建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量,其定义是: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,称为结构可靠度。
其"规定的时间"是指设计基准期50年,这个基准期只是在计算可靠度时,考虑各项基本变量与时间关系所用的基准时间,并非指建筑结构的寿命;"规定的条件"是指正常设计、正常施工和正常的使用条件,不包括人为的过失影响;"预定的功能"则是能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用的能力(即安全性);在正常使用时具有良好的工作性能(即适用性);在正常维护下具有足够的耐久性能(耐久性)。
在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。结构能完成预定功能的概率称为可靠概率p↓s,结构不能完成预定功能的概率称为失效概率P↓f,p↓f=1-Ps,用以度量结构构件可靠度是用可靠指标β,它与失效概率p↓f的关系为p↓f=ψ(-β)。
根据对正常设计与施工的建筑结构可靠度水平的校正结果,并考虑到长期的使用经验和经济后果后,《统一标准》给出构件强度的统-β值:对于安全等级为二级的各种构件,延性破坏的,β=3.2;脆性破坏的,β=3.7。
影响结构可靠度的因素主要有:荷载、荷载效应、材料强度、施工误差和抗力分析五种,这些因素一般都是随机的,因此,为了保证结构具有应有的可靠度,仅仅在设计上加以控制是远远不够的,必须同时加强管理,对材料和构件的生产质量进行控制和验收,保持正常的结构使用条件等都是结构可靠度的有机组成部分。
为了照顾传统习惯和实用上的方便,结构设计时不直接按可靠指标β,而是根据两种极限状态的设计要求,采用以荷载代表值、材料设计强度(设计强度等于标准强度除以材料分项系数)、几何参数标准值以及各种分项系数表达的实用表达式进行设计。其中分项系数反映了以β为标志的结构可靠水平。