美国新版混凝土设计规范简介
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7.徐有邻，周氐编著.混凝土结构设计规范理解与应用.北京：中国建筑工业出版社，2002.
8.侯建国，李春霞等.关于荷载分项系数的修订建议.工程建设标准化，2000{5}:34～36.
（0.7～0.9或0.75～0.9）
梁：受弯和受扭
0.75（0.85）
注：括号内为ACI 318-99中的取值，以资比较。
三、ACI 318-02的相当安全系数初探
根据公式（1）～（2），下面对ACI 318-02规范设计表达式的相当安全系数作一初步分析。为简明起见，计算相当安全系数时只考虑恒载D＋活载L的简单组合情况。为了考虑不同的活载效应L与恒载效应D的比值ρ对相当安全系数的影响，令ρ=L/D，ρ分别取0.0、0.1、0.25、0.5、0.5、1.0、2.0共6个值。当ρ＝0时，恒载的分项系数γG按（2a）式取值，即取γG=1.4，否则取γG=1.2；活载L的分项系数γ0取为1.6。由式（1）和式（2a）～（2b），ACI 318-02的相当安全系数K的计算公式见公式（4），其计算结果见表2。
【关键词】混凝土结构；设计规范；安全度；分项系数；相当安全系数
美国ACI 318委员会新版（2002年版）混凝土结构设计规范《Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318- 02), and the Commentary (ACI 318R-02)》[1]，与原规范ACI 318-99[2]相比，在设计原则和荷载效应组合的计算公式及荷载与抗力分项系数的取值等方面均有较大的修改。ACI 318-02采用了以概率理论为基础的极限状态设计法[3]，其设计表达式和相应的荷载分项系数取值与美国国家标准ANSI/ASCE Standard 7-98《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》[4]及IBC 2000《International Building Code 2000 (IBC)》[5]的规定相同，且抗力（或强度）折减系数φ也作了相应的修改，现简介如下。
若荷载效应组合的设计值以Ui表示，则∑γiWi=Ui表示不同的荷载效应组合，由此ACI 318-02采用的荷载效应组合的计算公式如下：
U=1.4(D+F)（2a）
U=1.2(D+F+T)+1.6(L+H)+0.5(LrorSorR)（2b）
U=1.2D+1.6(LrorSorR)+(1.0Lor0.8W)（2c）
5. International Codes Council, International Building Code 2000 (IBC).Whittier, CA, 2001, pp. sec. 1-35.
6. GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》.北京.中国建筑工业出版社，2002.
参考文献
1. ACI Committee 318.Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-02), and the Commentary (ACI 318R-02). American Concrete Institute,Farmington Hills,MI, 2002,442pp.
2.15～1.56
或
2.00～1.56
1.90～1.37
或
1.77～1.37
1.97～1.42
或
1.83～1.42
2.05～1.48
或
1.90～1.48
2.15～1.56
或
2.00～1.56
2.26～1.63
或
2.09～1.63
2.08～1.50
或
1.93～1.50
梁：受剪和受扭
1.87
1.65
1.71
一、设计表达式与荷载效应组合及荷载分项系数的取值
假定φi为钢筋混凝土构件的强度折减系数，γi为不同荷载的荷载系数，Rn为钢筋混凝土构件的名义抗力，Wi为各种不同种类的荷载所产生的荷载效应，ACI 318-02所采用的设计表达式的一般形式可写为：
φiRn≥γiWi（1）
式中，脚标i表示不同种类的荷载，诸如恒载、活载、风载、地震荷载，或时随效应等。
（4）
表2 ACI 318-02规范的相当安全系数
构件
ρ
平均
0.0
0.1
0.25
0.5
1.0
2.0
梁或板：受弯
1.56
1.37
1.42
1.48
1.56
1.63
1.50
普通箍筋柱
2.15
1.90
1.97
2.05
2.15
2.26
2.08
螺旋箍筋柱
2.00
1.77
1.83
1.90
2.00
2.09
1.93
轴向荷载很小的柱
Lr—楼面活载；
