（高清版）JTG 2120-2020 公路工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

Unifiedstandardforreliabilitydesignofhighwayengineering中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主編單位：中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司批準(zhǔn)部門：中華人民共和國交通運輸部編制過程中，積極借鑒了《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-I 1 2 2 7 20 20 21 21 22 23 23 23 23 24 24 25 25 26 29 31 31 31 32 34 35 37 37 37 38 38 38 40 40 44 4511.0.1為統(tǒng)一公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則、基本要求和基本方法，使公路工程結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的要求，1.0.3公路工程結(jié)構(gòu)、構(gòu)件設(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；不具備條件時，可根據(jù)可靠的工程經(jīng)驗或必要的試驗研究1.0.4各類公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基本準(zhǔn)則，并應(yīng)制定相1.0.5公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)2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；包括結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現(xiàn)的各種作用的能力，以2.1.3適用性serviceab2.1.5可靠度degreeofreliability（reliability）2.1.6失效概率probabilityoffailure2.1.7可靠指標(biāo)reliabilityin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pf的關(guān)系為=–(pf)，其中1()為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)的反函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的作為結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1.8基本變量basicvari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2.1.9設(shè)計基準(zhǔn)期designreferencep2.1.10設(shè)計使用年限designworking/service在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和正常養(yǎng)護(hù)條件下，路面、橋涵、隧道32.1.11重現(xiàn)期returnp為使結(jié)構(gòu)具有合理的安全性，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)破壞所產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度而代表一定時段內(nèi)實際情況的一組設(shè)計條件，設(shè)計時應(yīng)做到在該組條件下結(jié)2.1.14持久設(shè)計狀況persistentdesignsitu在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn)，且持續(xù)時間很長的設(shè)計狀況，其持續(xù)期一般2.1.15短暫設(shè)計狀況transientdesignsitu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)2.1.16偶然設(shè)計狀況accidentaldesignsitua2.1.17地震設(shè)計狀況seismi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2.1.19極限狀態(tài)方程limit2.1.20承載能力極限狀態(tài)ultimatelimitst2.1.21正常使用極限狀態(tài)serviceabi42.1.22結(jié)構(gòu)功能函數(shù)functionofstructuralperform2.1.23校準(zhǔn)法calibrationm通過對現(xiàn)存結(jié)構(gòu)或以往設(shè)計規(guī)范隱含可靠度水平的反演分析，以確定結(jié)構(gòu)2.1.25概率分布probabilitydistr2.1.26統(tǒng)計參數(shù)statisticalparam2.1.30作用效應(yīng)effectofaction2.1.31作用的代表值representativevalueofanaction2.1.32作用的標(biāo)準(zhǔn)值characteristicvalueofanaction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)2.1.33可變作用的組合值combinationvalueofavariableaction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