欧洲规范第一册.docx

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欧洲规范第一册

CEN/TC250/SC1/NXXXprEN1991-1-7

欧洲标准2005-3-1

中文版本

欧洲标准1991-1-7

欧洲规范1-结构的作用

1-7部分一般作用

这份欧洲标准草案提交给欧洲标准化委员会的正式投票成员。

它已由技术委员会CEN/TC250制订。

如果这一草案成为欧洲标准，CEN成员都必须遵守的CEN/CENELEC内部规定的规例，无任何改动本欧洲标准的国家标准的条件。

该草案由欧洲标准化委员会制定，有三个正式版本（英语，法语，德语）。

任何由欧洲标准化委员会成员的责任制定并通知管理中心的其他语言的语言版本和官方版本有着相同的地位。

.

欧洲标准化委员会成员是以下国家的标准机构：

奥地利，比利时，捷克共和国，丹麦，芬兰，法国，德国，希腊，匈牙利，冰岛，爱尔兰，意大利，卢森堡，荷兰，挪威，葡萄牙，斯洛伐克，西班牙，瑞典，瑞士和联合国。

警告：

本文件是不是一个欧洲标准。

它是供审查和评论。

它随时可能无预先通知地更改，不得称为欧洲标准。

欧洲标准化委员会

管理中心:

