結構可靠度原理與方法 何軍 9787030792303 【台灣高等教育出版社】

作者簡介
何軍博士，交通大學教授，博士生導師。擔任中國振動工程學會隨機振動專業委員會委員、中國地震學會基礎設施工程防震減災專業委員會委員、《防災減災工程學報》編委等學術職務。
長期從事結構可靠度方法和城市生命線工程防震減災理論的研究工作。已發表中英文學術論文70餘篇，出版譯著1部，主持國家自然科學和市自然科學等縱向科研項目多項。聯合提出的遞推分解算法(RDA)，成為大型城市生命線工程系統地震可靠性和風險分析的代表性非模擬算法;提出的稀疏網格隨機配點法，在結構可靠性工程領域持續發展和應用。

目錄

1結構可靠度概述
1 1可靠性工程簡史
1 2結構可靠性的含義
1 3結構可靠度、不確定性源與概率相容性
1 4本書內容體系
2概率論基礎
2 1基本概念
2 1 1隨機試驗
2 1 2概率空間
2 1 3條件概率
2 2隨機變量與分佈函數
2 2 1隨機變量
2 2 2基本分佈函數
2 3Copula函數
2 3 1正態Copula函數
2 3 2 Gumbel-Hougaard Copula函數
2 4隨機變量的函數及其分佈
2 5隨機變量的統計矩
2 5 1單變量的矩
2 5 2單變量函數的矩
2 5 3聯合分佈隨機變量的矩
3隨機過程理論基礎
3 1隨機過程的時域描述
3 1 1概述
3 1 2平穩過程
3 1 3平穩過程的遍歷性
3 2隨機過程的頻域描述
3 2 1概述
3 2 2寬帶和窄帶過程
3 3調製非平穩隨機過程
3 4特殊隨機過程
3 4 1高斯過程
3 4 2白噪聲過程
3 4 3馬爾可夫過程
3 4 4泊松過程
3 5隨機過程對閾值的穿越
3 5 1闕值穿越數
3 5 2跨越時間
3 6隨機過程的極值絡
3 6 1波峰的分佈
3 6 2極值峰的分佈
3 6 絡過程
4蒙特卡洛方法
5可靠度指標方法
6稀疏網格隨機配點方法
7結構穿越失效
8結構體系可靠度
9生命線工程網絡系統可靠度
10基於可靠度的結構設計
11結構抗力的隨機建模
12荷載的隨機建模
參考文獻

