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工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)第一章總則第二章極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則第三章結(jié)構(gòu)上的作用第四章材料和巖土的性能及幾何參數(shù)第五章結(jié)構(gòu)分析第六章分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)方法第七章質(zhì)量控制要求附錄一結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)計(jì)算的一次二階矩法附錄二永久作用、可變作用和偶然作用舉例附錄三永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定原則附錄四可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定原則附錄五可變作用準(zhǔn)永久值和頻遇值的確定原則附錄六本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明附加說明第一章總則第1.0.1條為統(tǒng)一工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)的基本原則和方法,使設(shè)計(jì)符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的要求,制定本標(biāo)準(zhǔn)。第1.0.2條本標(biāo)準(zhǔn)是制定房屋建筑、鐵路、公路、港口、水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵守的準(zhǔn)則。在各類工程結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中尚應(yīng)制定相應(yīng)的具體規(guī)定。第1.0.3條本標(biāo)準(zhǔn)適用于整個(gè)結(jié)構(gòu)、組成整個(gè)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件以及地基基礎(chǔ),適用于結(jié)構(gòu)的施工階段和使用階段。第1.0.4條工程結(jié)構(gòu)必須滿足下列功能要求:一、在正常施工和正常使用時(shí),能承受可能出現(xiàn)的各種作用;二、在正常使用時(shí),具有良好的工作性能;三、在正常維護(hù)下,具有足夠的耐久性能;四、在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)和發(fā)生后,能保持必需的整體穩(wěn)定性。第1.0.5條結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,對完成其預(yù)定功能應(yīng)具有足夠的可靠度,可靠度一般可用概率度量。確定結(jié)構(gòu)可靠度及其有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí),應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)使用期選定適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)基準(zhǔn)期作為結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)所依據(jù)的時(shí)間參數(shù)。第1.0.6條工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)宜采用分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。第1.0.7條工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的生命,造成經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生社會影響等)的嚴(yán)重性,采用表1.0.7規(guī)定的安全等級。工程結(jié)構(gòu)的安全等級表1.0.7安全等級破壞后果一級很嚴(yán)重二級嚴(yán)重三級不嚴(yán)重注:對特殊結(jié)構(gòu),其安全等級可按具體情況確定。第1.0.8條工程結(jié)構(gòu)中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級宜與整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全等級相同。對其中部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級可適當(dāng)提高或降低,但不得低于三級。第1.0.9條對不同安全等級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的可靠度。第1.0.10條工程結(jié)構(gòu)應(yīng)按其破壞前有無明顯變形或其它預(yù)兆區(qū)別為延性破壞和脆性破壞兩種破壞類型。對脆性破壞的結(jié)構(gòu),其規(guī)定的可靠度應(yīng)比延性破壞的結(jié)構(gòu)適當(dāng)提高。第1.0.11條當(dāng)有條件時(shí),工程結(jié)構(gòu)宜按結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行可靠度設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)體系可靠度設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞特點(diǎn)選定主要破壞模式,并通過結(jié)構(gòu)選型或調(diào)正構(gòu)件可靠度,提高整個(gè)結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)的合理性。第1.0.12條為了保證工程結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度,應(yīng)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要條件進(jìn)行相應(yīng)的控制。應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的安全等級劃分相應(yīng)的控制等級。對控制的具體要求,由有關(guān)的勘察、設(shè)計(jì)、施工及使用等標(biāo)準(zhǔn)專門規(guī)定。第二章極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則第2.0.1條整個(gè)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(jì)規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)應(yīng)為該功能的極限狀態(tài)。
