既有結構基于評估使用年限的目標可靠度研究

蔣利學 王卓琳

（上海市建筑科學研究院有限公司上海市工程結構安全重點實驗室，上海200032）

0 引 言

我國現行規范將結構耐久性限定在正常使用極限狀態范疇［1-2］，但很多情況下仍需要考慮耐久性抗力退化對結構安全性的影響［3-4］。在建筑結構設計標準的可靠度不斷提高的情況下，既有結構可靠性評定時應該采用什么樣的目標可靠指標？特別是當評估使用年限縮短時，目標可靠指標應如何作調整？當考慮耐久性抗力退化時，應該如何確定結構構件的使用安全壽命準則？這些問題是既有結構可靠性評定、壽命預測和維護決策中面臨的基本問題。

我國現行結構設計統一標準［1-2］均未對既有結構可靠性評定提出專用的目標可靠指標，而在《建筑結構設計統一標準》（GBJ 68—84）［5］中曾規定：當有充分依據時，各類材料的結構設計規范中采用的目標可靠指標可對該統一標準規定值作不超過±0.25 的調整。這個規定被我國既有結構可靠性鑒定標準［6-7］作為確定b 級構件（可不采取措施）目標可靠度的依據，并被認為是我國統一標準規定的質量下限水準。

牛荻濤［8］在認為我國統一標準規定的設計目標可靠指標合理的基礎上，根據既有結構在后續使用期內的年失效概率與結構在設計使用年限內的年失效概率相等的原則，給出了確定既有結構目標可靠指標的方法。但其提出的目標可靠指標隨評估使用年限縮短而增大，即評估使用年限越短，可靠度水準要求越高，這與人們的直覺判斷完全相反。

林擁軍等［9］認為，考慮抗力退化的目標可靠指標實際上是評估使用年限內，起始時刻的最低可靠指標。他們根據不考慮抗力退化的目標可靠指標和抗力衰減函數計算設計使用年限結束時的目標可靠指標，再根據可靠性評定的評估使用年限結束時的目標可靠指標與原設計使用年限結束時的目標可靠指標相等的原則，反算評估使用年限起始時刻的目標可靠指標。顯然，用這種方法確定可靠性評定所需的目標可靠指標時，需要事先確定抗力衰減函數，故在工程應用上有很大障礙。另一方面，該方法在確定目標可靠指標時實質上僅考慮了抗力退化的不利影響，而沒有考慮評估使用年限縮短帶來的有利影響。

總之，如何確定既有結構可靠性評定的目標可靠度，以及考慮抗力退化時的使用安全壽命準則，現有標準的規定或可供參考的文獻資料很少，還有不少問題值得探討。本文在分析比較國內外標準對結構目標可靠度和允許失效概率規定的基礎上，研究了既有結構基于評估使用年限的目標可靠度設置準則，探討了危險構件的可靠度定義和結構構件的使用安全壽命準則，以及對既有結構進行周期性檢測評定的作用和意義。

1 國內外標準對結構目標可靠度和允許失效概率規定的比較

我國國家標準《工程結構可靠性設計統一標準》（GB 50153—2008）［1］和《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB 50068—2018）［2］規定的建筑結構構件的目標可靠指標及其對應的允許失效概率見表1。這些數值均指設計使用年限內的允許累積失效概率及其對應的目標可靠指標。那么當既有結構可靠性評定采用小于原設計使用年限的評估使用年限時，目標可靠指標及其對應的允許累積失效概率是否可以作出調整？對這個問題兩本統一標準均未作明確規定。應該指出，我國標準中沒有從可接受風險角度確定的允許失效概率的概念，只有對應于目標可靠指標的失效概率運算值的概念。但對應于目標可靠指標的失效概率運算值也是一個允許值（上限值）的概念，故本文為了區別于結構實際失效概率，采用允許失效概率的概念。

表1 我國統一標準規定的結構構件目標可靠指標Table 1 Target reliable indexes for structural components in China's unified standards

