建筑結(jié)構(gòu)可靠設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)及理解

1、建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001）學(xué)習(xí)要點(diǎn)及理解 一、前言中關(guān)于修訂內(nèi)容的說(shuō)明（相對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GBJ68-84） 1、標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍：鑒于建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范在結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)方法上有一定特殊性，從原標(biāo)準(zhǔn)要求的“應(yīng)遵守”本標(biāo)準(zhǔn)，改為“宜遵守”本標(biāo)準(zhǔn)； 條 2、根據(jù)工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50153-92）的規(guī)定，增加了有關(guān)設(shè)計(jì)工作狀況的規(guī)定，并明確了設(shè)計(jì)狀況與極限狀態(tài)的關(guān)系； 3.0.3條、條3、借鑒最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)JSO2394：1998結(jié)構(gòu)可靠度總原則，給出了不同類型建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限；條 4、在承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式中，對(duì)于荷載

2、效應(yīng)的基本組合，增加了永久荷載效應(yīng)為主時(shí)起控制作用的組合式； 條（7.0.2-2）式 5、對(duì)樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值的取值原則和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)以及結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)等作了調(diào)整； 條、條、條 6、首次對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用的可靠度做出了規(guī)定，這將促進(jìn)房屋使用性能的改善和可靠度設(shè)計(jì)方法的發(fā)展； 條 7、取消了原標(biāo)準(zhǔn)的附件。 原標(biāo)準(zhǔn)有五個(gè)附件：附件一荷載的統(tǒng)計(jì)特性、代表值及其效應(yīng)組合；附件二結(jié)構(gòu)抗力的統(tǒng)計(jì)特性；附件三結(jié)構(gòu)可靠度的計(jì)算方法；附件四極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式及其分項(xiàng)系數(shù)的確定；附件五結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量要求及質(zhì)量控制。此五個(gè)附件對(duì)正確理解本標(biāo)準(zhǔn)仍具有重要作用，有精力的專業(yè)技術(shù)骨干，特別是技術(shù)把關(guān)人

3、應(yīng)該一讀。二、標(biāo)準(zhǔn)的主線可靠度設(shè)計(jì)原則（建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的可靠度） 采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法（影響建筑結(jié)構(gòu)可靠性的各種因素都是隨機(jī)因素，只能用概率來(lái)度量。以極限狀態(tài)為目標(biāo)的設(shè)計(jì)方法為公認(rèn)的合理的設(shè)計(jì)方法） 變通為多系數(shù)表達(dá)式（這是為廣大設(shè)計(jì)人員所熟悉和樂于接受的形式。使概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法具有實(shí)用性。）三、條文理解1、總則 （原文略） 明確規(guī)定建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、砌體設(shè)計(jì)規(guī)范、木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等六本規(guī)范應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。但對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范改用“宜遵守本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則”。這是由地基基

4、礎(chǔ)和建筑抗震設(shè)計(jì)土性指標(biāo)與地震反應(yīng)等方面的特殊性所決定的。例如：地基基礎(chǔ)和抗震設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)在安全等級(jí)上均無(wú)法接受本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全等級(jí)。地基基礎(chǔ)采用了設(shè)計(jì)等級(jí)的提法，并主要從場(chǎng)地地基對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響程度及建筑結(jié)構(gòu)對(duì)場(chǎng)地和地基的特別要求兩個(gè)方面將地基基礎(chǔ)分為甲級(jí)、乙級(jí)、丙級(jí)三個(gè)等級(jí)，而不是僅僅根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重程度區(qū)分安全等級(jí)，同時(shí)取消了對(duì)不同級(jí)別乘不同重要性系數(shù)的作法。抗震規(guī)范則根據(jù)自身的特殊性，從使用功能的重要性出發(fā)將建筑分為甲、乙、丙、丁四個(gè)類別，并對(duì)各類別的抗震計(jì)算和抗震措施作了相應(yīng)規(guī)定，也未采用對(duì)不同級(jí)別乘不同的重要性系數(shù)的辦法。此外，地基基礎(chǔ)規(guī)定對(duì)地基承載力采用特征值而不是標(biāo)

5、準(zhǔn)值，對(duì)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積、埋深及按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)組合而不是基本組合等等，都是根據(jù)其自身的特殊性而確定的。當(dāng)然，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范在總體上還是執(zhí)行了本標(biāo)準(zhǔn)的原則的。 本標(biāo)準(zhǔn)所采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。 本條為建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范確定為強(qiáng)條而被錄入2002版強(qiáng)條。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能取值而選用的時(shí)間參數(shù)。它不同于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。如設(shè)計(jì)需要采用其它設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，則必須另行確定在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載的概率分布及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。 （原文、表略） 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)首次提出。借鑒最新版國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO2394：1998結(jié)構(gòu)可靠度總原則中合理使用年限的概

