工程结构可靠度设计统一标准

工程结构可靠度设计统一标准

第一章总则

第二章极限状态设计原则

第三章结构上的作用

第四章材料和岩土的性能及几何参数

第五章结构分析

第六章分项系数设计方法

第七章质量控制要求

附录一结构可靠指标计算的一次二阶矩法

附录二永久作用、可变作用和偶然作用举例

附录三永久作用标准值的确定原则

附录四可变作用标准值的确定原则

附录五可变作用准永久值和频遇值的确定原则

附录六本标准用词说明

附加说明

第一章总则

第1.0.1条为统一工程结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本标准。

第1.0.2条本标准是制定房屋建筑、铁路、公路、港口、水利水电工程结构可靠度设计统一标准应遵守的准则。在各类工程结构的统一标准中尚应制定相应的具体规定。

第1.0.3条本标准适用于整个结构、组成整个结构的构件以及地基基础，适用于结构的施工阶段和使用阶段。

第1.0.4条工程结构必须满足下列功能要求：

一、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；

二、在正常使用时，具有良好的工作性能；

三、在正常维护下，具有足够的耐久性能；

四、在设计规定的偶然事件发生时和发生后，能保持必需的整体稳定性。

第1.0.5条结构在规定的时间内，在规定的条件下，对完成其预定功能应具有足够的可靠度，可靠度一般可用概率度量。

确定结构可靠度及其有关设计参数时，应结合结构使用期选定适当的设计基准期作为结构可靠度设计所依据的时间参数。

第1.0.6条工程结构设计宜采用分项系数表达的以概率理论为基础的极限状态设计方法。

第1.0.7条工程结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命，造成经济损失，产生社会影响等）的严重性，采用表1.0.7规定的安全等级。

工程结构的安全等级表1.0.7

注：对特殊结构，其安全等级可按具体情况确定。

第1.0.8条工程结构中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可适当提高或降低，但不得低于三级。

第1.0.9条对不同安全等级的结构构件，应规定相应的可靠度。

第1.0.10条工程结构应按其破坏前有无明显变形或其它预兆区别为延性破坏和脆性破坏两种破坏类型。对脆性破坏的结构,其规定的可靠度应比延性破坏的结构适当提高。

第1.0.11条当有条件时，工程结构宜按结构体系进行可靠度设计。结构体系可靠度设计,应根据结构破坏特点选定主要破坏模式，并通过结构选型或调正构件可靠度，提高整个结构可靠度设计的合理性。

第1.0.12条为了保证工程结构具有规定的可靠度,应对结构设计所依据的主要条件进行相应的控制。应根据结构的安全等级划分相应的控制等级。对控制的具体要求，由有关的勘察、设计、施工及使用等标准专门规定。

第二章极限状态设计原则

第2.0.1条整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态应为该功能的极限状态。

对于结构的各种极限状态，均应规定明确的标志及限值。

第2.0.2条极限状态可分为下列两类：

一、承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。

当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态：

1．整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移等）；

2．结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载；

3．结构转变为机动体系；

4．结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。

二、正常使用极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态：

1．影响正常使用或外观的变形；

2．影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；

3．影响正常使用的振动；

4．影响正常使用的其它特定状态。

第2.0.3条工程结构设计时，应根据结构在施工和使用中的环境条件和影响确定设计状况。

工程结构的设计状况可分为下列三种：

一、持久状况。在结构使用过程中一定出现，且持续期很长的状况。持续期一般与使用期为同一数量级；

二、短暂状况。在结构施工和使用过程中出现概率较大，而持续期较短的状况；

三、偶然状况。在结构使用过程中出现概率很小，且持续期很短的状况。

对于不同的设计状况，可采用不同的结构体系、可靠度水准和基本变量的设计值等，分别进行可靠度验算。

第2.0.4条对三种设计状况，工程结构均应按承载能力极限状态设计。对持久状况，尚应按正常使用极限状态设计；对短暂状况，可根据需要按正常使用极限状态设计；对偶然状况，可不按正常使用极限状态设计。

第2.0.5条工程结构设计时，对各种设计状况，应按不同的极限状态确定相应的结构作用效应的最不利组合。

第2.0.6条对偶然状况，结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计：

一、按作用效应的偶然组合进行设计或采取防护措施，使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件而丧失承载能力；

二、允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏，但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的适当可靠度。

第2.0.7条在结构可靠度分析时，应将结构上的作用、材料和岩土的性能、几何参数以及计算模型的不定性等作为基本变量。

可将作用效应、结构抗力等若干个基本变量构成为综合变量。

基本变量或综合变量应作为随机变量。

第2.0.8条工程结构的极限状态，应采用下列极限状态方程描述：

式中g(·)——结构的功能函数；

——基本变量。

第2.0.9条工程结构按极限状态设计应符合下式要求：

当仅有作用效应和结构抗力两个综合变量时，工程结构按极限状态设计应符合下式要求：

g（S，R）＝R—S≥0 （2.0.9-2）

式中S——结构的作用效应；

R——结构的抗力。

第2.0.10条结构不能完成预定功能的概率应为失效概率。结构构件的可靠度宜采用可靠指标度量。结构构件失效概率与可靠指标的关系为：