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文檔簡介
1、UDC 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)P GB 50153200工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)Unified standard for reliability design of engineering structures(報批稿)200 發(fā)布 200 實施中華人民共和國建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的通知建標(biāo)200號 根據(jù)我部關(guān)于印發(fā)的通知(建標(biāo)2003102號)的要求,由中國建筑科學(xué)研究院會同有關(guān)單位共同修訂的工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)有關(guān)部門會審,批準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)并更名為工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),編號為GB 50153200,自200年月日起施
2、行。其中,和3.3.1為強制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。原工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB 50153-92于200年月日廢止。 本標(biāo)準(zhǔn)由 負(fù)責(zé)管理和對強制性條文的解釋,中國建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋, 組織 出版發(fā)行。中華人民共和國建設(shè)部 200年月日前 言根據(jù)建設(shè)部建標(biāo)2003102號文的要求,由中國建筑科學(xué)研究院會同有關(guān)單位共同對我國1992年發(fā)布實施的國家標(biāo)準(zhǔn)工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB 50153-92)進(jìn)行全面修訂。修訂后的新標(biāo)準(zhǔn)對建筑工程、鐵路工程、公路工程、港口工程、水利水電工程等土木工程各領(lǐng)域工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的共性問題,即工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則、基本要求和基本方法作出了統(tǒng)一
3、規(guī)定,以使我國土木工程各領(lǐng)域之間在處理結(jié)構(gòu)可靠性問題上具有統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性,并與國際接軌。本標(biāo)準(zhǔn)在修訂過程中,積極借鑒了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO發(fā)布的國際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可靠性總原則(ISO 2394:1998)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會CEN批準(zhǔn)通過的歐洲規(guī)范結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)(EN 1990:2002),同時認(rèn)真貫徹了從中國實際出發(fā)的方針,總結(jié)了我國大規(guī)模工程實踐的經(jīng)驗,貫徹了可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)原則。修訂后的新標(biāo)準(zhǔn)比原標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容上有所擴展,涵蓋了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)的基本內(nèi)容,是一本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),在實用性方面邁出了實質(zhì)性的步伐。本標(biāo)準(zhǔn)把對土木工程各領(lǐng)域工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的共性要求,列入了正文;而將對專門領(lǐng)域的具體規(guī)定和
4、對專門問題的規(guī)定列入了附錄。附錄C附錄F主要是關(guān)于概念和計算方法的信息資料,可供有關(guān)的工程技術(shù)人員根據(jù)需要采用。本標(biāo)準(zhǔn)將來可能需要進(jìn)行局部修訂,有關(guān)局部修訂的信息和條文內(nèi)容將刊登在工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化雜志上。為了提高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量,請各單位在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)的過程中,注意總結(jié)經(jīng)驗,積累資料,隨時將有關(guān)的意見和建議寄給中國建筑科學(xué)研究院,以供今后修訂時參考。本標(biāo)準(zhǔn)主編單位:中國建筑科學(xué)研究院。本標(biāo)準(zhǔn)參編單位:鐵道科學(xué)研究院、鐵道部第三勘察設(shè)計院、中交公路規(guī)劃設(shè)計院、中交水運規(guī)劃設(shè)計院、水電水利規(guī)劃設(shè)計總院、水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院、大連理工大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會。 本標(biāo)準(zhǔn)主
5、要起草人:袁振隆、史志華、李明順、胡德炘、陳基發(fā)、李云貴、邸小壇、劉曉光、李鐵夫、張玉玲、趙君黎、杜廷瑞、楊松泉、沈義生、周建平、雷興順、貢金鑫、姚繼濤、鮑衛(wèi)剛、姚明初、劉西拉、邵卓民、趙國藩。 工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)修訂組 2007年9月目 次 TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc182039907 1 總則 PAGEREF _Toc182039907 h 5 HYPERLINK l _Toc182039908 2 術(shù)語、符號 PAGEREF _Toc182039908 h 6 HYPERLINK l _Toc182039909 2.1 術(shù)語 PAGEREF
6、_Toc182039909 h 6 HYPERLINK l _Toc182039917 2.2 符號 PAGEREF _Toc182039917 h 12 HYPERLINK l _Toc182039918 3 基本規(guī)定 PAGEREF _Toc182039918 h 15 HYPERLINK l _Toc182039919 3.1 基本要求 PAGEREF _Toc182039919 h 15 HYPERLINK l _Toc182039920 3.2 安全等級和可靠度 PAGEREF _Toc182039920 h 15 HYPERLINK l _Toc182039921 3.3 設(shè)計使用
7、年限和耐久性 PAGEREF _Toc182039921 h 16 HYPERLINK l _Toc182039922 3.4 可靠性管理 PAGEREF _Toc182039922 h 17 HYPERLINK l _Toc182039923 4 極限狀態(tài)設(shè)計原則 PAGEREF _Toc182039923 h 18 HYPERLINK l _Toc182039924 4.1 極限狀態(tài) PAGEREF _Toc182039924 h 18 HYPERLINK l _Toc182039925 4.2 設(shè)計狀況 PAGEREF _Toc182039925 h 18 HYPERLINK l _To
8、c182039926 4.3 極限狀態(tài)設(shè)計 PAGEREF _Toc182039926 h 19 HYPERLINK l _Toc182039927 5 結(jié)構(gòu)上的作用和環(huán)境影響 PAGEREF _Toc182039927 h 21 HYPERLINK l _Toc182039928 5.1 一般規(guī)定 PAGEREF _Toc182039928 h 21 HYPERLINK l _Toc182039929 5.2 結(jié)構(gòu)上的作用 PAGEREF _Toc182039929 h 21 HYPERLINK l _Toc182039930 5.3 環(huán)境影響 PAGEREF _Toc182039930 h