對于結(jié)構(gòu)的各種極限狀態(tài),均應(yīng)規(guī)定明確的標(biāo)志及限值。
第2.0.2條極限狀態(tài)可分為下列兩類:
一、承載能力極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。
1、固定作用,在結(jié)構(gòu)上具有固定分布的作用;2、自由作用,在結(jié)構(gòu)上一定范圍內(nèi)可以任意分布的作用。三、按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點(diǎn)分類:1、靜態(tài)作用,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度可以忽略不計(jì)的作用;2、動態(tài)作用,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略不計(jì)的作用。第3.0.3條結(jié)構(gòu)上的作用隨時(shí)間變化的規(guī)律宜采用隨機(jī)過程概率模型描述。結(jié)構(gòu)上的作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的最大值或最小值,可采用隨機(jī)變量概率模型描述。結(jié)構(gòu)上的作用的概率分布類型和統(tǒng)計(jì)參數(shù),應(yīng)以觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用參數(shù)估計(jì)方法和概率分布的假設(shè)檢驗(yàn)方法確定。第3.0.4條工程結(jié)構(gòu)按不同極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),在設(shè)計(jì)表達(dá)式中應(yīng)采用不同的作用代表值。作用代表值和確定代表值的方法,應(yīng)由有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)專門規(guī)定。第3.0.5條作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的主要代表值。它代表結(jié)構(gòu)上可能出現(xiàn)的最不利作用值。其值可按在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)作用最大(小)值概率分布的某個(gè)偏不利的分位值確定。當(dāng)有條件時(shí),可統(tǒng)一規(guī)定與分位值對應(yīng)的概率值。注:永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定原則見附錄三,可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定原則見附錄四。當(dāng)觀測資料不夠充分時(shí),標(biāo)準(zhǔn)值也可結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn),經(jīng)分析判斷確定。第3.0.6條工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可變作用代表值尚可采用頻遇值和準(zhǔn)永久值??勺冏饔玫念l遇值代表結(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn)的較大作用值。其值可按作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有某個(gè)規(guī)定的較短的總持續(xù)期確定,或按規(guī)定的跨閾率確定??勺冏饔玫臏?zhǔn)永久值代表結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的作用值。其值可按作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有某個(gè)規(guī)定的較長的總持續(xù)期確定。頻遇值和準(zhǔn)永久值可采用標(biāo)準(zhǔn)值乘以小于1的系數(shù)表達(dá)。注:可變作用準(zhǔn)永久值和頻遇值的確定原則見附錄五。第3.0.7條偶然作用的代表值由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)專門規(guī)定,也可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗(yàn),經(jīng)綜合分析確定。第3.0.8條工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),對可能同時(shí)出現(xiàn)的不同種類的作用,應(yīng)考慮其效應(yīng)組合;對不可能同時(shí)出現(xiàn)的不同種類的作用,不考慮其效應(yīng)組合。第四章材料和巖土的性能及幾何參數(shù)第4.0.1條材料和巖土的性能是指其強(qiáng)度和變形模量等物理力學(xué)性能,應(yīng)根據(jù)有關(guān)的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)試驗(yàn)確定。第4.0.2條按標(biāo)準(zhǔn)試件確定的材料和巖土性能,應(yīng)通過換算系數(shù)或函數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際結(jié)構(gòu)中材料和現(xiàn)場巖土的性能。