《建筑结构可靠度设计统一标准》学习要点及理解Word文档下载推荐.docx

1、 6、首次对结构构件正常使用的可靠度做出了规定，这将促进房屋使用性能的改善和可靠度设计方法的发展； 3.0.12条 7、取消了原标准的附件。 原标准有五个附件：附件一荷载的统计特性、代表值及其效应组合；附件二结构抗力的统计特性；附件三结构可靠度的计算方法；附件四极限状态设计表达式及其分项系数的确定；附件五结构材料的质量要求及质量控制。此五个附件对正确理解本标准仍具有重要作用，有精力的专业技术骨干，特别是技术把关人应该一读。二、标准的主线可靠度设计原则（建筑结构在规定的设计使用年限应具有足够的可靠度） 采用以概率理论为基础的极限状态设计方法（影响建筑结构可靠性的各种因素都是随机因素，只能用概率来

2、度量。以极限状态为目标的设计方法为公认的合理的设计方法） 变通为多系数表达式（这是为广大设计人员所熟悉和乐于接受的形式。使概率极限状态设计方法具有实用性。）三、条文理解1、总则1.0.3 （原文略） 明确规定建筑结构荷载规、钢结构设计规、薄壁型钢结构设计规、混凝土结构设计规、砌体设计规、木结构设计规等六本规应遵守本标准的规定。但对地基基础设计规和建筑抗震设计规改用“宜遵守本标准规定的原则”。这是由地基基础和建筑抗震设计土性指标与地震反应等方面的特殊性所决定的。例如：地基基础和抗震设计的建筑结构在安全等级上均无法接受本标准规定的安全等级。地基基础采用了设计等级的提法，并主要从场地地基对建筑结构的

3、影响程度及建筑结构对场地和地基的特别要求两个方面将地基基础分为甲级、乙级、丙级三个等级，而不是仅仅根据建筑结构破坏后果的严重程度区分安全等级，同时取消了对不同级别乘不同重要性系数的作法。抗震规则根据自身的特殊性，从使用功能的重要性出发将建筑分为甲、乙、丙、丁四个类别，并对各类别的抗震计算和抗震措施作了相应规定，也未采用对不同级别乘不同的重要性系数的办法。此外，地基基础规定对地基承载力采用特征值而不是标准值，对按地基承载力确定基础底面积、埋深及按单桩承载力确定桩数时采用标准组合而不是基本组合等等，都是根据其自身的特殊性而确定的。当然，地基基础设计规和抗震设计规在总体上还是执行了本标准的原则的。1

4、.0.4 本标准所采用的设计基准期为50年。 本条为建筑结构荷载规确定为强条而被录入2002版强条。设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数。它不同于建筑结构的设计使用年限。如设计需要采用其它设计基准期，则必须另行确定在设计基准期最大荷载的概率分布及相应的统计参数。1.0.5 （原文、表略） 国标准首次提出。借鉴最新版国际标准ISO2394：1998结构可靠度总原则中合理使用年限的概念和分类。概念：建筑结构在正常设计、正常施工、正常使用和维护条件下应能达到的满足予定功能的使用年限。在设计使用年限只需正常维护而不需进行大修就能完成予定功能。设计使用年限是房屋建筑地基基

5、础和主体结构工程“合理使用年限”或“安全使用年限”的同函义表述。1.0.6 结构在规定的设计使用年限应具有足够的可靠度。结构可靠度可采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定。 确立可靠度设计原则，规定采用概率极限状态设计方法。本条规定为本标准的主线。注意“规定的使用年限”这一条件，因为本标准所说的可靠度或失效概率，是对建筑结构的设计使用年限而言的。当建筑结构的使用年限超过使用年限后，结构失效概率可能较设计予期值增大，但不意味着丧失使用功能。此外，尚应注意本标准规定的结构可靠度是正常设计、正常施工、正常使用和维护为前提的，不考虑人为过失。人为过失应通过其它措施予以避免。1.0.7 （原文略

6、） 此四条功能要求即所谓“予定功能”。1、4两项是结构安全性要求，第2项为结构适用性要求，第3项是耐久性要求。建筑结构的安全性、适用性和耐久性要求三者构成了结构的可靠性要求。这里所说的偶然事件下必需的整体稳定性，是指在偶然事件发生时和发生后，建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。1.0.8 （原文、原表略） 纳入2002年版强条。本条最大的问题是未提出具体的分级标准。原标准条文说明中提出影剧院、体育馆和高层建筑宜按重要的房屋对待，有一点偏严，因为把高层建筑统统纳入一级安全等级，似乎不太妥当。此外，表1.0.8条的注1存在的必要性不大，因为超过一级的建筑结构实在太少，加之本标准将重要性系数

7、由原来的等于改为大于等于，因而完全可以通过更大的重要性系数予以解决。1.0.10 （原文略） 设计质量、材料性能、施工质量、使用及维护质量，都是影响结构可靠性的重要因素，必须控制在满足可靠度要求的水准上。有关要求详第8节。1.0.11 当缺乏统计资料时，结构设计应根据可靠的工程经验或必要的试验研究进行。 新增条款：系对创新设计的基本要求，也是对技术进步的一种支持。2、术语、符号2.1.3 失效概率 结构不能完成予定功能的概率。 可靠度+失效概率=Ps+Pf=12.1.4 （原文略），其反函数为=-1（Pf），所以称为可靠指标，正是由于与失效概率存在这种确定的函数关系，由于求算较直接求算Pf 容

