構造的信頼性

構造信頼性とは、信頼性工学理論を建物、より一般的には構造解析に適用することです。 ^{[ 1 ] [ 2 ]}信頼性は、構造安全性の確率的尺度としても使用されます。構造物の信頼性は、故障の補数確率として定義されます。$信頼性 = 1 - 故障確率$構造物の耐力を超える総荷重が加わると、破壊が発生します。構造物の信頼性は21世紀の設計思想として知られるようになり、従来の決定論的な設計方法^{[ 3 ]やメンテナンス方法[ 2 ]}に取って代わる可能性があります。

構造信頼性研究では、荷重と抵抗の両方が確率変数としてモデル化されます。このアプローチを使用すると、構造物の破壊確率が計算されます。荷重と抵抗が明示的で、それぞれ独立した関数を持つ場合、破壊確率は次のように定式化できます。^{[ 1 ] [ 2 ]}

どこ${\displaystyle P_{f}}$失敗の確率は、${\displaystyle F_{R}(s)}$は抵抗（R）の累積分布関数であり、${\displaystyle f_{s}(s)}$は負荷（S）の確率密度です。

しかし、ほとんどの場合、荷重と抵抗の分布は独立しておらず、故障の確率は次のより一般的な式によって定義されます。

ここで、𝑋は基本変数のベクトルであり、G(X)と呼ばれる極限状態関数は、積分がその表面上で行われる線、面、または体積である可能性があります。