建筑结构可靠度设计统一标准

建筑结构可靠度设计统一标准

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1 总则

1.0．1 为统一各类材料的建筑结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求,制定本标准。

１.0．2 本标准适用于建筑结构，组成结构的构件及地基基础的设计。

1.0．3 制定建筑结构荷载规范以及钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范应遵守本标准的规定;制定建筑地基基础和建筑抗震等设计规范宜遵守本标准规定的原则。

1.0.4 本标准所采用的设计基准期为5０年。

1.0．５结构的设计使用年限应按表1.0．5采用。

１.0.６结构在规定的设计使用年限内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。

1.0.7 结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求：?１在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用;?2在正常使用时具有良好的工作性能;

3 在正常维护下具有足够的耐久性能；?4在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。

1.０．8 建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性，采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.8的要求。

1.0.９建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级。

１.0.10 为保证建筑结构具有规定的可靠度,除应进行必要的设计计算外,还应对结构

材料性能、施工质量、使用与维护进行相应的控制。对控制的具体要求,应符合有关勘察、设计、施工及维护等标准的专门规定。

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。

2 术语、符号２．１术语

２．2 符号

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。

3.０．2 极限状态可分为下列两类:

1 承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。

当结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为超过了承载能力极限状态:

1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)；

2)结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏）,或因过度变形而不适于继续承载；

3）结构转变为机动体系；

4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等);

5）地基丧失承载能力而破坏(如失稳等）。

2 正常使用极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

当结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为超过了正常使用极限状态：

1）影响正常使用或外观的变形；

2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝）；

3）影响正常使用的振动；

４)影响正常使用的其他特定状态。

3.0．３建筑结构设计时,应根据结构在施工和使用中的环境条件和影响，区分下列三种设计状况:

1 持久状况。在结构使用过程中一定出现,其持续期很长的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级;

2 短暂状况。在结构施工和使用过程中出现概率较大,而与设计使用年限相比，持续期很短的状况,如施工和维修等;

３偶然状况。在结构使用过程中出现概率很小,且持续期很短的状况,如火灾、爆炸、撞击等。

对于不同的设计状况,可采用相应的结构体系、可靠度水准和基本变量等。

3.0．4 建筑结构的三种设计状况应分别进行下列极限状态设计:

1 对三种设计状况,均应进行承载能力极限状态设计;

２对持久状况，尚应进行正常使用极限状态设计;

3 对短暂状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计。

3.0.5 建筑结构设计时，对所考虑的极限状态,应采用相应的结构作用效应的最不利组合：

1 进行承载能力极限状态设计时,应考虑作用效应的基本组合,必要时尚应考虑作用效应的偶然组合。

2 进行正常使用极限状态设计时,应根据不同设计目的,分别选用下列作用效应的组合:

１)标准组合，主要用于当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害的情况；

2)频遇组合，主要用于当一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变形或短暂振动等情况；

3）准永久组合,主要用在当长期效应是决定性因素时的一些情况。

3.0.6 对偶然状况，建筑结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计:

1 按作用效应的偶然组合进行设计或采取防护措施,使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件而丧失承载能力;

2 允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏,但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度。

3.0.7 结构的极限状态应采用下列极限状态方程描述:

3．０.８结构按极限状态设计应符合下列要求：

3．0．9 结构构件的可靠度宜采用可靠指标度量。结构构件的可靠指标宜采用考虑基本变量概率分布类型的一次二阶矩方法进行计算。

3.0.10 结构构件设计时采用的可靠指标,可根据对现有结构构件的可靠度分析,并考虑使用经验和经济因素等确定。

3.０.11 结构构件承载能力极限状态的可靠指标,不应小于表3.0.11的规定。

３.0．12 结构构件正常使用极限状态的可靠指标，根据其可逆程度宜取0~１．5。

4 结构上的作用

4．0.1 结构上的各种作用,若在时间上或空间上可作为相互独立时，则每一种作用均可按对结构单独的作用考虑；当某些作用密切相关,且经常以其最大值同时,出现时可将这些作用按一种作用考虑。

４.0.2 结构上的作用可按下列性质分类:?1按随时间的变异分类：?１)永久作用,在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用;

2)可变作用,在设计基准期内其量值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的作用;

3)偶然作用，在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。

2 按随空间位置的变异分类:

１）固定作用,在结构上具有固定分布的作用；?2)自由作用，在结构上一定范围内可以任意分布的作用。?３按结构的反应特点分类:

1)静态作用，使结构产生的加速度可以忽略不计的作用;

2)动态作用,使结构产生的加速度不可忽略不计的作用。

4．0．3 施加在结构上的荷载宜采用随机过程概率模型描述。

住宅、办公楼等楼面活荷载以及风、雪荷载随机过程的样本函数可模型化为等时段的矩形波函数。

4.0.4 荷载的各种统计参数和任意时点荷载的概率分布函数,应以观测和试验数据为基础,运用参数估计和概率分布的假设检验方法确定。检验的显著性水平可采用0.05。当观测和试验数据下足时,荷载的各种统计参数可结合工程经验经分析判断确定。

4.0.5 结构设计时，应根据各种极限状态的设计要求采用不同的荷载代表值。永久荷载应采用标准值作为代表值；可变荷载应采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。

４.0.6 结构自重的标准值可按设计尺寸与材料重力密度标准值计算。对于某些自重变异较大的材料或结构构件(如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等）,自重的标准值应根据结构的不利状态,通过结构可靠度分析,取其概率分布的某一分位值。

可变荷载标准值，应根据设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值确定。

注：当观测和试验数据不足时，荷载标准值可结合工程经验,经分析判断确定。

4．0.7 荷载组合值是当结构承受两种或两种以上可变荷载时，承载能力极限状态按基本组合设计和正常使用极限状态按标准组合设计采用的可变荷载代表值。

４.0.8 荷载频遇值是正常使用极限状态按频遇组合设计可采用的一种可变荷载代表值。

4.0.9 荷载准永久值是正常使用极限状态按准永久组合和频遇组合设计采用的可变荷载代表值。

4.０.10 承载能力极限状态设计时采用的各种偶然作用的代表值，可根据观测和试验数据或工程经验,经综合分析判断确定。

４.0.11 进行建筑结构设计时，对可能同时出现的不同种类的作用，应考虑其效应组合;对不可能同时出现的不同种类的作用,不应考虑其效应组合。

5 材料和岩土的性能及几何参数

５.0.1 材料和岩土的强度、弹性模量、变形模量、压缩模量、内摩擦角、粘聚力等物理力学性能,应根据有关的试验方法标准经试验定。

材料性能宜采用随机变量概率模型描述。材料性能的各种统计参数和概率分布函数，应以试验数据为基础，运用参数估计和概率分布的假设检验方法确定。检验的显著性水平可采用０.0５。