9、 23 HYPERLINK l _Toc182039931 6 材料和巖土的性能及幾何參數(shù) PAGEREF _Toc182039931 h 24 HYPERLINK l _Toc182039932 6.1 材料和巖土的性能 PAGEREF _Toc182039932 h 24 HYPERLINK l _Toc182039933 6.2 幾何參數(shù) PAGEREF _Toc182039933 h 24 HYPERLINK l _Toc182039934 7結(jié)構(gòu)分析和試驗輔助設(shè)計 PAGEREF _Toc182039934 h 26 HYPERLINK l _Toc182039935 7.1 一般規(guī)
10、定 PAGEREF _Toc182039935 h 26 HYPERLINK l _Toc182039936 7.2 結(jié)構(gòu)模型 PAGEREF _Toc182039936 h 26 HYPERLINK l _Toc182039937 7.3 作用模型 PAGEREF _Toc182039937 h 26 HYPERLINK l _Toc182039938 7.4 分析方法 PAGEREF _Toc182039938 h 27 HYPERLINK l _Toc182039939 7.5 試驗輔助設(shè)計 PAGEREF _Toc182039939 h 27 HYPERLINK l _Toc18203
11、9940 8 分項系數(shù)設(shè)計方法 PAGEREF _Toc182039940 h 28 HYPERLINK l _Toc182039941 8.1 一般規(guī)定 PAGEREF _Toc182039941 h 28 HYPERLINK l _Toc182039942 8.2 承載能力極限狀態(tài) PAGEREF _Toc182039942 h 29 HYPERLINK l _Toc182039943 8.3 正常使用極限狀態(tài) PAGEREF _Toc182039943 h 33 HYPERLINK l _Toc182039944 附錄A 各類工程結(jié)構(gòu)的專門規(guī)定 PAGEREF _Toc182039944
12、 h 35 HYPERLINK l _Toc182039945 A.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)的專門規(guī)定 PAGEREF _Toc182039945 h 35 HYPERLINK l _Toc182039946 A.2 鐵路橋涵結(jié)構(gòu)的專門規(guī)定 PAGEREF _Toc182039946 h 37 HYPERLINK l _Toc182039947 A.3 公路橋涵結(jié)構(gòu)的專門規(guī)定 PAGEREF _Toc182039947 h 39 HYPERLINK l _Toc182039948 A.4 港口工程結(jié)構(gòu)的專門規(guī)定 PAGEREF _Toc182039948 h 43 HYPERLINK l _Toc18
13、2039949 附錄B 質(zhì)量管理 PAGEREF _Toc182039949 h 50 HYPERLINK l _Toc182039950 B.1 質(zhì)量控制要求 PAGEREF _Toc182039950 h 50 HYPERLINK l _Toc182039951 B.2 設(shè)計審查及施工檢查 PAGEREF _Toc182039951 h 51 HYPERLINK l _Toc182039952 附錄C 作用舉例及可變作用代表值的確定原則 PAGEREF _Toc182039952 h 52 HYPERLINK l _Toc182039953 C.1 作用舉例 PAGEREF _Toc182
14、039953 h 52 HYPERLINK l _Toc182039954 C.2 可變作用代表值的確定原則 PAGEREF _Toc182039954 h 53 HYPERLINK l _Toc182039955 附錄D 試驗輔助設(shè)計 PAGEREF _Toc182039955 h 58 HYPERLINK l _Toc182039956 D.1 基本要求 PAGEREF _Toc182039956 h 58 HYPERLINK l _Toc182039957 D.2 試驗結(jié)果的統(tǒng)計評估原則 PAGEREF _Toc182039957 h 58 HYPERLINK l _Toc1820399
15、58 D.3 單項性能指標(biāo)設(shè)計值的統(tǒng)計評估 PAGEREF _Toc182039958 h 58 HYPERLINK l _Toc182039959 附錄E 結(jié)構(gòu)可靠度分析基礎(chǔ)和可靠度設(shè)計方法 PAGEREF _Toc182039959 h 61 HYPERLINK l _Toc182039960 E.1 一般規(guī)定 PAGEREF _Toc182039960 h 61 HYPERLINK l _Toc182039961 E.2 結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)計算 PAGEREF _Toc182039961 h 61 HYPERLINK l _Toc182039962 E.3 結(jié)構(gòu)可靠度校準(zhǔn) PAGEREF _T
16、oc182039962 h 63 HYPERLINK l _Toc182039963 E.4 基于可靠指標(biāo)的設(shè)計 PAGEREF _Toc182039963 h 64 HYPERLINK l _Toc182039964 E.5 分項系數(shù)的確定方法 PAGEREF _Toc182039964 h 65 HYPERLINK l _Toc182039965 E.6 組合值系數(shù)的確定方法 PAGEREF _Toc182039965 h 66 HYPERLINK l _Toc182039966 附錄F 結(jié)構(gòu)疲勞可靠性驗算方法 PAGEREF _Toc182039966 h 67 HYPERLINK l
17、_Toc182039967 F.1 適用范圍 PAGEREF _Toc182039967 h 67 HYPERLINK l _Toc182039968 F.2 基本規(guī)定 PAGEREF _Toc182039968 h 67 HYPERLINK l _Toc182039969 F.3 疲勞作用 PAGEREF _Toc182039969 h 68 HYPERLINK l _Toc182039970 F.4 疲勞抗力 PAGEREF _Toc182039970 h 70 HYPERLINK l _Toc182039971 F.5 疲勞可靠性驗算方法 PAGEREF _Toc182039971 h
18、71 HYPERLINK l _Toc182039972 附錄G 既有結(jié)構(gòu)的可靠性評定 PAGEREF _Toc182039972 h 75 HYPERLINK l _Toc182039973 G.1適用范圍 PAGEREF _Toc182039973 h 75 HYPERLINK l _Toc182039974 G.2 基本規(guī)定 PAGEREF _Toc182039974 h 75 HYPERLINK l _Toc182039975 G.3 安全性評定 PAGEREF _Toc182039975 h 76 HYPERLINK l _Toc182039976 G.4 適用性評定 PAGEREF
19、 _Toc182039976 h 77 HYPERLINK l _Toc182039977 G.5 耐久性評定 PAGEREF _Toc182039977 h 78 HYPERLINK l _Toc182039978 G.6 抗災(zāi)害能力評定 PAGEREF _Toc182039978 h 78 HYPERLINK l _Toc182039979 附加說明 本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明 PAGEREF _Toc182039979 h 801 總則 為統(tǒng)一房屋建筑、鐵路、公路、港口、水利水電等各類工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則、基本要求和基本方法,使結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展的要求,并符合安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)、確保質(zhì)量