前言/序言
結構可靠性工程展於世紀50年代，快速發展於世紀70年代。從世紀80年始，隨著一次可靠度方法的完善，各個國家陸續採用基於可靠度指標的荷載-抗力係數設計方行結構工程的設計，在國際上形成了基於可靠性的結構設計準則入21世紀後，隨著科學計算方法的發展和計算機性能的提升，出現了許多更、更有效的結構可靠度分析和設計方法，結構可靠度方法也被更廣泛地應用於工程風險預測、工程韌性分析和工程優化設計之中。
18年中華人民共和國住房和城鄉建設部、國家市場監督管局聯合發佈《建築結構可靠性設計統一標準》(GB 50068-18)。與舊版標準相比，《建築結構可靠性設計統一標準》(GB 50068-18)提高了荷載分項係數的取值，但沒有調整各類失效模式的目標可靠度，這引起一些工程技術人員的困惑。作者在科研和教學工作中也感受到一些科研人員、技術人員、研究生和高年級本科生缺乏對結構可靠度理論的全面和認識。為了系統、清晰和地介紹結構可靠度分析和設計的根本問題與基本理論和方法，作者特撰寫本書。本書內容安排如下。
第1章 按結構工程領域和其他工程領域兩條主線簡述可靠性工程的發展歷史，闡述結構可靠性的內在含義、概率度量和不確定性量化等基本問題和概念。
第2章 和第3章 講解為理解和掌握結構可靠度方法而應具備的統計、概率和隨機過程等方面的基礎理論和知識。其中，括常見於其他相關著作和教科書中的概率論知識，括 Copula函數等近幾年在結構可靠度和風險評估領域中常使用的較新的概率理論。統計、概率和隨機過程理論不僅是學可靠度方法的數學基礎，也是結構可靠度方法的重要組成部分。
第4章 至第9章 結合工程學問題講解代表性結構可靠度方法及其原括蒙特卡洛方法(樸素抽樣和馬爾可夫鏈抽樣)、可靠度指標方法(基於非線性函數一階和二階泰勒級數展開)、稀疏網格隨機配點方法(與有限元分析解耦)、結構穿越失效分析方法(解析解和加速模擬估計)、結構體系可靠度計算理論和遞推分解算法(大型城市生命線系統可靠度計算)等。如果不計成本，蒙特卡洛方法能夠解決幾乎所有的結構可靠度分析問題，可靠度指標方法是目前成熟和應用廣泛的結構可靠度計算和設計方法，稀疏網格隨機配點方法可以處理具有能函數的結構可靠度計算問題，穿越失效分析方法是結構時變和動力可靠度計算的基礎，結構體系可靠度計算理論為從系統層次上分析和解決結構可靠度問題提供基本方法，遞推分解算法是城市生命線系統地震可靠度的代表性非模擬方法。這些方法能夠解決絕大部分的結構可靠度分析和計算問題，具有比較廣泛的代表性。更重要的是，這些方法比較容易理解和應用。
第10章 主要講解荷載-抗力分項係數設計方法及其規範校準過程;另外，也介紹了基於可靠度的結構設計優化問題。這一章 的內容有助於讀者加深理解當前的結構設計方法，也有助於讀者從可靠度的角度理解結構優化設計問題。
第11章 和第12章 介紹結構抗力和荷載的隨機建模理論。抗力和荷載的隨機模型對結構可靠度計算和設計的性和可信性具有重要影響，也是結構可靠度理論和方法不可或缺的組成部分。這兩章 著重講解結構抗力和荷載隨機建模的原理和方法，同時深入地介紹一些抗力、荷載和荷載組合的常用隨機模型。
過作者近3年的努力，本書即將出版。值此之際，作者衷心感謝天津大學的趙彤教授、同濟大學的李傑教授、名屋工業大學的趙衍剛教授和加州大學伯克利分校的阿芒。德?丘裡金(Armen Der Kiureghian)教授。作為作者的導師，他們在生活和學術上給予了作者很多無私幫助。本書的出版得到國家自然科學項目和交通大學校級立項教材項目的資助。對此，作者致以衷心的感謝。限於作者水平，本書難免存在不足，敬請讀者批評指正。
作者

摘要
1結構可靠度概述
1 1可靠性工程簡史
可靠性 的含義為值得依靠或信賴的能力，是產品的固有屬性。早在世紀的前30年裡，匈牙利、和蘇聯的學者和技術人員已關注和研究產品的可靠性，開始採用統計和概率的方法分析材料的性能。但是，普遍的觀點認為可靠性工程起源於第二次世界大戰。1939年英國航空委員會出版《適航性統計學注釋》，提出了飛機故障率的統計學量化方法。1944年盧瑟性地研究了V-2彈道導彈的可靠性問題，運用串聯系統模型分析和控制V-2 彈道導彈的可靠性。美國海軍發現和分析了電子設備和飛機因存在可靠性問題而無法有效工作的現象。
世紀50年代，為了解決電子設備和導彈系統的可靠性問題，美國開展了有組織的可靠性研究。1952年美國成立了電子設備可靠性諮詢組(AGREE)， 1957年發佈了AGREE報告《軍用電子設備可靠性》。該報告比較完整地闡述了可靠性理論和研究方向，是可靠性工程的奠基性文獻。1956年 Freudenthal研究了結構的和失效概率問題，建立了失效概率分析的應力-強度模型。1958年成立了可靠性研究委員會，以指導全國性的可靠性研究。在此期間，蘇聯、英國、等工業發達國家也都相繼發展起可靠性工程。

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