5.０.2 当利用标准试件的试验结果确定结构中实际的材料性能时,尚应考虑实际结构

与标准试件、实际工作条件与标准试验条件的差别。结构中的材料性能与标准试件材料性能的关系,应根据相应的对比试验结果通过换算系数或函数来反映,或根据工程经验

判断确定。结构中材料性能的不定性，应由标准试件材料性能的不定性和换算系数或函数的不定性两部分组成。?岩土性能指标和地基、桩基承载力等,应通过原位测试、室内试验等直接或间接的方法确定，并应考虑由于钻探取样扰动、室内外试验条件与实际工程结构条件的差别以及所采用公式的误差等因素的影响。

5.０.３材料强度的概率分布宜采用正态分布或对数正态分布。

材料强度的标准值可取其概率分布的0.05分位值确定。材料弹性模量、泊松比等物理性能的标准值可取其概率分布的0.５分位值确定。?注:当试验数据不足时，材料性能的标准值可采用有关标准的规定值，也可结合工程经验，经分析判断确定。

5.0．4 岩土性能的标准值宜根据原位测试和室内试验的结果，按有关标准的规定确定。注：当有条件时，岩土性能的标准值可按其概率分布的某个分位值确定。

5．0.5 结构或结构构件的几何参数a宜采用随机变量概率模型描述。几何参数的各种统计参数和概率分布函数，应以正常生产情况下结构或结构构件几何尺寸的测试数据为基础,运用参数估计和概率分布的假设检验方法确定。?当测试数据不足时，几何参数的统计参数可根据有关标准中规定的公差，经分析判断确定。

６结构分析

6.0．1 结构分析应包括下列内容:

1 结构作用效应的分析，以确定结构或截面上的作用效应；

2 结构抗力及其他性能的分析，以确定结构或截面的抗力及其他性能。

6.0.2 结构分析可采用计算、模型试验或原型试验等方法。

6．0.3 结构分析采用的基本假定和计算模型应能描述所考虑极限状态下的结构反应。?根据结构的具体情况，可采用一维、二维、三维的计算模型进行结构分析。

6．0.4 当建筑结构按承载能力极限状态设计时,根据材料和结构对作用的反应，可采用线性、非线性或塑性理论计算。

当建筑结构按正常使用极限状态设计时,可采用线性理论计算；必要时，可采用非线性理论计算。

6.0.５当结构承受自由作用时，应根据每一自由作用可能出现的空间位置,确定对结构最不利的作用布置。

6.0.6 环境对材料、构件和结构性能的系统影响,宜在结构分析中直接考虑，如湿度对木材强度的影响,高温对钢结构性能的影响等。

6.0.7 计算模型的不定性应在极限状态方程中采用一个或几个附加的基本变量考虑。附加基本变量的概率分布类型和统计参数，可通过按计算模型的计算结果与按精确方法的计算结果或实际观测的结果相比较,经统计分析确定,或根据工程经验判断确定。

7 极限状态设计表达式

７.0.１结构构件的极限状态设计表达式,应根据各种极限状态的设计要求,采用有关的荷载代表值、材料性能标准值、几何参数标准值以及各种分项系数等表达。

作用分项系数γＦ（包括荷载分项系数γG、γQ)和结构构件抗力分项系数γR(或材料性能分项系数γf）,应根据结构功能函数中基本变量的统计参数和概率分布类型，以及本标准3．0.11条规定的结构构件可靠指标,通过计算分析,并考虑工程经验确定。?结构重要性系数γ０应按结构构件的安全等级、设计使用年限并考虑工程经验确定。

７.０.２对于承载能力极限状态,结构构件应按本标准３．0.5条的要求采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计。

1 基本组合

２偶然组合

对于偶然组合，极限状态设计表达式宜按下列原则确定：偶然作用的代表值不乘以分项系数；与偶然作用同时出现的可变荷载,应根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。具体的设计表达式及各种系数,应符合专门规范的规定。

7.0.3 结构重要性系数γ0应按下列规定采用：1?对安全等级为一级或设计使用年限为１00年及以上的结构构件，不应小于1．1;?2对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于１．0;?３对安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件，不应小于0.9。?注:对设计使用年限为25年的结构构件，各类材料结构设计规范可根据各自情况确定结构重要性系数γ0的取值。

7.0．４荷载分项系数应按下列规定采用：?１永久荷载分项系数γG,当永久荷载效应对结构构件的承载能力不利时,对式(７.0.２-1）及（7.0.2-３）,应取1.２，对式（7.0.2－2)，应取1.３5；当永久荷载效应对结构构件的承载能力有利时，不应大于1．0。

2 第１个和第i个可变荷载分项系数γQ1和γQi,当可变荷载效应对结构构件的承载能力不利时，在一般情况下应取1.4；当可变荷载效应对结构构件的承载能力有利时,应取为０。

7．0.5 对于正常使用极限状态，结构构件应按本标准3．0.5条的要求分别采用荷载效应的标准组合、频遇组合和准永久组合进行设计,使变形、裂缝等荷载效应的设计值符合下式的要求。

7.０．６变形、裂缝等荷载效应的设计值Ｓd应符合下列规定:

8 质量控制要求

８.０.1 材料和构件的质量可采用一个或多个质量特征表达。在各类材料结构设计与施工规范中，应对材料和构件的力学性能、几何参数等质量特征提出明确的要求。?材料和构件的合格质量水平,应根据各类材料结构设计规范规定的结构构件可靠指标确定。

8.0.２材料宜根据统计资料，按不同质量水平划分等级。等级划分不宜过密。对不同等级的材料，设计时应采用不同的材料性能标准值。

8.0．３对建筑结构应实施为保证结构可靠度所必需的质量控制。建筑结构的各项质量控制应由有关标准作出规定。建筑结构的质量控制应包括下列内容:

1 勘察与设计的质量控制；?2材料和制品的质量控制;?3施工的质量控制;?４使用和维护的质量控制。

8.0．4 勘察与设计的质量控制应达到下列要求：

1 勘察资料应符合工程要求,数据准确，结论可靠；?2设计方案、基本假定和计算模型合理,数据运用正确；

3 图纸和其他设计文件符合有关规定。

8.0.5 为进行施工质量控制,在各工序内应实行质量自检,在各工序间应实行交接质量检查。对工序操作和中间产品的质量，应采用统计方法进行抽查;在结构的关键部位应进行系统检查。

8.0．6 在建筑结构使用期间,应保证设计预定的使用条件,定期检查结构状况，并进行必要的维修。当实际使用条件和设计预定的使用条件不同时,应进行专门的验算和采取必要的措施。