6、念和分類。概念：建筑結(jié)構(gòu)在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)條件下應(yīng)能達(dá)到的滿足予定功能的使用年限。在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)只需正常維護(hù)而不需進(jìn)行大修就能完成予定功能。設(shè)計(jì)使用年限是房屋建筑地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)工程“合理使用年限”或“安全使用年限”的同函義表述。 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的可靠度。結(jié)構(gòu)可靠度可采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定。 確立可靠度設(shè)計(jì)原則，規(guī)定采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。本條規(guī)定為本標(biāo)準(zhǔn)的主線。注意“規(guī)定的使用年限”這一條件，因?yàn)楸緲?biāo)準(zhǔn)所說(shuō)的可靠度或失效概率，是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限而言的。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的使用年限超過(guò)使用年限后，結(jié)構(gòu)失效概率可能較設(shè)計(jì)予期值

7、增大，但不意味著喪失使用功能。此外，尚應(yīng)注意本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)可靠度是正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)為前提的，不考慮人為過(guò)失。人為過(guò)失應(yīng)通過(guò)其它措施予以避免。 （原文略） 此四條功能要求即所謂“予定功能”。1、4兩項(xiàng)是結(jié)構(gòu)安全性要求，第2項(xiàng)為結(jié)構(gòu)適用性要求，第3項(xiàng)是耐久性要求。建筑結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性要求三者構(gòu)成了結(jié)構(gòu)的可靠性要求。這里所說(shuō)的偶然事件下必需的整體穩(wěn)定性，是指在偶然事件發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，建筑結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。 （原文、原表略） 納入2002年版強(qiáng)條。本條最大的問題是未提出具體的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。原標(biāo)準(zhǔn)條文說(shuō)明中提出影劇院、體育館和高層建筑宜按重要的房屋對(duì)待，

8、有一點(diǎn)偏嚴(yán)，因?yàn)榘迅邔咏ㄖy(tǒng)統(tǒng)納入一級(jí)安全等級(jí)，似乎不太妥當(dāng)。此外，表?xiàng)l的注1存在的必要性不大，因?yàn)槌^(guò)一級(jí)的建筑結(jié)構(gòu)實(shí)在太少，加之本標(biāo)準(zhǔn)將重要性系數(shù)由原來(lái)的等于改為大于等于，因而完全可以通過(guò)更大的重要性系數(shù)予以解決。 （原文略） 設(shè)計(jì)質(zhì)量、材料性能、施工質(zhì)量、使用及維護(hù)質(zhì)量，都是影響結(jié)構(gòu)可靠性的重要因素，必須控制在滿足可靠度要求的水準(zhǔn)上。有關(guān)要求詳?shù)?節(jié)。 當(dāng)缺乏統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)可靠的工程經(jīng)驗(yàn)或必要的試驗(yàn)研究進(jìn)行。 新增條款：系對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本要求，也是對(duì)技術(shù)進(jìn)步的一種支持。2、術(shù)語(yǔ)、符號(hào) 失效概率 結(jié)構(gòu)不能完成予定功能的概率。 可靠度+失效概率=Ps+Pf=1 （原文略），其反函

9、數(shù)為=-1(Pf)，所以稱為可靠指標(biāo)，正是由于與失效概率存在這種確定的函數(shù)關(guān)系，由于求算較直接求算Pf 容易，從而使可靠度計(jì)算變成對(duì)的計(jì)算。2.1.10 功能函數(shù) Z=R-S，Z0時(shí)結(jié)構(gòu)安全或滿足功能要求，Z=0時(shí)為極限狀態(tài)，Z0時(shí)結(jié)構(gòu)不安全或不滿足功能要求。如下圖所示。S0R結(jié)構(gòu)可靠 Z0結(jié)構(gòu)失效 Z0結(jié)構(gòu)所處狀態(tài)圖 概率分布 隨機(jī)變量取值的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，一般采用概率密度函數(shù)或概率分布函數(shù)表示。 1、正態(tài)分布 隨機(jī)變量的正態(tài)分布是概率理論中的最基本的分布型式，其它各種非正態(tài)的分布往往進(jìn)行當(dāng)量正態(tài)化處理后進(jìn)入計(jì)算。因而有必要對(duì)正態(tài)分布建立全面的認(rèn)識(shí)，如圖所示。 正態(tài)分布曲線 正態(tài)分布的特點(diǎn)如下：