國際結構安全性聯合會（JCSS）出版的概率模式規范［10］規定的結構構件允許失效概率及其對應的目標可靠指標見表2。表中的允許年失效概率及其對應的目標可靠指標是JCSS 在對有典型代表性的簡單結構進行投資-效益分析的基礎上確定的，并且與校準分析和統計觀察結果相一致。該規范［10］指出：失效后果根據總費用（失效的直接損失與建造費用之和）與建造費用之比分為小、中、大三類：其中“小”一般指失效對危及生命的風險和經濟損失小甚至可忽略的結構，如倉庫、農業建筑等；“中”一般指失效對危及生命的風險和經濟損失中等的結構，如辦公樓、住宅、工業建筑等；“大”一般指失效對危及生命的風險大和經濟損失巨大的結構，如醫院、劇院等大型公共建筑、高層建筑等。JCSS 概率模式規范還指出：尚應根據破壞模式對目標可靠指標進行調整，脆性破壞結構構件的目標可靠指標的取值應高于延性破壞的結構構件。從上述說明可以看出，該模式規范對失效后果的分類與我國統一標準［1-2］的結構重要性分類基本一致。

表2 JCSS模式規范規定的結構構件允許失效概率及目標可靠指標［10］Table 2 Allowable failure probability and target reliable index for structural components in JCSS mode code

JCSS 概率模式規范將“采取安全措施的費用”分為A、B、C或大、中、小三類，其中B類對應于一般結構，采用正常設計使用年限?？筛鶕铝胁煌闆r對可靠性等級進行調整［10］：

（1）不確定性程度。當不確定性很大（如發生偶然事件或罕遇地震）時，應選擇較低的可靠性等級，因為在應對這種高度不確定性事件時，為獲得過高的可靠性所付出的額外代價令人無法接受。

（2）質量保證和定期檢查。對新結構加強質量保證措施或對既有結構加強定期檢查會增加費用，這時可選用較低的可靠性等級。從另一方面講，因為加強質量保證措施和定期檢查可帶來不確定性的降低，在相同條件下可獲得更高的可靠性等級，從經濟方面講這是一種具有吸引力的處理方式。

（3）既有結構。相對于設計的擬建結構而言，既有結構要獲得更高的可靠性所付出的代價更大。因此，既有結構可選擇較低一些的可靠性等級。

（4）使用年限和拆除。對設計使用年限很短或擬快速拆除的結構構件（如使用年限少于10年），可靠性等級可低一個或半個等級。

一般房屋結構的設計使用年限為50 年，將JCSS 概率模式規范規定的允許年失效概率換算為50 年使用年限內的允許累積失效概率及其對應的目標可靠指標，結果也列于表2?？梢?，對一般結構而言，將允許年失效概率換算為50 年設計使用年限內的允許累積失效概率及其對應的目標可靠指標后，與我國統一標準［1-2］規定值基本相當。特別是最普通的結構構件，即失效后果和采取安全措施的代價等級均為“中”的結構構件，其50年設計使用年限內的目標可靠指標為3.3（允許累積失效概率［Pf］=5×10-4），而我國統一標準［1-2］中延性破壞的二級構件的目標可靠指標為3.2（允許累積失效概率［Pf］=6.9×10-4），兩者很接近，且對應的允許年失效概率均在1×10-5左右。但是，JCSS 概率模式規范與我國統一標準還有幾個重要區別：

（1）JCSS 模式規范規定的是允許年失效概率，是經投資-效益分析獲得的“可接受失效概率”或者允許失效概率，再換算得到目標可靠指標。允許年失效概率是一個開放的概念，用來確定不同使用年限下的目標可靠度十分方便，且便于與其他行業的風險概率進行比較分析（各行業的風險概率多采用年失效概率表示）。

（2）我國統一標準規定的目標可靠指標對應于設計使用年限（對一般結構為50 年）內的允許累積失效概率，是經對我國20世紀70年代的設計規范中各類結構構件的可靠度進行校準后確定的。即經校準并歸類統一后得到目標可靠指標，再經換算得到允許累積失效概率。我國規范未規定采用不同設計使用年限時是否可調整目標可靠指標，但文獻［11］對結構重要性系數γ0的規定中，除因結構的破壞后果嚴重性不同用γ0對目標可靠度進行調整外，對設計使用年限為100 年及以上和 50 年的結構構件，其γ0也分別取 1.1 和 0.9；而在文獻［12］中，采用考慮設計使用年限的調整系數γL對可變荷載進行調整。這兩種方法有所不同，但實質上均調整了結構構件的目標可靠度。

（3）JCSS 模式規范按照“采取安全措施的費用”分為三個等級，并可根據不同的不確定性程度、質量保證和定期檢查措施、使用年限等對目標可靠指標進行相應的調整。這個規定對我國制定既有結構評定的目標可靠度分級標準有非常重要的借鑒意義。