8.0.７材料和构件的质量控制应包括下列两种控制：

1 生产控制：在生产过程中，应根据规定的控制标准,对材料和构件的性能进行经常性

检验，及时纠正偏差,保持生产过程中质量的稳定性。?２合格控制（验收):在交付使用前，应根据规定的质量验收标准，对材料和构件进行合格性验收,保证其质量符合要求。

8.0.8 合格控制可采用抽样检验的方法进行。

各类材料和构件应根据其特点制定具体的质量验收标准,其中应明确规定验收批量、抽样方法和数量、验收函数和验收界限等。

质量验收标准宜在统计理论的基础上制定。

8.０.９对于生产连续性较差或各批间质量特征的统计参数差异较大的材料和构件，在制定质量验收标准时,必须控制用户方风险率。计算用户方风险率时采用的极限质量水平，可按各类材料结构设计规范的有关要求和工程经验确定。

仅对连续生产的材料和构件，当产品质量稳定时,可按控制生产方风险率的条件制定质量验收标准。

8.0．1０当一批材料或构件经抽样检验判为不合格时,应根据有关的质量验收标准对该批产品进行复查或重新确定其质量等级,或采取其他措施处理。

本标准用词说明

为便于在执行本标准条文时区别对待，对执行标准严格程度的用词说明如下：

一、表示很严格,非这样做不可的用词

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

二、表示严格，在正常情况下均应这样做的用词

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

三、表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。

表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001

建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001 中华人民共和国国家标准 建筑结构可靠度设计统一标准 Unified standard for reliability design of building structures GB 50068-2001 主编部门：中华人民共和国建设部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：2002年3月1日 关于发布国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》的通知 建标[2001]230 号 根据我部“关于印发《一九九七年工程建设标准制订、修订计划的通知》”（建标[1997]108号）的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《建筑结构可靠度设计统一标准》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB 50068-2001 ，自2002年3月1日起施行。其中1.0.5，1.0.8为强制性条文，必须严格执行，原《建筑结构设计统一标准》GBJ 68-84 于2002年12月31日废止。 本标准由建设部负责管理，中国建筑科学研究院负责具体解释工作。建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2001年11月13日 前言 本标准是根据建设部建标[1997]108 号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关单位对原《建筑结构设计统一标准》(GBJ 68-84)共同修订而成的。 本次修订的内容有：

1.标准的适用范围:鉴于《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》在结构可靠度设计方法上有一定特殊性，从原标准要求的"应遵守"本标准，改为"宜遵守"本标准； 2.根据《工程结构可靠度设计统一标准》(GB 50153-92)的规定，增加了有关设计工作状况的规定，并明确了设计状况与极限状态的关系； 3.借鉴最新版国际标准ISO 2394:1998 《结构可靠度总原则》，给出了不同类型建筑结构的设计使用年限； 4.在承载能力极限状态的设计表达式中，对于荷载效应的基本组合，增加了永久荷载效应为主时起控制作用的组合式； 5.对楼面活荷载、风荷载、雪荷载标准值的取值原则和结构构件的可靠指标以及结构重要性系数等作了调整； 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； 7.取消了原标准的附件。 本标准黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本标准将来可能需要进行局部修订，有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《工程建设标准化》杂志上。 为了提高标准质量，请各单位在执行本标准的过程中，注意总结经验，积累资料，随时将有关的意见和建议寄给中国建筑科学研究院，以供今后修订时参考。 本标准主编单位：中国建筑科学研究院 本标准参编单位：中国建筑东北设计研究院，重庆大学，中南建筑设计院，四川省建筑科学研究院，福建师范大学。 本标准主要起草人：李明顺胡德炘史志华陶学康陈基发白生翔苑振芳戴国欣陈雪庭王永维钟亮戴国莹林忠民 1 总则 1.0.1 为统一各类材料的建筑结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进，经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于建筑结构，组成结构的构件及地基基础的设计。

建筑结构可靠度设计的影响因素及比较分析

建筑结构可靠度设计的影响因素及比较分析 发表时间：2018-11-06T16:28:32.993Z 来源：《防护工程》2018年第18期作者：武建飞 [导读] 对于我国建筑结构设计中存在影响可靠度的因素，需要找出行之有效的解决措施，这对我国建筑结构设计意义重大。鉴于此，文章通过对建筑结构可靠度设计进行概述，分析了建筑结构可靠度设计的主要影响因素，并且进行了建筑结构可靠度设计比较研究，旨在为建筑结构可靠度设计相关研究人员提供一定的参考。 武建飞 身份证号码：4109011987xxxx0554 摘要：随着我国经济的高速发展，现代化水平不断提高，建筑行业也取得了较大的发展，建筑施工技术不断创新。建筑结构设计是建筑建设的基础，因此需要保证建筑结构设计的合理性。建筑结构设计的可靠度影响建筑的经济性和安全性，因此需要特别重视结构设计的可靠度，保障人民的财产及人身安全。对于我国建筑结构设计中存在影响可靠度的因素，需要找出行之有效的解决措施，这对我国建筑结构设计意义重大。鉴于此，文章通过对建筑结构可靠度设计进行概述，分析了建筑结构可靠度设计的主要影响因素，并且进行了建筑结构可靠度设计比较研究，旨在为建筑结构可靠度设计相关研究人员提供一定的参考。 关键词：建筑结构可靠度设计；影响因素；控制措施 1建筑结构设计可靠度概述 建筑结构的可靠度是通过规定的随机变量的效能方程式，借助经验校准的方式和失效概率来确定的。随着我国建筑业的不断发展和规模的扩大，建筑结构设计可靠度已经取得了不小的成果，但是在结构设施中还存在一些问题。建筑结构设计过程中的重要参数值缺少灵活性，大多是一些固定的数值，对会产生的各种应力影响考虑的不够周全，利用公式计算出的结果和实际的情况会出现不符，采用可靠性理论进行结构设计时会产生阻碍。在建筑结构设计的过程中存在强制性，结构设计受到相关的法律、法规的限定，具有规范性。参与建筑设计的设计人员对设计出的作品需要承担一定的法律责任，所以在进行建筑结构设计的过程中必须要严格的遵守国家颁布的有关法律、法规，避免设计出现问题而受到相应的法律制裁。保证建筑结构设计的可靠性关键就是要执行规范性设计，不断提高建设结构设计的质量。 2影响建筑结构设计可靠度的因素分析 2.1可变荷载水平与分布参数 通常情况下，在目标可靠指标相同以及荷载不同的时候，建筑结构设计的可靠度会有着很大的差别，所以我们就可以知晓在荷载水平之中可变荷载的作用十分的关键。建筑工程之中的可变荷载主要可以分为楼面活荷载水平和自然环境荷载水平，在这之中产生自然环境荷载水平的主因则是重大自然灾害或是地震发生而产生的，然而楼面活荷载水平则主要是利用荷载均值控制来逐步的加大建筑结构自身的安全稳定性，值得注意的就是，在自然条件之下，荷载水平以及基准时间之前有着直接性的联系，但是由于自然环境荷载水平大部分就是根据年限最大统计值计算出来的，所以荷载水平也会随着基准时间的延长而出现逐步加大的现象 2.2建筑结构质量问题，工程建设材料不达标 建筑材料的选择对于建筑结构的稳定性影响较大。建筑材料质量影响建筑结构可靠度，在实际的施工过程中，部分建筑企业为了自身利益的最大化，使用不符合标准的建筑材料，造成建筑结构本身质量问题，无法达到设计的使用年限。建筑材料在采购过程中为了经济利益购买不达标材料，导致建筑结构可靠度降低。 2.3抗力衰减影响 此种情况的出现主要是源于材料面临环境腐蚀等多方面影响下，产生的应力刚性衰减反应。通常而言，依据材料刚性抗力衰减函数进行计算，针对建筑功能可靠性有一定预防作用，对于后续工程加固也有一定参照的条件意义。但若是在营造之初相应材料便难以满足我国建材标准审核条件，便极容易在抗力衰减方面出现差误，并促使整体建筑性能急速下降，为后续建筑使用带来严重隐患。 3建筑结构可靠度设计比较 依据建筑结构设计的特性选取有效的标准值和抗力值，是促使整体结构设计具备相应功能标准约束，对后续结构体系参数获取和模型有效构建具备积极意义，并在此基础上赋予后续工作体系对比优化的前提。而分析结构设计可靠性的主要指标，在现有建筑结构设计环境中，一般通过地方性常用的标准值设定进行大概估算，以确保基本功能的有效实施环境。但在现有建筑功能需求不断多元化的今天，针对相应环境和电气方面的要求协调已经逐渐趋于广泛，仍旧沿用传统的荷载计算方式，势必会难以满足后续建筑结构方面的需求，从而进一步影响建筑功能后续的使用。其次，在水平荷载指标制定过程中，需要开展更加细化的制定条件与运算公式，以确保在环境突然变异的过程中避免大荷载对建筑整体功能稳定性的影响，这样才能够赋予建筑结构可靠积极性，为后续城市功能建设提供良性参考条件。 3.1目标可靠指标比较 通过将我国的钢筋混凝土结构目标可靠度与美国以及墨西哥之间进行比较（如图1所示），发现我国与美国的钢筋混凝土结构承载能力的目标可靠性数值比较相似，在抗弯、抗剪方面的数值要高于美国，但是在抗压、大偏心受压方面要低于美国。与墨西哥国家进行比较，我国在各个方面之间仍然存在比较大的差距。因此，对于我国而言，需要不断完善设计规范内容，提高钢筋混凝土的各项性能指标