20、的要求,制定本標(biāo)準(zhǔn)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于對整個結(jié)構(gòu)、組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件以及地基基礎(chǔ)的設(shè)計;適用于結(jié)構(gòu)的施工階段和使用階段;適用于對既有結(jié)構(gòu)的可靠性評定。 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計宜采用以概率理論為基礎(chǔ)、以分項系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計方法;當(dāng)缺乏統(tǒng)計資料時,工程結(jié)構(gòu)設(shè)計可根據(jù)可靠的工程經(jīng)驗或必要的試驗研究進(jìn)行;某些工程結(jié)構(gòu)設(shè)計也可按傳統(tǒng)采用容許應(yīng)力或單一安全系數(shù)等經(jīng)驗方法。1.0.4 本標(biāo)準(zhǔn)是制定各類工程結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵守的基本準(zhǔn)則,各類工程結(jié)構(gòu)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚應(yīng)制定相應(yīng)的具體規(guī)定。 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外,尚應(yīng)遵守國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2 術(shù)語、符號2.1 術(shù)語 一般術(shù)語1 結(jié)構(gòu) struct
21、ure能承受作用并具有適當(dāng)剛度的由各連接部件有機組合而成的系統(tǒng)。2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件 structural member結(jié)構(gòu)在物理上可以區(qū)分出的部件。例如,柱、梁、板、基樁等。3 結(jié)構(gòu)體系 structural system結(jié)構(gòu)中的所有承重構(gòu)件及其共同工作的方式。4 結(jié)構(gòu)模型 structural model用于結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計等的理想化的結(jié)構(gòu)體系。 與結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)的術(shù)語1 設(shè)計使用年限 design working life設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按預(yù)定目的使用的年限。2 設(shè)計狀況 design situations代表一定時段內(nèi)實際情況的一組設(shè)計條件,設(shè)計應(yīng)做到在該組條件下結(jié)構(gòu)不超越
22、有關(guān)的極限狀態(tài)。1)持久設(shè)計狀況 persistent design situation在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn),且持續(xù)期很長的設(shè)計狀況,其持續(xù)期一般與設(shè)計使用年限為同一數(shù)量級。2)短暫設(shè)計狀況 transient design situation在結(jié)構(gòu)施工和使用過程中出現(xiàn)概率較大,而與設(shè)計使用年限相比,其持續(xù)期很短的設(shè)計狀況,如結(jié)構(gòu)施工和維修期間的情況。3)偶然設(shè)計狀況 accidental design situation在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很小,且持續(xù)期很短的設(shè)計狀況,如結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊時的情況。4)地震設(shè)計狀況 seismic design situation結(jié)構(gòu)遭受地震時
23、的設(shè)計狀況。3 荷載布置 load arrangement在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,對自由作用的位置、大小和方向的合理確定。4 荷載工況 load case為特定的驗證目的,一組同時考慮的固定可變作用、永久作用、自由作用的某種相容的荷載布置以及變形和幾何偏差。5 極限狀態(tài) limit states整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)。6 承載能力極限狀態(tài) ultimate limit states 對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)。7 正常使用極限狀態(tài) serviceability limit states對應(yīng)于
24、結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值的狀態(tài)。1)不可逆正常使用極限狀態(tài) irreversible serviceability limit states當(dāng)產(chǎn)生超越正常使用要求的作用卸除后,該作用產(chǎn)生的后果不可恢復(fù)的正常使用極限狀態(tài)。2)可逆正常使用極限狀態(tài) reversible serviceability limit states當(dāng)產(chǎn)生超越正常使用要求的作用卸除后,該作用產(chǎn)生的后果可以恢復(fù)的正常使用極限狀態(tài)。8 抗力 resistance結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力。例如,承載力、剛度、抗裂度等。9 結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性 structural integrity(structu
25、ral robustness)當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、爆炸、撞擊或人為錯誤等偶然事件時,結(jié)構(gòu)整體能保持穩(wěn)固且不出現(xiàn)與起因不相稱的破壞后果的能力。10 連續(xù)倒塌 progressive collapse初始的局部破壞,從構(gòu)件到構(gòu)件擴展,最終導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)倒塌,或與起因不相稱的一部分結(jié)構(gòu)倒塌。11 可靠性 reliability結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的能力。12 可靠度 degree of reliability(reliability)結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。13 失效概率 probability of failure 結(jié)構(gòu)不能完成預(yù)定功能的概率。14
26、 可靠指標(biāo) reliability index 度量結(jié)構(gòu)可靠度的數(shù)值指標(biāo),可靠指標(biāo)與失效概率的關(guān)系為=,其中為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)的反函數(shù)。15 基本變量 basic variable代表物理量的一組規(guī)定的變量,用于表示作用和環(huán)境影響、材料和巖土的性能以及幾何參數(shù)的特征。16 功能函數(shù) performance function關(guān)于基本變量的函數(shù),該函數(shù)表征一種結(jié)構(gòu)功能。17 概率分布 probability distribution隨機變量取值的統(tǒng)計規(guī)律,一般采用概率密度函數(shù)或概率分布函數(shù)表示。18 統(tǒng)計參數(shù) statistical parameter在概率分布中用來表示隨機變量取值的平均水平和離
27、散程度的數(shù)字特征。例如,平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等。19 分位值 fractile與隨機變量概率分布函數(shù)的某一概率相應(yīng)的值。20 名義值 nominal value用非統(tǒng)計方法確定的值。例如,根據(jù)物理條件或經(jīng)驗確定的值。21 極限狀態(tài)法 limit state method不使結(jié)構(gòu)超越某種規(guī)定的極限狀態(tài)的設(shè)計方法。22 容許應(yīng)力法 permissible (allowable) stress method使結(jié)構(gòu)或地基在作用標(biāo)準(zhǔn)值下產(chǎn)生的應(yīng)力不超過規(guī)定的容許應(yīng)力(材料或巖土強度標(biāo)準(zhǔn)值除以某一安全系數(shù))的設(shè)計方法。23 單一安全系數(shù)法 single safety factor method使結(jié)構(gòu)或