總之，對于設計使用年限為50 年的一般建筑結構構件，JCSS 模式規范與我國統一標準規定的目標可靠指標比較接近，其對應的允許年失效概率均在1×10-5左右，但JCSS 模式規范采用的允許年失效概率的概念開放性更好，用其來確定既有結構可靠性評定的目標可靠指標十分方便。

2 基于評估使用年限的目標可靠度

2.1 基本思路

上述比較表明，JCSS 概率模式規范與我國統一標準采用的目標可靠度參數不同，參數的來源及依據不同，參數的開放性也有差異。本文將以我國統一標準規定的目標可靠度為基準，利用JCSS 概率模式規范中的允許年失效概率概念，建立基于評估使用年限的目標可靠度，并探討結構構件的使用安全壽命準則。

既有結構的抗力不斷退化且退化速率越來越大，這是不利的一面，但另一方面，人們對一般建筑的期望使用年限越來越短，這又是有利的一面。如何綜合平衡這兩個方面，建立既有結構的目標可靠度，綜合發揮既有結構的潛在價值，達到可持續利用的目標？作者提出如下的思路：

一般而言，通過加固措施提高結構構件的可靠度，其經濟代價遠大于新建結構設計，裝修修復等間接費用較大，而且還會對其正常使用造成較大影響，因此既有結構可靠性評定應貫徹“最小結構處理”原則［1，13］。另一方面，對既有結構進行周期性檢測評定和維修，可通過現場檢測降低設計中隱含的某些參數的不確定性，對其后續使用條件進行限定，通過縮短評估使用年限降低后續使用年限內的結構抗力退化程度，通過檢查維修發現并處理某些安全隱患等，這些措施可不同程度降低抗力和荷載效應的不確定性，從而提高結構的可靠度，降低安全風險。即檢測評定和維護的周期越短，結構安全風險越低，可靠性越好。基于這些因素，JCSS 概率模式規范對既有結構評定允許采用低于一般新建結構設計的目標可靠指標（即表2中的A類要求）。

我國統一標準對設計使用年限為50 年的一般結構構件規定了目標可靠指標，這個目標可靠指標對應于50 年內的允許累積失效概率，這是我們確定既有結構評定的目標可靠度的基準。當既有結構評定采用低于原設計使用年限的評估使用年限時，以評估使用年限內的允許累積失效概率與原設計使用年限內的允許累積失效概率相等為原則，就可獲得對應于不同評估使用年限的允許年失效概率，據此可確定目標可靠度要求。

2.2 評估使用年限縮短時的允許失效概率和目標可靠指標

設結構構件的原設計使用年限為T0=50 a，可靠性評定時采用的評估使用年限為T≤T0，則根據評估使用年限內的允許累積失效概率與原設計使用年限內的允許累積失效概率相等的原則，有

式中，［Pf，T（T）］為評估使用年限T內的允許累積失效概率；［Pf，50（50）］為原設計使用年限50 年內的允許累積失效概率。

根據文獻［3-4］，當結構抗力在使用年限內不退化時，結構的累積失效概率與服役年數成正比，則有

式中，［Pf，1（50）］和［Pf，1（T）］分別為設計使用年限50年和評估使用年限T內的允許年失效概率。

由式（1）-式（3）可得

可見當評估使用年限T小于原設計使用年限50 年時，其允許年失效概率增大。由于我國規范的荷載統計參數均是按設計基準期50 年獲得的，將允許年失效概率換算為設計基準期50 年內的允許失效概率：

式中，［Pf，50（T）］為評估使用年限縮短為T時，在設計基準期50 a內的允許累積失效概率換算值。

［Pf，50（T）］對應的目標可靠指標［β50（T）］為

其中，Φ-1（·）為標準正態分布函數的反函數。

我國統一標準規定了設計使用年限為50 年的一般結構構件的目標可靠指標［β50（50）］，對延性破壞和脆性破壞構件分別為3.2 和3.7，其對應的50年內的允許累積失效概率［Pf，50（50）］分別為0.000 69 和0.000 11。根據式（5）和式（6）計算的［Pf，1（T）］、［Pf，50（T）］及其對應的目標可靠指標見表3。

表3 不同評估使用年限下的允許失效概率、目標可靠指標與抗力需求折減系數Table 3 Allowable failure probability，target reliable index and resistance demand discount coefficients under different assessed service life

