|
——作用的代表值；
——永久作用的標準值；
—— 預應力作用的有關(guān)代表值；
——可變作用的標準值；
——結構或結構構件的抗力；
—— 結構抗力的設計值；
—— 結構或結構構件的作用效應；
——地震作用標準值的效應；
——偶然作用設計值的效應；
—— 作用組合的效應設計值；
——不平衡作用效應的設計值；
——平衡作用效應的設計值；
——永久作用標準值的效應；
—— 預應力作用有關(guān)代表值的效應；
——可變作用標準值的效應；
T—— 設計基準期；
X—— 基本變量。
小寫(xiě)拉丁字母：
—— 幾何參數；
—— 幾何參數的設計值；
—— 幾何參數的標準值；
—— 材料性能的設計值；
—— 材料性能的標準值；
—— 結構構件失效概率的運算值。
大寫(xiě)希臘字母：
——幾何參數的附加量。
小寫(xiě)希臘字母：
—— 結構構件的可靠指標；
—— 結構重要性系數；
—— 地震作用重要性系數；
——作用的分項系數；
——永久作用的分項系數；
—— 考慮結構設計使用年限的荷載調整系數；
——材料性能的分項系數；
——可變作用的分項系數；
—— 預應力作用的分項系數；
—— 作用的組合值系數；
—— 作用的頻遇值系數；
—— 作用的準永久值系數。
3 基本規定
3.1 基本要求
3.1.1結構的設計、施工和維護應使結構在規定的設計使用年限內以適當的可靠度滿(mǎn)足規定的各項功能要求。
3.1.2結構應滿(mǎn)足下列功能要求：
1 能承受在施工和使用期間可能出現的各種作用；
2 保持良好的使用性能；
3 具有足夠的耐久性能；
4 當發(fā)生火災時(shí)，在規定的時(shí)間內可保持足夠的承載力；
5 當發(fā)生爆炸、撞擊、人為錯誤等偶然事件時(shí)，結構能保持必需的整體穩固性，不出現與起因不相稱(chēng)的破壞后果，防止出現結構的連續倒塌。
3.1.3 結構設計時(shí)，應根據下列要求采取適當的措施，使結構不出現或少出現可能的損壞：
1 避免、消除或減少結構可能受到的危害；
2 采用對可能受到的危害反應不敏感的結構類(lèi)型；
3 采用當單個(gè)構件或結構的有限部分被意外移除或結構出現可接受的局部損壞時(shí)，結構的其他部分仍能保存的結構類(lèi)型；
4 不宜采用無(wú)破壞預兆的結構體系；
5 使結構具有整體穩固性。
3.1.4 宜采取下列措施滿(mǎn)足對結構的基本要求：
1 采用適當的材料；
2 采用合理的設計和構造；
3 對結構的設計、制作、施工和使用等制定相應的控制措施。
3.2 安全等級和可靠度
3.2.1 建筑結構設計時(shí)，應根據結構破壞可能產(chǎn)生的后果即危及人的生命、造成經(jīng)濟損失、對社會(huì )或環(huán)境產(chǎn)生影響等的嚴重性，采用不同的安全等級。
3.2.2 建筑結構安全等級的劃分應符合表3.2.2的規定。
表3.2.2建筑結構的安全等級
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安全等級
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破壞后果
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示例
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一級
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很?chē)乐兀簩θ说纳?、?jīng)濟、社會(huì )或環(huán)境影響很大。
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大型的公共建筑等重要的結構
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二級
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嚴重：對人的生命、經(jīng)濟、社會(huì )或環(huán)境影響較大。
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普通的住宅和辦公樓等一般的結構
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三級
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不嚴重：對人的生命、經(jīng)濟、社會(huì )或環(huán)境影響較小。