28、地基的抗力標(biāo)準(zhǔn)值與作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)之比不低于某一規(guī)定安全系數(shù)的設(shè)計方法。 與作用和環(huán)境影響有關(guān)的術(shù)語1 作用 action1)直接作用(荷載) direct action(load)施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力。2)間接作用 indirect action引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。2 作用效應(yīng) effect of action由作用引起的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)。例如,內(nèi)力、變形和裂縫等。3 單個作用 single action可認(rèn)為與結(jié)構(gòu)上的任何其他作用之間在時間和空間上為統(tǒng)計獨立的作用。4 永久作用 permanent action1)在設(shè)計使用年限內(nèi)其量值不隨時間變化,或其變化與平均
29、值相比可以忽略不計的作用;2)其量值變化是單調(diào)的且趨于某個限值的作用。5 可變作用 variable action在設(shè)計使用年限內(nèi)其量值隨時間變化,且其變化與平均值相比不可忽略不計的作用。6 偶然作用 accidental action在設(shè)計使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn)其量值很大,且持續(xù)期很短的作用。7 地震作用 seismic action地震對結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的作用。8 土工作用 geotechnical action由巖土、填方或地下水傳遞到結(jié)構(gòu)上的作用。9 固定作用 fixed action在結(jié)構(gòu)上具有固定空間分布的作用。當(dāng)固定作用在結(jié)構(gòu)某一點上的大小和方向確定后,該作用在整個結(jié)構(gòu)上的作
30、用即得以確定。10 自由作用 free action在結(jié)構(gòu)上給定的范圍內(nèi)具有任意空間分布的作用。11 靜態(tài)作用 static action使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度可以忽略不計的作用。12 動態(tài)作用 dynamic action使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略不計的作用。13 有界作用 bounded action具有不能被超越的且可確切或近似掌握界限值的作用。14 無界作用 unbounded action沒有明確界限值的作用。15 作用的標(biāo)準(zhǔn)值 characteristic value of an action作用的主要代表值。可根據(jù)對觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、作用的自然界限或工程經(jīng)驗確定。16 設(shè)計基準(zhǔn)期 de
31、sign reference period為確定可變作用等取值而選用的時間參數(shù)。17 可變作用的組合值 combination value of a variable action使組合后的作用效應(yīng)的超越概率與該作用單獨出現(xiàn)時其標(biāo)準(zhǔn)值作用效應(yīng)的超越概率趨于一致的作用值;或組合后使結(jié)構(gòu)具有規(guī)定可靠指標(biāo)的作用值??赏ㄟ^組合值系數(shù)(1)對作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示。18 可變作用的頻遇值 frequent value of a variable action在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時間占設(shè)計基準(zhǔn)期的比率較小的作用值;或被超越的頻率限制在規(guī)定頻率內(nèi)的作用值。可通過頻遇值系數(shù)(1)對作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示。
32、19 可變作用的準(zhǔn)永久值 quasi-permanent value of a variable action在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時間占設(shè)計基準(zhǔn)期的比率較大的作用值。可通過準(zhǔn)永久值系數(shù)(1)對作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示。20 可變作用的伴隨值 accompanying value of a variable action在作用組合中,伴隨主導(dǎo)作用的可變作用值??勺冏饔玫陌殡S值可以是組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值。注:主導(dǎo)作用:在作用的基本組合中為代表值采用標(biāo)準(zhǔn)值的可變作用;在作用的偶然組合中為偶然作用;在作用的地震組合中為地震作用。21 作用的代表值 representative value of
33、an action極限狀態(tài)設(shè)計所采用的作用值。它可以是作用的標(biāo)準(zhǔn)值或可變作用的伴隨值。22 作用的設(shè)計值 design value of an action作用的代表值與作用分項系數(shù)的乘積。23 作用組合(荷載組合) combination of actions(load combination)在不同作用的同時影響下,為驗證某一極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)可靠度而采用的一組作用設(shè)計值。24 環(huán)境影響 environmental influence環(huán)境對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種機械的、物理的、化學(xué)的或生物的不利影響。環(huán)境影響會引起結(jié)構(gòu)材料性能的劣化,降低結(jié)構(gòu)的安全性或適用性,影響結(jié)構(gòu)的耐久性。 與材料性能有關(guān)的術(shù)語1
34、 材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值 characteristic value of a material property符合規(guī)定質(zhì)量的材料性能概率分布的某一分位值或材料性能的名義值。2 材料性能的設(shè)計值 design value of a material property材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值除以材料性能分項系數(shù)所得的值。 與幾何參數(shù)有關(guān)的術(shù)語1 幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值 characteristic value of a geometrical parameter設(shè)計規(guī)定的幾何參數(shù)公稱值或幾何參數(shù)概率分布的某一分位值。2 幾何參數(shù)的設(shè)計值 design value of a geometrical parameter
35、幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值增加或減少一個幾何參數(shù)的附加量所得的值。 與結(jié)構(gòu)分析有關(guān)的術(shù)語1 結(jié)構(gòu)分析 structural analysis確定結(jié)構(gòu)上作用效應(yīng)的方法。2 一階線彈性分析 first order linear-elastic analysis基于線性應(yīng)力-應(yīng)變或彎矩-曲率關(guān)系,采用彈性理論分析方法對初始結(jié)構(gòu)幾何形體進(jìn)行的結(jié)構(gòu)分析。3 二階線彈性分析 second order linear-elastic analysis基于線性應(yīng)力-應(yīng)變或彎矩-曲率關(guān)系,采用彈性理論分析方法對已變形結(jié)構(gòu)幾何形體進(jìn)行的結(jié)構(gòu)分析。4 有重分布的一階或二階線彈性分析 first order (or second
36、 order) linear-elastic analysis with redistribution結(jié)構(gòu)設(shè)計中對內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整的一階或二階線彈性分析,與給定的外部作用協(xié)調(diào),不做明確的轉(zhuǎn)動能力計算的結(jié)構(gòu)分析。5 一階非線性分析 first order non-linear analysis基于材料非線性變形特性對初始結(jié)構(gòu)的幾何形體進(jìn)行的結(jié)構(gòu)分析。6 二階非線性分析 second order non-linear analysis 基于材料非線性變形特性對已變形結(jié)構(gòu)幾何形體進(jìn)行的結(jié)構(gòu)分析。7 彈塑性分析(一階或二階)elasto-plastic analysis(first or second o