2.3 評估使用年限縮短時的抗力需求折減系數

當抗力R和荷載效應S均為正態分布時，結構的可靠指標為

式中：μR和μS分別抗力和荷載效應的平均值；σR和σS分別抗力和荷載效應的標準差。

為給出抗力需求折減系數λR（T）的近似建議值，假定評估使用年限縮短為T時，抗力的平均值減小為μR（T）而標準差保持不變，則結構可靠指標β（T）為

中心安全系數K0的統計值見文獻［3］，按式（9）計算的抗力需求折減系數λR（T）見表3，并給出λR（T）建議值。

2.4 本文與文獻[3]的兩種抗力需求折減系數分析方法比較

圖1 給出不同評估使用年限時的累積失效概率增長曲線（不考慮抗力退化）?，F根據圖1 對本文和文獻［3］兩種抗力需求折減系數分析方法進行比較。

本文求解抗力需求折減系數的方法如下：當不考慮抗力退化時，按50 年設計的結構的累積失效概率隨使用年限的增長而線性增大。當評估使用年限由50 年縮短為T年時，由圖中的PA根據“按50年設計增長線”線性折減得到PB，再根據不同評估使用年限內的允許累積失效概率相等原則得到PB’=PA，由于需直接采用設計基準期50 年內的荷載統計參數，將PB’根據“按T 年評估增長線”線性擴大得到PA’，最后根據PA和PA’對應的目標可靠指標按式（10）計算得到抗力需求折減系數：

文獻［3］求解抗力需求折減系數的方法如下：當評估使用年限由50 年縮短為T年時，可由圖1中PA和PB對應的目標可靠指標按式（11）計算得到荷載效應折減系數λS（T），又根據不同評估使用年限內的允許累積失效概率相等原則得到PB’=PA，故可直接根據PB’和PB對應的目標可靠指標按式（12）計算得到抗力需求折減系數λR（T）：

圖1 不同評估使用年限時的累積失效概率增長曲線Fig.1 Cumulative failure probability growth curves for different assessed service life

文獻［3］的抗力需求折減系數即是以式（11）、式（12）計算得到的。

由上述分析可知，本文和文獻［3］兩種方法在分析過程中均采用了不同評估使用年限內的允許累積失效概率或目標可靠指標相等的原則。本文的抗力需求折減系數是根據圖1 中兩條增長線上橫坐標為50a 的允許累積失效概率對應的目標可靠指標之比βA’/βA計算得到的，而文獻［3］的抗力需求折減系數是根據圖1 中兩條增長線上橫坐標為T的允許累積失效概率對應的目標可靠指標之比βB’/βB計算得到的，雖然兩者的允許累積失效概率之比相等，但其對應的目標可靠指標之比有一定差別（見表3 中“［β50（T）］／［β50（T）］”列數值比較），故計算得到的抗力需求折減系數在數值上也有一定差別。表3 列出了兩種方法計算結果的比較，可見，本文方法計算的抗力需求折減系數略小于文獻［3］方法計算值，即文獻［3］方法計算結果略偏安全。為了避免兩種方法產生不同效果，最后給出的抗力需求折減系數建議值相等。顯然，相對于文獻［3］的方法，本文方法避免了荷載效應折減系數的求解，計算更加簡便，也更容易理解。

按T年評估時和按50 年設計時的累積失效概率增長曲線不同，其本質是前者的斜率（增長速率）大于后者，即前者的允許年失效概率［Pf，1（T）］大于后者的允許年失效概率［Pf，1（50）］。也就是說，在不同評估使用年限內的允許失效概率相等的原則下，目標可靠度的本質區別是其對應的允許年失效概率不同。

3 關于危險構件的定義和既有結構構件的使用安全壽命準則

3.1 關于危險構件的可靠度定義

我國《城市危險房屋管理規定》（建設部令第129 號）規定：危險房屋系指結構已嚴重損壞或承重構件已屬危險構件，隨時有可能喪失結構穩定和承載能力，不能保證居住或使用安全的房屋。同時又規定，經鑒定屬危險房屋的，鑒定機構必須及時發出危險房屋通知書；屬于非危險房屋的，應在鑒定文書上注明正常使用條件下的有效時限，一般不超過1 年。這里雖未定義危險構件，但明確定義了危險房屋具有“隨時”危及居住或使用安全的危險特性，同時，規定了這種發生危險的“隨時”性是以1 年為時限的。這可以理解為，危險房屋鑒定的評估使用年限可取1年。