工程结构荷载与可靠度设计原理_复习资料

荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。（N） 2.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。（Y） 3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。（Y） 4.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。（N） 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。（Y） 6.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。（N） 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。（N）8.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。（N） 9.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。（N） 10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的 关系，但是两者不一定同时出现。（Y） 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷 载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。 （N） 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。（Y） 13．考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。（N） 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要 对均布活荷载的取值进行折减。（Y） 15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外 荷载作用对墙背产生的土压力。（Y） 16.波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。（Y） 17.先张法是有粘结的预加力方法，后张法是无粘结的预加力方法。（Y） 18.在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。（N）19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。（N） 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力，而在超静定结构中产生内力。（Y） 21.结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。（Y） 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。（Y） 23.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。（Y） 24.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。（N） 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。（Y） 26.不但风的作用会引起结构物的共振，水的作用也会引起结构物的共振。（Y） 27.平均风速越大，脉动风的幅值越大，频率越高。（N） 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。（Y） 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波，两者均可在液体和固体中传播。（N） 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波 长以内，这种破碎波就称为近区破碎波。（Y）31.远区破碎波与近区破碎波的分界线为波浪破 碎时发生在一个波长的范围内。（N） 32.在实际工程设计时，当出现可变荷载，应采用 其荷载组合值。（N） 33.对于静定结构，结构体系的可靠度总大于或等 于构件的可靠度。（N） 34.对于超静定结构，当结构的失效形态不唯一 时，结构体系的可靠度总小于或等于结构每一失效形态对应的可靠度。（Y） 35.结构设计的目标是确保结构的承载能力足以 抵抗内力，而变形控制在结构能正常使用的范围内。（Y） 36.对实际工程问题来说，由于抗力常用多个影响 大小相近的随机变量相乘而得，则其概率分布一般来说是正态的。（N） 37.结构可靠度是指结构可靠性的概率度量，是结 构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

建筑结构可靠度分析与设计原理

玻璃幕墙是1985年以来开始在我国应用的建筑幕墙，它是在铝合金门窗的基础上随着高层建筑的兴起而发展起来的轻质建筑外围护结构。 我国2002年开始实施新修订的{建筑结构可靠度设计统一标准(GB 50068-2001)和《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)及颈建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)三项国家标准。幕墒与门窗作为对建筑物理功能和人的安全使用有重大影响的建筑外围护结构与构件，必须按照这些标准及其强制性条文的要求进行结构设计计算，以保证其足够的可靠度。 铝合金玻璃幕墙与门窗是世界上应用最为成熟和目前应用最为广泛的金属框架建筑幕墒和门窗。我国《玻璃幕墒工程技术规范》(JGJ102-96)目前正在进行修订，《铝合金门窗工程技术规程》于2002年8月开始编制，尚未有建筑门窗工程设计规范。认真总结国内外技术与经验，对它们进行结构可靠度设计研究，正确编制我国的玻璃幕墒与门窗技术标准规范，以逐步建立起各种材料及型式的建筑幕墒与门窗结构可靠度设计、评估理论体系，对我国建筑幕墒与门窗工程实践和技术发展有着重要的现实意义和深远的历史意义。 建筑结构可靠度分析与设计原理 1．结构的可靠性 建筑结构是组成工业与民用房屋建筑包括基础在内的承重骨架体系，必须满足的基本功能要求是：(1)安全性：在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用：在设计规定的偶然事件发生时(如地震、火灾等)及发生后，仍能保

持必需的整体稳定性：(2)适刚性：在正常使用时具有良好的工作性能：(3)耐久性：在正常维护下具有足够的耐久性能。 结构的可靠性是结构安全性、适用性和耐久性的统称，是结构在规定的时间内和规定的条件下，完成预定功能的能力。 2．结构的可靠度 (1)结构的极限状态设计要求 影响结构可靠性的各种随机因素可归纳为二个均为随机变量的综合变量即结构的作用效应S和抗力R，结构的功能函数Z=g(R，5)=R-S也是随机变量。当Z>0时，结构处于可靠状态：当Z<0时，结构处于失效状态：当Z=R-S=0时。结构处于极限状态。结构的极限状态设计要求为：R-S>=O，即结构的抗力要大于等于其作用效应。 (2)结构的概率可靠度 由于影响结构可靠性的各种因素中荷载与作用的效应是变化不定的，结构的抗力R也是不确定的(构件材料性能不确定性、几何参数不确定性、计算模式不确定性)，因此结构设计所要求的Z=R-S>=0的可靠目标不可能绝对保证，只能在一定的概率意义下满足，即P（R>=S）=P，是结构的可靠概率。所以说，结构的可靠度是结构可靠性的定量描述，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。而结构的失效概率Pf=1-PI。由于结构的失效概率一

