桥梁的安全等级和结构重要性系数

桥梁的安全等级和结构重要性系数
1 引⾔
对于任何⼯程结构包括岩⼟结构(例如边坡,隧道,挡⼟墙,桩基础)的设计来说, ⾸先需要确定设计对象的安全等级, 重要的和永久性的建筑物安全等级要⾼⼀些, 相应地安全系数要⾼. 例如同样是地下开挖, ⾼速公路的隧道要⽐采矿⼯程的采准巷道安全等级⾼许多. 这个笔记简要描述了桥梁⼯程结构的安全等级和结构重要性系数, 它们是结构设计最基础的考虑因素.
2 安全等级和结构重要性系数
《建筑结构设计统⼀标准》根据建筑物的重要程度以及建筑结构破坏后果的严重程度将建筑物划分为三个安全等级, 这是⼀个总的划分规则,如下表所⽰.
建筑结构的安全等级
建筑物中各类结构构件的安全等级，应该与整个结构的安全等级相同，对其中部分结构构件和安全等级，可根据其重要程度适当调整，但不得低于三级。

[思考题: 建筑结构的安全等级是如何划分的？]
公路桥涵结构设计标准在此基础上根据桥涵结构破坏后的严重程度进⾏了更具体的安全等级划分, 并且引⼊了结构重要性系数g0定量表⽰不同的安全等级. 结构重要性系数与安全等级对应，对安全等级为⼀级或设计使⽤年限为100年及以上的结构构件不应⼩于1.1；对安全等级为⼆级或设计使⽤年限为50年的结构构件不应⼩于1.0；对安全等级为三级或设计使⽤年限为5年及以下的结构构件不应⼩于0.9；在抗震设计中，不考虑结构构件的重要性系数；如下表所⽰.
取值原则：同⼀座桥梁应该只取⼀个设计安全等级；对个别构件允许在必要时作安全等级的调整，但调整后同⼀座桥梁内各构件安全等级的级差不应超过⼀个等级。

[思考题: 某桥梁的安全等级为⼆级, 其结构重要性系数g0应该取多少?]
引⼊结构重要性系数g0的⽬的是为了进⾏承载能⼒的极限状态设计。

总的设计原则是作⽤效应最不利组合的设计值必须⼩于或等于结构抗⼒的设计值。

也就是说, g0*Sd<=R
式中
g0: 结构重要性系数;
Sd: 荷载效应(其中汽车荷载应计⼊冲击系数)的组合设计值；
R: 构件承载⼒设计值；
备注:
(1) 正常使⽤极限状态设计主要是验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度，荷载采⽤其标准值，不需乘分项系数，不考虑结构重要性系数。

(2)《混凝⼟结构设计规范》将结构重要性系数包含在内⼒设计值中，⽽《公路桥规》将结构重要性系数与内⼒设计值分别表⽰。

(3) AASHTO建议, 对于强度极限状态，重要性系数的取值可以从1.05到0.95。

对于重要的桥梁，重要性系数可以取1.05，对于相对不重要的桥梁,重要性系数可以取0.95。

⽽对于典型的桥梁，除强度以外的所有极限状态，应采⽤1.00的重要性系数。