現行《危險房屋鑒定標準》（JGJ 125—2016）［14］將危險房屋定義為“房屋結構體系中存在承重構件被評定為危險構件，導致局部或整體不能滿足安全使用要求的房屋”，將危險構件定義為“承載能力、連接構造等性能及裂縫、變形、腐蝕或蛀蝕等損傷指標不能滿足安全使用要求的結構構件”。這兩個定義雖然采用了更多的描述性語言，但反而沒有《城市危險房屋管理規定》的定義和規定明確。文獻［14］規定，對于主要結構構件，當承載力不滿足φR/（γ0S）≥0.9 時即評為危險構件（其中φ為不同建造年代的調整系數）。這里暫不討論采用調整系數φ的合理性，其閾值0.9 與《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB 500292—2015）［6］中d級構件相同，其對應的可靠指標取為β0-0.5，即相當于設計使用年限為5 年的結構構件的目標可靠指標。顯然，這個目標可靠指標與危房鑒定的時限（1年）不協調，同時顯得偏高。

由于我國標準規定的一般房屋的設計使用年限為50 年，參考我國《城市危險房屋管理規定》的規定將危險房屋鑒定的評估使用年限取1 年時，根據“評估使用年限內的允許累積失效概率與原設計使用年限內的允許累積失效概率相等”的原則，相應危險構件的年失效概率為現行設計標準允許值的50 倍。根據表3，評估使用年限為1 年時，延性構件的目標可靠指標為1.82，比文獻［2］規定值降低1.38；脆性構件的目標可靠指標為2.54，比文獻［2］規定值降低1.16；相應的抗力需求折減系數一般超過0.83。根據上述分析，本文給出危險構件的通俗定義為：已嚴重損壞，或安全性嚴重不符合現行設計標準要求，在極短時間（不超過1 年）內即可能危及使用安全的構件。其可靠度定義為：年失效概率超過現行設計標準允許值的50 倍的構件，其對應的目標可靠指標比現行設計標準的規定值降低1.2 以上，抗力-荷載效應比（抗力需求折減系數）低于0.83。

3.2 既有結構構件的使用安全壽命準則

《混凝土結構耐久性評定標準》（CECS 220：2007）［15］對鋼筋混凝土構件確定三種耐久性極限狀態：鋼筋開始銹蝕，鋼筋保護層銹脹開裂，混凝土表面出現可接受的最大外觀損傷。顯然，這里的耐久性極限狀態是限定在正常使用極限狀態范疇的。本文討論的既有結構構件的使用安全壽命準則，則屬于承載能力極限狀態范疇。

經典的可靠性理論［16］中均有失效概率密度、可靠度、累積失效概率（不可靠度）、失效率和可靠壽命等重要概念。如果研究的隨機變量是產品的壽命T，其失效概率密度函數為f（t），則其累積失效概率函數（也稱不可靠度函數）F（t）和可靠度R（t）分別為

失效率h（t）定義為產品工作到t時刻未失效的條件下，在下一短暫時間間隔內發生失效的概率，即

可靠度等于給定值r時的壽命稱為可靠壽命：

其中，可靠度r=0.5 時的可靠壽命T0.5又稱為中位壽命。

可見，用失效率的概念容易給出產品的可靠壽命。對既有結構構件而言，由于其允許的累積失效概率很小，可靠度R（t）的數值接近1.0，故由式（15）可知h（t）≈f（t），即年失效率與年失效概率接近。因此，既有結構構件的使用安全壽命定義為：結構構件的年失效率下降為現行設計標準允許值的50 倍時的累積服役時間。用通俗語言也可將使用安全壽命定義為：既有結構構件由于可靠度降低成為危險構件時的累積服役時間。

4 算例分析

文獻［4］以某鋼筋混凝土梁為例對其受彎承載力的可靠度進行了分析。本文仍以該鋼筋混凝土梁為例進行分析，主要參數取值見文獻［4］。下面僅分析抗力中等退化程度一種工況，其抗力衰減函數為