8、易，从而使可靠度计算变成对的计算。2.1.10 功能函数 Z=R-S，Z0时结构安全或满足功能要求，Z=0时为极限状态，Z0时结构不安全或不满足功能要求。如下图所示。结构所处状态图2.1.11 概率分布 随机变量取值的统计规律，一般采用概率密度函数或概率分布函数表示。 1、正态分布 随机变量的正态分布是概率理论中的最基本的分布型式，其它各种非正态的分布往往进行当量正态化处理后进入计算。因而有必要对正态分布建立全面的认识，如图所示。 正态分布曲线 正态分布的特点如下： 1）图形是钟形，其最大值点的横坐标为，曲线对称于直线X=，为正态分布的均值； 2）在直线X=的两边，曲线分别由凸形曲线和凹形曲线

9、两段组成，其交界点称为曲线的拐点，拐点到直线X=的距离，用希腊字母表示，称为正态分布的标准差； 3）曲线可由一对参数和唯一确定。越大，曲线越平缓，拐点距直线X=的距离越长，反之，曲线则越陡峭，拐点距直线X=的距离短。2、概率密度函数 3、概率分布函数2.1.12 统计参数 在概率分布中用来表示随机变量取值的平均水平和分散程度的特征数字，如平均值、标准差、变异系数等。 1、平均值：2、标准差：3、变异系数: 2.1.13 分位值 与随机变量分布函数某一概率相应的值。 对照概率分布函数图理解，分位值的另一种表达形式：fk=+n，当n = -1.645时，即为0.05分位值。2.1.16 作用标准值

10、 作用的基本代表值，为设计基准期最大作用概率分布的某一分位值。 永久荷载标准值相当于设计基准期最大荷载概率分布的0.5分位值，即正态分布的平均值，对易超重的板类构件的调查表明，其标准值相当于统计平均值的0.95倍。由此可知，对大多数截面尺寸的梁、柱等构件，其标准值按设计尺寸与材料重力密度标准值计算，必将更接近于重力概率分布的平均值。应注意对于某些重量变异较大的材料和构件（如屋面的保温材料、防水材料、找平层以及钢筋砼薄板等），为在设计表达式中采用统一的永久荷载分项系数而又能使结构构件具有规定的可靠指标，其标准值应根据对结构的不利或有利状态，通过结构可靠度分析，取重力概率分布的某一分位值确定，如取

11、0.95或0.05分位值。楼面活荷载标准值取设计基准期最大荷载平均值加标准差的某个倍数值。如新荷载规规定办公楼和住宅楼面活荷载取2.0KN/m2，对于办公楼相当于设计基准期最大荷载平均值加3.16倍标准差，对于住宅相当于设计基准期最大荷载平均值加2.38倍标准差。风荷载和雪荷载取接近设计基准期最大风、雪荷载的平均值，即取“50年一遇”值。2.1.17 组合值对可变作用，使组合后的作用效应在设计基准期的超越概率趋于一致的作用值；或组合后使结构具有统一规定的可靠指标的作用值。荷载组合值是对两个及两个以上可变荷载而言的。原因是考虑施加在结构上的各可变荷载不可能同时达到各自的最大值。其实质是要求结构在

12、单一可变荷载下结构或构件的可靠度与在两个及两个以上可变荷载作用下的可靠度保持一致。采用的办法是对各可变荷载乘以组合值系数，这些组合值系数，是依据上述可靠指标一致性原则，按照荷载组合理论分析计算确定的。原荷载规采用了“遇风组合”的原则，是偏保守的，新荷载规予以放弃，改用两种及两种以上可变荷载均应考虑组合值系数的规定。2.1.18 频遇值对可变作用，在设计基准期被超越的总时间仅为设计基准期一小部分的作用值；或在设计基准期其超越频率为某一给定频率的作用值。2.1.19 准永久值 对可变作用，在设计基准期被超越的总时间为设计基准一半的作用值。 如图所示： （超越概率10%）n （超越概率50%） 频遇

13、值为本次修订所增加，频遇组合在一般的建筑结构设计中还未用到。据说在港口工程中已用上，国际上有。 准永久值取持续时间比值0.5，对住宅、办公楼楼面活荷载及风、雪荷载等，相当于取其任意时点荷载概率分布的0.5分位值。具体取值由荷载规作出规定。准永久值用作正常使用极限状态按准永久值和频遇组合设计采用的可变荷载代表值。2.1.20 作用设计值3、极限状态设计原则3.0.1 对于结构的各种极限状态，均应规定明确的标志及限值。 极限状态不能模糊描述，应能明白无误的界定和区别。简支钢筋混凝土梁受弯承载能力极限状态是以钢筋开始屈服为标志的，而其正常使用极限状态则明确规定了各种情况下的允许挠度值和裂缝宽度值。3

14、.0.2极限状态可分为下列两类：（原文略） 本条容正确理解并熟记。 承载力极限状态包括两种形态：1、结构或结构构件达到最大承载能力；2、不适于继续承载的变形（如挠度超过1/50跨度时）。 注意结构的最大承载力和构件的最大承载力的区别。注意属于正常使用状态的“影响正常使用的振动”这一状态。过去多用于工业厂房防振设计。新混凝土高规参照高层钢结构规程JGJ99-98，首次对高度超过150m的高层混凝土建筑结构提出了风荷载作用下结构顶点最大加速度限值，以满足舒适度要求。3.0.3 建筑结构设计应区别的三种设计状况（原文略）为新增条文。与工程结构可靠度设计统一标准（GB50153-92）统一。这里所说的“环境