10、1）圖形是鐘形，其最大值點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，曲線對(duì)稱于直線X=，為正態(tài)分布的均值； 2）在直線X=的兩邊，曲線分別由凸形曲線和凹形曲線兩段組成，其交界點(diǎn)稱為曲線的拐點(diǎn)，拐點(diǎn)到直線X=的距離，用希臘字母表示，稱為正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差； 3）曲線可由一對(duì)參數(shù)和唯一確定。越大，曲線越平緩，拐點(diǎn)距直線X=的距離越長(zhǎng)，反之，曲線則越陡峭，拐點(diǎn)距直線X=的距離短。2、概率密度函數(shù) 3、概率分布函數(shù)2.1.12 統(tǒng)計(jì)參數(shù) 在概率分布中用來(lái)表示隨機(jī)變量取值的平均水平和分散程度的特征數(shù)字，如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等。 1、平均值：2、標(biāo)準(zhǔn)差：3、變異系數(shù): 分位值 與隨機(jī)變量分布函數(shù)某一概率相應(yīng)的值。 對(duì)照概率分布函數(shù)

11、圖理解，分位值的另一種表達(dá)形式：fk=+n，當(dāng)n = -1.645時(shí)，即為0.05分位值。 作用標(biāo)準(zhǔn)值 作用的基本代表值，為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大作用概率分布的某一分位值。 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值相當(dāng)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載概率分布的0.5分位值，即正態(tài)分布的平均值，對(duì)易超重的板類構(gòu)件的調(diào)查表明，其標(biāo)準(zhǔn)值相當(dāng)于統(tǒng)計(jì)平均值的0.95倍。由此可知，對(duì)大多數(shù)截面尺寸的梁、柱等構(gòu)件，其標(biāo)準(zhǔn)值按設(shè)計(jì)尺寸與材料重力密度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算，必將更接近于重力概率分布的平均值。應(yīng)注意對(duì)于某些重量變異較大的材料和構(gòu)件（如屋面的保溫材料、防水材料、找平層以及鋼筋砼薄板等），為在設(shè)計(jì)表達(dá)式中采用統(tǒng)一的永久荷載分項(xiàng)系數(shù)而又能使結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有規(guī)定

12、的可靠指標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)的不利或有利狀態(tài)，通過(guò)結(jié)構(gòu)可靠度分析，取重力概率分布的某一分位值確定，如取0.95或0.05分位值。樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期最大荷載平均值加標(biāo)準(zhǔn)差的某個(gè)倍數(shù)值。如新荷載規(guī)范規(guī)定辦公樓和住宅樓面活荷載取2.0KN/m2，對(duì)于辦公樓相當(dāng)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期最大荷載平均值加3.16倍標(biāo)準(zhǔn)差，對(duì)于住宅相當(dāng)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期最大荷載平均值加2.38倍標(biāo)準(zhǔn)差。風(fēng)荷載和雪荷載取接近設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期最大風(fēng)、雪荷載的平均值，即取“50年一遇”值。 組合值對(duì)可變作用，使組合后的作用效應(yīng)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率趨于一致的作用值；或組合后使結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一規(guī)定的可靠指標(biāo)的作用值。荷載組合值是對(duì)兩個(gè)及兩個(gè)以

13、上可變荷載而言的。原因是考慮施加在結(jié)構(gòu)上的各可變荷載不可能同時(shí)達(dá)到各自的最大值。其實(shí)質(zhì)是要求結(jié)構(gòu)在單一可變荷載下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠度與在兩個(gè)及兩個(gè)以上可變荷載作用下的可靠度保持一致。采用的辦法是對(duì)各可變荷載乘以組合值系數(shù)，這些組合值系數(shù)，是依據(jù)上述可靠指標(biāo)一致性原則，按照荷載組合理論分析計(jì)算確定的。原荷載規(guī)范采用了“遇風(fēng)組合”的原則，是偏保守的，新荷載規(guī)范予以放棄，改用兩種及兩種以上可變荷載均應(yīng)考慮組合值系數(shù)的規(guī)定。 頻遇值對(duì)可變作用，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時(shí)間僅為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一小部分的作用值；或在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其超越頻率為某一給定頻率的作用值。 準(zhǔn)永久值 對(duì)可變作用，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時(shí)間

