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(duì)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(duì)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(jí)為二級(jí),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??勺冏饔脴?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(duì)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(duì)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(duì)結(jié)構(gòu)的共同影響、而不表示代數(shù)相加、本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(jí).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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)和三級(jí)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(jí)為二級(jí)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??紤]不同投資主體對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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??勺冏饔玫?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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)可變荷載取值進(jìn)行調(diào)整