37、rder)基于線彈性階段和隨后的無硬化階段構(gòu)成的彎矩-曲率關(guān)系的結(jié)構(gòu)分析。注:通常是對初始結(jié)構(gòu)的幾何形體進(jìn)行的分析,但也可用于已變位(或已變形)的幾何形體。8 剛性-塑性分析 rigid plastic analysis采用極限分析理論對初始結(jié)構(gòu)的幾何形體進(jìn)行的直接確定其極限承載力的結(jié)構(gòu)分析。注:彎矩-曲率關(guān)系假定為無彈性變形和無硬化階段。2.1.7 與既有結(jié)構(gòu)可靠性評定有關(guān)的術(shù)語1 既有結(jié)構(gòu) existing structure已經(jīng)存在的各類工程結(jié)構(gòu)。2 評估使用年限 assessed working life可靠性評定所預(yù)估的既有結(jié)構(gòu)在規(guī)定條件下的使用年限。3 荷載檢驗 load test
38、ing通過施加荷載評定結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能或預(yù)測其承載力的試驗。2.2 符號大寫拉丁字母: 地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值; 偶然作用的設(shè)計值; 設(shè)計對變形、裂縫等規(guī)定的相應(yīng)限值; 作用的設(shè)計值; 作用的代表值; 永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值; 預(yù)應(yīng)力作用的有關(guān)代表值; 可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值; 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力; 結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值; 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用效應(yīng); 地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); 偶然作用設(shè)計值的效應(yīng); 作用組合的效應(yīng)設(shè)計值; 不平衡作用效應(yīng)的設(shè)計值; 平衡作用效應(yīng)的設(shè)計值; 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); 預(yù)應(yīng)力作用有關(guān)代表值的效應(yīng); 可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);T 設(shè)計基準(zhǔn)期;X 基本變量。小寫拉丁字母: 幾何參數(shù); 幾何參
39、數(shù)的設(shè)計值; 幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值; 材料性能的設(shè)計值; 材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值; 結(jié)構(gòu)構(gòu)件失效概率的運算值。大寫希臘字母: 幾何參數(shù)的附加量。小寫希臘字母: 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo); 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù); 地震作用重要性系數(shù); 作用的分項系數(shù); 永久作用的分項系數(shù); 關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限的荷載調(diào)整系數(shù); 材料性能的分項系數(shù); 可變作用的分項系數(shù); 預(yù)應(yīng)力作用的分項系數(shù); 作用的組合值系數(shù); 作用的頻遇值系數(shù); 作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)。3 基本規(guī)定3.1 基本要求 結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工和維護(hù)應(yīng)使結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)以適當(dāng)?shù)目煽慷惹医?jīng)濟的方式滿足規(guī)定的各項功能要求。 結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列功能要求:1 能承受在施工和使用期
40、間可能出現(xiàn)的各種作用;2 保持良好的使用性能;3 具有足夠的耐久性能;4 當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,在規(guī)定的時間內(nèi)可保持足夠的承載力;5 當(dāng)發(fā)生爆炸、撞擊、人為錯誤等偶然事件時,結(jié)構(gòu)能保持必需的整體穩(wěn)固性,不出現(xiàn)與起因不相稱的破壞后果,防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。注:1 對重要的結(jié)構(gòu),應(yīng)采取必要的措施,防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌;對一般的結(jié)構(gòu),宜采取適當(dāng)?shù)拇胧乐钩霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。2 對港口工程結(jié)構(gòu),“撞擊”指非正常撞擊。 結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)下列要求采取適當(dāng)?shù)拇胧菇Y(jié)構(gòu)不出現(xiàn)或少出現(xiàn)可能的損壞:1 避免、消除或減少結(jié)構(gòu)可能受到的危害;2 采用對可能受到的危害反應(yīng)不敏感的結(jié)構(gòu)型式;3 采用當(dāng)單個構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的有
41、限部分被意外移除或結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可接受的局部損壞時,結(jié)構(gòu)仍可保存下來的結(jié)構(gòu)型式; 不宜采用無破壞預(yù)兆的結(jié)構(gòu)體系; 使結(jié)構(gòu)具有整體穩(wěn)固性。 宜采取下列措施滿足對結(jié)構(gòu)的基本要求:1 采用適當(dāng)?shù)牟牧希? 采用合理的設(shè)計和構(gòu)造;3 對結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制作、施工和使用等制定相應(yīng)的控制措施。3.2 安全等級和可靠度 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟損失、對社會或環(huán)境產(chǎn)生影響等)的嚴(yán)重性,采用不同的安全等級。工程結(jié)構(gòu)安全等級的劃分應(yīng)符合表3.2.1的規(guī)定。表 工程結(jié)構(gòu)的安全等級安全等級破壞后果一級二級三級很嚴(yán)重嚴(yán) 重不嚴(yán)重注:對重要的結(jié)構(gòu),其安全等級應(yīng)取為一級;對一般的結(jié)構(gòu),其安全
42、等級宜取為二級;對次要的結(jié)構(gòu),其安全等級可取為三級。 工程結(jié)構(gòu)中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級,宜與結(jié)構(gòu)的安全等級相同,對其中部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級可進(jìn)行調(diào)整,但不得低于三級。 可靠度水平的設(shè)置應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級、失效模式和經(jīng)濟因素等確定。對結(jié)構(gòu)的安全性和適用性可采用不同的可靠度水平。 當(dāng)有充分的統(tǒng)計數(shù)據(jù)時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度宜采用可靠指標(biāo)度量。結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時采用的可靠指標(biāo),可根據(jù)對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度分析,并考慮使用經(jīng)驗和經(jīng)濟因素等確定。 各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級每相差一級,規(guī)定可靠指標(biāo)的取值宜相差0.5。3.3 設(shè)計使用年限和耐久性 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)規(guī)定結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。 房屋建筑結(jié)構(gòu)、鐵路
