工程結構可靠性分析原理

定　價：￥160.00

作　者：	李杰
出版社：	科學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787030688682	出版時間：	2021-12-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內容簡介

　　工程可靠性理論是現(xiàn)代結構設計的基礎。不同于國內外同類學術著作，《工程結構可靠性分析原理》從“工程系統(tǒng)中隨機性的傳播”這一全新角度出發(fā)，系統(tǒng)論述工程結構可靠性分析原理。內容包括：結構作用及其建模；作用隨機性在結構中的傳播；材料性質隨機性在結構中的傳播；結構構件可靠度分析；概率密度演化理論；結構整體可靠度分析；基于可靠度的結構設計等內容?？紤]到《工程結構可靠性分析原理》宜同時用做研究生教材和供工程師學習、應用，《工程結構可靠性分析原理》加入了必要的分析實例。

作者簡介

　　李杰，中國科學院院士，丹麥奧爾堡大學榮譽博士，同濟大學特聘教授，上海防災救災研究所所長，兼任國際結構安全性與可靠性協(xié)會（IASSAR）主席、中國振動工程學會副理事長等學術職務。長期在結構工程與防災工程領域從事研究工作，在隨機力學、工程結構可靠性與生命線工程研究中取得了具有國際聲望的研究成果。曾獲國家自然科學二等獎、國家科技進步三等獎，入選教育部長江學者獎勵計劃首批特聘教授。2014年，因在概率密度演化理論與大規(guī)?；A設施系統(tǒng)可靠性方面的學術成就，被美國土木工程師學會（ASCE）授予領域最高學術成就獎——Freudenthal獎章。出版有《地震工程學導論》（地震出版社，1992）、《隨機結構系統(tǒng)——分析與建?！罚茖W出版社，1996）、《生命線工程抗震——基礎理論與應用》（科學出版社，2005）、Stochastic Dynamics of Structures（John Wiley & Sons，2009）、《混凝土隨機損傷力學》（科學出版社，2014）等學術著作。

