结构的安全系数与可靠度是什么关系?

如题所述

可靠度当然可以通过增加安全系数来保证的。可靠度与安全系数是正相关的关系,安全系数的增加将导致可靠度的提高。然而,可靠度研究的关键在于给出定量的关系,安全系数的增加会提高多少可靠度。可靠度是一个表征失效概率的一个量,可靠度越高,失效概率越低。可靠度可以非常直接的让设计者知道结构的失效概率。这是安全系数所做不到的。安全系数概念和可靠度概念分别是结构分析旧,新两个阶段。现代各行业具体问题分析时抗力都不可能由单个标量来清晰定义。如果采用安全系数法,每个安全系数的确定都需要指定一种对应于此安全系数的抗力计算公式,这对于规范制定来说非常不便(规范中的安全系数必须是不随公式变化的),并且也限制了理论模型的发展;而用可靠度方法可以使规范中的安全性定义与抗力和相应荷载效应的任意等效公式独立。安全系数大了可靠度肯定也就被提高了。但你提高安全系数带来的是成本及其他因素如重量的增加。比如一根杆,你按照设计要求设计出来直径是10,你提高设计安全系数那可能就需要12的直径。你增加了大量重量与成本,但可靠性增加却并不明显。可靠度通常偏于学术的概念,表征失效概率,即状态方程小于零的概率。可靠度越高,失效概率越小,结构安全性越高。实际设计和工程上用的是分项系数,是利用目标可靠度进行校正得到的一系列系数,便于使用。其取值要能保证结构满足安全要求和经济要求。

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第1个回答  2017-12-01

安全系数是进行土木、机械等工程设计时,为了防止因材料的缺点、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果,工程的受力部分理论上能够担负的力必须大于其实际上担负的力,,即极限应力与许用应力之比,二者之比叫做安全系数。安全系数是考虑计算载荷及应力准确性、机件工作重要性以及材料的可靠性等因素影响机件强度的强度裕度,其值大于等于1。计算分析方法是对安全系数的一种选取方法。在工作应力计算中,常用解析法和实验法。例如用材料力学计算,或用有限元法和实验应力分析方法进行应力分析时,所得的应力有些与实际应力很接近,有些可能有较大的误差。应力分析的结果越精确,选取的安全系数容许越小,所以不同的计算方法应该采用不同的安全系数。

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第2个回答  2017-12-01

安全系数是专家凭经验做出的一个定量(deterministic)的保守估计,是乘在设计变量或载荷前面的一个系数。而根据这个经验做出来的设计要进行可靠度(reliability)分析,一般要由随机分析来评估的有效(或失效)概率。由于影响可靠性的各种因素存在着不定性,如荷载、材料性能等的变异,计算模型的不完善,制作质量的差异等,而且这些影响因素是随机的,因而工程结构完成预定功能的能力只能用概率度量。结构能够完成预定功能的概率,称为可靠概率;结构不能完成预定功能的概率,称为失效概率。工程结构设计的目的,就是力求最佳的经济效益,将失效概率限制在人们实践所能接受的适当程度上。失效概率愈小,可靠度愈大,两者是互补的。

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