吕代斯塔萨尔36和B-1050布鲁塞尔

©欧洲标准化委员会2005年版权归所有欧洲标准化成员所有

Ref.N°……

目录

前言4

欧洲规范方案的背景4

欧洲规范的现状及应用领域5

补充欧洲规范的国家标准5

欧洲规范之间的联系和统一的产品技术规范（ENs和ETAS）5

额外的具体信息欧洲标准1991-1-76

国家附件6

第1章概述8

1.1范围8

1.2规范性引用文件8

1.3假设9

1.4原则和应用规则的区分9

1.5术语和定义9

1.6符号11

第2节行为分类13

第3节设计情况14

3.1一般情况14

3.2意外情况下的设计-为确定意外的行动策略14

3.3意外情况下的设计-为限制局部失败程度的策略16

3.4意外情况下的设计-使用类的后果17

第4节冲击18

4.1应用领域18

4.2具有代表性的处理18

4.3交通工具引起的偶然行为19

4.3.1支承结构上的冲击19

4.3.2作用在上部结构上的冲击力21

4.4由叉车所造成的偶然作用22

4.5建筑毗邻或者建筑底下的轨道交通所造成的意外事故23

4.5.1跨过或沿着运营中铁路线（布设）的建筑物23

4.5.1.1总述23

4.5.1.2建筑物的分类23

4.5.1.3关于各类建筑结构的应对意外状况设计23

4.5.1.4A类建筑结构24

4.5.1.5B类建筑结构24

4.5.2轨道末端位置的建筑结构25

4.6由船舶交通造成的意外状况25

4.6.1总述25

4.6.2来自河流和运河交通的冲撞26

4.6.3来自海上船只的冲撞27

4.7直升机造成的意外行为28

第5章内部爆炸29

5.1应用领域29

5.2作用的表现29

5.3设计原则30

附件A（提供信息的）32

针对不明原因导致建筑局部损毁的设计32

A.1范围及应用领域32

A.2介绍32

A.3建筑隐患的级别32

A.4推荐的策略33

A.5有效水平约束34

A.5.1框架结构34

A.5.2承重墙建筑36

A.6有效垂直连接37

A.7承重墙的象征性截面38

A.8关键因素38

附件B（提供信息）39

风险评价的信息639

B.1介绍39

B.2定义39

B.3概述风险分析的范围40

B.4风险分析方法40

B.4.1定性风险分析40

B.4.2数量性风险分析42

B.5风险接受以及缓解措施图43

B.6风险缓解措施44

B.7修改44

B.8结果和结论的表述44

B.9在建筑和民用工程结构中的应用45

B.9.1概述45

B.9.2结构风险分析46

B.9.3负载极值事件的风险模拟47

B.9.3.1一般格式48

B.9.3.2在车辆撞击中的应用48

B.9.3.3在船舶影响中的应用49

B.9.4对来自铁路交通影响使用风险分析的指导50

附件C（信息化）53

影响的动态设计53

C.1概述53

C.2冲击动力学53

C.2.1强力撞击53

C.2.2弹性撞击55

C.3异常道路车辆的撞击55

C.4船舶撞击58

C.4.1内河船舶的撞击58

C.4.2海上航船的撞击59

C.4.3内河航道先进船舶的撞击分析59

C.4.4先进的船舶对海上航道的影响分析61

附件D（告知性）63

内部爆炸63

D.1室内、容器及煤仓的粉尘爆炸63

D.2天然气爆炸65

D.3公路与铁路隧道爆炸66

前言

这个欧洲文件（欧洲标准1991-1-7:

2005）代表着技术委员会CEN/TC250的“欧洲结构规范”，秘书处的是由英国标准协会举行。

这个文件目前提交正式表决。

本欧洲标准取代欧洲预备标准（ENV）1991-2-7:

1998。

欧洲规范方案的背景

1975年，欧洲共同体委员会决定，根据欧洲共同体条约第95条，在建筑领域作出一个行为方案。

该方案的目标是消除贸易技术障碍和统一技术规格。

在这一行动方案，委员会主动创立了一系列对于建筑设计的统一的技术规则，在第一阶段，它将作为对各会员国在相关国家规定的替代，并最终将取代它们。

在15年来，委员会在各会员国督导委员会的帮助下，主持了欧洲规范程序的发展，导致了在20世纪80年代第一代欧洲守则的发展。

1989年，该委员会与欧盟和欧洲自由贸易联盟成员国决定，在委员会和欧洲标准委员会（CEN）同意的基础上，并通过一系列任务将准备工作和授权出版的欧洲规范转移到欧洲标准委员会（CEN），以为它们提供未来欧洲标准（EN）的地位。

事实上，欧洲规范与所有安理会的指示和规定之间的联系，决定着欧洲标准（例如理事会对建筑产品的指令89/106/EEC-持续专业发展-和理事会对公共工程和服务的指令93/37/EEC，92/50/EEC和89/440/EEC，相当于欧洲自由贸易联盟指令发起设立国内市场的追求）。

欧洲法规程序的结构一般包括下列标准的若干组成部分：

欧洲标准1990

欧洲规范

基础结构设计

欧洲标准199

欧洲规范1:

结构的行为

欧洲标准1992

欧洲规范2:

混凝土结构设计

欧洲标准1993

欧洲规范3:

钢结构设计

欧洲标准1994

欧洲规范4:

复合钢和混凝土结构的设计

欧洲标准1995

欧洲规范5:

木结构的设计

欧洲标准1996

欧洲规范6:

砌体结构设计

欧洲标准1997

欧洲规范7:

岩土工程设计

欧洲标准1998

欧洲规范8:

结构抗震设计

欧洲标准1999

欧洲规范9:

铝合金结构的设计

欧洲规范标准意识到各成员国制定规章的权威的责任，并且保障他们依据各国情况的不同，从国家水平决定规章安全事件的权利。

欧洲规范的现状及应用领域

欧盟和欧洲自由贸易联盟的各会员国认识到，欧洲规范作为参考文件是为以下目的服务的：

——作为一种手段，以证明民用建设工程遵守理事会指令89/106/EEC的基本要求,特别是基本要求N°1-机械性和稳定性-与本质要求N°2-在发生火灾时的安全；

——作为一个指定的建筑工程及相关工程服务合同的基础；

——作为负责制订统一的建筑产品技术规格框架（ENsandETAs）。

这些欧洲规范，只要它们本身参与到建筑工作，它们就与指向CPD的第12条的说明性文件有直接联系，尽管它们与统一性产业标准有着本质的区别。

这些欧洲规范为整个结构设计和传统与创新的自然产品的构成提供了共同的结构设计规则。

补充欧洲规范的国家标准

补充欧洲规范的国家标准将包含欧洲规范费全部内容（包括所有的附属文件），例如那些被印刷在国家头版或国家前言的出版物上，以及以国家附件形式附加在后面的出版物（信息）。