圖書目錄

目錄
第一章緒論1
1.1工程結構可靠性研究的緣起/1
1.2工程結構可靠度研究的發(fā)展史/3
1.2.1構件層次的可靠度分析/4
1.2.2整體結構的可靠度分析/5
1.2.3結構動力可靠度分析/7
1.3本書基本觀點與內容/8
參考文獻/10
第二章結構作用及其建模14
2.1結構作用的分類/14
2.2靜力作用及其統(tǒng)計模型/14
2.2.1重力作用/15
2.2.2雪荷載/18
2.3動力作用的統(tǒng)計模型/20
2.3.1地震動的統(tǒng)計模型/20
2.3.2脈動風速的統(tǒng)計模型/23
2.4動力作用的隨機物理模型/26
2.4.1地震動物理模型/26
2.4.2脈動風速物理模型/31
參考文獻/34
第三章作用隨機性在結構中的傳播36
3.1統(tǒng)計矩及其傳播/36
3.2靜力作用分析/38
3.2.1彈性力學基本方程/38
3.2.2線彈性靜力分析有限元基本方程/40
3.2.3靜力分析中的二階矩傳遞/41
3.3動力作用分析——隨機振動/43
3.3.1動力方程及其解/43
3.3.2統(tǒng)計特征的傳遞/45
參考文獻/48
第四章材料性質隨機性在結構中的傳播——構件抗力統(tǒng)計矩分析49
4.1引言/49
4.2材料性質的隨機性及其統(tǒng)計分布/50
4.2.1鋼材強度的統(tǒng)計矩與概率分布/50
4.2.2混凝土力學性質的統(tǒng)計矩與概率分布/51
4.3典型鋼結構構件抗力的統(tǒng)計矩分析/53
4.3.1鋼柱軸心受壓/53
4.3.2鋼梁受彎/54
4.4典型鋼筋混凝土構件抗力的統(tǒng)計矩分析/55
4.4.1鋼筋混凝土梁正截面抗彎強度/56
4.4.2鋼筋混凝土梁斜截面抗剪強度/56
4.4.3混凝土構件抗力隨環(huán)境作用的變化/58
參考文獻/61
第五章結構構件可靠度分析——矩法63
5.1基本概念/63
5.2基于狀態(tài)變量的分析/65
5.2.1結構可靠指標與失效概率/65
5.2.2可靠指標與安全系數(shù)的關系/69
5.3基于基本隨機變量的分析/70
5.3.1基本隨機變量、功能函數(shù)與一次二階矩方法/70
5.3.2均值一次二階矩方法/73
5.3.3設計驗算點法/77
5.3.4相關隨機變量/84
5.4概率分布信息的利用/85
5.4.1當量正態(tài)化——對邊緣概率分布尾部信息的利用/86
5.4.2反函數(shù)變換——對邊緣概率分布信息的利用/89
5.4.3Nataf變換——對邊緣分布信息與變量相關信息的綜合利用/91
5.4.4Rosenblatt變換——對聯(lián)合概率分布函數(shù)的全息反映/94
5.5高階直接矩法/95
5.5.1功能函數(shù)的一維近似表達/96
5.5.2功能函數(shù)的矩/97
5.5.3失效概率的計算/98
5.5.4高階直接矩法的分析過程/101
5.5.5基本隨機變量的分布估計/104
5.5.6擬正態(tài)變換及其應用/104
5.6關于矩法的評論/109
參考文獻/110
第六章隨機性在結構系統(tǒng)中的傳播——概率密度演化理論113
6.1概率守恒原理/113
6.1.1一元隨機函數(shù)概率分布的分析/113
6.1.2概率守恒原理的隨機事件描述/114
6.1.3概率守恒原理的狀態(tài)空間描述/116
6.1.4關于概率守恒原理的歷史注記/117
6.2廣義概率密度演化方程及其解/118
6.2.1物理力學方程及其解答/118
6.2.2廣義概率密度演化方程/119
6.2.3廣義概率密度演化方程的解析解/123
6.2.4廣義概率密度演化方程的數(shù)值解/126
6.3概率空間剖分/128
6.3.1概率空間的Voronoi集合剖分/128
6.3.2點集的偏差/129
6.3.3初始點集的選取/133
6.3.4點集重整技術/135
6.4廣義概率密度演化方程的數(shù)值求解/137
6.4.1有限差分法/137
6.4.2再生核配點法/144
6.5求解廣義概率密度演化方程的群演化算法/151
6.5.1群演化方程/151
6.5.2子域標準差的估計/153
6.5.3加密點替代模型/155
參考文獻/156
第七章結構整體可靠度分析158
7.1結構失效準則與結構整體可靠度/158
7.2結構整體可靠度分析方法/159
7.2.1吸收邊界法/160
7.2.2等價極值事件法/161
7.2.3物理綜合法/162
7.2.4分析實例/165
7.3經典結構體系可靠度分析方法/167
7.3.1結構的系統(tǒng)模擬/167
7.3.2結構失效概率的計算/170
7.3.3主要失效模式的搜索/171
7.3.4經典結構整體可靠度分析思想剖析：困境與局限性/174
7.4注記：經典可靠度多維積分的困境與出路/175
參考文獻/176
第八章基于可靠度的結構設計178
8.1概率設計準則/178
8.1.1社會準則/179
8.1.2經濟準則/179
8.1.3歷史推定準則/179
8.2工程規(guī)范設計準則/181
8.2.1分項系數(shù)法/181
8.2.2分項系數(shù)的確定方法/184
8.3基于可靠度的結構構件設計/188
8.3.1結構功能可靠度驗算/188
8.3.2結構構件設計/193
8.4基于可靠度的整體結構設計/194
參考文獻/196
附錄A平穩(wěn)二項過程與復合泊松過程198
A.1平穩(wěn)二項過程/198
A.2復合泊松過程/198
參考文獻/199
附錄B隨機過程200
B.1隨機過程的概率結構/200
B.2隨機過程的數(shù)字特征/201
B.2.1時域數(shù)字特征/201
B.2.2頻域數(shù)字特征/204
B.2.3數(shù)字特征的運算法則/206
參考文獻/208
附錄C隨機場209
C.1基本概念/209
C.2隨機場的相關結構/211
參考文獻/212
附錄D賦得概率計算213
D.1賦得概率的定義及其歸一性/213
D.2賦得概率的計算/213
D.2.1局域覆蓋法/214
D.2.2全域法/214
參考文獻/215
附錄E數(shù)論方法的生成向量217
參考文獻/221
附錄F論第三代結構設計理論（代后記)222
F.1認識結構設計理論的兩個基本維度/222
F.2第一代結構設計理論/223
F.3第二代結構設計理論的發(fā)展/224
F.4第二代結構設計理論的局限性與基本矛盾/226
F.5第三代結構設計理論的基本特征與發(fā)展目標/227
F.6第三代結構設計的理論基礎/229
F.6.1固體力學/229
F.6.2概率密度演化理論/231
F.7第三代結構設計理論的研究發(fā)展方向/233
F.8結語/235
參考文獻/236
Contents
Chapter 1Introduction1
1.1Origin of Reliability Analysis for Engineering Structures/1
1.2History of Reliability Analysis for Engineering Structures/3
1.2.1Reliability Analysis at the Level of Member Elements/4
1.2.2Global Reliability Analysis/5
1.2.3Dynamic Reliability Analysis/7
1.3Basic Viewpoints and Contents of This Book/8
References/10
Chapter 2Loads on Structures and Their Modelling14
2.1Classification of Loads on Structures/14
2.2Static Loads and Their Statistical Models/14
2.2.1Gravity Load/15
2.2.2Snow Load/18
2.3Statistical Models for Dynamic Loads/20
2.3.1Statistical Models for Seismic Ground Motion/20
2.3.2Statistical Models for Fluctuation Wind Speed/23
2.4Physical Models for Dynamic Loads/26
2.4.1Physical Models for Seismic Ground Motion/26
2.4.2Physical Models for Fluctuation Wind Speed/31
References/34
Chapter 3Propagation of Randomness Associated with Loads in Structures36
3.1Statistical Moments and Their Propagation/36
3.2Analysis for Static Loads/38
3.2.1Fundamental Equations of Elastic Mechanics/38
3.2.2Basic Finite Element Equations for Linear Elastic Static Analysis/40
3.2.3Transfer of Secondorder Moments in Static Analysis/41
3.3Analysis for Dynamic Loads: Random Vibration/43
3.3.1Dynamic Equation and Its Solution/43
3.3.2Transfer of Statistical Characteristics/45
References/48
Chapter 4Propagation of Randomness Associated with Material Properties in Structures： Statistical Moment of Structural Member Resistance49
4.1Introduction/49
4.2Randomness Associated with Material Properties and Their Statistical Distribution/50
4.2.1Statistical Moments and Probability Distribution of Steel Strength/50
4.2.2Statistical Moments and Probability Distribution of Mechanical Properties of Concr