质量控制与结构可靠性——整合符合性评估与分项安全系数的统一框架
应用统计
2025-04-15 v1
摘要
确保结构可靠性仍是土木工程的核心关注点，然而质量控制措施对材料变异性和安全裕度的定量影响尚未完全理解，尤其是对于钢筋混凝土以外的材料。本研究通过提出一个概率框架来填补这一空白，该框架整合了贝叶斯更新、验收抽样和操作特性（OC）曲线，将符合性评估建模为概率滤波器。通过这样做，它基于质量控制结果优化关键材料和执行参数的先验分布，将变异系数的降低直接与分项安全系数的调整联系起来。将该框架应用于砌体墙示例，展示了系统的质量控制努力，特别是针对砌体单元强度和执行质量等重要性较高的参数，如何产生结构可靠性的显著提升。分析表明，综合质量控制措施可以将分项安全系数从基准值1.5降低到约1.38，对应改进因子约1.09，材料节省约8%。相反，控制影响可忽略的参数（如砂浆性能）提供的收益有限。这些发现鼓励将质量控制资源集中在最有影响力的参数上，并将结果整合到半概率设计方法中。通过提供一种透明、符合标准的方法，该框架支持设计指南的完善，促进更高效的资源分配，并提高建筑环境的整体结构安全性。
引用
@article{arxiv.2504.09508,
title = {Quality Control and Structural Reliability -- A Unified Framework for Integrating Conformity Assessment and Partial Safety Factors},
author = {Tammam Bakeer and Wolfram Jaeger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.09508},
year = {2025}
}