43、橋涵結(jié)構(gòu)、公路橋涵結(jié)構(gòu)和港口工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)分別符合附錄、A.2.3、A.4.3的規(guī)定。注:1 其他工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定;2 特殊工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限可另行規(guī)定。3.3.3 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)對環(huán)境影響進(jìn)行評估,當(dāng)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境對其耐久性有較大影響時,應(yīng)根據(jù)不同的環(huán)境類別采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)材料、設(shè)計構(gòu)造、防護(hù)措施、施工質(zhì)量要求等,并應(yīng)制定結(jié)構(gòu)在使用期間的定期檢修和維護(hù)制度,使結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)不致因材料的劣化而影響其安全或正常使用。3.3.4 環(huán)境對結(jié)構(gòu)耐久性的影響,可通過工程經(jīng)驗、試驗研究、計算或綜合分析等方法進(jìn)行評估。3.3.5 環(huán)境類別的劃分和相應(yīng)的設(shè)
44、計、施工、使用及維護(hù)的要求等,應(yīng)遵守國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3.4 可靠性管理3.4.1 為保證工程結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度,除應(yīng)進(jìn)行必要的設(shè)計計算外,還應(yīng)對結(jié)構(gòu)的材料性能、施工質(zhì)量、使用和維護(hù)進(jìn)行相應(yīng)的控制。控制的具體措施,應(yīng)符合附錄B和有關(guān)的勘察、設(shè)計、施工及維護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)的專門規(guī)定。 工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須由具有相應(yīng)資格的技術(shù)人員擔(dān)任。工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)荷載、抗震、地基基礎(chǔ)和各種材料結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)對結(jié)構(gòu)可能受到的偶然作用、環(huán)境影響等采取必要的防護(hù)措施。對工程結(jié)構(gòu)所采用的材料及施工、制作過程應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量控制,并按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行竣工驗收。工程結(jié)構(gòu)應(yīng)按設(shè)計規(guī)
45、定的用途使用,并應(yīng)定期檢查結(jié)構(gòu)狀況,進(jìn)行必要的維護(hù)和維修;當(dāng)需變更使用用途時,應(yīng)進(jìn)行設(shè)計復(fù)核和采取必要的措施。4 極限狀態(tài)設(shè)計原則4.1 極限狀態(tài) 極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。1 承載能力極限狀態(tài)當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,應(yīng)認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞,或因過度變形而不適于繼續(xù)承載;整個結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系;結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等);結(jié)構(gòu)因局部破壞而發(fā)生連續(xù)倒塌;地基喪失承載力而破壞;結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞破壞。正常使用極限狀態(tài)當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,應(yīng)認(rèn)為超過了正常
46、使用極限狀態(tài):影響正常使用或外觀的變形;影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);影響正常使用的振動;影響正常使用的其他特定狀態(tài)。 對結(jié)構(gòu)的各種極限狀態(tài),均應(yīng)規(guī)定明確的標(biāo)志或限值。 結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)對結(jié)構(gòu)的不同極限狀態(tài)進(jìn)行計算或驗算;當(dāng)某一極限狀態(tài)的計算或驗算起控制作用時,可僅對該極限狀態(tài)進(jìn)行計算或驗算。4.2 設(shè)計狀況 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)區(qū)分下列設(shè)計狀況: 1 持久設(shè)計狀況,適用于結(jié)構(gòu)使用時的正常情況; 2 短暫設(shè)計狀況,適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的臨時情況,如結(jié)構(gòu)施工和維修時的情況等;3 偶然設(shè)計狀況,適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的異常情況,如結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊時的情況等;4 地震設(shè)計狀況,適用于結(jié)構(gòu)遭受地震時
47、的情況,在抗震設(shè)防地區(qū)必須考慮地震設(shè)計狀況。 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時,對不同的設(shè)計狀況,應(yīng)采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系、可靠度水平、基本變量和作用組合等。4.3 極限狀態(tài)設(shè)計 對工程結(jié)構(gòu)的四種設(shè)計狀況應(yīng)分別進(jìn)行下列極限狀態(tài)設(shè)計: 1 對四種設(shè)計狀況,均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計; 2 對持久設(shè)計狀況,尚應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計; 3 對短暫設(shè)計狀況和地震設(shè)計狀況,可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計; 4 對偶然設(shè)計狀況,可不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。 進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計狀況采用下列作用組合:1 基本組合,用于持久設(shè)計狀況(不包括結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計)或短暫設(shè)計狀況;2 偶然組合,用于偶然設(shè)計