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小型的或臨時(shí)性貯存建筑等次要的結構
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注：建筑結構抗震設計中的甲類(lèi)建筑和乙類(lèi)建筑，其安全等級宜規定為一級；丙類(lèi)建筑，其安全等級宜規定為二級；丁類(lèi)建筑，其安全等級宜規定為三級。
3.2.3 建筑結構中各類(lèi)結構構件的安全等級，宜與結構的安全等級相同，對其中部分結構構件的安全等級可進(jìn)行調整，但不得低于三級。
3.2.4 可靠度水平的設置應根據結構構件的安全等級、失效模式和經(jīng)濟因素等確定。對結構的安全性、適用性和耐久性可采用不同的可靠度水平。
3.2.5 當有充分的統計數據時(shí)，結構構件的可靠度宜采用可靠指標度量。結構構件設計時(shí)采用的可靠指標，可根據對現有結構構件的可靠度分析，并結合使用經(jīng)驗和經(jīng)濟因素等確定。
3.2.6 各類(lèi)結構構件的安全等級每相差一級，規定可靠指標的取值宜相差0.5。
3.3 設計使用年限和耐久性
3.3.1 建筑結構的設計基準期為50年。
3.3.2 建筑結構設計時(shí)，應規定結構的設計使用年限。
3.3.3 建筑結構的設計使用年限，應按表3.3.3采用。
表3.3.3 建筑結構的設計使用年限
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類(lèi)別
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設計使用年限（年）
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示例
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1
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5
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臨時(shí)性建筑結構
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2
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25
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易于替換的結構構件
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3
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50
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普通房屋和構筑物
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4
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100
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標志性建筑和特別重要的建筑結構
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注：1 特殊建筑結構的設計使用年限可另行規定。
3.3.4建筑結構設計時(shí)應對環(huán)境影響進(jìn)行評估，當結構所處的環(huán)境對其耐久性有較大影響時(shí)，應根據不同的環(huán)境類(lèi)別采用相應的結構材料、設計構造、防護措施、施工質(zhì)量要求等，并應制定結構在使用期間的定期檢修和維護制度，使結構在設計使用年限內不致因材料的劣化而影響其安全或正常使用。
3.3.5環(huán)境對結構耐久性的影響，可通過(guò)工程經(jīng)驗、試驗研究、計算或綜合分析等方法進(jìn)行評估。
3.3.6環(huán)境類(lèi)別的劃分和相應的設計、施工、使用及維護的要求等，應遵守國家現行有關(guān)標準的規定。
3.4 可靠性管理與風(fēng)險評估
3.4.1為保證建筑結構具有規定的可靠度，除應進(jìn)行必要的設計計算外，還應對結構的材料性能、施工質(zhì)量、使用和維護進(jìn)行相應的控制?？刂频木唧w措施，應符合附錄A和有關(guān)的勘察、設計、施工及維護等標準的專(zhuān)門(mén)規定。