14、為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一半的作用值。 如圖所示： （超越概率10%）n （超越概率50%） 頻遇值為本次修訂所增加，頻遇組合在一般的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還未用到。據(jù)說(shuō)在港口工程中已用上，國(guó)際上有。 準(zhǔn)永久值取持續(xù)時(shí)間比值0.5，對(duì)住宅、辦公樓樓面活荷載及風(fēng)、雪荷載等，相當(dāng)于取其任意時(shí)點(diǎn)荷載概率分布的0.5分位值。具體取值由荷載規(guī)范作出規(guī)定。準(zhǔn)永久值用作正常使用極限狀態(tài)按準(zhǔn)永久值和頻遇組合設(shè)計(jì)采用的可變荷載代表值。 作用設(shè)計(jì)值3、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則 對(duì)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。 極限狀態(tài)不能模糊描述，應(yīng)能明白無(wú)誤的界定和區(qū)別。簡(jiǎn)支鋼筋混凝土梁受彎承載能力極限狀態(tài)是以鋼筋開始屈服為標(biāo)志的，而其正

15、常使用極限狀態(tài)則明確規(guī)定了各種情況下的允許撓度值和裂縫寬度值。極限狀態(tài)可分為下列兩類：（原文略） 本條內(nèi)容正確理解并熟記。 承載力極限狀態(tài)包括兩種形態(tài)：1、結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力；2、不適于繼續(xù)承載的變形（如撓度超過(guò)1/50跨度時(shí)）。 注意結(jié)構(gòu)的最大承載力和構(gòu)件的最大承載力的區(qū)別。注意屬于正常使用狀態(tài)的“影響正常使用的振動(dòng)”這一狀態(tài)。過(guò)去多用于工業(yè)廠房防振設(shè)計(jì)。新混凝土高規(guī)參照高層鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程JGJ99-98，首次對(duì)高度超過(guò)150m的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)提出了風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度限值，以滿足舒適度要求。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)區(qū)別的三種設(shè)計(jì)狀況（原文略）為新增條文。與工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)

16、一標(biāo)準(zhǔn)（GB50153-92）統(tǒng)一。這里所說(shuō)的“環(huán)境”是廣義的，與混凝土規(guī)范中的環(huán)境類別有所不同。三種狀況是以持續(xù)時(shí)間、出現(xiàn)概率和不同影響而區(qū)分的。此三種狀況并不完全與永久作用、可變作用、偶然作用相對(duì)應(yīng)。 （原文略）規(guī)定了三種設(shè)計(jì)狀況與極限狀態(tài)的關(guān)系：1、持久狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；2、短暫狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；可根據(jù)需要進(jìn)行極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；3、偶然狀況承載能力極限狀態(tài)。注意及條對(duì)設(shè)計(jì)人員并無(wú)具體意義，有此概念即可。永久作用、可變作用和偶然作用的有關(guān)計(jì)算規(guī)定對(duì)設(shè)計(jì)人員則是重要的，這些計(jì)算規(guī)定（含對(duì)施工階段的驗(yàn)算）已體現(xiàn)了上述兩條的要求。 最不利組合原則（原文略）建筑結(jié)

17、構(gòu)設(shè)計(jì)的重要原則：對(duì)所考慮的極限狀態(tài)，應(yīng)采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)的最不利組合。簡(jiǎn)稱最不利組合原則。1、承載力極限狀態(tài)基本組合；偶然組合（必要時(shí)）。2、正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合；頻遇組合；準(zhǔn)永久組合。參照和條。 偶然狀況的設(shè)計(jì)原則。（原文略）兩條重要的原則（選擇取用）：1、按作用效應(yīng)的偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)或采取防護(hù)措施，使主要承重結(jié)構(gòu)不致喪失承載力。這里有兩層意思，一是保證承重結(jié)構(gòu)不喪失承載力有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)或采取防護(hù)措施兩條途徑，可根據(jù)其可能性和合理性擇優(yōu)選用；二是允許非主要承重結(jié)構(gòu)在一定范圍內(nèi)喪失承載力。2、允許主要承重結(jié)構(gòu)局部破壞，但其剩余部分具有在一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)生連續(xù)倒塌的可靠度。這一條不是針對(duì)9.

