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1 总 则
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1.0.1 为统一房屋建筑、铁路、公路、港口、水利水电等各
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1.0.2 本标准适用于整个结构、组成结构的构件以及地基基
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1.0.3 工程结构设计宜采用以概率理论为基础、以分项系数
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1.0.4 各类工程结构设计标准和其他相关标准应遵守本标准
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1.0.5 工程结构设计除应遵守本标准的规定外,尚应遵守国
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2 术语、符号
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2.1 术 语
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2.1.1 结构 structure 能承受作用并
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2.1.2 结构构件 structural member
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2.1.3 结构体系 structural system
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2.1.4 结构模型 structural model
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2.1.5 设计使用年限 design working l
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2.1.6 设计状况 design situations
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2.1.7 持久设计状况 persistent desig
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2.1.8 短暂设计状况 transient design
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2.1.9 偶然设计状况 accidental desig
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2.1.10 地震设计状况 seismic design
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2.1.11 荷载布置 load arrangement
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2.1.12 荷载工况 load case 为特定的验证目
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2.1.13 极限状态 limit states
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2.1.14 承载能力极限状态 ultimate limi
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2.1.15 正常使用极限状态 serviceabilit
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2.1.16 不可逆正常使用极限状态 irreversib
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2.1.17 可逆正常使用极限状态 reversible
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2.1.18 抗力 resistance 结构或结
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2.1.19 结构的整体稳固性 structural in
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2.1.20 连续倒塌 progressive colla
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2.1.21 可靠性 reliability 结构
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2.1.22 可靠度 degree of reliabil
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2.1.23 失效概率Pf probability of
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2.1.24 可靠指标β reliability inde
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2.1.25 基本变量 basic variable
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2.1.26 功能函数 performance funct
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2.1.27 概率分布 probability distr
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2.1.28 统计参数 statistical param
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2.1.29 分位值 fractile 与随机变量
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2.1.30 名义值 nominal value
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2.1.31 极限状态法 limit state meth
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2.1.32 容许应力法 permissible (all
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2.1.33 单一安全系数法 single safety
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2.1.34 作用 action 施加在结构上的集
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2.1.35 作用效应 effect of action
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2.1.36 单个作用 single action
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2.1.37 永久作用 permanent action
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2.1.38 可变作用 variable action
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2.1.39 偶然作用 accidental action
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2.1.40 地震作用 seismic action
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2.1.41 土工作用 geotechnical acti
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2.1.42 固定作用 fixed action
-
2.1.43 自由作用 free action 在
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2.1.44 静态作用 static action
-
2.1.45 动态作用 dynamic action
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2.1.46 有界作用 bounded action
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2.1.47 无界作用 unbounded action
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2.1.48 作用的标准值 characteristic
-
2.1.49 设计基准期 design reference
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2.1.50 可变作用的组合值 combination v
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2.1.51 可变作用的频遇值 frequent valu
-
2.1.52 可变作用的准永久值 quasi-perman
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2.1.53 可变作用的伴随值 accompanying
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2.1.54 作用的代表值 representative
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2.1.55 作用的设计值 design value of
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2.1.56 作用组合 (荷载组合) combinatio
