5.2 結(jié)構(gòu)上的作用
5.2.1 結(jié)構(gòu)上的大部分作用,例如建筑結(jié)構(gòu)的樓面活荷載和風荷載,它們各自出現(xiàn)與否以及出現(xiàn)時量值的大小,在時間和空間上都是互相獨立的,這種作用在計算其結(jié)構(gòu)效應(yīng)和進行組合時,均可按單個作用考慮。某些作用在結(jié)構(gòu)上的出現(xiàn)密切相關(guān)且有可能同時以最大值出現(xiàn),例如橋梁上諸多單獨的車輛荷載,可以將它們以車隊形式作為單個荷載來考慮。此外,冬季的雪荷載和結(jié)構(gòu)上的季節(jié)溫度差,它們的最大值有可能同時出現(xiàn),就不能各自按單個作用考慮它們的組合。
5.2.2 對有可能同時出現(xiàn)的各種作用,應(yīng)該考慮它們在時間和空間上的相關(guān)關(guān)系,通過作用組合(荷載組合)來處理對結(jié)構(gòu)效應(yīng)的影響;對于不可能同時出現(xiàn)的作用,就不應(yīng)考慮其同時出現(xiàn)的組合。
5.2.3 作用按隨時間的變化分類是作用最主要的分類,它直接關(guān)系到作用變量概率模型的選擇。
永久作用的統(tǒng)計參數(shù)與時間基本無關(guān),故可采用隨機變量概率模型來描述;永久作用的隨機性通常表現(xiàn)在隨空間變異上。可變作用的統(tǒng)計參數(shù)與時間有關(guān),故宜采用隨機過程概率模型來描述;在實用上經(jīng)??蓪㈦S機過程概率模型轉(zhuǎn)化為隨機變量概率模型來處理。
作用按不同性質(zhì)進行分類,是出于結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范化的需要,例如,車輛荷載,按隨時間變化的分類屬于可變荷載,應(yīng)考慮它對結(jié)構(gòu)可靠性的影響;按隨空間變化的分類屬于自由作用,應(yīng)考慮它在結(jié)構(gòu)上的最不利位置;按結(jié)構(gòu)反應(yīng)特點的分類屬于動態(tài)荷載,還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。
在選擇作用的概率模型時,很多典型的概率分布類型的取值往往是無界的,而實際上很多隨機作用的量值由于客觀條件的限制而具有不能被超越的界限值,例如水壩的最高水位,具有敞開泄壓口的內(nèi)爆炸荷載等。選用這類有界作用的概率分布類型時,應(yīng)考慮它們的特點,例如可采用截尾的分布類型。
作用的其他分類,例如,當進行結(jié)構(gòu)疲勞驗算時,可按作用隨時間變化的低周性和高周性分類;當考慮結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)時,可按作用在結(jié)構(gòu)上持續(xù)期的長短分類。
5.2.4~5.2.7 作為基本變量的作用,應(yīng)盡可能根據(jù)它隨時間變化的規(guī)律,采用隨機過程的概率模型來描述,但由于對作用觀測數(shù)據(jù)的局限性,對于不同問題還可給以合理的簡化。譬如,在設(shè)計基準期內(nèi)結(jié)構(gòu)上的最不利作用(最大作用或最小作用),原則上也應(yīng)按隨機過程的概率模型,但通過簡化,也可采用隨機變量的概率模型來描述。
在一個確定的設(shè)計基準期T內(nèi),對荷載隨機過程作一次連續(xù)觀測(例如對某地的風壓連續(xù)觀測30-50年),所獲得的依賴于觀測時間的數(shù)據(jù)就稱為隨機過程的一個樣本函數(shù)。每個隨機過程都是由大量的樣本函數(shù)構(gòu)成的。
荷載隨機過程的樣本函數(shù)是十分復(fù)雜的,它隨荷載的種類不同而異。目前對各類荷載隨機過程的樣本函數(shù)及其性質(zhì)了解甚少。對于常見的活荷載、風荷載、雪荷載等,為了簡化起見,采用了平穩(wěn)二項隨機過程概率模型,即將它們的樣本函數(shù)統(tǒng)一模型化為等時段矩形波函數(shù),矩形波幅值的變化規(guī)律采用荷載隨機過程中任意時點荷載的概率分布函數(shù)來描述。