国家附件（信息）可能包含那些为了国家的选择而公开的欧洲规范的参数，被称为国家决定参数，用于国家参与的与building民用建筑工程的设计工作，例如：

——值和/或替代品的情况在欧洲法规中给予选择；

——值的使用的符号仅在欧洲规范中给定；

——特定国家的数据（地理，气候等），例如雪地图；

——欧洲法规给予程序使用的替代程序。

它可能还包括：

——在信息附件的应用基础上的决定；

——非矛盾的补充信息的引用，帮助用户应用欧洲规范。

欧洲规范之间的联系和统一的产品技术规范（ENs和ETAS）

有建筑之间的产品和技术规则的统一技术规范的一致性为works4需要。

此外，所有的资料随同总工程师的建筑产品，是指欧洲规范应明确提及的国家确定的参数标记已考虑。

额外的具体信息欧洲标准1991-1-7

欧洲规范（EN）1991年1月7日介绍的原则和对建筑物和桥梁意外的行动进行评估的应用规则。

包括采取下列行动:

——车辆冲击力，轨道交通，船舶和直升机；

——由于内部爆炸行动；

——因一不明原因导致局部的失败的行为。

欧洲规范（EN）1991-1-7的目的是为了以下人员的使用：

——客户端（例如：

为制定安全方面的具体要求）；

——设计师；

——施工人员；

——有关当局。

EN1991-1-7是为了和EN1990一起使用,EN1991andEN1992-1999的其他部分是为了结构设计。

国家附件

这个标准提供了替代程序，重视同表明在国家的选择，可能要作出说明和班级的建议。

因此，国家标准实施恩1991年1月7日国家应该有一个附件，必须包含所有国家决定参数供有关国家要兴建的建筑物和土木工程的设计使用。

国家的选择在欧洲规范（CE）1991-1-7中被允许通过的条款5：

3.4

（1）

结果分类

3.4

（1）

设计方法

4.1

（1）

轻质结构的定义

4.3.1

（1）

车辆冲击力的值

4.3.1

（1）

冲击力作为从行车距离函数

4.3.1

（1）

结构元素的类型或受车辆碰撞

4.3.1

（1）

另类冲击规则

4.3.2

（1）

间隙和保护措施和设计值

4.3.2

（1）

还原因子R

4.3.2

（1）

对桥面下部影响的行为

4.3.2

（2）

Fdy的使用

4.3.2（3）

维和影响地区的地位

4.4

（1）

从价值的影响力叉车

4.5

轨道交通的类型

4.5.1.2

（1）

结构应包括在每个类接触

4.5.1.2

（1）P

分类临时建筑物和配套建设工程

4.5.1.4

（1）

脱轨交通的冲击力

4.5.1.4

（2）

减少冲击力

4.5.1.4（3）

点的冲击力的应用

4.5.1.4（5）

对大于120km/h的速度的影响力

4.5.1.5

（1）

B类结构的需求

4.5.2

（1）

超越轨道终点的地区

4.5.2（4）

墙端的冲击力

4.6.1

（1）

船舶碰撞的分类

4.6.1（4）

在倒塌的失败案例中减少冲击力

4.6.2

（1）

正面和侧面的船舶值

4.6.2（6）

船舶对桥梁的碰撞力

4.6.3

（1）

海船的动态冲击力

4.6.3（5）

维和影响地区的地位

5.1（3）

程序内部爆炸

第1章概述

1.1范围

（1）欧洲规范1991-1-7提供维护建筑物和其他土木工程的战略和规则以防可识别和辨认的意外行为。

（2）欧洲规范（EN）1991-1-7定义：

♦建立在已查明的意外行为基础上的战略；