(完整版)建筑结构作业答案

第3章按近似概率理论的极限状态设计方法 一、选择题 1.结构在规定的时间内、规定的条件下，完成预定功能的能力称为（D ）。 A.安全性 B.适用性 C.耐久性 D.可靠性 2.永久荷载的分项系数应按规定采用，下列说法正确的是（ D ）。 Ⅰ.当其效应对结构不利时取1.2 Ⅱ .当其效应对结构有利时取 1.35 Ⅲ.当其效应对结构不利时取 1.0 Ⅳ.当其效应对结构有利时取 1.0 A. Ⅰ、Ⅲ B.Ⅱ、Ⅲ、 C. Ⅰ、Ⅳ D.Ⅳ 3.下列各项作用中是可变荷载的是（B ）。 Ⅰ.风荷载Ⅱ .雪荷载Ⅲ.地震作用Ⅳ. 楼面活荷载 Ⅴ.温度变化Ⅵ.土压力Ⅶ.安装检修荷载 A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ B. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅶ C. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ 4.下列建筑物中，楼面活荷载取值最大的是（A ）。 A.书库 B.商店 C.办公楼 D.展览馆 5.结构重要性系数？，对安全等级为一级、二级、三级的结构构件，分别取（C）。 A.一级1.3，二级1.2，三级1.1 B.一级1.2，二级1.1，三级1.0 C.一级1.1，二级1.0，三级0.9 D.一级1.0，二级0.9，三级0.8 6.下列哪个项目不是结构上的作用效应？（ C） A.柱内弯矩 B. 梁的挠度 C.屋面雪荷载 D.地震作用引起的剪力 7.已知混凝土自重标准值为25KN/m3，120mm厚的混凝土板的恒荷载设计值是多少？（B） A.3KN/m2 B. 3.6 KN/m2 C.3.6 KN/m3 D.4.2 KN/m2 8.240mm厚的清水砖墙的自重标准值等于多少？（A） A.4.5 KN/m2 B.67.03 KN/m2 C.5.47 KN/m2 D.6.38 KN/m2 9.一般教室的楼面活荷载标准值是多少？（ B） A.1.5KN/m2 B. 2.0 KN/m2 C.3.5 KN/m2 D.4.0 KN/m2 10.当结构出现哪一类状态时,即认为超过承载能力极限状态( D ) A、挠度变形超过允许挠度值。 B、裂缝宽度超过最大裂缝宽度允许值。 C、局部损坏已影响正常使用或耐久性能。 D、结构的作为刚体失去平衡。 11.以下哪组作用均称为直接作用( C ) A、结构自重、风荷载、地震作用 B、风荷载、雪荷载、地震作用

工程结构可靠度设计统一标准

工程结构可靠度设计统一标准 第一章总则 第二章极限状态设计原则 第三章结构上的作用 第四章材料和岩土的性能及几何参数 第五章结构分析 第六章分项系数设计方法 第七章质量控制要求 附录一结构可靠指标计算的一次二阶矩法 附录二永久作用、可变作用和偶然作用举例 附录三永久作用标准值的确定原则 附录四可变作用标准值的确定原则 附录五可变作用准永久值和频遇值的确定原则附录六本标准用词说明 附加说明 第一章总则 第1.0.1 条为统一工程结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本标准。 第1.0.2 条本标准是制定房屋建筑、铁路、公路、港口、水利水电工程结构可靠度设计统一标准应遵守的准则。在各类工程结构的统一标准中尚应制定相应的具体规定。 第1.0.3 条本标准适用于整个结构、组成整个结构的构件以及地基基础，适用于结构的施工阶段和使用阶段。 第1.0.4 条工程结构必须满足下列功能要求： 一、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用； 二、在正常使用时，具有良好的工作性能； 三、在正常维护下，具有足够的耐久性能； 四、在设计规定的偶然事件发生时和发生后，能保持必需的整体稳定性。 第1.0.5 条结构在规定的时间内，在规定的条件下，对完成其预定功能应具有足够的可靠度，可靠度一般可用概率度量。 确定结构可靠度及其有关设计参数时，应结合结构使用期选定适当的设计基准期作为结构可靠度设计所依据的时间参数。 第1.0.6条工程结构设计宜采用分项系数表达的以概率理论为基础的极限状态设计方法。

第1.0.7条工程结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命，造成经济损失，产生社会影响等）的严重性，采用表1.0.7规定的安全等级。 工程结构的安全等级表1.0.7 注：对特殊结构，其安全等级可按具体情况确定。 第1.0.8条工程结构中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件 的安全等级可适当提高或降低，但不得低于三级。 第1.0.9条对不同安全等级的结构构件，应规定相应的可靠度。 第1.0.10条工程结构应按其破坏前有无明显变形或其它预兆区别为延性破坏和脆性破坏两种破坏类型。对脆性破坏的结构，其规定的可靠度应比延性破坏的结构适当提高。 第1.0.11条当有条件时，工程结构宜按结构体系进行可靠度设计。结构体系可靠度设计，应根据结构 破坏特点选定主要破坏模式，并通过结构选型或调正构件可靠度，提高整个结构可靠度设计的合理性。 第1.0.12条为了保证工程结构具有规定的可靠度，应对结构设计所依据的主要条件进行相应的控制。 应根据结构的安全等级划分相应的控制等级。对控制的具体要求，由有关的勘察、设计、施工及使用等标准专门规定。 第二章极限状态设计原则 第2.0.1条整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态应为该功能的极限状态。 对于结构的各种极限状态，均应规定明确的标志及限值。 第2.0.2条极限状态可分为下列两类： 、承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的 变形 当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态：1．整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移等）；2．结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承