對于永久荷載,其值在設(shè)計基準期內(nèi)基本不變,從而隨機過程就轉(zhuǎn)化為與時間無關(guān)的隨機變量,所以樣本函數(shù)的圖象是平行于時間軸的一條直線。此時,荷載一次出現(xiàn)的持續(xù)時間,在設(shè)計基準期內(nèi)的時段數(shù)=1,而且在每一時段內(nèi)出現(xiàn)的概率=1。
對于可變荷載(活荷載及風、雪荷載等),其樣本函數(shù)的共同特點是荷載一次出現(xiàn)的持續(xù)時間,在設(shè)計基準期內(nèi)的時段數(shù)r>1,且在內(nèi)至少出現(xiàn)一次,所以平均出現(xiàn)次數(shù)1。不同的可變荷載,其統(tǒng)計參數(shù)、以及任意時點荷載的概率分布函數(shù)都是不同的。
對于活荷載及風、雪荷載隨機過程的樣本函數(shù)采用這種統(tǒng)一的模型,為推導(dǎo)設(shè)計基準期最大荷載的概率分布函數(shù)和計算組合的最大荷載效應(yīng)(綜合荷載效應(yīng))等帶來很多方便。
當采用一次二階矩極限狀態(tài)設(shè)計法時,必須將荷載隨機過程轉(zhuǎn)化為設(shè)計基準期最大荷載
因已規(guī)定,故是一個與時間參數(shù)無關(guān)的隨機變量。
各種荷載的概率模型必須通過調(diào)查實測,根據(jù)所獲得的資料和數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析后確定,使之盡可能反映荷載的實際情況,并不要求一律選用平穩(wěn)二項隨機過程這種特定的概率模型。
任意時點荷載的概率分布函數(shù)是結(jié)構(gòu)可靠度分析的基礎(chǔ)。它應(yīng)根據(jù)實測數(shù)據(jù),運用檢驗或檢驗等方法,選擇典型的概率分布如正態(tài)、對數(shù)正態(tài)、伽馬、極值I型、極值Ⅱ型、極值Ⅲ型等來擬合,檢驗的顯著性水平可取0.05。顯著性水平是指所假設(shè)的概率分布類型為真而經(jīng)檢驗被拒絕的最大概率。
荷載的統(tǒng)計參數(shù),如平均值、標準差、變異系數(shù)等,應(yīng)根據(jù)實測數(shù)據(jù),按數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的參數(shù)估計方法確定。當統(tǒng)計資料不足而一時又難以獲得時,可根據(jù)工程經(jīng)驗經(jīng)適當?shù)呐袛啻_定。
雖然任何作用都具有不同性質(zhì)的變異性,但在工程設(shè)計中,不可能直接引用反映其變異性的各種統(tǒng)計參數(shù)并通過復(fù)雜的概率運算進行設(shè)計。因此,在設(shè)計時,除了采用能便于設(shè)計者使用的設(shè)計表達式外,對作用仍應(yīng)賦予一個規(guī)定的量值,稱為作用的代表值。根據(jù)設(shè)計的不同要求,可規(guī)定不同的代表值,以使能更確切地反映它在設(shè)計中的特點。在本標準中參考國際標準對可變作用采用四種代表值:標準值、組合值、頻遇值和準永久值,其中標準值是作用的基本代表值,而其他代表值都可在標準值的基礎(chǔ)上乘以相應(yīng)的系數(shù)后來表示。
作用標準值是指其在結(jié)構(gòu)在設(shè)計基準期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大作用值。由于作用本身的隨機性,因而設(shè)計基準期內(nèi)的最大作用也是隨機變量,尤其是可變作用,原則上都可用它們的統(tǒng)計分布來描述。作用標準值統(tǒng)一由設(shè)計基準期最大作用概率分布的某個分位值來確定,設(shè)計基準期應(yīng)該統(tǒng)一規(guī)定,譬如為50年或100年,此外還應(yīng)對該分位值的百分位作明確規(guī)定,這樣標準值就可取分布的統(tǒng)計特征值(均值、眾值、中值或較高的分位值,譬如90%或95%的分位值),因此在國際上也稱標準值為特征值。
