结构可靠性与极限状态
【考点分析】
1.考试情况
2.重点分析：（1）结构的功能要求及可靠性、可靠度的定义；
（2）两类极限状态的含义、超过标志。
3.教学建议
本节内容主要有结构的功能要求及可靠性、可靠度的定义；两类极限状态的含义、超过标志；极限状态方程。考生在学习时，应重点关注结构的功能要求及可靠性、可靠度的定义；两类极限状态超过标志。在平时的练习中做到记忆准确，并能分析工程实际中出现的极限状态。
【例题精讲】
一、选择题
1.下列超过建筑结构承载能力极限状态的情形是（ ）。
A.雨篷发生倾覆 B.结构构件出现可见裂缝
C.门窗变形 D.钢筋发生锈蚀
【解析】 结构或构件一旦超过承载能力极限状态，就可能发生严重破坏、倒塌，造成人身伤亡和重大经济损失，雨篷发生倾覆的后果很严重，故选A。而裂缝、门窗变形、钢筋锈蚀都是属于后果不太严重的正常使用极限状态。
【答案】 A
2.下列属于超过结构承载能力极限状态的现象是（ ）。
A.水池开裂引起渗漏
B.建筑物整体沉降量过大
C.细长压杆被压屈失稳
D.变形使得房屋内部粉刷层脱落、填充墙开裂
【解析】 水池开裂引起渗漏属于影响正常使用或耐久性能的局部破坏；建筑物整体沉降量过大属于影响正常使用的其他特定状态；粉刷层脱落、填充墙开裂属于影响正常使用或外观的变形；以上三种情况后果不太严重，属于超过了正常使用极限状态。细长压杆被压屈失稳属于结构或构件丧失稳定，后果很严重，此情况属于超过了承载能力极限状态。
【答案】 C
二、简答题
1.简述建筑结构应满足的功能要求。
【解析】 本题除回答安全性、适用性和耐久性三个功能要求外，还需加上可靠性。
【答案】 建筑结构在规定的设计年限内应满安全性、适用性和耐久性功能要求，总称为结构的可靠性。
2.简述结构的功能函数及其表示结构的三种工作状态。
【解析】 熟记结构的功能函数及与结构的三种工作状态之间的关系。
【答案】 （1）结构功能函数（极限状态方程）：Z=R-S
（2）三种工作状态：当Z＞0时（即R＞S），结构处于可靠状态；当Z＜0时（即R＜S），结构处于失效状态；当Z=0时（即R=S），结构处于极限状态。
课堂练习1－2
一、选择题
1.建筑结构应满足的功能要求是（ ）。
A.经济、适用、美观 B.安全性、适用性、耐久性
C.安全、舒适、经济 D.可靠性、稳定性、耐久性
2.正常使用极限状态主要考虑结构的（ ）功能。
A.安全性 B.适用性 C.耐久性 D.B和C
3.结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的能力称为结构的（ ）。
A.安全性 B.可靠度 C.耐久性 D.可靠性(https://www.daowen.com)
4.当结构或结构构件出现（ ）状态时，即认为超过了正常使用极限状态。
A.整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）
B.结构转变为机动体系
C.结构或结构构件丧失稳定（如柱子被压曲等）
D.影响正常使用或外观的变形
5.当油罐开裂引起渗漏时，则认为超过了（ ）状态。
A.承载能力极限 B.正常使用极限
C.有效 D.正常工作
二、填空题
1.结构在规定的使用年限内，应满足的功能要求是_____________、_____________、___________。
2.结构的可靠性是指：结构在规定的 _____________、规定的 _____________，完成预定_____________的能力。
3._____________状态和_____________状态的分界，称为极限状态。极限状态的定义为________________________________。
4.结构极限状态方程Z=R-S，式中Z表示 ___________，R表示 ___________，S 表示______________________。当Z＞0时，则结构处于 _________________状态；当Z=0时，结构处于_____________________状态；当Z＜0时，结构处于_____________________状态。
三、简答题
1.结构有哪些功能要求？它们的总称是什么？
2.结构失效的标志包括哪些方面？
课后练习1－2
一、选择题
1.建筑结构可靠度设计统一标准规定，普通房屋和构筑物的设计使用年限应为（ ）。
A.25年 B.50年 C.75年 D.100年
2.下列状态中，（ ）应视为超过正常使用极限状态。
A.挑檐产生倾覆 B.钢筋混凝土梁跨中挠度超过规定限值
C.钢筋混凝土柱失稳 D.吊车梁产生疲劳破坏
3.某钢筋混凝土屋架下弦杆工作中由于产生过大振动而影响正常使用，则可认定此构件
不满足（ ）功能。
A.安全性 B.适用性
C.耐久性 D.上述三项均不满足
4.结构在规定的时间内，在规定的条件下完成预定功能的概率，称为结构的（ ）。
A.安全性 B.可靠性 C.耐久性 D.可靠度
5.结构工作状态，可用结构抗力R 和荷载效应S 来表示，当（ ）时，结构为极限状态。
A.R＞S B.R＜S C.R=S D.R≥S
二、填空题
1.结构所“规定的时间”，一般是指_______________，即___________年；“规定的条件”，一般是指_____________、_____________和_____________条件，不考虑人为的过失。
2.承载能力极限状态与结构的 _______________性有关。而正常使用极限状态与结构的_________________性和 _________________性要求有关。
三、简答题
1.什么是结构的可靠性和可靠度？
2.试述极限状态的概念及分类。