52.1.34可變作用的頻遇值frequentvalueofavariableaction2.1.35可變作用的準(zhǔn)永久值quasi-permanentvalueofavariableaction2.1.36可變作用的伴隨值accompanyingvalueofavariableaction2.1.37作用的設(shè)計值designvalueofanaction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)可靠度而采用的一2.1.39永久作用permanenta在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)始終存在且其量值變化與平均值相比可以忽略不計的作2.1.40可變作用variableact在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)其量值隨時間而變化，且變化值與平均值相比不可忽略不在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大，且持續(xù)時間很短的在結(jié)構(gòu)空間上具有固定空間分布的作用；當(dāng)固定作用在某一點上的大小和62.1.47環(huán)境作用environmentalact環(huán)境對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種機械的、物理的、化學(xué)的或生物的不利作用。環(huán)境2.1.48材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值characteristicvalueofamaterialproperty2.1.49材料性能的設(shè)計值designvalueofamaterialproperty2.1.50幾何參量的標(biāo)準(zhǔn)值characteristicvalueofageometricalparameter2.1.51幾何參量的設(shè)計值designvalueofageometricalparameter2.1.53分項系數(shù)partial用概率極限狀態(tài)設(shè)計法設(shè)計時，為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度，2.1.54結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)factorforimportanceofstructure2.1.55可靠度系數(shù)reliabilitycoeff路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度，而在設(shè)計表達(dá)2.1.56設(shè)計使用年限荷載調(diào)整系數(shù)regulationfactorofdesignworkinglife72.1.57脆性破壞brittlefailureiiSSSS8Addkkfd——材料性能設(shè)計值；fk——材料性能標(biāo)準(zhǔn)值；9ddLLrr3.1.1公路工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)使結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)滿足規(guī)定的各項3.1.2公路工程結(jié)構(gòu)在正常設(shè)計、正常施工和正常使用條件下，應(yīng)符合下列功3.2.1公路橋涵結(jié)構(gòu)的安全等級，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性按表表3.2.1公路橋涵結(jié)構(gòu)的安全等3.2.2公路隧道結(jié)構(gòu)的安全等級，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性按表表3.2.2公路隧道結(jié)構(gòu)的安全等3.2.3公路路面結(jié)構(gòu)的安全等級，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性按表部分地段的設(shè)計安全等級可調(diào)整一級。公路橋隧結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級宜與整體表3.3.2-1公路橋涵與隧道結(jié)構(gòu)的承載能力極表3.3.2-2公路路面結(jié)構(gòu)的承載能力極3.3.3進(jìn)行偶然狀況或地震狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，公路工程結(jié)構(gòu)的目3.3.4進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，公路工程結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)可根據(jù)研83.4.5公路工程結(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、3.5.1可靠性管理是指為確保產(chǎn)品達(dá)到要求的可靠性所實施的各項管理活動的3.5.2公路工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量管理和控制的范圍應(yīng)包括勘察、設(shè)計、施工、使用和養(yǎng)3.5.3公路工程結(jié)構(gòu)的勘察、設(shè)計必須按照工程建設(shè)強制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，應(yīng)保證工3.5.4公路工程結(jié)構(gòu)的施工應(yīng)建立有效的質(zhì)量保證體系，按照設(shè)計文件、施工合3.5.5公路工程結(jié)構(gòu)的使用應(yīng)符合設(shè)計文件給定的使用條件。