48、狀況;3 地震組合,用于地震設(shè)計狀況。 進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時,可采用下列作用組合:1 標(biāo)準(zhǔn)組合,一般用于不可逆正常使用極限狀態(tài)設(shè)計;2 頻遇組合,一般用于可逆正常使用極限狀態(tài)設(shè)計; 3 準(zhǔn)永久組合,一般用于長期效應(yīng)是決定性因素的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。 對每一種作用組合,工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計均應(yīng)采用其最不利的效應(yīng)設(shè)計值進(jìn)行。 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可采用下列極限狀態(tài)方程描述: ()式中 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù);(=1,2,n) 基本變量,指結(jié)構(gòu)上的各種作用和環(huán)境影響、材料和巖土的性能及幾何參數(shù)等;在進(jìn)行可靠度分析時,基本變量應(yīng)作為隨機變量考慮。 結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計應(yīng)符合下列要求: (-1) 當(dāng)采用結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)
49、和結(jié)構(gòu)的抗力作為綜合基本變量時,結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計應(yīng)符合下列要求: (-2)式中 結(jié)構(gòu)的抗力; 結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計應(yīng)以規(guī)定的可靠度滿足4.3.6的要求。4.3.8 結(jié)構(gòu)構(gòu)件宜根據(jù)規(guī)定的可靠指標(biāo),采用由作用的代表值、材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值、幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值和各相應(yīng)的分項系數(shù)構(gòu)成的極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計;必要時也可根據(jù)附錄E的規(guī)定直接采用基于可靠指標(biāo)的方法進(jìn)行設(shè)計。5 結(jié)構(gòu)上的作用和環(huán)境影響5.1 一般規(guī)定 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能出現(xiàn)的各種作用(包括直接作用和間接作用)和環(huán)境影響。當(dāng)按極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)將其作為基本變量。5.2 結(jié)構(gòu)上的作用 結(jié)構(gòu)上的各種作用,當(dāng)可認(rèn)為在時間上和
50、空間上相互獨立時,則每一種作用可分別作為單個作用;當(dāng)某些作用密切相關(guān)且有可能同時以最大值出現(xiàn)時,也可將這些作用一起作為單個作用。 同時施加在結(jié)構(gòu)上的各單個作用對結(jié)構(gòu)的共同影響,應(yīng)通過作用組合(荷載組合)來考慮;對不可能同時出現(xiàn)的各種作用,不應(yīng)考慮其組合。 結(jié)構(gòu)上的作用可按下列性質(zhì)分類:1 按隨時間的變化分類:1)永久作用;2)可變作用;3)偶然作用。注: 具體的作用舉例,可參見附錄C。2 按隨空間的變化分類:1)固定作用;2)自由作用。3 按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點分類:1)靜態(tài)作用;2)動態(tài)作用。4 按有無限值分類:1)有界作用;2)無界作用。5 其他分類:例如,當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)疲勞驗算時,可按作用隨時間變
51、化的低周性和高周性分類;當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)時,可按作用在結(jié)構(gòu)上持續(xù)期的長短分類。 結(jié)構(gòu)上的作用隨時間變化的規(guī)律,宜采用隨機過程的概率模型來描述,但對不同的問題可采用不同的方法進(jìn)行簡化。對永久作用(包括預(yù)應(yīng)力作用),在結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計中可采用隨機變量的概率模型。對可變作用,在作用組合中可采用簡化的隨機過程概率模型。在確定可變作用的代表值時可采用將設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大值作為隨機變量的概率模型。 當(dāng)永久作用(包括預(yù)應(yīng)力作用)和可變作用作為隨機變量時,其統(tǒng)計參數(shù)和概率分布類型,應(yīng)以觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運用參數(shù)估計和概率分布的假設(shè)檢驗方法確定,檢驗的顯著性水平可取0.05。 當(dāng)有充分觀測數(shù)據(jù)時,作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按在
52、設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最不利作用概率分布的某個統(tǒng)計特征值確定;當(dāng)有條件時,可對各種作用統(tǒng)一規(guī)定該統(tǒng)計特征值的概率定義;當(dāng)觀測數(shù)據(jù)不充分時,作用的標(biāo)準(zhǔn)值也可根據(jù)工程經(jīng)驗通過分析判斷確定;對有明確界限值的有界作用,作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取其界限值。 注:可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定原則,可參見附錄C。 工程結(jié)構(gòu)按不同極限狀態(tài)設(shè)計時,在相應(yīng)的作用組合中對可能同時出現(xiàn)的各種作用,應(yīng)采用不同的作用代表值。對可變作用,其代表值包括標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值可通過對可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示,即分別對可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以不大于1的組合值系數(shù)、頻遇值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)。注:可變作用的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永
53、久值的確定原則,可參見附錄C。 對偶然作用,應(yīng)采用偶然作用的設(shè)計值。偶然作用的設(shè)計值應(yīng)根據(jù)具體工程情況和偶然作用可能出現(xiàn)的最大值確定,也可根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的專門規(guī)定確定。 對地震作用,應(yīng)采用地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值。地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)地震作用的重現(xiàn)期確定。地震作用的重現(xiàn)期宜采用475年,也可根據(jù)具體工程情況采用其他地震作用的重現(xiàn)期。 當(dāng)結(jié)構(gòu)上的作用比較復(fù)雜且不能直接描述時,可根據(jù)作用形成的機理,建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型來表征作用的大小、位置、方向和持續(xù)期等性質(zhì)。結(jié)構(gòu)上的作用的大小一般可采用下列數(shù)學(xué)模型: ()式中 所采用的函數(shù); 基本作用,通常具有隨時間和空間的變異性(隨機的或非隨機的),但一般與結(jié)構(gòu)的性質(zhì)
54、無關(guān); 用以將轉(zhuǎn)化為的隨機或非隨機變量,它與結(jié)構(gòu)的性質(zhì)有關(guān)。 當(dāng)結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能比較明顯時,結(jié)構(gòu)應(yīng)采用動力模型描述。此時,結(jié)構(gòu)的動力分析應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼以及結(jié)構(gòu)上各部分質(zhì)量的慣性。當(dāng)結(jié)構(gòu)容許簡化分析時,可計算“準(zhǔn)靜態(tài)作用”響應(yīng),并乘以動力系數(shù)作為動態(tài)作用的響應(yīng)。 對自由作用應(yīng)考慮各種可能的荷載布置,并與固定作用等一起作為驗證結(jié)構(gòu)某特定極限狀態(tài)的荷載工況。5.3 環(huán)境影響 環(huán)境影響可分為永久影響、可變影響和偶然影響。例如,對處于海洋環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),氯離子對鋼筋的腐蝕作用是永久影響,空氣濕度對木材強度的影響是可變影響等。 對結(jié)構(gòu)的環(huán)境影響應(yīng)進(jìn)行定量描述;當(dāng)沒有條件進(jìn)行定量描述時,也可通過環(huán)