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2.1.57 环境影响 environmental inf
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2.1.58 材料性能的标准值 characteristi
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2.1.59 材料性能的设计值 design value
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2.1.60 几何参数的标准值 characteristi
-
2.1.61 几何参数的设计值 design value
-
2.1.62 结构分析 structural analys
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2.1.63 一阶线弹性分析 first order li
-
2.1.64 二阶线弹性分析 second order l
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2.1.65 有重分布的一阶或二阶线弹性分析 first
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2.1.66 一阶非线性分析 first order no
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2.1.67 二阶非线性分析 second order n
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2.1.68 弹塑性分析(一阶或二阶) elasto-pl
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2.1.69 刚性-塑性分析 rigid plastic
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2.1.70 既有结构 existing structur
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2.1.71 评估使用年限 assessed workin
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2.1.72 荷载检验 load testing
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2.2 符 号
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2.2.1 大写拉丁字母的符号:
-
2.2.2 小写拉丁字母的符号:
-
2.2.3 大写希腊字母的符号:
-
2.2.4 小写希腊字母的符号:
-
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3 基本规定
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3.1 基本要求
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3.1.1 结构的设计、施工和维护应使结构在规定的设计使用
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3.1.2 结构应满足下列功能要求: 1 能承受在
-
3.1.3 结构设计时,应根据下列要求采取适当的措施,使结
-
3.1.4 宜采取下列措施满足对结构的基本要求:
-
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3.2 安全等级和可靠度
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3.2.1 工程结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(
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3.2.2 工程结构中各类结构构件的安全等级,宜与结构的安
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3.2.3 可靠度水平的设置应根据结构构件的安全等级、失效
-
3.2.4 当有充分的统计数据时,结构构件的可靠度宜采用可
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3.2.5 各类结构构件的安全等级每相差一级,其可靠指标的
-
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3.3 设计使用年限和耐久性
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3.3.1 工程结构设计时,应规定结构的设计使用年限。
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3.3.2 房屋建筑结构、铁路桥涵结构、公路桥涵结构和港口
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3.3.3 工程结构设计时应对环境影响进行评估,当结构所处
-
3.3.4 环境对结构耐久性的影响,可根据工程经验、试验研
-
3.3.5 环境类别的划分和相应的设计、施工、使用及维护的
-
-
3.4 可靠性管理
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3.4.1 为保证工程结构具有规定的可靠度,除应进行必要的
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3.4.2 工程结构的设计必须由具有相应资格的技术人员担任。
-
3.4.3 工程结构的设计应符合国家现行的有关荷载、抗震、
-
3.4.4 工程结构的设计应对结构可能受到的偶然作用、环境
-
3.4.5 对工程结构所采用的材料及施工、制作过程应进行质
-
3.4.6 工程结构应按设计规定的用途使用,并应定期检查结
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4 极限状态设计原则
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4.1 极限状态
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4.1.1 极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状
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4.1.2 对结构的各种极限状态,均应规定明确的标志或限值。
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4.1.3 结构设计时应对结构的不同极限状态分别进行计算或
-
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4.2 设计状况
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4.2.1 工程结构设计时应区分下列设计状况: 1
-
4.2.2 工程结构设计时,对不同的设计状况,应采用相应的
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4.3 极限状态设计
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4.3.1 对本章第4.2.1条规定的四种工程结构设计状况
-
4.3.2 进行承载能力极限状态设计时,应根据不同的设计状
-
4.3.3 进行正常使用极限状态设计时,可采用下列作用组合
-
4.3.4 对每一种作用组合,工程结构的设计均应采用其最不
-
4.3.5 结构的极限状态可采用下列极限状态方程描述: g
-
4.3.6 结构按极限状态设计应符合下列要求: g
-
4.3.7 结构构件的设计应以规定的可靠度满足本章第4.3
-
4.3.8 结构构件宜根据规定的可靠指标,采用由作用的代表
-
-
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5 结构上的作用和环境影响
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5.1 一般规定
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5.1.1 工程结构设计时,应考虑结构上可能出现的各种作用
-
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5.2 结构上的作用
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5.2.1 结构上的各种作用,当可认为在时间上和空间上相互
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5.2.2 同时施加在结构上的各单个作用对结构的共同影响,
-
5.2.3 结构上的作用可按下列性质分类: 1 按
-
5.2.4 结构上的作用随时间变化的规律,宜采用随机过程的
-
5.2.5 当永久作用和可变作用作为随机变量时,其统计参数
-
5.2.6 当有充分观测数据时,作用的标准值应按在设计基准
-
5.2.7 工程结构按不同极限状态设计时,在相应的作用组合
-
5.2.8 对偶然作用,应采用偶然作用的设计值。偶然作用的
-
5.2.9 对地震作用,应采用地震作用的标准值。地震作用的
-
5.2.10 当结构上的作用比较复杂且不能直接描述时,可根
-
5.2.11 当结构的动态性能比较明显时,结构应采用动力模
-
5.2.12 对自由作用应考虑各种可能的荷载布置,并与固定
-
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5.3 环境影响
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5.3.1 环境影响可分为永久影响、可变影响和偶然影响。
-
5.3.2 对结构的环境影响应进行定量描述;当没有条件进行
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6 材料和岩土的性能及几何参数
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6.1 材料和岩土的性能
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6.1.1 材料和岩土的强度、弹性模量、变形模量、压缩模量
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6.1.2 材料性能宜采用随机变量概率模型描述。材料性能的