實(shí)際結(jié)構(gòu)中材料和現(xiàn)場巖土的性能的不定性,由標(biāo)準(zhǔn)試件性能的不定性和換算系數(shù)或函數(shù)的不定性兩部分構(gòu)成。第4.0.3條材料性能宜采用隨機(jī)變量概率模型描述。材料性能的概率分布類型和統(tǒng)計(jì)參數(shù),應(yīng)以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用參數(shù)估計(jì)方法和概率分布的假設(shè)檢驗(yàn)方法確定。第4.0.4條材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料性能的概率分布的某個(gè)分位值確定。對強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值宜取0.05分位值,對變形模量標(biāo)準(zhǔn)值宜取0.5分位值。注:當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)不夠充分或情況特殊時(shí),材料性能標(biāo)準(zhǔn)值可結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn),經(jīng)分析判斷確定。第4.0.5條巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值宜根據(jù)現(xiàn)場取樣試驗(yàn)的結(jié)果,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。注:當(dāng)有條件時(shí),巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值可按概率分布的某個(gè)分位值確定。第4.0.6條幾何參數(shù)應(yīng)為與結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和截面的形狀、尺寸和總體布置有關(guān)的參數(shù)。幾何參數(shù)可采用隨機(jī)變量概率模型描述。幾何參數(shù)的概率分布類型和統(tǒng)計(jì)參數(shù),應(yīng)以測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用參數(shù)估計(jì)方法和概率分布的假設(shè)檢驗(yàn)方法確定。當(dāng)幾何參數(shù)的變異性對結(jié)構(gòu)抗力及其它性能的影響很小時(shí),幾何參數(shù)可作為確定性變量考慮。注:當(dāng)測試數(shù)據(jù)不夠充分時(shí),幾何參數(shù)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)可根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差,經(jīng)分析判斷確定。第4.0.7條幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值可采用設(shè)計(jì)規(guī)定的公稱值,或根據(jù)幾何參數(shù)概率分布的某個(gè)分位值確定。第五章結(jié)構(gòu)分析第5.0.1條結(jié)構(gòu)分析應(yīng)包括下列內(nèi)容:一、結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)的分析,確定結(jié)構(gòu)或截面上的作用效應(yīng);二、結(jié)構(gòu)抗力及其它性能的分析,確定結(jié)構(gòu)或截面的抗力及其它性能。第5.0.2條結(jié)構(gòu)分析可采用計(jì)算、模型試驗(yàn)或原型試驗(yàn)等方法。第5.0.3條結(jié)構(gòu)分析采用的基本假定和計(jì)算模型應(yīng)能描述所考慮極限狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體情況,可采用一維、二維、三維的計(jì)算模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。第5.0.4條當(dāng)工程結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)材料和結(jié)構(gòu)對作用的反應(yīng),可采用線性、非線性或塑性理論計(jì)算。當(dāng)工程結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),可采用線性理論計(jì)算;必要時(shí),可采用非線性理論計(jì)算。第5.0.5條當(dāng)結(jié)構(gòu)承受自由作用時(shí),應(yīng)根據(jù)每一自由作用可能出現(xiàn)的空間位置,確定對結(jié)構(gòu)最不利的作用布置。第5.0.6條環(huán)境對材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)性能的系統(tǒng)影響,宜在結(jié)構(gòu)分析中直接考慮。如濕度對木材強(qiáng)度的影響,高溫對鋼結(jié)構(gòu)性能的影響等。第5.0.7條計(jì)算模型的不定性應(yīng)在極限狀態(tài)方程中采用一個(gè)或幾個(gè)附加的基本變量考慮。附加基本變量的概率分布類型和統(tǒng)計(jì)參數(shù),可通過按計(jì)算模型的計(jì)算結(jié)果與按精確方法的計(jì)算結(jié)果或?qū)嶋H觀測的結(jié)果相比較,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析確定,或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)判斷確定。第六章分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)方法第6.0.1條結(jié)構(gòu)構(gòu)件極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中的各種分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)根據(jù)有關(guān)基本變量的概率分布類型和統(tǒng)計(jì)參數(shù),以及規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo),通過計(jì)算分析,并考慮工程經(jīng)驗(yàn),經(jīng)優(yōu)化后確定。