R—雨水荷载；
S—雪荷载；
T—由于徐变、收缩和时随效应产生的荷载；
W—风载。
在上述荷载效应组合的计算公式中，ACI 318-02允许作下列调整：
除车库和公众聚集的场所外，公式（2c）和公式（2e）中活载L的荷载系数允许减小0.5，但活载L的取值应大于100lb/ft2。
风载没有考虑直接的折减系数，ACI 318-02允许用1.3W代替公式（2d）和公式（2f）中的1.6W。
（3）在安全度设置水平（即相当安全系数的取值）方面，ACI 318-02与ACI 318-99大体相当。
2.我国新版GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》[6]的安全度设置水平已较GBJ 10-89有所提高[7～8]，但与ACI 318-02相比，我国规范GB 50010-2002的安全度设置水平仍然偏低较多，值得进一步研究。
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【摘要】简要介绍了美国ACI 318委员会新版（2002年版）混凝土结构设计规范ACI 318-02的设计原则和荷载效应组合的计算公式及荷载与抗力分项系数的取值，并对ACI 318-02的安全度设置水平（即相当安全系数的取值）进行了初步分析，可供我国混凝土结构设计规范修订时参考。
2. ACI Committee 318.Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-99),and Commentary (ACI 318R-99). American Concrete Institute,Farmington Hills,MI, 2000, 392pp.
3. Nawy, Edward G. Reinforced Concrete: A Fundamental Approach(5th ed.).Pearson Education, Inc.,Upper Saddle River,New Jersey, 2003, pp.74-82.
4. ASCE. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. ANSI/ASCE Standard 7-98, American Society of Civil Engineers, Reston ,VA, June 1998,352pp.
U=1.4D+1.7L（3a）
U=0.75(1.4D+1.7L+1.7W)（3b）
U=0.75(1.4D+1.7L+1.7*1.1E)（3c）
U=0.9D+1.3W（3d）
U=0.9D+1.43E（3e）
U=1.4D+1.7L+1.7H（3f）
U=0.75(1.4D+1.4T+1.7L)（3g）
U=1.4(D+T)（3f）
式中符号意义同前。
二、抗力（或强度）折减系数φ的取值
ACI 318-02及ACI 318-99中抗力（或强度）折减系数φ的取值见表1。
表1 ACI 318-02中抗力（或强度）折减系数φ
构件
φ
梁或板：受弯
0.9（0.9）
普通箍筋柱
0.65（0.7）
螺旋箍筋柱
0.70（0.75）
轴向荷载很小的柱
0.65～0.9或0.7～0.9
1.78
1.87
1.96
1.81
四、结语
1.由以上介绍可知，与ACI 318-99相比，ACI 318-02在设计原则和设计表达式及分项系数取值等方面所作的主要修改是：
（1）ACI 318-02采用了以概率理论为基础的极限状态设计法。
（2）荷载效应组合的计算公式和荷载分项系数的取值均作了修改，相应的抗力（或强度）折减系数也作了修改。对恒载（或以恒载为主）的情况，为了使其安全度水平不致偏低较多，ACI 318-02单独列出了恒载的组合公式，此时，恒载的分项系数由一般情况下的1.2提高为1.4，值得借鉴。
当地震荷载E是基于正常使用情况下的地震力时，可用1.4E代替公式（2e）和公式（2g）中的1.0E。
如果由于H的作用使W和E减小时，在公式（2f）和公式（2g）中应取H等于0。当土压力对结构提供抗力时，在荷载效应组合的计算公式中就不应考虑H，但在抗力中应考虑H。
为了便于比较，现将ACI 318-99的荷载效应组合的计算公式也列出如下，供参考。
U=1.2D+1.6W+0.5L+1.0(LrorSorR)（2d）
U=1.2D+1.0E+1.0L+0.2S（2e）
U=0.9D+1.6W+1.6H（2f）
U=0.9D+1.0E+1.6H（2g）
式中：
D—恒载；
E—地震荷载；
F—侧向液压荷载和最大重力；
H—土壤和地下水产生的重力及侧向压力；
L—活载；
8.侯建国，李春霞等.关于荷载分项系数的修订建议.工程建设标准化，2000{5}:34～36.