可靠性设计的基本概念与方法

4．6 可靠性设计的基本概念与方法 一、结构可靠性设计概念 1．可靠性含义 可靠性是指一个产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力；而一个工业产品(包括像飞机这样的航空飞行器产品)由于内部元件中固有的不确定因素以及产品构成的复杂程度使得对所执行规定功能的完成情况及其产品的失效时间(寿命)往往具有很大的随机性，因此，可靠性的度量就具有明显的随机特征。一个产品在规定条件下和规定时间内规定功能的概率就称为该产品的可靠度。作为飞机结构的可靠性问题，从定义上讲可以理解为：“结构在规定的使用载荷／环境作用下及规定的时间内，为防止各种失效或有碍正常工作功能的损伤，应保持其必要的强刚度、抗疲劳断裂以及耐久性能力。”可靠度则应是这种能力的概率度量，当然具体的内容是相当广泛的。例如，结构元件或结构系统的静强度可靠性是指结构元件或结构系统的强度大于工作应力的概率，结构安全寿命的可靠性是指结构的裂纹形成寿命小于使用寿命的概率；结构的损伤容限可靠性则一方面指结构剩余强度大于工作应力的概率，另一方面指结构在规定的未修使用期间内，裂纹扩展小于裂纹容限的概率．可靠性的概率度量除可靠度外，还可有其他的度量方法或指标，如结构的失效概率F(c)，指结构在‘时刻之前破坏的概率；失效率^(()．指在‘时刻以前未发生破坏的条件下，在‘时刻的条件破坏概率密度；平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)，指从开始使用到发生故障的工作时间的期望值。除此而外，还有可靠性指标、可靠寿命、中位寿命，对可修复结构还有维修度与有效度等许多可靠性度量方法。 2．.结构可靠性设计的基本过程与特点 设计一个具有规定可靠性水平的结构产品，其内容是相当丰富的，应当贯穿于产品的预研、分析、设计、制造、装配试验、使用和管理等整个过程和各个方面。从研究及学科划分上可大致分为三个方面。 (1)可靠性数学。主要研究可靠性的定量描述方法。概率论、数理统计，随机过程等是它的重要基础。 (2)可靠性物理。研究元件、系统失效的机理，物理成固和物理模型。不同研究对象的失效机理不同，因此不同学科领域内可靠性物理研究的方法和理论基础也不同． (3)可靠性工程。它包含了产品的可靠性分析、预测与评估、可靠性设计、可靠性管理、可靠性生产、可靠性维修、可靠性试验、可靠性数据的收集处理和交换等．从产品的设计到产品退役的整个过程中，每一步骤都可包含于可靠性工程之中。 由此我们可以看出，结构可靠性设计仅是可靠性工程的其中一个环节，当然也是重要的环节，从内容上讲，它包括了结构可靠性分析、结构可靠性设计和结构可靠性试验三大部分。结构可靠性分析的过程大致分为三个阶段。 一是搜集与结构有关的随机变量的观测或试验资料，并对这些资料用概率统计的方法进行分析，确定其分布概率及有关统计量，以作为可靠度和失效概率计算的依据。

对建筑结构可靠度的认识

对建筑结构可靠度的认识 工程结构设计的主要目的在于用最经济的的途径实现最理想的结构功能目标，做到两者的平衡协调。然而，作为对于结构来说是一个安全成都衡量的可靠度来说不能设置得过高，因为这样不经济，但是也不能设置得过低，因为对人身安全没有保障。这就引出了一个叫做可靠度理论的问题，这个理论最早在国外提出，直到20世纪80年代结构可靠度理论的应用才在国内开展。我国标准《建筑结构设计统一标准》采用以概率论为基础的极限状态设计方法，设计表达式采用分项系数表达式。可靠度大小用是用概率p f来度量，而可靠指标?与失效概率在数值上对应，?越大p f越小，此时结构的可靠度越大。标准规范规定在安全等级为一、二、三级时，延性破坏?为3.7、3.2、2.7；脆性破坏为4.2、3.7、3.2。对于现阶段国内结构可靠度的研究以及一些相关规定，众说纷纭，下面我谈谈个人的一些看法。 1、目前工程结构可靠度的研究现状 1.1现存的结构的可靠性评估和维修决策问题 对正在使用的建筑结构的可靠性评估与维修决策已成为建筑结构学的一个边缘学科。它不仅涉及结构力学、弹性力学断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论，而且与施工技术、检测手段和建筑物的维修使用情况等有密切的关系[1]。 对已有结构可靠度的评估采用的方法属于实用分析法，是在传统经验方法的基础上，结合现代检测手段和计算技术的一种评估方法。目前，对已有结构的可靠度分析方法，是以当时实测的

结构材料强度和构件截面尺寸为依据的，没有考虑腐蚀环境中材料性能的变化。同时，如何根据已有结构本身材料性能的实测结果，来推断该结构的抗力随时间的变化而变化的规律，进而计算该结构继续使用期内的可靠度或评估该结构的使用寿命，是已有结构可靠度研究的一项重要内容。 随着使用年限的增长，混凝土的老化问题日益突出。对于耐久性不足或老化的结构，存在一个最佳维修决策的问题。在目前的研究中，有些内容过于理论化，与实际工程问题相差较远。另外，对处于不同环境下建筑物使用寿命的安全性评估问题，在结构设计的工作寿命期如何通过正常使用和必要的维护保证结构应有的可靠度，超过正常使用年限后如何安全地继续服役等都应该是可靠度研究的重要方面。 1.2腐蚀环境下结构可靠度的分析 对于钢筋混凝土结构，其常见的腐蚀失效模式为：混凝土的碳化作用引起钢筋腐蚀、氯离子侵蚀引起钢筋局部腐蚀、硫酸盐或硫酸溶液对混凝土的腐蚀破坏。对腐蚀环境中混凝土结构的可靠度分析，目前国内外的研究多数集中在氯离子侵蚀环境中钢筋混凝土结构可靠度的变化，对硫酸盐腐蚀地下混凝土结构使混凝土体积膨胀，从而使其瓦解方面的研究还不是很多。在现今的这些研究中，有的并未考虑结构设计参数对混凝土中钢筋腐蚀起始时间和钢筋锈蚀速度的影响,有的虽做了考虑，但并没有考虑二者之间的相关性[2]。因此,结果不尽合理。 1.3基于时变抗力的结构可靠度分析 结构在进入老化期后,抗力随时间不断衰减。因此结构的可

建筑结构可靠度设计统一标准

《建筑结构可靠度设计统一标准》发布，含钢量精细化4大招 土木智库 发布时间：19-04-2613:56优质原创作者 2019年4月1日，新版《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2018）实施， 意味着，普通住宅钢筋含量将增加5%，地下车库钢筋含量将增加10%！ 虽然有业内人士测算，钢筋含量增加对房企整体的建造成本影响不大，但近年，钢筋、水泥等材料价格不断上涨，再加上限价限售等政策，房企的利润空间被大幅压缩。 在这样严峻的行业形势下，房企该如何应对钢含量增加带来的成本问题呢？ 作者发现，影响建筑钢含量的因素除了荷载，还有其他因素，如：建筑方案、结构体系、高强材料、构造做法等等。因此，房企可以尝试通过优化结构，控制含钢量。以龙湖和绿城的含钢量控制做法为例： 一、建筑方案

1，建筑物高度的控制 龙湖规定：抗震等级每提高一级，内力放大系数、构造措施均提高一级。当建筑物高度超过且接近分界点时，尽量通过优化层高、标准层面积、楼层数，使建筑物高度按照高度分界点控制。 2，建筑物高宽比超限的控制 龙湖《高规》4.2.3条规定：A级高度钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过下面的数值： 3，层高控制 压缩层高，保证净高。层高的压缩，可以减少结构柱、剪力墙构建的高度，同时减少建筑的总高度、降低结构的竖向荷载，降低上部结构所承受的地震作用、风荷载，间接降低含钢量。 （1）结构梁高控制 目前最经济的结构梁高为1/8～1/12的梁跨度。公共走道、设备管线密集处等建议采用宽扁梁、型钢梁。而车库则考虑实心或空心无梁楼盖。空心无梁楼盖在车库顶板覆土较厚（≥1.5m）或有消防车荷载时更有优势。 （2）设备管线空间控制