3.4.2 建筑結構的設計必須由具有相應資格的技術(shù)人員承擔。
3.4.3 建筑結構的設計應符合國家現行的有關(guān)荷載、抗震、地基基礎和各種材料結構設計規范的規定。
3.4.4 建筑結構的設計應對結構可能受到的偶然作用、環(huán)境影響等采取必要的防護措施。
3.4.5 對建筑結構可靠性設計，應根據附錄Ｆ的要求進(jìn)行風(fēng)險評估。
3.4.6 對建筑結構所采用的材料及施工、制作過(guò)程應進(jìn)行質(zhì)量控制，并按國家現行有關(guān)標準的規定進(jìn)行竣工驗收。
3.4.7 建筑結構應按設計規定的用途使用，并應定期檢查結構狀況，進(jìn)行必要的維護和維修；當需變更使用用途時(shí)，應進(jìn)行設計復核和采取必要的措施。
4 極限狀態(tài)設計原則
4.1 極限狀態(tài)
4.1.1 極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)和耐久性極限狀態(tài)。
1 承載能力極限狀態(tài)
當結構或結構構件出現下列狀態(tài)之一時(shí)，應認為超過(guò)了承載能力極限狀態(tài)：
1）結構構件或連接因超過(guò)材料強度而破壞，或因過(guò)度變形而不適于繼續承載；
2）整個(gè)結構或其一部分作為剛體失去平衡；
3）結構轉變?yōu)闄C動(dòng)體系；
4）結構或結構構件喪失穩定；
5）結構因局部破壞而發(fā)生連續倒塌；
6）地基喪失承載力而破壞；
7）結構或結構構件的疲勞破壞。
2 正常使用極限狀態(tài)
當結構或結構構件出現下列狀態(tài)之一時(shí)，應認為超過(guò)了正常使用極限狀態(tài)：
1）影響正常使用或外觀(guān)的變形；
2）影響正常使用的局部損壞；
3）影響正常使用的振動(dòng)；
4）影響正常使用的其他特定狀態(tài)。
3 耐久性極限狀態(tài)
當結構或結構構件出現下列狀態(tài)之一時(shí)，應認為超過(guò)了耐久性極限狀態(tài)：
1）影響承載能力和正常使用的材料性能劣化；
2）影響耐久性的裂縫、變形、缺口、外觀(guān)、材料削弱等；
3）影響耐久性的其他特定狀態(tài)。
4.1.2 對結構的各種極限狀態(tài)，均應規定明確的標志或限值。
4.1.3 結構設計時(shí)應對結構的不同極限狀態(tài)進(jìn)行計算或驗算；當某一極限狀態(tài)的計算或驗算起控制作用時(shí)，可僅對該極限狀態(tài)進(jìn)行計算或驗算。
4.2 設計狀況
4.2.1建筑結構設計時(shí)應區分下列設計狀況：
1 持久設計狀況，適用于結構使用時(shí)的正常情況；
2 短暫設計狀況，適用于結構出現的臨時(shí)情況，包括結構施工和維修時(shí)的情況等；
3 偶然設計狀況，適用于結構出現的異常情況，包括結構遭受火災、爆炸、撞擊時(shí)的情況等；
4 地震設計狀況，適用于結構遭受地震時(shí)的情況，在抗震設防地區必須考慮地震設計狀況。
4.2.2 建筑結構設計時(shí)，對不同的設計狀況，應采用相應的結構體系、可靠度水平、基本變量和作用組合等。
4.3 極限狀態(tài)設計
4.3.1 對本章第4.2.1條規定的四種建筑結構設計狀況應分別進(jìn)行下列極限狀態(tài)設計：
1 對四種設計狀況，均應進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設計；
2 對持久設計狀況，尚應進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和耐久性極限狀態(tài)設計；
3 對短暫設計狀況和地震設計狀況，可根據需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設計；
4 對偶然設計狀況，可不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和耐久性極限狀態(tài)設計。
4.3.2 進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設計時(shí)，應根據不同的設計狀況采用下列作用組合：
1 基本組合，用于持久設計狀況或短暫設計狀況；
2 偶然組合，用于偶然設計狀況；
3 地震組合，用于地震設計狀況。
4.3.3 進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設計時(shí)，可采用下列作用組合：