（0.7～0.9或0.75～0.9）
梁：受弯和受扭
0.75（0.85）
注：括号内为ACI 318-99中的取值，以资比较。
三、ACI 318-02的相当安全系数初探
根据公式（1）～（2），下面对ACI 318-02规范设计表达式的相当安全系数作一初步分析。为简明起见，计算相当安全系数时只考虑恒载D＋活载L的简单组合情况。为了考虑不同的活载效应L与恒载效应D的比值ρ对相当安全系数的影响，令ρ=L/D，ρ分别取0.0、0.1、0.25、0.5、0.5、1.0、2.0共6个值。当ρ＝0时，恒载的分项系数γG按（2a）式取值，即取γG=1.4，否则取γG=1.2；活载L的分项系数γ0取为1.6。由式（1）和式（2a）～（2b），ACI 318-02的相当安全系数K的计算公式见公式（4），其计算结果见表2。
【关键词】混凝土结构；设计规范；安全度；分项系数；相当安全系数
美国ACI 318委员会新版（2002年版）混凝土结构设计规范《Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318- 02), and the Commentary (ACI 318R-02)》[1]，与原规范ACI 318-99[2]相比，在设计原则和荷载效应组合的计算公式及荷载与抗力分项系数的取值等方面均有较大的修改。ACI 318-02采用了以概率理论为基础的极限状态设计法[3]，其设计表达式和相应的荷载分项系数取值与美国国家标准ANSI/ASCE Standard 7-98《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》[4]及IBC 2000《International Building Code 2000 (IBC)》[5]的规定相同，且抗力（或强度）折减系数φ也作了相应的修改，现简介如下。
若荷载效应组合的设计值以Ui表示，则∑γiWi=Ui表示不同的荷载效应组合，由此ACI 318-02采用的荷载效应组合的计算公式如下：
U=1.4(D+F)（2a）
U=1.2(D+F+T)+1.6(L+H)+0.5(LrorSorR)（2b）
U=1.2D+1.6(LrorSorR)+(1.0Lor0.8W)（2c）
5. International Codes Council, International Building Code 2000 (IBC).Whittier, CA, 2001, pp. sec. 1-35.
6. GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》.北京.中国建筑工业出版社，2002.
参考文献
1. ACI Committee 318.Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-02), and the Commentary (ACI 318R-02). American Concrete Institute,Farmington Hills,MI, 2002,442pp.
2.15～1.56
或
2.00～1.56
1.90～1.37
或
1.77～1.37
1.97～1.42
或
1.83～1.42
2.05～1.48
或
1.90～1.48
2.15～1.56
或
2.00～1.56
2.26～1.63
或
2.09～1.63
2.08～1.50
或
1.93～1.50
梁：受剪和受扭
1.87
1.65
1.71
一、设计表达式与荷载效应组合及荷载分项系数的取值
假定φi为钢筋混凝土构件的强度折减系数，γi为不同荷载的荷载系数，Rn为钢筋混凝土构件的名义抗力，Wi为各种不同种类的荷载所产生的荷载效应，ACI 318-02所采用的设计表达式的一般形式可写为：
φiRn≥γiWi（1）
式中，脚标i表示不同种类的荷载，诸如恒载、活载、风载、地震荷载，或时随效应等。
（4）
表2 ACI 318-02规范的相当安全系数
构件
ρ
平均
0.0
0.1
0.25
0.5
1.0
2.0
梁或板：受弯
1.56
1.37
1.42
1.48
1.56
1.63
1.50
普通箍筋柱
2.15
1.90
1.97
2.05
2.15
2.26
2.08
螺旋箍筋柱
2.00
1.77
1.83
1.90
2.00
2.09
1.93
轴向荷载很小的柱
Lr—楼面活载；
R—雨水荷载；
S—雪荷载；
T—由于徐变、收缩和时随效应产生的荷载；
W—风载。
在上述荷载效应组合的计算公式中，ACI 318-02允许作下列调整：
