8,2 承載能力極限狀態(tài)8,2 1 本條列出了四種承載能力極限狀態(tài)、應(yīng)根據(jù)四種狀態(tài)性質(zhì)的不同、采用不同的設(shè)計(jì)表達(dá)方式及與之相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)數(shù)值.1.結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。也包括基礎(chǔ)等 4.對于疲勞破壞 有些材料,如鋼筋.的疲勞強(qiáng)度宜采用應(yīng)力變程,應(yīng)力幅。而不采用強(qiáng)度絕對值來表達(dá)。8 2。2 作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值Sd 包括如軸力.彎矩設(shè)計(jì)值或表示幾個(gè)軸力.彎矩向量的設(shè)計(jì)值等,本標(biāo)準(zhǔn)式,8 2、2.1。中 Sd包括荷載系數(shù).Rd包括材料系數(shù)、或抗力系數(shù) 這兩類系數(shù)在一定范圍內(nèi)是可以互換的,以建筑結(jié)構(gòu)中安全等級為二級。設(shè)計(jì)使用年限為50年的鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件為例、設(shè)永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)NGk、10kN、可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)NQk、20kN。鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fyk、400N。mm2、求所需鋼筋面積As、方案1,取γG,1,3 γQ.1,5,γs、1 1、則由本標(biāo)準(zhǔn)式,8,2.4、2.作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值Nd、γGNGk,γQNQk,1。3,10,1、5 20,43kN,取Rd.Asfyk.γs.Nd,43kN 則As。43、1、1 400.0,001 118、3mm2 方案2 取γG.1、192 1。3 1、1。1 2。γQ,1。375.1 5,1。1、1,2,γs.1 2 1、1.1 1.1,2、則由本標(biāo)準(zhǔn)式.8,2,4 2,作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值Nd。γGNGk,γQNQk、1、192 10、1。375.20,39.42kN,取Rd,Asfyk、γs.Nd 39,42kN.則As 39.42、1。2 400 0 001。118 3mm2、方案1和方案2是完全等價(jià)的.用相同的鋼筋截面積承受相同的拉力設(shè)計(jì)值,安全度是完全相同的.方案1的荷載系數(shù)及材料系數(shù)與國際及國內(nèi)參數(shù)比較靠近、而方案2則有明顯差異、因此方案2不可取。8、2,4.對基本組合、原標(biāo)準(zhǔn)給出了設(shè)計(jì)表達(dá)式.設(shè)計(jì)人員可用作設(shè)計(jì) 但僅限于作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮的情況、非線性關(guān)系時(shí)不適用 本次修訂根據(jù) 工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).GB,50153,2008給出對線性與非線性二種關(guān)系全部適用的.設(shè)計(jì)人員可直接采用的表達(dá)式。應(yīng)注意在本標(biāo)準(zhǔn)式 8.2,4 1。作用組合的效應(yīng)函數(shù)S 中,符號(hào)。Σ。和,均表示組合 即同時(shí)考慮所有作用對結(jié)構(gòu)的共同影響,而不表示代數(shù)相加 本標(biāo)準(zhǔn)對結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)用γ0表示 這與原標(biāo)準(zhǔn)相同.當(dāng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期不同時(shí).應(yīng)對可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行調(diào)整、這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上的各種可變作用均是根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期確定其標(biāo)準(zhǔn)值的、以房屋建筑為例、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年、即房屋建筑結(jié)構(gòu)上的各種可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值取其50年一遇的最大值分布上的 某一分位值。對設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)。要保證結(jié)構(gòu)在100年時(shí)具有設(shè)計(jì)要求的可靠度水平.理論上要求結(jié)構(gòu)上的各種可變作用應(yīng)采用100年一遇的最大值分布上的相同分位值作為可變作用的,標(biāo)準(zhǔn)值,但這種作法對同一種可變作用會(huì)隨設(shè)計(jì)使用年限的不同而有多種 標(biāo)準(zhǔn)值 不便于荷載規(guī)范表達(dá)和設(shè)計(jì)人員使用。為此,本標(biāo)準(zhǔn)首次提出考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限的荷載調(diào)整系數(shù)γL.以設(shè)計(jì)使用年限100年為例,γL的含義是在可變作用100年一遇的最大值分布上.與該可變作用50年一遇的最大值分布上標(biāo)準(zhǔn)值的相同分位值的比值、其他年限可類推、在本標(biāo)準(zhǔn)表8,2、10中對房屋建筑結(jié)構(gòu)給出了γL的具體取值、設(shè)計(jì)人員可直接采用.對設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)、其設(shè)計(jì)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期相同。不需調(diào)整可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值.則取γL,1,0、永久荷載不隨時(shí)間而變化,因而與γL無關(guān) 當(dāng)設(shè)計(jì)使用年限大于基準(zhǔn)期時(shí)、除在荷載方面需考慮γL外。在抗力方也需采取相應(yīng)措施。如采用較高的混凝土強(qiáng)度等級 加大混凝土保護(hù)層厚度或?qū)︿摻钭魍繉犹幚淼?使結(jié)構(gòu)在較長的時(shí)間內(nèi)不致因材料性能劣化而降低可靠度、式、8。2.4。中第1個(gè)可變作用Q1即為主導(dǎo)可變作用、當(dāng)作用與作用效應(yīng)不宜按線性關(guān)系考慮時(shí) 在單個(gè)主導(dǎo)作用的情形下可考慮以下簡化規(guī)則,a 當(dāng)效應(yīng)的增加高于作用時(shí),作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)乘在作用代表值上 b 當(dāng)效應(yīng)的增加低于作用時(shí) 作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)乘在作用代表值的效應(yīng)上,除懸索、纜索和膜結(jié)構(gòu)外,大多數(shù)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件屬于效應(yīng)的增加高于作用的類型。