自20世纪20年代起,国际上开展了结构可靠性基本理论的研究,并逐步扩展到结构分析和设计的各个方面。包括我国在内,研究成果已应用于结构设计规范,促进了结构设计基本理论的发展。本文在系统总结国内外工程结构可靠性理论研究现状的基础上,考虑公路工程的不确定性、随机性和经济性,对影响公路工程可靠度的主要影响参数进行统计分析,提出了混凝土路面极限状态研究模型,并对某一新建公路工程项目进行可靠度分析计算及相关讨论。 论文首先介绍了可靠度的衡量方式,可靠度概率和可靠度指标的引出,研究和讨论了国内外常用的工程结构可靠度分析方法,以及这些方法在分析工程结构可靠度中的优缺点。分析了影响公路工程结构的众多不确定性和随机性,分析传统设计方法中因不确定性和随机性而存在着与实际不符的情况,得出用可靠度方法在分析公路工程安全性、耐久性和经济性中的重要性。阐述了公路工程可靠度的具体要求,总结了影响公路工程结构可靠度的影响因素,并对主要影响因素进行变异性分析及其对可靠度的影响。 由于不确定性的存在,公路工程结构的安全设计实际上是一个受国家经济条件约束的风险决策过程,即是在结构初始建造费用和未来路面破损而阻断交通,导致经济损失各种费用之间进行权衡。因此,公路路面结构设计时应追求其经济效益和安全可靠的完整统一,文中对公路工程各种费用进行分析,把可靠性用于水泥混凝土路面总费用优化设计中,使优化技术和可靠性技术渗透于结构设计中,使路面达到费用最经济和使用过程最佳可靠性需求。 最后,通过对实际工程问题的可靠度计算分析,以现行的《水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002)为依据,确定了该路面结构在荷载作用下的极限状态功能函数,采用改进的JC方法计算其可靠度指标,编制了相应的计算程序,验证可靠度方法在公路路面结构分析中的合理性及可操作性。