第6.0.2條作用的設(shè)計(jì)值Fd應(yīng)按下式確定:
Fd=γfFr(6.0.2-1)
式中Fr——作用的代表值;
γf——作用的分項(xiàng)系數(shù)。
材料和巖土性能的設(shè)計(jì)值fd應(yīng)按下式確定:
fd=fk/γm(6.0.2-2)
式中fk——材料和巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值;
γm——材料和巖土性能的分項(xiàng)系數(shù)。
幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值ad可采用幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值ak。當(dāng)幾何參數(shù)的變異性對結(jié)構(gòu)性能有明顯影響時(shí),幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值可按下式確定:
ad=ak±△a(6.0.2-3)
式中△a——幾何參數(shù)附加量。
第6.0.3條結(jié)構(gòu)構(gòu)件按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)符合下式要求:
g(Fd,fd,ad,ψc,C,γo,γd)≥0(6.0.3)
式中ψc——作用的組合系數(shù);
C——限值,如變形、裂縫寬度、加速度的限值;
γo——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);
γd——反映計(jì)算模型不定性的系數(shù)。
第6.0.4條當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),可采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式:
γoS(Fd,ad,ψc,γsd)≤R(fd,ad,C,γRd)(6.0.4-1)或γoγsdS(Fd,ad,ψc)≤R(fd,ad,C)(6.0.4-2)
式中S(·)——作用效應(yīng)函數(shù);
R(·)——抗力函數(shù);
γsd——反映作用效應(yīng)計(jì)算模型不定性的系數(shù);
γRd——反映抗力計(jì)算模型不定性的系數(shù)。
當(dāng)考慮偶然作用時(shí),設(shè)計(jì)表達(dá)式宜按下列原則確定:偶然作用分項(xiàng)系數(shù)取1.0;與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用,根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗(yàn)采用適當(dāng)?shù)拇碇怠4送?,尚?yīng)考慮偶然作用對抗力的影響。具體的設(shè)計(jì)表達(dá)式及各種系數(shù)取值,應(yīng)由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)專門規(guī)定。
第6.0.5條當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),對持久狀況和短暫狀況,應(yīng)采用各自的基本組合;對偶然狀況,應(yīng)采用偶然組合。
基本組合系指永久作用和可變作用的效應(yīng)組合,可采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式:
S(γGiGik,γQ1Q1k,γQjψcjQjk,γsd)i=1,2,…,m;j=2,3,…,n(6.0.5)
式中Gik——第i個(gè)永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值;
Q1k——第一個(gè)可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值,該可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)大于其它任意第j個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);
Qjk——其它第j個(gè)可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值;
γGi——第i個(gè)永久作用的分項(xiàng)系數(shù);
γQ1、γQj——第一個(gè)和其它第j個(gè)可變作用的分項(xiàng)系數(shù);
ψcj——第j個(gè)可變作用的組合系數(shù)。
偶然組合系指永久作用、可變作用和一個(gè)偶然作用的效應(yīng)組合。
第6.0.6條結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),對可變作用的效應(yīng)組合,可根據(jù)參與組合的作用的性質(zhì),采用相應(yīng)的組合值。組合值可采用標(biāo)準(zhǔn)值乘以組合系數(shù)表達(dá)。組合系數(shù)也可通過調(diào)整相應(yīng)的作用分項(xiàng)系數(shù)來反映。
組合系數(shù)或調(diào)整后的作用分項(xiàng)系數(shù)值,宜按不同作用效應(yīng)組合下結(jié)構(gòu)構(gòu)件均滿足目標(biāo)可靠指標(biāo)的原則確定,也可采用有充分依據(jù)的其它方法確定。
第6.0.7條當(dāng)永久作用效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力起有利作用時(shí),公式(6.0.5)中永久作用分項(xiàng)系數(shù)γG的取值不應(yīng)大于1.0。
第6.0.8條當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),可采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式:
S(Fd,fd,ad,γo,γd)≤C(6.0.8-1)
或γoγdS(Fd,fd,ad)≤C(6.0.8-2)
第6.0.9條當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),對持久狀況,應(yīng)采用短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合;對短暫狀況,可采用短期效應(yīng)組合。
短期效應(yīng)組合系指永久作用標(biāo)準(zhǔn)值和可變作用頻遇值的效應(yīng)組合。長期效應(yīng)組合系指永久作用標(biāo)準(zhǔn)值和可變作用準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。第七章質(zhì)量控制要求第7.0.1條對工程結(jié)構(gòu)應(yīng)實(shí)施為保證結(jié)構(gòu)可靠度所必需的質(zhì)量控制。工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制應(yīng)包括下列內(nèi)容:一、勘察與設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制;二、材料和制品的質(zhì)量控制;三、施工的質(zhì)量控制;四、使用和維護(hù)的質(zhì)量控制。第7.0.2條對工程結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)質(zhì)量控制應(yīng)由相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)定。在各類工程結(jié)構(gòu)的可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中,宜規(guī)定與目標(biāo)可靠度相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的質(zhì)量水平及有關(guān)的質(zhì)量控制原則。第7.0.3條勘察與設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制應(yīng)達(dá)到下列要求:一、勘察資料齊全,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,結(jié)論可靠;二、設(shè)計(jì)中采用的基本假定和計(jì)算模型合理,數(shù)值運(yùn)算正確;三、圖紙和其它設(shè)計(jì)文件符合有關(guān)規(guī)定。第7.0.4條工程結(jié)構(gòu)材料和制品的質(zhì)量控制應(yīng)包括下列內(nèi)容,并達(dá)到相應(yīng)的要求:一、初步控制。在試生產(chǎn)階段,通過試配或試運(yùn)行,確定合理的原材料組成和工藝參數(shù),為生產(chǎn)控制提供材料、制品和結(jié)構(gòu)性能的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。二、生產(chǎn)控制。在生產(chǎn)階段,對原材料組成和工藝過程進(jìn)行控制,保證材料、制品和結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的穩(wěn)定性。三、合格控制。在交付使用前,按規(guī)定的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合格性驗(yàn)收,保證材料、制品和結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合規(guī)定。第7.0.5條為進(jìn)行施工質(zhì)量控制,在各工序內(nèi)應(yīng)實(shí)行質(zhì)量自檢,在各工序間應(yīng)實(shí)行交接質(zhì)量驗(yàn)收。對工序操作和中間產(chǎn)品的質(zhì)量,應(yīng)采用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行抽查;在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)檢查。第7.0.6條在工程結(jié)構(gòu)的使用期間,應(yīng)保持設(shè)計(jì)預(yù)定的使用條件,定期檢查結(jié)構(gòu)狀況,并進(jìn)行必要的維修。當(dāng)實(shí)際使用條件與設(shè)計(jì)預(yù)定的使用條件不同時(shí),應(yīng)進(jìn)行專門的驗(yàn)算和采取必要的措施。附錄一結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)計(jì)算的一次二階矩法(一)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程應(yīng)采用下列表達(dá)式:
式中為基本變量,如各種作用、材料性能和幾何參數(shù)等,假定它們?yōu)榻y(tǒng)計(jì)獨(dú)立。
(二)結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β可按下列公式計(jì)算:
式中—基本變量的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差;
(·)│——(·)中的變量在點(diǎn)賦值。為驗(yàn)算點(diǎn),其坐標(biāo)值為。
(三)上列公式可綜合表達(dá)為:
當(dāng)基本變量為非正態(tài)隨機(jī)變量時(shí),應(yīng)轉(zhuǎn)化為當(dāng)量正態(tài)隨機(jī)變量,其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差可按下列公式計(jì)算:
式中(·)——標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)的反函數(shù);
(·)——標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)概率密度函數(shù)。