18、11這樣的事件，但對(duì)一般性撞擊、爆炸、火災(zāi)是有意義的。目前尚未提出可供實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，只是提出一些可供參考使用的措施，如橫捆、豎捆等。 （原文略）本條為本標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容之一，也是一般設(shè)計(jì)人員最難理解的難點(diǎn)所在。本條講的是可靠度設(shè)計(jì)的方法，而可靠度設(shè)計(jì)是基于概率理論的。一般設(shè)計(jì)人員對(duì)此難以深入了解，事實(shí)上也不需要深入了解，因?yàn)閷?shí)際設(shè)計(jì)并不是按概率理論的方法進(jìn)行的。但對(duì)一般設(shè)計(jì)人員提出概念性了解的要求是必要的。要求掌握如下內(nèi)容：1、明確結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度與失效概率的關(guān)系：PS=1-Pf，PS+Pf=1。2、可靠度采用可靠指標(biāo)度量。失效概率與的關(guān)系式如下： 結(jié)構(gòu)構(gòu)件失效概率與可靠指標(biāo)的關(guān)系3、當(dāng)僅有作

19、用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力兩個(gè)基本變量且均按正態(tài)分布時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)可按下列公式計(jì)算：式中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)；S、s結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用效應(yīng)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；R、R結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。一旦求得，即可通過(guò)積分或查表求得失效概率Pf 。其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。與Pf的對(duì)應(yīng)關(guān)系PfPf1.01.52.02.51.59×10-16.68×10-22.28×10-26.21×10-33.03.54.04.51.35×10-32.33×10-43.17×10-53.40×10-6s舉例 軸心受壓短柱，截面b×h=300&

20、#215;500mm2，配置820縱向鋼筋A(yù)S=25.13mm2。設(shè)荷載為正態(tài)分布，軸力N的平均值N=1800KN，變異系數(shù)N=0.12。鋼筋抗壓屈服強(qiáng)度f(wàn)y為正態(tài)分布，其平均值fy=374N/mm2 ，變異系數(shù)fy=0.08?；炷凛S心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c也是正態(tài)分布，平均值fc=24.68N/mm2，變異系數(shù)fc=0.19，不考慮結(jié)構(gòu)尺寸的變異，求此構(gòu)件的可靠指標(biāo)。解求荷載效應(yīng)S的統(tǒng)計(jì)參數(shù) s=N=1800KN S=N=N·N=0.12×1800=216KN求結(jié)抗力R的統(tǒng)計(jì)參數(shù) R=RC+RS=fC·A+fy·AS混凝土抗力RC的統(tǒng)計(jì)參數(shù)： RC=A

21、3;fc=300×500×24.68=3702KN RC=fc·RC=0.19×3702=703.4KN鋼筋抗力RS的統(tǒng)計(jì)參數(shù)： RS=AS·fy=2513×374=939.9KN RS=fy·RS=0.08×939.9=75.2KN結(jié)構(gòu)抗力R的統(tǒng)計(jì)參數(shù)： R=RC+RS=3702+939.9=4641.9KN求可靠指標(biāo)4、當(dāng)基本變量不按正態(tài)分布時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)應(yīng)以結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用效應(yīng)和抗力當(dāng)量正態(tài)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差代入計(jì)算即可。此時(shí)須求解驗(yàn)算點(diǎn)的坐標(biāo)值，而此坐標(biāo)值的求解過(guò)程是較為復(fù)雜的，加之求得各變量的統(tǒng)計(jì)參

22、數(shù)不易，使得直接運(yùn)用可靠度的一般辦法求解可靠度難以具有實(shí)用性。 （原文略）可取消此條或改寫。這是前標(biāo)準(zhǔn)的條文，當(dāng)時(shí)采用校準(zhǔn)法是轉(zhuǎn)變的需要，校準(zhǔn)的基準(zhǔn)是前標(biāo)準(zhǔn)以前的設(shè)計(jì)狀況。現(xiàn)在已不必再提此要求。但應(yīng)說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)沿用了原標(biāo)準(zhǔn)及其合理性。 （原文、原表略）（參閱本文條文說(shuō)明）注意以下幾點(diǎn)：1、本條內(nèi)容與原標(biāo)準(zhǔn)形式上似乎相同，但實(shí)際上卻有一個(gè)重要的修改，就是取消了原標(biāo)準(zhǔn)注中關(guān)于“可對(duì)值作不超過(guò)±0.25幅度的調(diào)整”的規(guī)定。這實(shí)際上提高了結(jié)構(gòu)的安全度。由此引出了一系列的變化，如增加了永久荷載效應(yīng)為主時(shí)的組合（1.35分項(xiàng)系數(shù)）；提高了住宅樓面活載；調(diào)整了風(fēng)雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值等等。2、由于目前統(tǒng)計(jì)資料