應(yīng)對使用狀況進(jìn)行4.1.1公路工程結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，并4.1.3公路工程結(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)某一4.3.2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4.3.4對每一種作用組合，公路工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計均應(yīng)采用其最不利的效應(yīng)設(shè)計Zg(X1,X2,,Xn)0(4.3.5-1)極限狀態(tài)方程中的若干變量也可組合為作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力兩個綜合變量，Zg(R，S)RS0(4.3.5-2)或ZRS0（4.3.6-2）4.3.7結(jié)構(gòu)或構(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、幾何參量的標(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)每一種作用都可按對結(jié)構(gòu)單獨的作用分別考慮。若某些作用是隨機相關(guān)的，且按空間位置變化可分為固定作用和自由作用，按對結(jié)構(gòu)的反應(yīng)可分為靜態(tài)作用2對于可變作用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中可采用隨機過程概率模型。在確定可變作5.2.1橋涵結(jié)構(gòu)作用的統(tǒng)計參數(shù)和概率分布類型應(yīng)以實際觀測或試驗數(shù)據(jù)為基1當(dāng)有充分觀測數(shù)據(jù)時，橋涵結(jié)構(gòu)上的作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的2對于觀測數(shù)據(jù)不充分或受政策因素影響較大的作用（如汽車荷載），其3可變作用的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值可通過對可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值分別5.2.6當(dāng)橋涵結(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5.3.3隧道結(jié)構(gòu)的作用統(tǒng)計參數(shù)和概率分布類型應(yīng)以實際觀測或試驗數(shù)據(jù)為基2溫度、濕度等間接作用的代表值，宜考慮與設(shè)計軸載的耦合效應(yīng)，按累計疲勞損傷效應(yīng)，采用溫度、濕度的標(biāo)準(zhǔn)值乘以疲勞等效系數(shù)確定，或采用其5.4.3路面結(jié)構(gòu)按強度設(shè)計時，汽車荷載的軸載代表值宜按軸載譜的某個統(tǒng)計特過環(huán)境對結(jié)構(gòu)的作用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6.1.1公路工程中材料與巖土的性能，宜包括其強度、彈性模量、變形模量、6.1.2公路工程結(jié)構(gòu)材料性能和具備條件的巖土性能宜采用隨機變量的概率模型描述。材料和巖土性能的概率分布類型和統(tǒng)計參數(shù)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6.1.3當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)試件與實際結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)試驗條件與實際工作條件存在差異時，按通過換算系數(shù)或函數(shù)將其轉(zhuǎn)換為實際結(jié)構(gòu)的材料性能。結(jié)構(gòu)中材料性能的不定性，可由標(biāo)準(zhǔn)試驗方法確定的材料性能不定性和換算系數(shù)或函數(shù)的不定性推算6.1.4公路工程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。材料性1公路橋涵、隧道等工程結(jié)構(gòu)材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按其概率分室內(nèi)試驗等直接或間接的方法確定，并應(yīng)考慮鉆探取樣的擾動、室內(nèi)外試驗條6.1.6巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值宜根據(jù)原位測試和從現(xiàn)場取樣的室內(nèi)試驗結(jié)果，按其概率分布的某個分位值確定。當(dāng)試驗數(shù)據(jù)不足時，可采用有關(guān)規(guī)定值或工程經(jīng)1幾何參量宜采用隨機變量概率模型描述。