55、境對結(jié)構(gòu)的影響程度的分級等方法進(jìn)行定性描述,并在設(shè)計中采取相應(yīng)的技術(shù)措施。6 材料和巖土的性能及幾何參數(shù)6.1 材料和巖土的性能 材料和巖土的強度、彈性模量、變形模量、壓縮模量、內(nèi)摩擦角、粘聚力等物理力學(xué)性能,應(yīng)根據(jù)有關(guān)的試驗方法標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)試驗確定。 材料性能宜采用隨機變量概率模型描述。材料性能的各種統(tǒng)計參數(shù)和概率分布類型,應(yīng)以試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運用參數(shù)估計和概率分布的假設(shè)檢驗方法確定,檢驗的顯著性水平可取0.05。6.1.3 當(dāng)利用標(biāo)準(zhǔn)試件的試驗結(jié)果確定結(jié)構(gòu)中實際的材料性能時,尚應(yīng)考慮實際結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)試件、實際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)試驗條件的差別。結(jié)構(gòu)中的材料性能與標(biāo)準(zhǔn)試件材料性能的關(guān)系,應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的對比試
56、驗結(jié)果通過換算系數(shù)或函數(shù)來反映,或根據(jù)工程經(jīng)驗判斷確定。結(jié)構(gòu)中材料性能的不定性,應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)試件材料性能的不定性和換算系數(shù)或函數(shù)的不定性兩部分組成。巖土性能指標(biāo)和地基、樁基承載力等,應(yīng)通過原位測試、室內(nèi)試驗等直接或間接的方法確定,并應(yīng)考慮由于鉆探取樣的擾動、室內(nèi)外試驗條件與實際工程結(jié)構(gòu)條件的差別以及所采用公式的誤差等因素的影響。 材料強度的概率分布宜采用正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布。材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值可按其概率分布的0.05分位值確定。材料彈性模量、泊松比等物理性能的標(biāo)準(zhǔn)值可按其概率分布的0.5分位值確定。注:當(dāng)試驗數(shù)據(jù)不充分時,材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值可采用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值,也可根據(jù)工程經(jīng)驗,經(jīng)分析判斷確定。
57、巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值宜根據(jù)原位測試和室內(nèi)試驗的結(jié)果,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。 注:當(dāng)有條件時,巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值可按其概率分布的某個分位值確定。6.2 幾何參數(shù) 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何參數(shù)宜采用隨機變量概率模型描述。幾何參數(shù)的各種統(tǒng)計參數(shù)和概率分布類型,應(yīng)以正常生產(chǎn)情況下對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何尺寸的測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運用參數(shù)估計和概率分布的假設(shè)檢驗方法確定。當(dāng)測試數(shù)據(jù)不充分時,幾何參數(shù)的統(tǒng)計參數(shù)可根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差,經(jīng)分析判斷確定。注:當(dāng)幾何參數(shù)的變異性對結(jié)構(gòu)抗力及其他性能的影響很小時,幾何參數(shù)可作為確定性變量考慮。 幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值可采用設(shè)計規(guī)定的公稱值,或根據(jù)幾何參數(shù)概率分布的某個分位值確定。7結(jié)
58、構(gòu)分析和試驗輔助設(shè)計7.1 一般規(guī)定7.1.1結(jié)構(gòu)分析可采用計算、模型試驗或原型試驗等方法。7.1.2結(jié)構(gòu)分析的精度,應(yīng)能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,必要時宜進(jìn)行試驗驗證。7.1.3在結(jié)構(gòu)分析中,宜考慮環(huán)境對材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)性能的影響,如濕度對木材強度的影響,高溫對鋼結(jié)構(gòu)性能的影響等。7.2 結(jié)構(gòu)模型7.2.1結(jié)構(gòu)分析采用的基本假定和計算模型應(yīng)能合理描述所考慮的極限狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。7.2.2根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體情況,可采用一維、二維或三維的計算模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。7.2.3結(jié)構(gòu)分析所采用的各種簡化或近似假定,應(yīng)具有理論或試驗依據(jù),或經(jīng)工程驗證可行。7.2.4當(dāng)結(jié)構(gòu)的變形可能使作用的影響顯著增大時,應(yīng)在結(jié)構(gòu)分析
59、中考慮結(jié)構(gòu)變形的影響。7.2.5結(jié)構(gòu)計算模型的不定性應(yīng)在極限狀態(tài)方程中采用一個或幾個附加基本變量來考慮。附加基本變量的概率分布類型和統(tǒng)計參數(shù),可通過按計算模型的計算結(jié)果與按精確方法的計算結(jié)果或?qū)嶋H的觀測結(jié)果相比較,經(jīng)統(tǒng)計分析確定,或根據(jù)工程經(jīng)驗判斷確定。7.3 作用模型7.3.1對與時間無關(guān)的或不計累積效應(yīng)的靜力分析,可只考慮發(fā)生在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)作用的最大值和最小值;當(dāng)動力性能起控制作用時,應(yīng)有比較詳細(xì)的過程描述。7.3.2在不能準(zhǔn)確確定作用參數(shù)時,應(yīng)對作用參數(shù)給出上下限范圍,并進(jìn)行比較以確定不利的作用效應(yīng)。7.3.3當(dāng)結(jié)構(gòu)承受自由作用時,應(yīng)根據(jù)每一自由作用可能出現(xiàn)的空間位置、大小和方向,分析確
60、定對結(jié)構(gòu)最不利的作用布置。7.3.4當(dāng)考慮地基與結(jié)構(gòu)相互作用時,土工作用可采用適當(dāng)?shù)牡刃椈苫蜃枘崞鱽砟M。7.3.5當(dāng)動力作用可被認(rèn)為是擬靜力作用時,可通過把動力作用分析結(jié)果包括在靜力作用中或?qū)o力作用乘以等效動力放大系數(shù)等方法,來考慮動力作用效應(yīng)。7.3.6當(dāng)動力作用引起的振幅、速度、加速度使結(jié)構(gòu)有可能超過正常使用極限狀態(tài)的限值時,應(yīng)根據(jù)實際情況對結(jié)構(gòu)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗算。7.4 分析方法7.4.1結(jié)構(gòu)分析應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、材料性能和受力特點等因素,采用線性、非線性或試驗分析方法;當(dāng)結(jié)構(gòu)性能始終處于彈性狀態(tài)時,可采用彈性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,否則宜采用彈塑性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。7.4.2 當(dāng)結(jié)
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