對可變作用的標準值,有時可以通過平均重現(xiàn)期的規(guī)定來定義,見附錄B.2.1第3款。
當在實際工程中,由于無法對所考慮的作用取得充分的數(shù)據(jù),不得不從實際出發(fā),根據(jù)已有的工程實踐經(jīng)驗,通過分析判斷后,協(xié)議一個公稱值或名義值作為作用的代表值。
當有兩種或兩種以上的可變作用在結(jié)構(gòu)上要求同時考慮時,由于所有可變作用同時達到其單獨出現(xiàn)時可能達到的最大值的概率極小,因此在結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,除主導(dǎo)作用應(yīng)采用標準值為代表值外,其他伴隨作用均應(yīng)采用主導(dǎo)作用出現(xiàn)時段內(nèi)的最大量值,也即以小于其標準值的組合值為代表值(見附錄B.2.4)。
當結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)的要求進行設(shè)計時,例如要求控制結(jié)構(gòu)的變形、局部損壞以及振動時,理應(yīng)從不同的要求出發(fā),來選擇不同的作用代表值;目前規(guī)范提供的除標準值和組合值外,還有頻遇值和準永久值。頻遇值是代表某個約定條件下不被超越的作用水平,例如在設(shè)計基準期內(nèi)被超越的總時間規(guī)定為某個較小的比率,或被超越的頻率限制在規(guī)定的頻率內(nèi)的作用水平。準永久值是代表作用在設(shè)計基準期內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的水平,也即其持久性部分,當對持久性部分無法定性時,也可按頻遇值定義,在設(shè)計基準期內(nèi)被超越的總時間規(guī)定為某個較大的比率來確定(詳見附錄B.2.2和B.2.3)。
5.2.8 偶然作用是指在設(shè)計使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn)其量值很大,且持續(xù)期在多數(shù)情況下很短的作用,例如爆炸、撞擊、龍卷風、偶然出現(xiàn)的雪荷載、風荷載等。因此,偶然作用的出現(xiàn)是一種意外事件,它們的代表值應(yīng)根據(jù)具體的工程情況和偶然作用可能出現(xiàn)的最大值,并且考慮經(jīng)濟上的因素,綜合地加以確定,也可通過有關(guān)的標準規(guī)定。
對這類作用,由于歷史資料的局限性,一般都是根據(jù)工程經(jīng)驗,通過分析判斷,經(jīng)協(xié)議確定其名義值。當有可能獲取偶然作用的量值數(shù)據(jù)并可供統(tǒng)計分析,但是缺乏失效后果的定量和經(jīng)濟上的優(yōu)化分析時,國際標準建議可采用重現(xiàn)期為萬年的標準確定其代表值。
當采用偶然作用為結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)作用時,設(shè)計應(yīng)保證結(jié)構(gòu)不會由于作用的偶然出現(xiàn)而導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。
5.2.9 地震作用的代表值按傳統(tǒng)都采用當?shù)氐貐^(qū)的基本烈度,根據(jù)大部分地區(qū)的統(tǒng)計資料,它相當于設(shè)計基準期為50年最大烈度90%的分位值。如果采用重現(xiàn)期表示,基本烈度相當于重現(xiàn)期為475年地震烈度。我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》將抗震設(shè)防劃分三個水準,第一水準是低于基本烈度,也稱為眾值烈度,俗稱小震,它相當于50年最大烈度36.8%的分位值;第二水準是基本烈度;第三水準是罕遇地震烈度,它遠高于基本烈度,俗稱大震,相當于50年最大烈度98%分位值,或重現(xiàn)期為2475年地震烈度。