23、不夠完備以及結(jié)構(gòu)可靠度分析中引入了近似假定，因此所得的失效概率Pf及相應(yīng)的并非實(shí)際值。這些值是一種與結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際失效概率有一定聯(lián)系的運(yùn)算值，主要用于對(duì)各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度的相對(duì)度量。3、表中規(guī)定的值是對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言的。對(duì)于其他部分如連接等，設(shè)計(jì)時(shí)采用的值，應(yīng)由各類材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范另作規(guī)定。4、正確理解延性破壞和脆性破壞。軸心受壓和剪切破壞為脆性破壞。彎曲、偏壓、拉伸為延性破壞。結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)，根據(jù)其可逆程度取01.5。本條為新增條文。原標(biāo)準(zhǔn)在條文說(shuō)明中曾建議正常使用極限狀態(tài)取1.02.0?，F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù) ISO2394：1998的建議，結(jié)合我國(guó)的研究成果，作出了根據(jù)可逆程度取0

24、1.5的規(guī)定。對(duì)可逆的正常使用狀態(tài)取0，對(duì)不可逆的正常使用狀態(tài)取1.5?？赡媸侵负奢d出現(xiàn)，狀態(tài)出現(xiàn)，荷載移去，則狀態(tài)離去；不可逆是指荷載出現(xiàn)，狀態(tài)出現(xiàn)，荷載移去，狀態(tài)保留。如砌體開裂為不可逆；而梁在荷載移去后撓度恢復(fù)為可逆。7極限狀態(tài)表達(dá)式 （原文略）本條確立了可靠度設(shè)計(jì)的多系數(shù)表達(dá)式，從而使概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法具有實(shí)用性。規(guī)定了作用分項(xiàng)系數(shù)、抗力分項(xiàng)系數(shù)及結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)的確定原則對(duì)此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)建立如下重要概念：1、各分項(xiàng)系數(shù)的取值是經(jīng)優(yōu)選確定的，優(yōu)選的原則是使各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件在按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式（即多系數(shù)表達(dá)式）設(shè)計(jì)后所具有的可靠指標(biāo)，與規(guī)定的可靠指標(biāo)之間在總體上誤差最小。2、系數(shù)G、Q、R

25、（f）不僅與給定的可靠指標(biāo)有關(guān)，而且與結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程中所包含的全部基本變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)有關(guān)。它們是互相關(guān)聯(lián)而不是各自獨(dú)立的，其中一個(gè)系數(shù)的改變可能會(huì)導(dǎo)致其它系數(shù)的改變。這些系數(shù)并不是僅僅與相乘（或相除）的荷載效應(yīng)或抗力有關(guān)。3、結(jié)構(gòu)抗力分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的特點(diǎn)分別確定，亦可轉(zhuǎn)換為按不同的材料性能分項(xiàng)系數(shù)。砼規(guī)范、砌體等規(guī)范均采用了后者（砼材料分項(xiàng)系數(shù)為1.4；普通鋼筋為1.1；予應(yīng)力鋼絲、鋼鉸線等為1.2；砌體為1.6。） （原文略）對(duì)承載能力極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)的基本組合和偶然組合分別給出了表達(dá)式和原則說(shuō)明。注意如下提示： 1、公式（）形式上與原標(biāo)準(zhǔn)完全一樣，但含義上卻有重要的區(qū)別。原標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行“遇風(fēng)組合原則”，而新標(biāo)準(zhǔn)則是無(wú)論有風(fēng)無(wú)風(fēng)，只要可變荷載為兩個(gè)及以上時(shí)，均應(yīng)乘可變荷載組合系數(shù)。 2、增加了表達(dá)式（2），取G=1.2，解決了持久荷載起主導(dǎo)作用時(shí)采用式（）可能帶來(lái)的可靠度偏低的問題。 3、新標(biāo)準(zhǔn)提供的兩個(gè)表達(dá)式使設(shè)計(jì)人員更難以簡(jiǎn)單判定那一種組合為最不利組合，因?yàn)槊總€(gè)可變荷載的組合值系數(shù)并不完全一樣。而判定何種組合為永久荷載起主導(dǎo)地位似乎更具難度。最可靠卻又最費(fèi)事的辦法就是每種組合都算。也有人在分析的基礎(chǔ)上對(duì)一些較簡(jiǎn)單的情況提出了簡(jiǎn)單的判定界線，如只承受自重荷載和樓面活載