会计学一、建筑物连续倒塌(dǎotā)事件的概率分析1、竞争灾害模型建筑物的倒塌事故可能是由多种灾害引起的，如极端(jíduān)的环境作用、火灾及其他的非正常荷载。如果不同的灾害可用一个事件Hi表示，那么结构总倒塌概率可表示为：P(F)=∑P(F︱DHi)P(D︱Hi)P(Hi)其中，F为倒塌事件；P(Hi)为灾害Hi发生的概率；P(D︱Hi)为Hi出现时发生局部破坏的概率；P(F︱DHi)为灾害和局部破坏同时出现时结构倒塌的概率。式中的总概率为3个条件概率的乘积的和，每一项反映了建筑环境风险管理中的每一要素。如果概率P（Hi）低于社会可接受风险的阀值，那么灾害所引起的损害或破坏的概率可能(kěnéng)对P(F)的影响很小，可以忽略。7.1.2偶然性和非正常荷载(hèzài)的特点这些荷载作用的时间要比设计中的普通荷载短。作用方式可能是静态的，也可能是动态的，要视荷载的频谱和结构体系的动力响应而定。一般认为，控制连续倒塌的主要策略是在经受非正常荷载作用后，受损结构体系能够维持其整体完整性。这些非正常事件及平均发生率与建筑物本身无关，但与建筑物的用户(yònghù)和使用有关。有些事件与建筑物的规模有关，如住户多的建筑物发生煤气爆炸和火灾危险的概率高，易于接近、临近公路的建筑物受机动车碰撞的可能性大。当然，并不是所有的事件都会导致局部损坏或破坏。与上述灾难事件相比，结构火灾控制和耐火设计可在短期取得成效，如在火灾控制方面加强宣传、安装先进的报警和灭火系统等，在耐火设计方面使用耐火、阻燃材料，设置隔火系统等。火灾的起因可以模拟为泊松事件，其平均发生率与楼板面积有关。最近的全尺火灾实验表明(biǎomíng)，先进的结构分析可以相当好地模拟结构火灾下的性能。7.1.3条件极限状态设计(shèjì)的可靠性基础P(Hi)是与保证安全性的结构设计措施相独立的，一般可通过改变建筑物的位置或进入方法来控制，或通过控制建筑物内的危险性物品，或对建筑物内的住户进行教育(jiàoyù)，使他们注意危险物品或不使用未经允许的方法。某些灾害也可通过这种方式有效地处理如恐怖袭击；其他的灾害与公式中的另两项有关。在特定的局部抗力设计策略中，关键在于尽量降低P(D︱Hi)，即尽量减小会引起连续倒塌的局部破坏出现的可能性。采用这样策略可能较困难或不经济。因此，在许多设计规范中，P(D︱Hi)与1十分接近，这意味着倒塌概率可以近似表示为：一般假定非正常事件Hi的发生可以用泊松过程模型模拟，年平均发生率为λi。在建筑物的使用年限T内，非正常事件发生的概率为P(Hi)=1-e-λT,当λi非常小时，近似为P（Hi）=λiT。P(F)=P(F︱DHi)P(Hi)（7-2）降低条件概率P(F︱DHi)的方法可以是规范的最小规定，也可以是从加载到建造(jiànzào)物倒塌后的全过程分析，这完全取决于当前的技术水平和工程师的经验、知识和技巧。为了确定P(F︱DHi)，必须建立一个结构发生局部破坏后的结构状态函数，根据函数中基本变量的统计特性，求解可靠指标β。β与条件破坏概率P(F︱DHi)的关系为：β=Ф-1【P(F︱DHi)】（7-3）式中Ф-1（·）为标准正态分布概率函数的反函数。确定局部破坏极限状态函数是一个非常(fēicháng)关键的问题。这要考虑局部破坏后结构的整体稳定性。因此，在常规设计中不按承受荷载考虑的部分，在建立极限状态函数时要考虑，包括楼板系统的膜作用与悬链作用，构件和连续实际存在的弹性行为，以及其他伴随着很大的非弹性变形的承载机制。结构(jiégòu)分析需要考虑几何非线性和材料非线性，需准确模拟极端条件下连接的性能。根据式（7-2）和P（Hi）=λiT。式（7-3）变为β=Ф-1【P（F）/λiT】(7-4)假定能够对局部破坏后的结构(jiégòu)进行分析，那么(7-4)给出了条件极限状态设计的β的可接受值。对于按现规范设计的结构(jiégòu)构件，破坏的概率约为10-5/a。结构(jiégòu)整体破坏的概率很小，这依赖于结构(jiégòu)体系的超静定次数和构件间的的连续程度。如果10-6～10-5，那么条件(tiáojiàn)概率应当在10-2～10-1之间，β的目标值应为1.5左右。7.2规范对结构(jiégòu)抗连续倒塌的规定为了对罗兰(luólán)点倒塌事件作出响应，英国建筑规范进行了修改，要求5及5层以上的建筑物能够承受意外的不正常荷载如气体爆炸引起的局部破坏而不发生连续倒塌。这一要求可通过使建筑物保持整体来实现，或者如连接不可行，应将建筑物设计破坏仅限于局部。假如这两种方法均不可行，则所有主要的建筑构件都应设计为能够抵抗不正常荷载。在美国，20世纪70年代初期，住宅建筑与都市发展部在住宅建