幾何參量的概率分布類型和統(tǒng)計參數(shù)，應(yīng)以正常生產(chǎn)情況下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件幾何尺寸的測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運用參2當(dāng)測試數(shù)據(jù)不充分時，幾何參量的統(tǒng)計參數(shù)可根據(jù)有關(guān)規(guī)定的公差，經(jīng)3當(dāng)幾何參量的變異性對結(jié)構(gòu)抗力及其他性能的影響很小時，幾何參量可6.2.2幾何參量的標(biāo)準(zhǔn)值可采用設(shè)計公稱值，或根據(jù)幾何參量概率分布的某個條件、溫度條件和材料性能、作用情況、施工方法等特點，并應(yīng)能合理描述所7.2.3結(jié)構(gòu)計算模型的不定性應(yīng)在極限狀態(tài)方程中采用一個或多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，也可根據(jù)工程經(jīng)驗判斷確定；計算模型不定性也可在可靠度系數(shù)或分項系數(shù)中內(nèi)作用效應(yīng)的最大值和最小值；當(dāng)動力響應(yīng)起控制作用時，應(yīng)有比較詳細(xì)的過性或試驗分析方法；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)復(fù)作用時，可采用塑性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析；當(dāng)結(jié)構(gòu)的承載力由脆性破壞或穩(wěn)定8.1.1公路工程結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式，可根據(jù)各類結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，采Fd=FFr2材料性能的設(shè)計值fd可按式（8.1.3-2）確定：fdfkM3幾何參量的設(shè)計值ad可采用幾何參量的標(biāo)準(zhǔn)值ak。當(dāng)幾何參量的變異性ad=ak±a4結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值Rd可按式（8.1.3-4）確定：RdRdRdR(fk/M,ad)注：根據(jù)需要，也可從材料性能的分項系數(shù)M中將反映抗力模型不定性的系數(shù)Rd分1結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（包括基礎(chǔ)等）破壞或過度變形，此時結(jié)構(gòu)的材料強度2整個結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去靜力平衡，此時結(jié)構(gòu)材料或地基的強0Sd≤Rd（8.2.2-1）0Sd,dst≤Sd,stbrSQikRfk,akQikS——Qik2每個作用組合中應(yīng)包括一個主導(dǎo)可變作用或一個偶然作用或一個地震作3當(dāng)結(jié)構(gòu)中永久作用位置的變異，對靜力平衡或類似的極限狀態(tài)設(shè)計結(jié)果4當(dāng)一種作用產(chǎn)生的幾種效應(yīng)非全相關(guān)時，對產(chǎn)生有利效應(yīng)的作用，其分8.2.4公路橋涵和隧道工程結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，對持久設(shè)計狀況和短dSdQjcLjQjk)??ik——Qjk——11QjQj第i個永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值；第j個可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值；第i個永久作用的分項系數(shù)；第j個可變作用的分項系數(shù)；Lj—8.2.5公路橋涵和隧道工程結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，對偶然設(shè)計狀況，應(yīng)Adf1或ψq1）Q1kqjQjk)q1、qj——第1個和第j個可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)，按有關(guān)的公路2當(dāng)作用與作用效應(yīng)可按線性關(guān)系考慮時，作用偶然組合的效應(yīng)設(shè)計值可8.2.7當(dāng)永久作用對構(gòu)件承載力起有利作用時，式（8.2.4）中永久作用分項系8.3.1公路工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)符合式（8.3.1）的SdS(Gik,Q1k,cQjk)（8.3.2-1）i1j12）當(dāng)作用與作用效應(yīng)可按線性關(guān)系考慮時，作用標(biāo)準(zhǔn)組SdS(Gik,f1Q1k,qjQjk)（8.3.2-2）2）當(dāng)作用與作用效應(yīng)可按線性關(guān)系考慮時，作用頻遇組SdS(Gik,qjQjk)（8.3.2-3）i1j1A.1.1永久作用的概率分布可采用正態(tài)分布，其平均值和變異系數(shù)根據(jù)觀測資1結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙規(guī)定的尺寸和材料重度標(biāo)準(zhǔn)構(gòu),當(dāng)自重增加對結(jié)構(gòu)不利時,采用其概率分布的高分位值2預(yù)應(yīng)力作用可采用高分位值和低分位值兩個標(biāo)準(zhǔn)值，兩個值均應(yīng)考慮時3因施工方式、材料收縮或膨脹引起的外加變形可采用指定值，因收縮或A.2.1結(jié)構(gòu)上的可變作用宜采用隨機過程概率模型描述。