
1.5工程標準與規(guī)范22
1.5.1工程標準和規(guī)范的定義22
1.5.2工程標準和規(guī)范的作用23
1.5.3工程標準和規(guī)范的發(fā)展歷史24
1.6國外一些標準機構及標準、規(guī)范介紹25
1.6.1國際標準化組織與國際標準ISO 239425
1.6.2國際結(jié)構安全度聯(lián)合委員會與《概率模式規(guī)范》26
1.6.3國際電工委員會與風電設計標準27
1.6.4歐洲標準化委員會與歐洲規(guī)范27
1.6.5美國《建筑及其他結(jié)構小設計荷載》（ASCE 7）30
1.6.6美國《建筑規(guī)范對結(jié)構混凝土的要求》（ACI 318）31
1.6.7美國《荷載與抗力系數(shù)橋梁設計規(guī)范》（AASHTO LRFD）32
1.7基于性能的設計方法32
1.7.1歐洲的情況34
1.7.2美國的情況35
1.7.3日本的情況35
1.8土木工程結(jié)構的特點38
1.9本書主要內(nèi)容39
第2章結(jié)構可靠性的基本概念和原理41
2.1結(jié)構分析中的不確定性41
2.1.1隨機性41
2.1.2模糊性43
2.1.3認知不確定性44
2.2結(jié)構設計中的變量45
2.3結(jié)構的功能要求47
2.4結(jié)構極限狀態(tài)和設計狀況53
2.4.1極限狀態(tài)的概念53
2.4.2承載能力極限狀態(tài)53
2.4.3正常使用極限狀態(tài)63
2.4.4條件極限狀態(tài)66
2.4.5設計狀況67
2.5結(jié)構極限狀態(tài)方程69
2.6結(jié)構可靠性和可靠度75
2.6.1結(jié)構可靠性75
2.6.2結(jié)構可靠度76
2.6.3結(jié)構可靠指標80
2.7結(jié)構安全等級82
2.8結(jié)構可靠性設計中的時間概念84
2.9結(jié)構可靠性管理85
2.9.1結(jié)構失效事件的調(diào)查和原因分析85
2.9.2可靠性管理88
第3章結(jié)構可靠度的計算92
3.1中心點法92
3.2驗算點法96
3.2.1隨機變量服從正態(tài)分布的情形97
3.2.2隨機變量不服從正態(tài)分布的情形107
3.2.3已知可靠指標求抗力平均值118
3.3隨機變量相關時可靠指標的計算120
3.3.1隨機變量服從正態(tài)分布、功能函數(shù)為線性函數(shù)的情況120
3.3.2一般情況122
3.4蒙特卡洛模擬方法124
3.4.1一般抽樣方法125
3.4.2重要抽樣方法128
第4章結(jié)構上的作用和作用效應133
4.1作用的概念和分類133
4.1.1作用的概念133
4.1.2作用的分類134
4.2作用的概率模型及統(tǒng)計分析138
4.2.1永久作用138
4.2.2可變作用140
4.2.3偶然作用163
4.2.4地震作用167
4.3作用代表值170
4.3.1永久作用170
4.3.2可變作用171
4.3.3偶然作用183
4.3.4地震作用186
4.4作用效應187
4.4.1作用效應的概念187
4.4.2結(jié)構分析187
4.4.3作用效應的統(tǒng)計分析192
4.5作用組合與作用效應組合194
4.5.1作用組合與作用效應組合的
概念和基本原理194
4.5.2FBC組合規(guī)則196
4.5.3Turkstra組合規(guī)則197
4.5.4作用效應組合的實用表達式199
4.5.5荷載工況和內(nèi)力組合200
第5章結(jié)構抗力和巖土性能202
5.1抗力的概念202
5.1.1承載能力極限狀態(tài)202
5.1.2正常使用極限狀態(tài)203
5.2結(jié)構構件抗力的統(tǒng)計分析方法204
5.2.1解析分析方法204
5.2.2蒙特卡洛模擬方法206
5.3影響結(jié)構構件抗力的不確定性因素207
5.3.1材料性能的不確定性208
5.3.2幾何參數(shù)的不確定性213
5.3.3計算模式的不確定性215
5.4結(jié)構構件抗力的統(tǒng)計參數(shù)和概率分布217
5.4.1單一材料組成的結(jié)構構件217
5.4.2復合材料組成的結(jié)構構件218
5.4.3結(jié)構構件抗力的概率分布221
5.5鋼構件、細節(jié)或連接件和鋼筋的疲勞性能222
5.6巖土性能和抗力223
5.6.1巖土工程的特點224
5.6.2巖土性能的不確定性224
5.6.3一些巖土性能指標的統(tǒng)計特性和標準值227
5.6.4打入樁單樁豎向承載力的統(tǒng)計特性230
第6章結(jié)構可靠度分析和校準233
6.1結(jié)構構件可靠度分析233
6.1.1結(jié)構構件功能函數(shù)233
6.1.2作用效應、抗力統(tǒng)計參數(shù)和概率分布234
6.1.3可靠指標計算234
6.2重力式碼頭抗滑、抗傾穩(wěn)定性可靠度
分析245
6.2.1抗滑、抗傾穩(wěn)定性的功能函數(shù)246
6.2.2隨機變量統(tǒng)計參數(shù)和概率分布247
6.2.3可靠指標計算247
6.3結(jié)構構件可靠度校準250
6.3.1結(jié)構構件可靠度校準方法250
6.3.2結(jié)構設計規(guī)范可靠度校準結(jié)果252
6.3.3海上風電機組單鋼管樁基礎局部
穩(wěn)定性可靠度校準259
6.4重力式碼頭抗滑、抗傾穩(wěn)定性可靠度校準264
第7章結(jié)構概率極限狀態(tài)設計267
7.1結(jié)構風險和安全水平267
7.1.1經(jīng)濟發(fā)展對結(jié)構安全水平的影響267
7.1.2風險及可接受的水平270
7.1.3基于風險和生命價值優(yōu)化的安全準則273
7.2規(guī)范和標準中的目標可靠指標275
7.2.1我國各結(jié)構可靠性設計統(tǒng)一標準276
7.2.2國際標準《結(jié)構可靠性總原則》（ISO 2394：1998）277
7.2.3國際安全度聯(lián)合委員會《概率模式規(guī)范》（2001）278
7.2.4歐洲規(guī)范《結(jié)構設計基礎》（EN 1990:2002）279
7.2.5美國標準《建筑及其他結(jié)構小設計荷載》（ASCE 710）280
7.2.6美國標準《荷載與抗力系數(shù)橋梁設計規(guī)范》（AASHTO LRFD：2012）280
7.2.7日本《港口設施技術標準與解說》（2007）280
7.3結(jié)構可靠度設計方法281
7.4分項系數(shù)設計方法285
7.4.1分項系數(shù)設計方法的概念285
7.4.2設計表達式和變量設計值287