注:結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)也可采用其它方法計(jì)算。對于基本變量的變異系數(shù)很大、極限狀態(tài)方程的非線性程度很高等情況,可靠指標(biāo)宜采用更精確的方法計(jì)算。附錄二永久作用、可變作用和偶然作用舉例(一)永久作用:1、結(jié)構(gòu)自重;2、土壓力;3、水位不變的水壓力;4、預(yù)應(yīng)力;5、地基變形;6、混凝土收縮;7、鋼材焊接變形;8、引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的各種施工因素。(二)可變作用:1、使用中的人員、物件等荷載;2、施工中結(jié)構(gòu)的某些自重;3、安裝荷載;4、車輛荷載;5、吊車荷載;6、風(fēng)荷載;7、雪荷載;8、冰荷載;9、常遇地震;10、水位變化的水壓力;11、揚(yáng)壓力;12、波浪力;13、溫度變化。(三)偶然作用:1、撞擊;2、爆炸;3、罕遇地震;4、龍卷風(fēng);5、火災(zāi);6、極嚴(yán)重的侵蝕;7、罕遇洪水。附錄三永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定原則各種永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值,可按下列方法確定:(一)結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值,可按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的尺寸和材料平均單位體積或單位面積上所受的重力計(jì)算。對某些結(jié)構(gòu),可考慮尺寸的變異,采用較大和較小的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值。(二)非承重結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值,可按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的尺寸和材料平均單位體積或單位面積上所受的重力計(jì)算。若移去這部分自重使結(jié)構(gòu)處于不利狀態(tài),則在計(jì)算中應(yīng)取其值為零。(三)在大多數(shù)情況下,土壓力的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取主動土壓力的較大值、靜止土壓力的較大值,或被動土壓力的較小值。當(dāng)土有可能被移去時(shí),應(yīng)考慮無土壓力的特殊情況。(四)預(yù)應(yīng)力可采用較大和較小兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值,且均應(yīng)考慮時(shí)間因素。(五)施工和材料收縮、膨脹產(chǎn)生的變形的標(biāo)準(zhǔn)值,可采用某個(gè)指定值或零值。收縮和膨脹產(chǎn)生的變形宜考慮時(shí)間因素。(六)支座沉陷可采用較大和較小兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值。一般情況下可取較小標(biāo)準(zhǔn)值為零。附錄四可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定原則
(一)可變作用最大(?。┲档母怕史植?/p>
根據(jù)可變作用的觀測值,通過統(tǒng)計(jì)參數(shù)估計(jì)和優(yōu)度擬合檢驗(yàn),可獲得可變作用的概率分布函數(shù)。
當(dāng)可變作用采用平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程模型時(shí),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)可變作用最大值的概率分布函數(shù)及最小值的概率分布函數(shù)可分別按下列公式計(jì)算:
式中F(x)——可變作用隨機(jī)過程的截口概率分布函數(shù);
m——可變作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的平均出現(xiàn)次數(shù)。
例如,當(dāng)截口概率分布為極值I型分布時(shí)(如年最大風(fēng)壓):
其最大值概率分布函數(shù)為:
當(dāng)可變作用采用其它隨機(jī)過程模型(如普哇松過程)時(shí),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)可變作用最大(?。┲档母怕史植伎捎孟鄳?yīng)的公式計(jì)算。
(二)可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值可變作用標(biāo)準(zhǔn)值宜根據(jù)可接受的概率p,由可變作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)最大(?。┲蹈怕史植嫉哪硞€(gè)分位值確定。
當(dāng)可變作用增大對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利效應(yīng)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)值由下列公式確定:
此時(shí),概率p應(yīng)取較大值。
當(dāng)可變作用減小對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利效應(yīng)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)值由下列公式確定:
此時(shí),概率p應(yīng)取較小值。當(dāng)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值以重現(xiàn)期Tr(年)表達(dá)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)值可由可變作用年最大值概率分布函數(shù)F(x)中概率為p的分位值確定:
附錄五可變作用準(zhǔn)永久值和頻遇值的確定原則對可變作用可選擇足夠長的觀測期進(jìn)行連續(xù)觀測,以確定準(zhǔn)永久值和頻遇值。
當(dāng)條件不具備時(shí),也可根據(jù)必要的觀測經(jīng)判斷確定。
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