具體分析時，可將可變作用的隨機過程模型轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的最大值隨機變量概率模型描FQT(x)FQ(x)m（A.2.1）F123A.2.3可變作用的統(tǒng)計參數(shù)和任意時點概率分布應(yīng)以實際觀察或試驗數(shù)據(jù)為基A.2.4可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值可按設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)其最大值概率分布可接受的概率確（A.2.4-1）F（A.2.4-2）FA.2.5當(dāng)不能采用統(tǒng)計方法確定可變作用的概率分布時，標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)經(jīng)驗確）；5對選定的所有代表性結(jié)構(gòu)或構(gòu)件、作用組合和常用的作用效應(yīng)比，優(yōu)化確定組合值系數(shù)c，使按分項系數(shù)表達(dá)式設(shè)計的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠指標(biāo)與目FA.4.1可變作用的頻遇值可根據(jù)可變作用的隨機過程模型按下列方法之一確1可變作用的頻遇值宜根據(jù)超越作用值的總持續(xù)時間與設(shè)計基準(zhǔn)期的比值n=Zt/T(A.4.1-1)Z,——超越作用值的總持續(xù)時間；Vx=n,/Tn.——設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)超越作用值的總頻數(shù)；當(dāng)可變作用任意時點值的平均值及其跨閾率已知，且作用是高斯平穩(wěn)各態(tài)歷經(jīng)隨機過程時，對應(yīng)于規(guī)定跨閾率的作用值可按下式計算：G?——可變作用任意時點值的標(biāo)準(zhǔn)差；v可變作用跨越任意時點值平均值的跨閾率；vx——可變作用跨越規(guī)定值的跨閾率。A.4.2可變作用頻遇值系數(shù)可按下式確定：式中：ψ——可變作用頻遇值系數(shù)；A.4.3當(dāng)不能確定可變作用隨機過程模型或任意時點值的概率分布及統(tǒng)計特征時，頻遇值或頻遇值系數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗確定。A.5可變作用的準(zhǔn)永久值A(chǔ).5.1可變作用的準(zhǔn)永久值可根據(jù)可變作用的隨機過程模型，按下列方法之一1對在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的可變作用，可將其出現(xiàn)部分的平均值作為準(zhǔn)2對不易判別是否在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的可變作用，準(zhǔn)永久值可按作用值超A.5.2當(dāng)不能確定可變作用的隨機過程模型或時點分布及統(tǒng)計特征時，準(zhǔn)永久2制定試驗方案，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行定性分析，確定所考慮結(jié)構(gòu)或構(gòu)件性能的可B.1.2應(yīng)通過適當(dāng)?shù)膿Q算或修正系數(shù)考慮試驗條件與結(jié)構(gòu)實際條件的不同。換算系數(shù)η應(yīng)通過試驗或理論分析來確定。影響換算系數(shù)的主要因素包括尺寸效2應(yīng)根據(jù)已有的分布類型及參數(shù)信息，以統(tǒng)計方法為基礎(chǔ)對試驗結(jié)果進(jìn)行1可采用經(jīng)典統(tǒng)計方法或貝葉斯法推斷材料性能、模型參數(shù)或抗力的設(shè)計C.2.1可靠指標(biāo)計算宜采用考慮基本（或綜合）變量概率分布類型的一次可靠1僅有抗力和作用效應(yīng)兩個相互獨立的變量且均服從正態(tài)分布時，可（C.2.2-1）j（C.2.2-2）g(x,x,,x)P(Xx)j（C.2.2-2） gXiPXX（i gXiPXX（ix（i1,2,,nC.2.2-4）[Fi(x)]X（i1,2,,nC.2.2-5）（i1,2,,nC.2.2-6）x——基本變量Xi的驗算點坐標(biāo)值；XigP——功能函數(shù)的一階偏導(dǎo)數(shù)在驗算點P處的值；XiX、X——基本變量Xi的當(dāng)量正態(tài)化變量Xi的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；fXi()、FXi()——基本變量Xi的概率密度函數(shù)和概率分布函數(shù)；3極限狀態(tài)方程為式（4.3.5-1）且有多個相關(guān)的非正態(tài)基本變量時，將式g(x,x,,x)P(Xx)（C.2.2-7） PPXXXXXXi PXXX XX——當(dāng)量正態(tài)化變量Xi與X的相關(guān)系數(shù)，可近似取變量Xi與Xj的相關(guān)系數(shù)XiXj。1確定校準(zhǔn)范圍，如選取結(jié)構(gòu)物類型或結(jié)構(gòu)材料形式（混凝土結(jié)構(gòu)、2確定設(shè)計中基本變量的取值范圍，如可變作用標(biāo)準(zhǔn)值與永久作用標(biāo)準(zhǔn)值3分析傳統(tǒng)設(shè)計方法的表達(dá)式，如抗彎表達(dá)式、抗剪表達(dá)式、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗5根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在工程中的應(yīng)用數(shù)量、所占比例和重要性，確定一組權(quán)（C.3.2-2）1結(jié)構(gòu)上的同種作用采用相同的作用分項系數(shù)，不同的作用采用各自2不同種類的構(gòu)件采用不同的抗力分項系數(shù)，同一種構(gòu)件在任何可變作用用組成的簡單組合（如橋梁自重+汽車荷載）和常用的作用效應(yīng)比（可）；級差），優(yōu)化確定R；選定一組使按分項系數(shù)表達(dá)式設(shè)計的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠8）當(dāng)永久作用起有利作用時，分項系數(shù)表達(dá)式中的永久作用取負(fù)號，根據(jù)9）對于安全等級為一、三級的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，以上面確定的安全等級為二級RRRR(kkkkd、Qid、Rd——分別為永久作用、可變作用和結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值；Gk、Qik、Rk——分別為永久作用、可變作用FiR——采用一次二階矩法計算可靠指標(biāo)時永久作用、可變作GGGGTGGGGT