5.2.10 為了能適應(yīng)各種不同形式的結(jié)構(gòu),將結(jié)構(gòu)上的作用分成兩部分因素:與結(jié)構(gòu)類型無關(guān)的基本作用和與結(jié)構(gòu)類型(包括外形和變形性能)有關(guān)的因素?;咀饔?/span>通常具有隨時間和空間的變異性,它應(yīng)具有標準化的定義,例如對結(jié)構(gòu)自重可定義為結(jié)構(gòu)的圖紙尺寸和材料的標準重度;對雪荷載可定義標準地面上的雪重為基本雪壓;對風荷載可定義標準地面上10m高處的標準時距的平均風速為基本風壓,如此等等。而作用值應(yīng)在基本作用的基礎(chǔ)上,考慮與結(jié)構(gòu)有關(guān)的其他因素,通過反映作用規(guī)律的數(shù)學(xué)函數(shù)來表述,例如,對雪荷載的情況,可根據(jù)屋面的不同條件將基本雪壓換算為屋面上的雪荷載;對風荷載的情況,可根據(jù)場地地面粗糙度情況、結(jié)構(gòu)外形及結(jié)構(gòu)不同高度,將基本風壓換算為結(jié)構(gòu)上的風荷載。
5.2.11 當作用對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可忽略的加速度時,也即與加速度對應(yīng)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)占有相當比重時,結(jié)構(gòu)應(yīng)采用動力模型來描述。此時,動態(tài)作用必須按某種方式描述其隨時間的變異性(隨機性),作用可根據(jù)分析的方便與否而采用時域或頻域的描述方式,作用歷程中的不定性可通過選定隨機參數(shù)的非隨機函數(shù)來描述,也可進一步采用隨機過程來描述,各種隨機過程經(jīng)常被假定為分段平穩(wěn)的。
在有些情況下,動態(tài)作用與材料性能和結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量及各類阻尼有關(guān),此時對作用的描述首先是在偏于安全的前提下規(guī)定某些參數(shù),例如結(jié)構(gòu)質(zhì)量、初速度等。通常還可以進一步將這些參數(shù)轉(zhuǎn)化為等效的靜態(tài)作用。
如果認為所選用的參數(shù)還不能保證其結(jié)果偏于安全,就有必要對有關(guān)作用模型按不同的假設(shè)進行計算,從中選出認為可靠的結(jié)果。
5.3 環(huán)境影響
5.3.1~5.3.2 環(huán)境影響可以具有機械的、物理的、化學(xué)的或生物的性質(zhì),并且有可能使結(jié)構(gòu)的材料性能隨時間發(fā)生不同程度的退化,向不利方向發(fā)展,從而影響結(jié)構(gòu)的安全性和適用性。
環(huán)境影響在很多方面與作用相似,而且可以和作用相同地進行分類,特別是關(guān)于它們在時間上的變異性,因此,環(huán)境影響可分類為永久、可變和偶然影響三類。例如,對處于海洋環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),氯離子對鋼筋的腐蝕作用是永久影響,空氣濕度對木材強度的影響是可變影響等。
環(huán)境影響對結(jié)構(gòu)的效應(yīng)主要是針對材料性能的降低,它是與材料本身有密切關(guān)系,因此,環(huán)境影響的效應(yīng)應(yīng)根據(jù)材料特點而加以規(guī)定。在多數(shù)情況下是涉及到化學(xué)的和生物的損害,其中環(huán)境濕度的因素是最關(guān)鍵的。
如同作用一樣,對環(huán)境影響應(yīng)盡量采用定量描述;但在多數(shù)情況下,這樣做是有困難的,因此,目前對環(huán)境影響只能根據(jù)材料特點,按其抗侵蝕性的程度來劃分等級,設(shè)計時按等級采取相應(yīng)措施。
6 材料和巖土的性能及幾何參數(shù)
6.1 材料和巖土的性能
6.1.1~6.1.2 材料性能實際上是隨時間變化的,有些材料性能,例如木材、混凝土的強度等,這種變化相當明顯,但為了簡化起見,各種材料性能仍作為與時間無關(guān)的隨機變量來考慮,而性能隨時間的變化一般通過引進換算系數(shù)來估計。