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6.1.3 当利用标准试件的试验结果确定结构中实际的材料性
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6.1.4 材料强度的概率分布宜采用正态分布或对数正态分布
-
6.1.5 岩土性能的标准值宜根据原位测试和室内试验的结果
-
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6.2 几何参数
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6.2.1 结构或结构构件的几何参数a宜采用随机变量概率模
-
6.2.2 几何参数的标准值可采用设计规定的公称值,或根据
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7 结构分析和试验辅助设计
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7.1 一般规定
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7.1.1 结构分析可采用计算、模型试验或原型试验等方法。
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7.1.2 结构分析的精度,应能满足结构设计要求,必要时宜
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7.1.3 在结构分析中,宜考虑环境对材料、构件和结构性能
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7.2 结构模型
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7.2.1 结构分析采用的基本假定和计算模型应能合理描述所
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7.2.2 根据结构的具体情况,可采用一维、二维或三维的计
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7.2.3 结构分析所采用的各种简化或近似假定,应具有理论
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7.2.4 当结构的变形可能使作用的影响显著增大时,应在结
-
7.2.5 结构计算模型的不定性应在极限状态方程中采用一个
-
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7.3 作用模型
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7.3.1 对与时间无关的或不计累积效应的静力分析,可只考
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7.3.2 在不能准确确定作用参数时,应对作用参数给出上下
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7.3.3 当结构承受自由作用时,应根据每一自由作用可能出
-
7.3.4 当考虑地基与结构相互作用时,土工作用可采用适当
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7.3.5 当动力作用可被认为是拟静力作用时,可通过把动力
-
7.3.6 当动力作用引起的振幅、速度、加速度使结构有可能
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7.4 分析方法
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7.4.1 结构分析应根据结构类型、材料性能和受力特点等因
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7.4.2 当结构在达到极限状态前能够产生足够的塑性变形,
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7.4.3 当动力作用使结构产生较大加速度时,应对结构进行
-
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7.5 试验辅助设计
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7.5.1 对某些没有适当分析模型的特殊情况,可进行试验辅
-
7.5.2 采用试验辅助设计的结构,应达到相关设计状况采用
-
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8 分项系数设计方法
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8.1 一般规定
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8.1.1 结构构件极限状态设计表达式中所包含的各种分项系
-
8.1.2 基本变量的设计值可按下列规定确定: 1
-
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8.2 承载能力极限状态
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8.2.1 结构或结构构件按承载能力极限状态设计时,应考虑
-
8.2.2 结构或结构构件按承载能力极限状态设计时,应符合
-
8.2.3 承载能力极限状态设计表达式中的作用组合,应符合
-
8.2.4 对持久设计状况和短暂设计状况,应采用作用的基本
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8.2.5 对偶然设计状况,应采用作用的偶然组合。
-
8.2.6 对地震设计状况,应采用作用的地震组合。
-
8.2.7 当永久作用效应或预应力作用效应对结构构件承载力
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8.3 正常使用极限状态
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8.3.1 结构或结构构件按正常使用极限状态设计时,应符合
-
8.3.2 按正常使用极限状态设计时,可根据不同情况采用作
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8.3.3 对正常使用极限状态,材料性能的分项系数γM,除
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附录A 各类工程结构的专门规定
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A.1 房屋建筑结构的专门规定
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A.1.1 房屋建筑结构的安全等级,应根据结构破坏可能产生
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A.1.2 房屋建筑结构的设计基准期为50年。
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A.1.3 房屋建筑结构的设计使用年限,应按表A.1.3采
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A.1.4 房屋建筑结构构件持久设计状况承载能力极限状态设
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A.1.5 房屋建筑结构构件持久设计状况正常使用极限状态设
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A.1.6 在承载能力极限状态设计中,对持久设计状况和短暂
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A.1.7 房屋建筑的结构重要性系数 γ0 ,不应小于表A
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A.1.8 房屋建筑结构作用的分项系数,应按表A.1.8采
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A.1.9 房屋建筑考虑结构设计使用年限的荷载调整系数,应
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A.2 铁路桥涵结构的专门规定
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A.2.1 铁路桥涵结构的安全等级为一级。
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A.2.2 铁路桥涵结构的设计基准期为100年。
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A.2.3 铁路桥涵结构的设计使用年限应为100年。
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A.2.4 铁路桥涵结构承载能力极限状态设计,应采用作用的
-
A.2.5 铁路桥涵结构正常使用极限状态设计,应采用作用的
-
A.2.6 铁路桥涵结构正常使用极限状态的设计,应根据线路
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A.2.7 铁路桥涵结构中承受列车活载反复应力的焊接或非焊
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A.3 公路桥涵结构的专门规定
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A.3.1 公路桥涵结构的安全等级,应按表A.3.1的要求
-
A.3.2 公路桥涵结构的设计基准期为100年。
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A.3.3 公路桥涵结构的设计使用年限,应按表A.3.3采
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A.3.4 公路桥涵结构承载能力极限状态设计,对持久设计状
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A.3.5 公路桥涵结构正常使用极限状态设计,应根据不同情
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A.3.6 公路桥涵结构的结构重要性系数,不应小于表A.3
-
A.3.7 公路桥涵结构永久作用的分项系数,应按表A.3.