除车库和公众聚集的场所外，公式（2c）和公式（2e）中活载L的荷载系数允许减小0.5，但活载L的取值应大于100lb/ft2。
风载没有考虑直接的折减系数，ACI 318-02允许用1.3W代替公式（2d）和公式（2f）中的1.6W。
（3）在安全度设置水平（即相当安全系数的取值）方面，ACI 318-02与ACI 318-99大体相当。
2.我国新版GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》[6]的安全度设置水平已较GBJ 10-89有所提高[7～8]，但与ACI 318-02相比，我国规范GB 50010-2002的安全度设置水平仍然偏低较多，值得进一步研究。
美国新版混凝土设计规范简介
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【摘要】简要介绍了美国ACI 318委员会新版（2002年版）混凝土结构设计规范ACI 318-02的设计原则和荷载效应组合的计算公式及荷载与抗力分项系数的取值，并对ACI 318-02的安全度设置水平（即相当安全系数的取值）进行了初步分析，可供我国混凝土结构设计规范修订时参考。
2. ACI Committee 318.Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-99),and Commentary (ACI 318R-99). American Concrete Institute,Farmington Hills,MI, 2000, 392pp.
3. Nawy, Edward G. Reinforced Concrete: A Fundamental Approach(5th ed.).Pearson Education, Inc.,Upper Saddle River,New Jersey, 2003, pp.74-82.
4. ASCE. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. ANSI/ASCE Standard 7-98, American Society of Civil Engineers, Reston ,VA, June 1998,352pp.
U=1.4D+1.7L（3a）
U=0.75(1.4D+1.7L+1.7W)（3b）
U=0.75(1.4D+1.7L+1.7*1.1E)（3c）
U=0.9D+1.3W（3d）
U=0.9D+1.43E（3e）
U=1.4D+1.7L+1.7H（3f）
U=0.75(1.4D+1.4T+1.7L)（3g）
U=1.4(D+T)（3f）
式中符号意义同前。
二、抗力（或强度）折减系数φ的取值
ACI 318-02及ACI 318-99中抗力（或强度）折减系数φ的取值见表1。
表1 ACI 318-02中抗力（或强度）折减系数φ
构件
φ
梁或板：受弯
0.9（0.9）
普通箍筋柱
0.65（0.7）
螺旋箍筋柱
0.70（0.75）
轴向荷载很小的柱
0.65～0.9或0.7～0.9
1.78
1.87
1.96
1.81
四、结语
1.由以上介绍可知，与ACI 318-99相比，ACI 318-02在设计原则和设计表达式及分项系数取值等方面所作的主要修改是：
（1）ACI 318-02采用了以概率理论为基础的极限状态设计法。
（2）荷载效应组合的计算公式和荷载分项系数的取值均作了修改，相应的抗力（或强度）折减系数也作了修改。对恒载（或以恒载为主）的情况，为了使其安全度水平不致偏低较多，ACI 318-02单独列出了恒载的组合公式，此时，恒载的分项系数由一般情况下的1.2提高为1.4，值得借鉴。
当地震荷载E是基于正常使用情况下的地震力时，可用1.4E代替公式（2e）和公式（2g）中的1.0E。
如果由于H的作用使W和E减小时，在公式（2f）和公式（2g）中应取H等于0。当土压力对结构提供抗力时，在荷载效应组合的计算公式中就不应考虑H，但在抗力中应考虑H。
为了便于比较，现将ACI 318-99的荷载效应组合的计算公式也列出如下，供参考。
U=1.2D+1.6W+0.5L+1.0(LrorSorR)（2d）
U=1.2D+1.0E+1.0L+0.2S（2e）
U=0.9D+1.6W+1.6H（2f）
U=0.9D+1.0E+1.6H（2g）
式中：
D—恒载；
E—地震荷载；
F—侧向液压荷载和最大重力；
H—土壤和地下水产生的重力及侧向压力；
L—活载；