系數α取 0.000 4。按式（17），φ（50）=0.9，φ（100）=0.6，即服役年數為 50 年和 100 年時，抗力退化率分別為0.9和0.6。

按文獻［3-4］，計算年失效概率及其對應的可靠指標時，由于時段長度1 年很短，抗力退化系數近似取該評估時段結束時刻的值?？煽慷确治霾捎肑C法，可變荷載（風荷載）采用1年的統計參數，將分析得到的實際可靠指標按標準正態分布函數換算為實際年失效概率。圖2 給出了實際年失效概率的變化規律及其允許值，其中縱坐標是對數坐標。圖3 給出了與年失效概率對應的可靠指標變化規律及其目標值。年失效概率的允許值和可靠指標的目標值按表3 中“延性破壞構件”一欄取值。

圖2 年失效概率的變化規律Fig.2 Change rule of annual failure probability

圖3 與年失效概率對應的可靠指標的變化規律Fig.3 Change rule of reliable index corresponding to annual failure probability

由圖2 可見，年失效概率曲線Pf，1（t）與T=50年、T=30 年、T=20 年、T=10 年、T=5 年、T=1 年對應的允許年失效概率［Pf，1（T）］的交點橫坐標分別為t=16 年、t=32 年、t=41 年、t=53 年、t=63 年、t=80年。這說明，當結構服役30 年時對其進行第一次安全性檢測評定，評估使用年限取10 年；在服役40 年時再按評估使用年限10 年進行第二次檢測評定，此時t=30+10+10=50 年，即服役剛滿原設計使用年限50 年。此后如仍需繼續服役，則按評估使用年限5年再進行兩次檢測評定，至t=50+5+5=60 年。在此之前，結構的失效概率和評估周期尚控制在正常范圍，只需進行4 次檢測評定，無需采取結構加固或專門的耐久性防護措施，只要對其正常維護保證其正常使用功能，則該結構構件可安全服役60 年。此后若需繼續服役，應每隔1 年進行一次檢測評定（評估使用年限為1 年），此時結構構件的可靠性僅維持在較低水準，未構成“危險構件”而已；直至服役到80 年時，結構構件達到使用安全壽命終點，此后的年失效概率超過現行設計標準的50 倍以上，已屬于不可接受失效概率，必須采取加固措施。根據圖3 所示可靠指標變化規律及其與目標可靠度的對比，也可得到相同的結論。

圖4 給出抗力衰減系數φ(t)及其與抗力需求折減系數λR（T）的比較（假定R0/S0=1.0）。圖中的抗力需求折減系數按式（9）計算（計算時取本例中心安全系數的實際值K0=1.97）。根據圖4 也可分析得到與可靠度方法基本一致的結論，但上述抗力衰減系數-抗力需求折減系數比較法所得結果相對偏保守（偏安全）。

圖4 抗力衰減系數及其與荷載效應折減系數的比較Fig.4 Resistance degradation coefficient and its comparison with load effect discount coefficient

上述過程完整體現了對結構進行周期性檢測評定的作用和意義。應該指出，上述分析結論在只考慮耐久性對構件承載能力影響、日常維護不改變抗力退化程度和速率的假定下才成立，而且是在設計階段作出的保守的預測分析。一般而言，當結構構件的抗力退化率超過一定程度后，對其正常使用功能會產生影響，故服役一定時間后，應對其采取耐久性修復措施方可滿足正常使用要求，或者直接采取加固措施提高其安全性。當對結構構件采取耐久性修復或加固措施后，其在后續服役期內的實際失效概率降低，實際可靠指標提升，此時結構檢測評定的周期可延長。

5 結 論

（1）我國統一標準規定的目標可靠指標來自對20世紀70年代設計規范的可靠度校準，對應于設計使用年限內的允許累積失效概率；而JCSS 模式規范直接規定了允許年失效概率及其對應的目標可靠指標。對于設計使用年限為50 年的一般建筑結構構件，兩者的目標可靠度比較接近，其對應的允許年失效概率均在1×10-5左右，但JCSS 模式規范采用的允許年失效概率概念開放性更好。

（2）本文以我國統一標準規定的目標可靠度為基準，以評估使用年限內的允許累積失效概率與原設計使用年限內的允許累積失效概率相等為原則，計算得到對應于不同評估使用年限的允許年失效概率。將不同評估使用年限的允許年失效概率換算為設計使用年限50 年內的目標可靠指標，并提出了抗力需求折減系數建議值。

（3）以允許年失效概率為依據，提出了危險構件的可靠度定義和既有結構構件的使用安全壽命準則。

（4）以某銹蝕鋼筋混凝土梁的受彎承載力分析為例，采用可靠度方法和抗力衰減系數-抗力需求折減系數比較法研究了其使用安全壽命、檢測評定周期等。