G、kQ1、kQi、kR——分別為永久作用、主導(dǎo)可變作用、第i個非主導(dǎo)可——分別為永久作用、主導(dǎo)可變作用、第i個非主導(dǎo)可“嚴(yán)禁”；3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞，正面詞采用1)在標(biāo)準(zhǔn)總則中表述與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系時，采用“2020年北京 路工程結(jié)構(gòu)能夠滿足確保人的生命和財產(chǎn)安全，并符合國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策要1.0.4可靠性設(shè)計方法是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展方向，《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》作為編2術(shù)語和符號3基本規(guī)定作用值也大小不一。設(shè)計考慮的偶然作用是指設(shè)計中經(jīng)過計算分析的偶然作用3.2.4路面結(jié)構(gòu)安全等級調(diào)整的規(guī)定主要是考慮到同一路線通常會穿越不同地3.3.1可靠指標(biāo)是度量結(jié)構(gòu)可靠性的數(shù)值指標(biāo)，國內(nèi)外相關(guān)工程普遍將目標(biāo)可靠據(jù)規(guī)范確定的目標(biāo)可靠指標(biāo)，也可根據(jù)工程經(jīng)驗對規(guī)定的可靠指標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)3.5.1結(jié)構(gòu)達(dá)到規(guī)定的可靠度水平是有條件的，結(jié)構(gòu)可靠度是在規(guī)定條件下結(jié)構(gòu)4極限狀態(tài)設(shè)計原則短暫狀況所對應(yīng)的是結(jié)構(gòu)的施工階段和維修階段。這個階段的持續(xù)時間相對4.2.2公路工程結(jié)構(gòu)的4種設(shè)計狀況，4.3.1在確定了設(shè)計狀況以后，每一種設(shè)計狀況還有一個極限狀態(tài)設(shè)計的選擇問根據(jù)工程經(jīng)驗，地震狀設(shè)計狀況和偶然設(shè)計狀況通常只按承載能力極限狀態(tài)因此，本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對于不可逆的正常使用極限狀態(tài)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)組合。而對于可逆的正常使用極限狀態(tài)則采用頻遇組合和準(zhǔn)永久組合。4.3.5公路工程結(jié)構(gòu)的可靠度通常受各種作用效應(yīng)、材料或巖土性能、結(jié)構(gòu)幾何參量、計算模式準(zhǔn)確程度等諸多因素的影響。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性分析時，針對所公路工程結(jié)構(gòu)在建立各自的結(jié)構(gòu)可靠度模型時，應(yīng)依據(jù)不同結(jié)構(gòu)的特點和所采用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對其極限狀態(tài)方程中的綜合變量給予不同的含義。例如，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)采用疲勞概率模型時，其極限狀態(tài)方程中相當(dāng)于作用效應(yīng)的綜合變量，用設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計作用次數(shù)表示；而相當(dāng)于綜合抗力的變量，用路面結(jié)構(gòu)所能承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)(路面疲勞壽命)表示。其他各類結(jié)構(gòu)，其極限狀態(tài)方程中的綜合變量，各有其一定的意義。4.3.6結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計可能出現(xiàn)三種狀態(tài)：可靠狀態(tài)、極限狀態(tài)和失效狀態(tài)。這三種結(jié)果可用圖4-1示意。圖4-1結(jié)構(gòu)所處狀態(tài)圖中，45°直線表示結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)，此時極限狀態(tài)方程為Z=R-S=0,作用效應(yīng)等于結(jié)構(gòu)抗力。圖中位于直線上方的表示結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)，即S?<R;位于直線下方的表示結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)，即S?>R?。結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計的目的，就是要使結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)，至少也應(yīng)處于極限狀態(tài)，即Z=R-S≥0。