1 標準組合，宜用于不可逆正常使用極限狀態(tài)設計；
2 頻遇組合，宜用于可逆正常使用極限狀態(tài)設計；
3 準永久組合，宜用于長(cháng)期效應是決定性因素的正常使用極限狀態(tài)設計。
4.3.4 對每一種作用組合，建筑結構的設計均應采用其最不利的效應設計值進(jìn)行。
4.3.5 結構的極限狀態(tài)可采用下列極限狀態(tài)方程描述：
（4.3.5）
式中── 結構的功能函數；
（=1，2，…，n）── 基本變量，指結構上的各種作用和環(huán)境影響、材料和巖土的性能及幾何參數等；在進(jìn)行可靠度分析時(shí)，基本變量應作為隨機變量。
4.3.6 結構按極限狀態(tài)設計應符合下列要求：
（4.3.6-1）
當采用結構的作用效應和結構的抗力作為綜合基本變量時(shí)，結構按極限狀態(tài)設計應符合下列要求：
（4.3.6-2）
式中 ──結構的抗力；
──結構的作用效應。
4.3.7 結構構件的設計應以規定的可靠度滿(mǎn)足本章4.3.6的要求。
4.3.8 建筑結構構件持久設計狀況承載能力極限狀態(tài)設計的可靠指標，不應小于表4.3.8的規定。
表4.3.8 建筑結構構件的可靠指標
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破壞類(lèi)型
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安全等級
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一級
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二級
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三級
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延性破壞
脆性破壞
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3.7
4.2
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3.2
3.7
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2.7
3.2
|
4.3.9 建筑結構構件持久設計狀況正常使用極限狀態(tài)設計的可靠指標，宜根據其可逆程度取0～1.5。
4.3.10 建筑結構構件持久設計狀況耐久性極限狀態(tài)設計的可靠指標，宜根據其可逆程度取1.0～2.0。
4.3.11 結構構件宜根據規定的可靠指標，采用由作用的代表值、材料性能的標準值、幾何參數的標準值和各相應的分項系數構成的極限狀態(tài)設計表達式進(jìn)行設計；有條件時(shí)也可根據附錄D的規定，直接采用基于可靠指標的方法進(jìn)行設計。
5 結構上的作用和環(huán)境影響
5.1 一般規定
5.1.1 建筑結構設計時(shí)，應考慮結構上可能出現的各種直接作用、間接作用和環(huán)境影響。當按極限狀態(tài)設計時(shí)，應將其作為基本變量。
5.2 結構上的作用
5.2.1 結構上的各種作用，當可認為在時(shí)間上和空間上相互獨立時(shí)，則每一種作用可分別作為單個(gè)作用；當某些作用密切相關(guān)且有可能同時(shí)以最大值出現時(shí)，也可將這些作用一起作為單個(gè)作用。
5.2.2 同時(shí)施加在結構上的各單個(gè)作用對結構的共同影響，應通過(guò)作用組合來(lái)考慮；對不可能同時(shí)出現的各種作用，不應考慮其組合。
5.2.3 結構上的作用可按下列性質(zhì)分類(lèi)：
1 按隨時(shí)間的變化分類(lèi)：
1）永久作用；
2）可變作用；
3）偶然作用。
2 按隨空間的變化分類(lèi)：
1）固定作用；
2）自由作用。
3 按結構的反應特點(diǎn)分類(lèi)：
1）靜態(tài)作用；
2）動(dòng)態(tài)作用。
4 按有無(wú)限值分類(lèi)：
1）有界作用；
2）無(wú)界作用。
5 其他分類(lèi)。
5.2.4 結構上的作用隨時(shí)間變化的規律，宜采用隨機過(guò)程的概率模型來(lái)描述，但對不同的問(wèn)題可采用不同的方法進(jìn)行簡(jiǎn)化。