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A.4 港口工程结构的专门规定
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A.4.1 港口工程结构的安全等级,应按表A.4.1的要求
-
A.4.2 港口工程结构的设计基准期为50年。
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A.4.3 港口工程结构的设计使用年限,应按表A.4.3采
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A.4.4 港口工程结构持久设计状况承载能力极限状态设计的
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A.4.5 对承载能力极限状态,应根据不同的设计状况采用作
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A.4.6 对持久设计状况正常使用极限状态,根据不同的设计
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A.4.7 承载能力极限状态的作用组合,对海港工程计算水位
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A.4.8 承载能力极限状态的作用组合,对河港工程计算水位
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A.4.9 承载能力极限状态的地震组合,计算水位应符合国家
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A.4.10 正常使用极限状态设计采用的作用组合可不考虑极
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A.4.11 港口工程结构重要性系数,应按表A.4.11采
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A.4.12 承载能力极限状态持久组合的作用分项系数,应按
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附录B 质量管理
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B.1 质量控制要求
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B.1.1 材料和构件的质量可采用一个或多个质量特征表达。
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B.1.2 材料宜根据统计资料,按不同质量水平划分等级。等
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B.1.3 对工程结构应实施为保证结构可靠性所必需的质量控
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B.1.4 勘察与设计的质量控制应达到下列要求:
-
B.1.5 为进行施工质量控制,在各工序内应实行质量自检,
-
B.1.6 材料和构件的质量控制应包括下列两种控制:
-
B.1.7 合格控制可采用抽样检验的方法进行。
-
B.1.8 对生产连续性较差或各批间质量特征的统计参数差异
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B.1.9 当一批材料或构件经抽样检验判为不合格时,应根据
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B.2 设计审查及施工检查
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B.2.1 工程结构应进行设计审查与施工检查,设计审查与施
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附录C 作用举例及可变作用代表值的确定原则
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C.1 作用举例
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C.1.1 永久作用可分为以下几类: 1 结构自重
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C.1.2 可变作用可分为以下几类: 1 使用时人
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C.1.3 偶然作用可分为以下几类: 1 撞击;
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C.2 可变作用代表值的确定原则
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C.2.1 可变作用标准值可按下述原则确定: 1
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C.2.2 可变作用频遇值可按下述原则确定: 1
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C.2.3 可变作用准永久值可按下述原则确定: 1
-
C.2.4 可变作用组合值可按下述原则确定 1 可
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附录D 试验辅助设计
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D.1 一般规定
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D.1.1 试验辅助设计应符合下列要求: 1 在试
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D.1.2 应通过适当的换算或修正系数考虑试验条件与结构实
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D.2 试验结果的统计评估原则
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D.2.1 统计评估应符合下列基本原则: 1 在评
-
D.2.2 材料性能、模型参数或抗力设计值的确定应符合下列
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D.3 单项性能指标设计值的统计评估
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D.3.1 单项性能指标设计值统计评估,应符合下列一般规定
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D.3.2 经典统计方法 1 当性能x服从正态分布
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D.3.3 贝叶斯法 1 当性能X服从正态分布时,
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附录E 结构可靠度分析基础和可靠度设计方法
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E.1 一般规定
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E.1.1 当按本附录方法确定分项系数和组合值系数时,除进
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E.1.2 按本附录进行结构可靠度分析和设计时,应具备下列
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E.1.3 当有两个及两个以上可变作用时,应进行可变作用的
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E.2 结构可靠指标计算
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E.2.1 结构或构件的可靠指标宜采用考虑随机变量概率分布
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E.2.2 当采用一次可靠度方法计算可靠指标时,应符合下列
-
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E.3 结构可靠度校准
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E.3.1 结构可靠度校准是用可靠度方法分析按传统方法所设
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E.3.2 结构可靠度校准可采用下列步骤: 1 确
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E.3.3 结构或结构构件的目标可靠指标,应根据可靠度校准
-
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E.4 基于可靠指标的设计
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E.4.1 根据目标可靠指标进行结构或结构构件设计时,可采
-
E.4.2 当按可靠指标方法设计的结果与传统方法设计的结果
-
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E.5 分项系数的确定方法
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E.5.1 结构或结构构件设计表达式中分项系数的确定,应符