建筑结构可靠度设计统一标准

建筑结构可靠度设计统一标准

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众智软件 1 总则 1.0．1 为统一各类材料的建筑结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求,制定本标准。 １.0．2 本标准适用于建筑结构，组成结构的构件及地基基础的设计。 1.0．3 制定建筑结构荷载规范以及钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范应遵守本标准的规定;制定建筑地基基础和建筑抗震等设计规范宜遵守本标准规定的原则。 1.0.4 本标准所采用的设计基准期为5０年。 1.0．５结构的设计使用年限应按表1.0．5采用。 １.0.６结构在规定的设计使用年限内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。 1.0.7 结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求：?１在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用;?2在正常使用时具有良好的工作性能; 3 在正常维护下具有足够的耐久性能；?4在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。 1.０．8 建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性，采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.8的要求。

1.0.９建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级。 １.0.10 为保证建筑结构具有规定的可靠度,除应进行必要的设计计算外,还应对结构 材料性能、施工质量、使用与维护进行相应的控制。对控制的具体要求,应符合有关勘察、设计、施工及维护等标准的专门规定。 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。

建筑结构可靠性论文

浅谈建筑结构的可靠性研究 摘要:我国现行结构设计标准的可靠度原则已不能适应当前的 国情,提高我国建筑结构设计的可靠度水平将有利于生产、生活水准的改善,有利于国民经济发展,也符合建筑物业主的利益和要求。 关键词：建筑工程；可靠性；结构设计 abstract: our current structure design standard reliability principle already can not adapt to the current national conditions, improve construction structure design reliability level will be beneficial to the improvement of the level of production and life, which is beneficial to the development of national economy, also fit into the interests of the building owners and requirements. key words: building engineering; reliability; structure design 中图分类号：tu3文献标识码：a文章编号： 通过工程界无数人员的长期摸索和不懈努力，建筑工程的结构设计方法已经逐渐走向成熟，建筑工程结构可靠度设计也取得了质的变化和突破性的进展。本文对建筑工程结构可靠度设计进行了一定程度的分析和探讨。 一、安全性设置标准的探讨 （一）可靠性理论需要继续完善发展 可靠性理论及概率极限状态设计方法将定性的“安全”概念尽

《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题

《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题 第一章荷载类型 1.荷载：由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。 2.作用：能使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种因素总称为作用。 3.荷载与作用的区别与联系. 区别：荷载不一定能产生效应，但作用一定能产生效应。 联系：荷载属于作用的范畴。 第二章重力 1.土是由土颗粒、水和气体组成的三项非连续介质。 2.雪压：单位面积地面上积雪的自重。 3.基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。 第三章侧压力 1.根据挡土墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。 三种土压力的受力特点： （1）静止土压力：挡土墙在土压力作用下，不产生任何方向的位移或转动而保持原有的位置，墙后土体处于弹性平衡状态。 （2）主动土压力：挡土墙在土压力的作用下，背离墙背方向移动或转动时，墙后土压力逐渐减小，当达到某一位移量值时，墙后土体开始下滑，作用在挡土墙上的土压力达到最小值，滑动楔体内应力处于主动极限平衡状态。 （3）被动土压力：挡土墙在外力作用下向墙背方向移动或转动时，墙体挤压土体，墙后土压力逐渐增大，当达到某一位移时，墙后土体开始上隆，作用在档土墙上的土压力达到最大值，滑动楔体内应力处于被动极限平衡状态。 2.水对结构物的力学作用表现在对结构物表面产生静水压力和动水压力。静水压力可能导致结构物的滑动或倾覆；动水压力，会对结构物产生切应力和正应力，同时还可能引起结构物的振动，甚至使结构物产生自激振动或共振。 3.（1）冻胀力：在封闭体系中，由于土体初始含水量冻结，体积膨胀产生向四面扩张的内应力，这个力称为冻胀力。（2）冻土：具有负温度或零温度，其中含有冰，且胶结着松散固体颗粒的土，称为冻土。 （3）冻胀原理：水分由下部土体向冻结锋面迁移，使在冻结面上形成了冰夹层和冰透镜体，导致冻层膨胀，底层隆起。（4）影响冻土的因素：含水量、地下水位、比表面积和温差。 第四章风荷载 1.基本风压：按规定的地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压称为基本风压。通常应符合以下五个规定：标准高度的规定（10m）、地貌的规定(空旷平坦)、公称风速的时距（10分钟）、最大风速的样本时间（1年）和基本风速重现期（30-50年）。 2.风效应可以分为顺风向结构风效应和横风向结构风效应两种。 3.速度为的风流经任意截面物体，都将产生三个力：物体单位长度上的顺风向力p D、横风向力P L以及扭力矩P M。 第五章地震作用 1.地震按其产生的原因，可分为火山地震、陷落地震和构造地震。 2.（1）震源：即发震点，是指岩层断裂处。 （2）震中：震源正上方的地面地点。 （3）震源深度：震中至震源的距离。 （4）震中距：地面某处到震中的距离。 （5）震级：衡量一次地震规模大小的数量等级。 （6）地震能：一次地震所释放的能量。 （7）烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。 （8）地震波：传播地震能量的波 3.地震波分为在地球内部传播的体波和在地面附近传播的面波。 第七章荷载的统计分析 1.平稳二项随机过程荷载模型的假定为：

建筑结构可靠度设计统一标准

众智软件https://www.wendangku.net/doc/3e17223762.html, 1 总则 1.0.1 为统一各类材料的建筑结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于建筑结构，组成结构的构件及地基基础的设计。 1.0.3 制定建筑结构荷载规范以及钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范应遵守本标准的规定；制定建筑地基基础和建筑抗震等设计规范宜遵守本标准规定的原则。 1.0.4 本标准所采用的设计基准期为50年。 1.0.5 结构的设计使用年限应按表1.0.5采用。 1.0.6 结构在规定的设计使用年限内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。 1.0.7 结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求： 1 在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用； 2 在正常使用时具有良好的工作性能； 3 在正常维护下具有足够的耐久性能； 4 在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。 1.0.8 建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.8的要求。

1.0.9 建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。 1.0.10 为保证建筑结构具有规定的可靠度，除应进行必要的设计计算外，还应对结构材料性能、施工质量、使用与维护进行相应的控制。对控制的具体要求，应符合有关勘察、设计、施工及维护等标准的专门规定。 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。