♦建立在限制的局部程度失败为基础的战略。

（3）下面的主题将按照本部分的欧洲规范（EN）1991：

♦定义和符号（第1项）；

♦行为分类（第2项）；

♦设计情况（第3项）；

♦影响（第4项）；

♦爆炸（第5项）；

♦从一不明原因对建筑造成的局部失败的后果进行的设计（资料附件A）；

♦风险评估（附件B的资料信息）；

♦动态设计的影响（资料附件C）；

♦内部爆炸（资料附件D）。

（4）欧洲规范（EN）1991-4给予的筒仓粉尘爆炸的规则。

（5）EN1991-2给予的在桥面上行驶的交通影响的规则。

（6）欧洲规范（EN）1991-1-7没有具体处理由外部爆炸，战争和恐怖活动或对建筑物剩余的稳定或其他民间工程由地震或火灾破坏等行为造成的意外行为。

注：

请见3.1

1.2规范性引用文件

（1）这个由欧洲标准采用了注明日期和未注明日期的参考。

这些规范性引用，在文中适当的位置上发表，出版物则列于以下。

凡是注日期的引用，这些出版物只有在它纳入了修正或修改后才适用于本欧洲标准。

凡是不注日期的引用，该出版物的最新版本（包括修正）才适用。

注：

欧洲规范是以欧洲预规范被公布的。

以下欧洲标准是出版或正在准备是在规范性条款或在注意规范性条文中引用。

EN1990

欧洲规范：

基础结构设计

EN1991-1-1

欧洲法规1：

对结构的作用第1-1部分：

密度，自重，实施了建筑负荷。

EN1991-1-6

欧洲法规1：

对结构的作用第1-6部分：

在执行过程中采取的行动

EN1991-2

欧洲法规1：

对结构的作用第2部分：

桥梁交通荷载

EN1991-4

欧洲法规1：

对结构的作用第4部分：

筒仓和坦克在行动

EN1992

欧洲规范2：

混凝土结构设计

EN1993

欧洲法规3：

钢结构设计

EN1994

欧洲法规4：

复合钢和混凝土结构设计

EN1995

欧洲法规5：

木结构设计

EN1996

欧洲规范6：

砌体结构设计

EN1997

欧洲法规7：

岩土工程设计

EN1998

欧洲规范8：

结构抗震设计

EN1999

欧洲规范9：

铝结构设计

1.3假设

（1）P一般假设在欧洲规范（EN）1990中给出，条款1.3适用于本部分的欧洲规范（EN）1991。

1.4原则和应用规则的区分

（1）P规则在欧洲规范（EN）1990中给出，条款1.4适用于本部分的欧洲规范（EN）1991。

1.5术语和定义

（1）就本欧洲标准的目的，一般定义均在欧洲标准（EN）1990的条款1.5中给出。

特定于本部分的补充定义给出如下：

1.5.1燃烧速度

火焰传播速度相对于未燃烧的粉尘，气体或蒸汽在它们前面。

1.5.2结果类

结构或部分失败导致的后果的分类。

1.5.3爆燃

燃烧区的传播速度比未反应介质的声音传播速度慢。

1.5.4引爆

燃烧区的传播速度比未反应介质的声音传播速度快。

1.5.5动力

力量，在不同的时间和可能造成的结构动态效果显著;在影响的情况下，动力与代表在影响力点相关的接触面积（见图1.1）。

图1.1

图释：

a静态等效力量

b动力

c结构响应

1.5.6等效静力

动力，包括结构动力响应的替代代表（见图1.1）。

1.5.7火焰速度

火焰前面的速度相对于一个固定的的参考点。

1.5.8可燃极限

最小和最大浓度的可燃物质，在与气态氧化剂将传播火焰均匀的混合物。

1.5.9冲击物体

对象的结构（即车辆，船舶等等影响）。

1.5.10要素