6.1.3 用材料的標準試件試驗所得的材料性能,一般說來,不等同于結(jié)構(gòu)中實際的材料性能,有時兩者可能有較大的差別。例如,材料試件的加荷速度遠超過實際結(jié)構(gòu)的受荷速度,致使試件的材料強度較實際結(jié)構(gòu)中偏高;試件的尺寸遠小于結(jié)構(gòu)的尺寸,致使試件的材料強度受到尺寸效應(yīng)的影響而與結(jié)構(gòu)中不同;有些材料,如混凝土,其標準試件的成型與養(yǎng)護與實際結(jié)構(gòu)并不完全相同,有時甚至相差很大,以致兩者的材料性能有所差別。所有這些因素一般習慣于采用換算系數(shù)或函數(shù)來考慮,從而結(jié)構(gòu)中實際的材料性能與標準試件材料性能的關(guān)系可用下式表示:
由于結(jié)構(gòu)所處的狀態(tài)具有變異性,因此換算系數(shù)或函數(shù)也是隨機變量。
6.1.4 材料強度標準值一般取概率分布的低分位值,國際上一般取0.05分位值,本標準也采用這個分位值確定材料強度標準值。此時,當材料強度按正態(tài)分布時,標準值為
當按對數(shù)正態(tài)分布時,標準值近似為
式中、及分別為材料強度的平均值、標準差及變異系數(shù)。
當材料強度增加對結(jié)構(gòu)性能不利時,必要時可取高分位值。
6.1.5 巖土性能參數(shù)的標準值當有可能采用可靠性估值時,可根據(jù)區(qū)間估計理論確定,單側(cè)置信界限值由式求得,式中為學(xué)生氏函數(shù),按置信度1-和樣本容量確定。
6.2 幾何參數(shù)
6.2.1 結(jié)構(gòu)的某些幾何參數(shù),例如梁跨和柱高,其變異性一般對結(jié)構(gòu)抗力的影響很小,設(shè)計時可按確定量考慮。
7 結(jié)構(gòu)分析和試驗輔助設(shè)計
7.1 一般規(guī)定
7.1.1~7.1.3 結(jié)構(gòu)分析是確定結(jié)構(gòu)上作用效應(yīng)的方法,結(jié)構(gòu)上的作用效應(yīng)是指在作用影響下的結(jié)構(gòu)反應(yīng),包括構(gòu)件截面內(nèi)力(如軸力、剪力、彎矩、扭矩)以及變形和裂縫。
在結(jié)構(gòu)分析中,宜考慮環(huán)境對材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)性能的影響,如濕度對木材強度的影響,高溫對鋼結(jié)構(gòu)性能的影響等。
7.2 結(jié)構(gòu)模型
7.2.1 建立結(jié)構(gòu)分析模型一般都要對結(jié)構(gòu)原型進行適當簡化,考慮決定性因素,忽略次要因素,并合理考慮構(gòu)件及其連接,以及構(gòu)件與基礎(chǔ)間的力—變形關(guān)系等因素。
7.2.2 一維結(jié)構(gòu)分析模型適用于結(jié)構(gòu)的某一維尺寸(長度)比其他兩維大得多的情況,或結(jié)構(gòu)在其他兩維方向上的變化對結(jié)構(gòu)分析結(jié)果影響很小的情況,如連續(xù)梁;二維結(jié)構(gòu)分析模型適用于結(jié)構(gòu)的某一維尺寸比其他兩維小得多的情況,或結(jié)構(gòu)在某一維方向上的變化對分析結(jié)果影響很小的情況,如平面框架;三維結(jié)構(gòu)分析模型適用于結(jié)構(gòu)中沒有一維尺寸顯著大于或小于其他兩維的情況。
7.2.4 在許多情況下,結(jié)構(gòu)變形會引起幾何參數(shù)名義值產(chǎn)生顯著變異。一般稱這種變形效應(yīng)為幾何非線性或二階效應(yīng)。如果這種變形對結(jié)構(gòu)性能有重要影響,原則上應(yīng)與結(jié)構(gòu)的幾何不完整性一樣在設(shè)計中加以考慮。
7.2.5 結(jié)構(gòu)分析模型描述各有關(guān)變量之間物理上、或經(jīng)驗上的關(guān)系。這些變量一般是隨機變量。計算模型一般可表達為:
式中 —— 模型預(yù)測值;