《工程荷载与可靠度设计原理》课后思考题及复习详解

《工程荷载与可靠度设计原理》 ---课后思考题解答 1 荷载与作用 1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？ 结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的力效应，温度变化引起结构约束变形产生的力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构，称为间接作用。 “荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生力、变形的所有原因。 1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？ 结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。 1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？ 荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值：标准值，组合值，频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值，其中荷载标准值是荷载的基本代表值，其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。 2 重力 2.1 成层土的自重应力如何确定？ 地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力，对于均匀土自重应力与深度成正比，对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。 2.2 土压力有哪几种类别？土压力的大小及分布与哪些因素有关？ 根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。 2.3 试述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件？比较三者数值的大小？ 当挡土墙在土压力作用下，不产生任何位移或转动，墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙背所受的土压力称为静止土压力，可用E0表示。 当挡土墙在土压力的作用下，向离开土体方向移动或转动时，作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少，直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动，在滑动楔体开始滑动的瞬间，墙背上的土压力减少到最小值，土体应力处于主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力，可用E a表示。 当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时，墙体挤压墙后土体，作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大，墙后土体也会出现滑动面，滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出，在滑动楔体开始隆起的瞬间，墙背上的土压力增加到最大值，土体应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力，可用E p表示。

建筑结构可靠度设计统一标准2018

2019年4月1日，实施了新版本的建筑结构可靠性设计统一标准（GB 50068-2018）， 这意味着普通住宅的加固率将提高5％，地下车库的加固率将提高10％！ 尽管业内人士估计，钢材含量的增加对房地产企业的总体建设成本影响不大，但近年来，钢筋，水泥等材料的价格一直在持续上涨，再加上政策的出台。价格限制和销售限制，房地产企业的利润空间被大大压缩。 在如此严峻的行业形势下，如何应对钢含量上升带来的成本问题？ 作者发现影响建筑物钢含量的因素不仅是荷载，还包括其他因素，例如建筑方案，结构体系，高强度材料，施工方法等。 因此，房地产企业可以尝试通过优化结构来控制钢含量。以龙湖和鹿城为例 1，建筑方案 1.控制建筑物高度 根据龙湖规定，抗震等级每增加一级，内力放大系数和结构措施增加一级。当建筑物高度超过并接近分隔点时，应根据高度分隔点，通过优化地板高度，标准地板面积和层数来控制建筑物的高度。 2.建筑物高宽比超限的控制 根据龙湖高层建筑规范第4.2.3条，A级高度的钢筋混凝土高层建筑的高宽比不得超过以下值： 3.地板高度控制

压缩层高以确保净高。层高的压缩可以降低结构柱和剪力墙的高度，降低建筑物的总高度，降低结构的竖向荷载，减少上部结构的地震作用和风荷载，并间接减少钢含量。 （1）结构梁高度控制 目前，最经济的结构梁高度为1/8?1/12梁跨度。建议在公共走道和密集设备管道中使用宽扁钢和型钢。车库被认为是实心或中空的平坦地板。当车库的屋顶覆盖有厚厚的土壤（≥1.5m）或带有消防车负载时，空心无梁地板具有更多优势。 （2）设备管道空间控制 对于风道，电缆桥架，给排水，消防等管道密集的场所，采用综合的管道图进行优化设计，通常可以节省200毫米的高度。 设计院对公共走道，地下室和大型商业建筑进行全面的管线图设计。建议设计应由HVAC专业人士完成，以优化设备管道占用的空间高度。 （3）结构梁高度空间与设备管线空间的相互利用 结构的主梁与主线平行布置 可变截面梁用于管道的交叉点 当管道通过结构梁时，预留孔的大小通常控制在梁高度的1/3之内 采用平地板，设备管路和柱帽（如果设置）在同一高度空间。 2，结构体系 1.结构类型

建筑结构可靠度设计统一标准2018

在建筑结构的抗震设计中，甲级和乙级建筑物的安全等级应规定为一级；C级建筑物的安全等级应指定为II级；D级建筑物的安全等级应指定为III级。 3.2.2同一建筑结构中的各种结构部件应采用与该结构相同的安全等级，但允许根据其重要性和综合经济效益来调整某些结构部件。如果提高结构构件安全等级的额外成本很小，并且可以减少整个结构的损坏，从而大大减少了人员伤亡和财产损失，那么与之相比，结构构件的安全等级可以提高一级。整个结构相反，如果结构构件的损坏不影响整个结构或其他结构部件，则可以将安全等级降低一个较低的等级。 3.2.4和3.2.5可靠性指标β具有两个功能：一是测量结构部件的可靠性。对于具有足够统计数据的结构构件，其可靠性可以通过可靠性指标β进行测量和比较。二是目标可靠性指标是子系数法采用的每个子系数值的基本依据。因此，应适当区分不同安全等级和故障模式的可靠性指标。参照国内外可靠性指标的分类，规定每个安全等级的可靠性指标值相差0.5。 3.2.6在本标准表3.2.6规定的耐久设计条件下，建筑结构构件极限承载力极限状态设计的可靠性指标是基于当建筑结构安全等级为1.2时延性破坏的β值3.2。II级，在其他情况下相应增加或减少0.5。表2示出了可靠性指标β和故障概率操作值PF之间的关系。 5855623_ bc14fa7b7d4c41b985d97c6f47593 ecf.jpg 在表3.2.6中，延性破坏是指结构构件在破坏前具有明显的变形

或其他预兆。脆性破坏是指结构构件破坏前无明显变形或其他预兆。 表3.2.6中的β值作为基准，是根据1970年代各种材料结构设计规范的校准结果并综合考虑后得出的。表中规定的β值是房屋建筑的各种材料和结构的设计规范中应采用的最小值。 根据我国建筑结构安全水平调整方案，提高了永久性和可变性作用的局部系数。编制小组检查并计算了各种材料的结构构件的可靠性指标。结果表明，改进了可靠性指标的计算值，可以满足标准客观可靠性指标的要求。但是，考虑到以下原因，准备小组认为不适合在此修订版中提高中国建筑结构的目标可靠性指标：1）目标可靠性指标已从初始的“平均值”过渡到当前的“下限值”，实际上已经改善了该指标的内涵；2）作为计算值，可靠性指标与基本标量及其不确定性有很大关系。目前，我国可靠性指标的计算不涉及“主观不确定性”，“环境影响”等国际因素，而引入这些因素会降低可靠性指标的计算值。根据欧洲法规中的部分作用系数和目标可靠性指标（β= 3.8），应适当规定中国建筑结构的目标可靠性指标（对于延性破坏结构，β= 3.2；对于脆性破坏结构，β= 3.7）; 4）将来可以在可靠性指标计算中考虑更多的影响因素。 本标准表3.2.6中规定的β值适用于结构构件。对于其他零件，例如连接件，设计中使用的β值应由各种材料的结构设计标准分别规定。 目前，由于统计数据不完整，在结构可靠度分析中引入了近似假设，因此得出的失效概率PF和相应的β并不是实际值。这些值是与