一个结构的成员，因为后者的结构其余的稳定而定。

1.5.11承重墙建设

非框架砖混跨修建隔离墙，主要支持垂直载荷。

此外，还包括轻质板材在建筑，包括与刨花板钢板或替代护套，关闭木材或钢材中心垂直螺柱。

1.5.12局部失败

由一个偶然事件导致一个结构假设部分倒塌或遭到严重破坏

1.5.13风险

一对组合（通常是产品）的概率或一个确定的灾害发生频率和发生后果的严重性措施。

1.5.14耐用性

一个结构能够承受像火事件，爆炸，影响或人为错误造成的后果，而不与被损坏的程度不相称的起因。

1.5.15子结构

该建筑物的结构，地下水平，部分在桥梁结构，桥台的基础和支持的情况下，码头和列。

1.5.16上部结构

该建筑物的结构，地面以上水平，部分在桥梁结构的情况下，桥面。

1.5.17通风面板

非结构部分的外壳（墙壁，地板，天花板）有限性，目的是为了纾缓爆燃发展的压力，以便减少对建筑物的结构部分的压力。

1.6符号

就本欧洲标准的目的，适用下列符号（见欧标1990年）。

拉丁大写字母：

F碰撞力Fdx同等水平的静态或动态设计正面力量Fdy同等水平的静态或动态设计的侧向力FR摩擦的影响力KG气体云爆燃指数KSt尘云爆燃指数Pmax最大压力发展的一个最佳的混合物中爆燃Pred发泄减压发展过程中排出机箱爆燃Pstart静态激活激活一个发泄压力，当压力封闭增加慢慢地

拉丁文小写字母：

a高度的碰撞力的应用领域

b宽度障碍（如桥墩）

h从清理巷道路面高度在桥梁下部元素，一个碰撞力高度以上车路的水平

l船舶长度

r折减系数

s从结构元距中心线的道路或轨道。

m质量

vv速度

希腊小写字母：

μ摩擦系数

第2章行为分类

（1）P在这一部分的EN1991范围的行动应被界定为符合EN1990年4.1.1的意外行为。

注：

表2.1规定的有关条款和欧洲标准（EN）1990，适用于结构设计。

表2.1-欧洲标准（EN）1990专门针对意外行为的条款。

部分

条款/副条款

术语和定义

1.5.2.5,1.5.3.5,1.5.3.15

基本要求

2.1（4）,2.1（5）

设计情况

3.2

（2）P

行为分类

4.1.1

（1）P,4.1.1

（2）,4.1.2（8）

其他代表值的变量行为

4.1.3

（1）P

意外设计情况的组合行为

6.4.3.3

在偶然的情况下的行为和抗震设计的设计值

A1.3.2

（2）由于冲击造成的意外的行为应被视为自由行为，除非另有规定。

注：

全国附件或个别项目可能会明确提出那些未被分类到自由行为的意外行为。

第3章设计情况

3.1一般情况

（1）结构设计应就有关意外的设计，在1990年欧洲标准的分类情况，3.2。

（2）该战略将考虑意外情况如设计图3.1所示。

图3.1—意外情况的设计策略

注1：

这些战略和规则，考虑到是与个别项目商定的客户端和有关当局。

注2：

意外的行动可以被识别或身份不明的行动。

注3：

一个身份不明的行动，包括可能的各种活动，并根据相关的策略限制局部故障的程度，并可能提供对已知的意外行动足够的鲁棒性。

建筑物的指导在附件A中给出。

注4：

为确定意外行动（在内部爆炸和冲击的情况，例如名义值），提出在1991年这一部分的欧洲标准。

这些值可能会改变在全国附件或为个别项目和由客户与设计有关当局同意。

注5：

在一些建筑物的建造工程（例如在建造工程中没有人类生命危险，以及经济、社会和环境后果是非常微不足道）遭受意外事故的案件中，由一个极端事件所造成的结构完全崩溃可能被考虑到会发生。