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E.5.2 结构或结构构件设计表达式中分项系数的确定可采用
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E.6 组合值系数的确定方法
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E.6.1 可变作用组合值系数的确定应符合下列原则:
-
E.6.2 可变作用组合值系数的确定可采用下列步骤:
-
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附录F 结构疲劳可靠性验算方法
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F.1 一般规定
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F.1.1 本附录适用于工程结构的疲劳可靠性验算。房屋建筑
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F.1.2 在下列情况下应对结构或构造的疲劳可靠性进行验算
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F.1.3 根据需要可分别对结构疲劳可靠性进行承载能力极限
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F.1.4 对结构的某个或多个细部构造可分别进行疲劳可靠性
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F.1.5 结构的疲劳可靠性验算应按下列步骤进行:
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F.1.6 本附录涉及的力学模型和内力计算,应符合第7章的
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F.1.7 结构的疲劳承载能力验算应以验算部位的计算名义应
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F.1.8 疲劳强度设计值应根据结构或局部构造的疲劳试验结
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F.1.9 疲劳验算采用的目标可靠指标可根据校准法确定。
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F.2 疲劳作用
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F.2.1 结构承受的变幅重复荷载,其荷载历程可通过实测或
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F.2.2 根据结构构件(或连接)的应力频谱,采用“Min
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F.2.3 疲劳作用中各影响参数的概率分布类型和统计参数可
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F.3 疲劳抗力
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F.3.1 疲劳抗力是指结构或局部构造抵抗规定循环次数疲劳
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F.3.2 材料及非焊接钢结构的疲劳抗力与所受疲劳作用引起
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F.4 疲劳可靠性验算方法
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F.4.1 钢结构的疲劳可靠性一般按疲劳承载能力极限状态进
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F.4.2 对需要进行疲劳承载能力极限状态验算的混凝土结构
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F.4.3 当结构疲劳需要按使用极限状态进行可靠性验算时,
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附录G 既有结构的可靠性评定
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G.1 一般规定
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G.1.1 本附录适用于按有关标准设计和施工的既有结构的可
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G.1.2 在下列情况下宜对既有结构的可靠性进行评定:
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G.1.3 既有结构的可靠性评定应在保证结构性能的前提下,
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G.1.4 既有结构的可靠性评定可分为安全性评定、适用性评
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G.1.5 既有结构的可靠性评定,应根据国家现行有关标准的
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G.1.6 既有结构的可靠性评定应按下列步骤进行:
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G.2 安全性评定
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G.2.1 既有结构的安全性评定应包括结构体系和构件布置、
-
G.2.2 既有结构的结构体系和构件布置,应以现行结构设计
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G.2.3 既有结构的连接和与安全性相关的构造,应以现行结
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G.2.4 对结构体系和构件布置、连接和构造的评定结果满足
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G.2.5 当结构处于良好使用状态时,宜采用基于结构良好状
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G.2.6 当采取基于分项系数或安全系数的方法评定时,对同
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G.2.7 当可确定一批构件的实际承载力及其变异系数时,可
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G.2.8 对具备相应条件的结构或结构构件,可采用基于荷载
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G.2.9 对承载力评定为不符合要求的结构或结构构件,应提
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G.3 适用性评定
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G.3.1在结构安全性得到保证的情况下,对影响结构正常使用
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G.3.2 对已经存在超过正常使用极限状态限值的结构或构件
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G.3.3 对未达到正常使用极限状态限值的结构或构件,宜进
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G.4 耐久性评定
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G.4.1 既有结构的耐久性评定应以判定结构相应耐久年数与
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G.4.2 结构在环境作用下的正常使用极限状态限值或标志应
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G.4.3 既有结构的耐久年数推定,应将环境作用效应和材料
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G.4.4 评定批结构构件的耐久年数,可根据结构已经使用的
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G.4.5 对耐久年数小于评估使用年限的结构构件,应提出适
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G.5 抗灾害能力评定
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G.5.1 既有结构的抗灾害能力宜从结构体系和构件布置、连
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G.5.2 对可确定作用的地震、台风、雨雪和水灾等自然灾害
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G.5.3 对发生在结构局部的爆炸、撞击、火灾等偶然作用,
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G.5.4 对结构不可抗御的灾害,应评价其预警措施和疏散措
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