8.2 5,偶然作用的情況復(fù)雜。種類很多 因而對偶然組合.原標(biāo)準(zhǔn)只用文字作了簡單敘述。本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)。工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。GB、50153 2008給出了偶然組合效應(yīng)設(shè)計(jì)值的表達(dá)式,但未能統(tǒng)一選定本標(biāo)準(zhǔn)式。8、2 5,1 及、8 2.5,2、中用ψfl或ψql,有關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)予以明確、作用的偶然組合適用于偶然事件發(fā)生時(shí)的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算和發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性驗(yàn)算.8 2,6、各類建筑結(jié)構(gòu)都會(huì)遭遇地震,很多結(jié)構(gòu)是由抗震設(shè)計(jì)控制的。國內(nèi)外對地震作用的研究,今天已發(fā)展到可統(tǒng)計(jì)且有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)了??梢越o出不同重現(xiàn)期的地震作用 根據(jù)地震作用不同的取值水平提出對結(jié)構(gòu)相應(yīng)的性能要求.這和現(xiàn)在無法統(tǒng)計(jì)或沒有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的偶然作用顯然不同.將地震設(shè)計(jì)狀況單獨(dú)列出的客觀條件已經(jīng)具備,列出這一狀況有利于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)與發(fā)展、8,2 7,我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn) 并凝練出具有我國特色的建筑抗震設(shè)計(jì)的設(shè)防目標(biāo),8 2 8 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0是考慮結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重性而引入的系數(shù) 對于安全等級為一級和三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別取1、1和0,9 可靠度分析表明,采用這些系數(shù)后 結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠指標(biāo)值較安全等級為二級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別增減0、5左右 與本標(biāo)準(zhǔn)表3.2,6的規(guī)定基本一致、考慮不同投資主體對建筑結(jié)構(gòu)可靠度的要求可能不同 故允許結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0分別取不應(yīng)小于1。1、1 0和0.9.8,2,9,對永久荷載系數(shù)γG和可變荷載系數(shù)γQ的取值、分別根據(jù)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力有利和不利兩種情況。作出了具體規(guī)定、在某些情況下,永久荷載效應(yīng)與可變荷載效應(yīng)符號(hào)相反.而前者對結(jié)構(gòu)承載能力起有利作用、此時(shí).若永久荷載分項(xiàng)系數(shù)仍取同號(hào)效應(yīng)時(shí)相同的值、則結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度將嚴(yán)重不足 為了保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有必要的可靠度.并考慮到經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不致波動(dòng)過大和應(yīng)用方便、規(guī)定當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力有利時(shí)、γG不應(yīng)大于1,0 在.以概率理論為基礎(chǔ)。以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法.中、將對結(jié)構(gòu)可靠度的要求分解到各種分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)取值中.作用。包括永久作用、可變作用等,分項(xiàng)系數(shù)取值越高。相應(yīng)的結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)置水平也就越高,但從概率的觀點(diǎn)看 一個(gè)結(jié)構(gòu)可靠與否是隨機(jī)事件.無論其可靠度水平有多高.都不能做到100、安全可靠 總會(huì)有一定的失效概率存在.因此不可避免地存在著由于結(jié)構(gòu)失效帶來的風(fēng)險(xiǎn)。危及人的生命。造成經(jīng)濟(jì)損失 對社會(huì)或環(huán)境產(chǎn)生不利影響等,人們只能做到把風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍內(nèi)。一般來說.可靠度設(shè)置水平越高風(fēng)險(xiǎn)水平就越低 相應(yīng)的一次投資的經(jīng)濟(jì)代價(jià)也越高,相反,可靠度設(shè)置水平越低風(fēng)險(xiǎn)水平就越高、而相應(yīng)的一次投資的經(jīng)濟(jì)代價(jià)則越低,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的時(shí)候 對結(jié)構(gòu)可靠度的投入受到經(jīng)濟(jì)水平的制約 在保證,基本安全,的前提下 人們不得不承受較高的風(fēng)險(xiǎn)、而在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的條件下。人們更多會(huì)選擇具有較高投入的結(jié)構(gòu)可靠度從而降低所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn),本次修訂將永久作用分項(xiàng)系數(shù)γG由1、2調(diào)整為1 3 可變作用分項(xiàng)系數(shù)γQ由1.4調(diào)整為1、5、同時(shí)相應(yīng)調(diào)整預(yù)應(yīng)力作用的分項(xiàng)系數(shù)γp。由1,2調(diào)整為1。3,為我國房屋建筑結(jié)構(gòu)與國際主流規(guī)范可靠度設(shè)置水平的一致性奠定了基礎(chǔ) 8,2、10 對設(shè)計(jì)使用年限為100年和5年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,通過考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限的荷載調(diào)整系數(shù)γL對可變荷載取值進(jìn)行調(diào)整。