当这样一个爆炸的情况发生时是可能被客户和个人项目的有关当局接受的。

3.2意外情况下的设计-为确定意外的行动策略

（1）所应加以考虑的偶然行动：

——为防止或减少意外的行动发生的风险所采取的措施；

——对已查明的意外行动发生的可能性；

——失败的原因是由于已发现的偶然行动；

——公众的看法；

——可接受的风险水平。

注1：

见欧洲标准1990,2.1（4）P注意1。

注2：

在实践中，意外的发生和导致的后果是有一定的风险水平的。

如果这一水平是不能接受的，额外的措施是必要的。

零风险水平是不可能的，而且在大多数情况下，接受一定程度的风险是必需的。

这种风险水平取决于多种因素，如潜在的伤亡人数，经济后果，以及采取安全措施的费用等。

注3：

可接受的风险水平可能是在全国附件中作为非矛盾的，互补的信息给出的。

（2）一个偶然的局部损坏是可以接受的，但前提是局部损坏不会危及整个结构的稳定性，整体承载能力的结构应维持一个适当长的时间，以便采取必要的紧急措施。

注1：

在建筑结构采取这样的紧急措施的案件中，可能涉及到有关单位及其周围的人安全撤离。

注2：

在桥梁结构的案件上，它的时间久远是取决于需要关闭的公路或铁路服务的时间。

（3）应采取措施以减轻风险和意外的行动，这些措施应酌情包括，一个或多个以下战略：

a）防止意外事故的发生（例如：

在桥梁的案件，可提供贩运通道和足够的间隙的结构）或减少它的可能性和（或）行动的程度到可以接受的水平，可以在结构设计过程进行（如在建筑物案件，提供了低质量和强度的排气组件，以减少爆炸效应）；

b）保护结构避免受到意外事故的影响可以通过降低事故对结构造成的影响（如使用护柱或安全防护屏障）；

c）确保结构通过下列一个或多个方法获得更加充分的鲁棒性：

1）通过设计某些作为结构的关键因素的组成部分（见1.5.10），以增加该结构在一个偶然事件中的生存可能性。

2）设计结构构件，并选择材料，使其有足够的韧性吸收重要的应变而不会破裂。

3）纳入足够的冗余结构，在一个偶然事件中，促进行动，以替代载荷传递路径。

注1：

保护结构使其减少受到事故的影响或者完全防止事故的发生，这些都是不可能的。

这是因为事故发生依赖的因素可能不一定是对设计使用寿命期内的设计假设的一部分。

预防措施可能包括在设计使用寿命期内的结构设计，定期检查和维修。

注2：

关于有足够的延性构件的设计，请见附件A和C，以及欧洲标准1992到欧洲标准1999。

（5）P偶然的事件，按照欧洲标准1990，6.4.3.3，应酌情适用于同时结合永久和其他变量的行动。

注：

关于ψ值，请见欧洲标准1990的附件A。

（6）P结构的安全应在事故发生后立即被考虑。

注：

这包括建筑结构连续倒塌的审议。

请见附件A。

3.3意外情况下的设计-为限制局部失败程度的策略

（1）在设计方面，应减轻由不详原因引起的结构潜在性故障。

（2）缓解应该通过下列一个或更多方法达成：

a）设计的关键要素，对其中的结构稳定性取决于维持一个偶然的行为模式Ad的影响；

注1：

全国附件可以定义的模型可能是一个集中或分散的行为和设计值的楼宇推荐模型是均匀分布的载荷在水平和垂直方向（一次一个方向）的关键因素和适用任何附加组件（如覆层等）。

建筑结构的建议值为34kN/m2。

附件A第A.8节给出Ad的应用实例。

b）设计结构，以便在一个局部的失败（例如失败的一个成员）整个结构或它的一个重要组成部分的稳定性不会受到危害。

注2：

国家附件可说明“本地化”的失败的可接受的限度。

对建筑结构的指示限制是100平方米或楼面面积的15%，以较少者为准，就任何支撑柱，墙码头或搬迁导致两个相邻的楼层。

对偶然行为加以考虑，这可能提供足够的鲁棒性结构。

c）运用规范设计/详细的规则，为结构（例如：

三维额外的完整性，或结构构件延性的最低水平受到冲击捆绑）可以接受的鲁棒性。

.

注3：

国家附件在3.3中给予了不同的方法，让大家有不同的结构考虑。

范例关于建筑物使用的方法在附件A给出。

3.4意外情况下的设计-使用类的后果

（1）对意外情况的设计策略，可根据下列规定EN1990中下列后果类：

——CC1倒塌的后果

——CC2失败的中度后果

——CC3高失败的后果

注1：

EN1990附件B提供更多的信息。

注2：

在某些情况下可能是适当的处理结构的某些部分，作为属于一个不同的结果类，例如一个低层翼结