對永久作用，在結構可靠性設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(jiǎn)化的隨機過(guò)程概率模型。在確定可變作用的代表值時(shí)可采用將設計基準期內最大值作為隨機變量的概率模型。
5.2.5當永久作用和可變作用作為隨機變量時(shí)，其統計參數和概率分布類(lèi)型，應以觀(guān)測數據為基礎，運用參數估計和概率分布的假設檢驗方法確定，檢驗的顯著(zhù)性水平可取0.05。
5.2.6 當有充分觀(guān)測數據時(shí)，作用的標準值應按在設計基準期內最不利作用概率分布的某個(gè)統計特征值確定；當有條件時(shí)，可對各種作用統一規定該統計特征值的概率定義；當觀(guān)測數據不充分時(shí)，作用的標準值也可根據工程經(jīng)驗通過(guò)分析判斷確定；對有明確界限值的有界作用，作用的標準值應取其界限值。
5.2.7 建筑結構按不同極限狀態(tài)設計時(shí)，在相應的作用組合中對可能同時(shí)出現的各種作用，應采用不同的作用代表值。對可變作用，其代表值包括標準值、組合值、頻遇值和準永久值。組合值、頻遇值和準永久值可通過(guò)對可變作用的標準值分別乘以不大于1的組合值系數、頻遇值系數和準永久值系數等折減系數來(lái)表示。
5.2.8 對偶然作用，應采用偶然作用的設計值。偶然作用的設計值應根據具體工程情況和偶然作用可能出現的最大值確定，也可根據有關(guān)標準的專(zhuān)門(mén)規定確定。
5.2.9 對地震作用，應采用地震作用的標準值。地震作用的標準值應根據地震作用的重現期確定；地震作用的重現期可根據建筑抗震設防目標，按有關(guān)標準的專(zhuān)門(mén)規定確定。
5.2.10 當結構上的作用比較復雜且不能直接描述時(shí)，可根據作用形成的機理，建立適當的數學(xué)模型來(lái)表征作用的大小、位置、方向和持續期等性質(zhì)。
結構上的作用的大小一般可采用下列數學(xué)模型：
（5.2.10）
式中 ——所采用的函數；
——基本作用，通常具有隨時(shí)間和空間的變異性（隨機的或非隨機的），但一般與結構的性質(zhì)無(wú)關(guān)；
——用以將轉化為的隨機或非隨機變量，它與結構的性質(zhì)有關(guān)。
5.2.11 當結構的動(dòng)態(tài)性能比較明顯時(shí)，結構應采用動(dòng)力模型描述。此時(shí)，結構的動(dòng)力分析應考慮結構的剛度、阻尼以及結構上各部分質(zhì)量的慣性。當結構容許簡(jiǎn)化分析時(shí)，可計算“準靜態(tài)作用”響應，并乘以動(dòng)力系數作為動(dòng)態(tài)作用的響應。
5.2.12 對自由作用應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構某特定極限狀態(tài)的荷載工況。
5.3 環(huán)境影響
5.3.1 環(huán)境影響可分為永久影響、可變影響和偶然影響。
5.3.2 對結構的環(huán)境影響應進(jìn)行定量描述；當沒(méi)有條件進(jìn)行定量描述時(shí)，也可通過(guò)環(huán)境對結構的影響程度的分級等方法進(jìn)行定性描述，并在設計中采取相應的技術(shù)措施。
6 材料和巖土的性能及幾何參數
6.1 材料和巖土的性能
6.1.1 材料和巖土的強度、彈性模量、變形模量、壓縮模量、內摩擦角、粘聚力等物理力學(xué)性能，應根據有關(guān)的試驗方法標準經(jīng)試驗確定。
6.1.2 材料性能宜采用隨機變量概率模型描述。材料性能的各種統計參數和概率分布類(lèi)型，應以試驗數據為基礎，運用參數估計和概率分布的假設檢驗方法確定，檢驗的顯著(zhù)性水平可取0.05。
6.1.3 當利用標準試件的試驗結果確定結構中實(shí)際的材料性能時(shí)，尚應考慮實(shí)際結構與標準試件、實(shí)際工作條件與標準試驗條件的差別。結構中的材料性能與標準試件材料性能的關(guān)系，應根據相應的對比試驗結果通過(guò)換算系數或函數來(lái)反映，或根據工程經(jīng)驗判斷確定。結構中材料性能的不定性，應由標準試件材料性能的不定性和換算系數或函數的不定性?xún)刹糠纸M成。
巖土性能指標和地基承載力、樁基承載力等，應通過(guò)原位測試、室內試驗等直接或間接的方法測定，并應考慮由于鉆探取樣的擾動(dòng)、室內外試驗條件與實(shí)際建筑結構條件的差別以及所采用公式的誤差等因素的影響，結合工程經(jīng)驗綜合確定。
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