5結(jié)構(gòu)上的作用和環(huán)境影響5.1.1作用是施加在結(jié)構(gòu)上的力、位移或引起變形、約束變形的原因，其對結(jié)構(gòu)載”來概括。另一種不是以外力形式施加于結(jié)構(gòu)，它們產(chǎn)生的效應(yīng)常與結(jié)構(gòu)本身5.1.3結(jié)構(gòu)上的很多作用，如橋梁上汽車的離心力與流水壓力在時間上和量值上固定作用包括結(jié)構(gòu)自重、固定設(shè)備自重等；自由作用包括汽車荷載、人群荷載、風(fēng)荷載等。作用按空間位置變化分類是為了考慮結(jié)構(gòu)上的作用按最不利布置對結(jié)構(gòu)安全性的影響，如對于連續(xù)橋梁，需考慮隔跨布置車輛引起的最大動態(tài)作用包括汽車荷載、地震等。作這樣的分類是因為在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時，需要考慮某些作用的動力效應(yīng)。把作用分為靜態(tài)或動態(tài)，不在于作用本身是否有動力特性，而主要在于它是否使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可忽略的加速度。例如，人群荷載雖是一個具有一定動力特性的荷載，但它對橋梁產(chǎn)生的動力效應(yīng)可忽略不計，5.1.5獲得設(shè)計變量的概率分布和統(tǒng)計參數(shù)是基于概率的極限狀態(tài)設(shè)計方法的關(guān)鍵因素。對公路橋梁的恒荷載、汽車荷載、人群荷載、汽車沖擊系數(shù)、風(fēng)荷載、溫度作用、路面結(jié)構(gòu)交通參數(shù)等進(jìn)行了大量的調(diào)查和統(tǒng)計分析，得到了這一般運行狀態(tài)的汽車荷載可用濾過泊松過程描述，密集運行狀態(tài)的汽車荷載可用濾過韋泊過程描述，人群荷載、汽車沖擊系數(shù)、風(fēng)荷載和溫度作用可用平穩(wěn)二項隨機過程模型描述，其中荷載量值服從極值I型分項目“橋梁設(shè)計荷載與安全鑒定荷載的研究”，對全國一些有代表性的地區(qū)和公5.2.3作用標(biāo)準(zhǔn)值是按作用設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大值的概率分布確定的具有較大保證率和較小超越概率的值，保證率的大小可根據(jù)作用的特點和以往的工程經(jīng)驗確法和概率統(tǒng)計法，最終汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值需在上述四種方法綜合分析的基礎(chǔ)上制應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作代表值外，其他伴隨的作用應(yīng)采用主導(dǎo)作用出現(xiàn)時段內(nèi)的最大期之比規(guī)定為某個較小的比率，或被超越的頻率限制在規(guī)定的頻率內(nèi)的作用水一般近似認(rèn)為永久作用(如恒荷載)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)是不變的，它的代表值5.2.4偶然作用是指在設(shè)計使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)5.2.5地震是地球內(nèi)部板塊活動、能量釋放的結(jié)果。自古至今已有大量的文字和5.3.1隧道為地下結(jié)構(gòu)，其作用與周邊環(huán)境條件密切相關(guān)，如地形條件、地質(zhì)條5.3.4作用于隧道結(jié)構(gòu)之上的外水壓力一般情況下按永久荷載考慮，但是對于地5.5.1環(huán)境作用是指外界環(huán)境和結(jié)構(gòu)內(nèi)部環(huán)境對結(jié)構(gòu)材料性能或結(jié)構(gòu)整體性能的對于混凝土橋梁，環(huán)境作用包括混凝土碳化、海洋環(huán)境氯離子或除冰鹽引5.5.2環(huán)境作用對結(jié)構(gòu)的效應(yīng)主要是針對材料性能的降低，它是與材料本身有密6材料和巖土的性能及結(jié)構(gòu)的幾何參量實際的材料性能fstr，有時兩者可能有較大的差別。例如，材料試件的加荷速度寸遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)的尺寸，致使試件的材料強度受到尺寸效應(yīng)的影響而與結(jié)構(gòu)中不用換算系數(shù)或函數(shù)K0來考慮，從而結(jié)構(gòu)中實際的材料性fstrK0fspefspe——標(biāo)準(zhǔn)試件試驗所得的材料性能；fkf1.645ffkfexp(1.645f)），度1和樣本容量n確定。7結(jié)構(gòu)分析和試驗輔助設(shè)計7.1.1~7.1.3結(jié)構(gòu)分析一般用數(shù)值計算完成，特別重大或橋梁結(jié)構(gòu)有桿系結(jié)構(gòu)模型等；隧道結(jié)構(gòu)有地層結(jié)構(gòu)模型和荷載結(jié)構(gòu)模型，水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)分析可采用彈性地基板模型，瀝青路面結(jié)構(gòu)分析可采用彈7.2.3結(jié)構(gòu)分析模型描述各有關(guān)變量之間在物理上或經(jīng)驗量測已知，則結(jié)果Y可以預(yù)測無誤；但多數(shù)情況下模型7.3.1在多數(shù)情況中，結(jié)構(gòu)動態(tài)反應(yīng)是由作用的大小、位7.4.3結(jié)構(gòu)動力分析主要涉及結(jié)構(gòu)的剛復(fù)合材料橋梁結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼波紋腹板箱梁、涵洞等新結(jié)構(gòu)，就8分