—— 模型函數(shù);
(=1,2,…,n) —— 基本變量。
如果模型函數(shù)是完整、準確的,變量(=1,2,…,n)值在特定的試驗中經(jīng)量測已知,則結(jié)果可以預(yù)測無誤;但多數(shù)情況下模型并不完整,這可能因為缺乏有關(guān)知識,或者為設(shè)計方便而過多簡化造成的。模型預(yù)測值的試驗結(jié)果可以寫成如下:
式中(=1,2,…,n)為有關(guān)參數(shù),它包含著模型不定性,且按隨機變量處理。在多數(shù)情況下其統(tǒng)計特性可通過試驗或觀測得到。
7.3 作用模型
7.3.1 一個完善的作用模型應(yīng)能描述作用的特性,如作用的大小、位置、方向、持續(xù)時間等。在有些情況下,還應(yīng)考慮不同特性之間的相關(guān)性,以及作用與結(jié)構(gòu)反應(yīng)之間的相互作用。
在多數(shù)情況中,結(jié)構(gòu)動態(tài)反應(yīng)是由作用的大小、位置或方向的急劇變化所引起的。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度或抗力的突然改變,亦可能產(chǎn)生動態(tài)效應(yīng)。當動態(tài)性能起控制作用時,需要比較詳細的過程描述。動態(tài)作用的描述可以時間為主或以頻率為主給出,依方便而定。為描述作用在時間變化歷程中的各種不定性,可將作用描述為一個具有選定隨機參數(shù)的時間非隨機函數(shù),或作為一個分段平穩(wěn)的隨機過程。
7.4 分析方法
7.4.1~7.4.2 當結(jié)構(gòu)的材料性能處于彈性狀態(tài)時,一般可假定力與變形(或變形率)之間的相互關(guān)系是線性的,可采用彈性理論進行結(jié)構(gòu)分析,這種情況下,分析比較簡單,效率也較高;而當結(jié)構(gòu)的材料性能處于彈塑性狀態(tài)或完全塑性狀態(tài)時,力與變形(或變形率)之間的相互關(guān)系比較復(fù)雜,一般情況下都是非線性的,這時宜采用彈塑性理論或塑性理論進行結(jié)構(gòu)分析。
7.4.3 結(jié)構(gòu)動力分析主要涉及到結(jié)構(gòu)的剛度、慣性力和阻尼。動力分析剛度與靜力分析所采用的原則一致。盡管重復(fù)作用可能產(chǎn)生剛度的退化,但由于動力影響,亦可能引起剛度增大。慣性力是由結(jié)構(gòu)質(zhì)量、非結(jié)構(gòu)質(zhì)量和周圍流體、空氣和土壤等附加質(zhì)量的加速度引起的。阻尼可由許多不同因素產(chǎn)生,其中主要因素有:
(a) 材料阻尼,例如源于材料的彈性特性或塑性特性;
(b) 連接中的摩擦阻尼;
(c) 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件引起的阻尼;
(d) 幾何阻尼;
(e) 土壤材料阻尼;
(f) 空氣動力和流體動力阻尼。
在一些特殊情況下,某些阻尼項可能是負值,導(dǎo)致從環(huán)境到結(jié)構(gòu)的能量流動。例如疾馳、顫動和在某些程度上的游渦所引起的反應(yīng)。對于強烈地震時的動力反應(yīng),一般需要考慮循環(huán)能量衰減和滯回能量消失。
7.5 試驗輔助設(shè)計
7.5.1~7.5.2 試驗輔助設(shè)計(簡稱試驗設(shè)計)是確定結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力、材料性能、巖土性能、以及結(jié)構(gòu)作用和作用效應(yīng)設(shè)計值的方法。該方法以試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計評估為依據(jù),與概率設(shè)計和分項系數(shù)設(shè)計概念相一致。在下列情況下可采用試驗輔助設(shè)計:
1 規(guī)范沒有規(guī)定或超出規(guī)范適用范圍的情況;
2 計算參數(shù)不能確切反映工程實際的特定情況;
3 現(xiàn)有設(shè)計方法可能導(dǎo)致不安全或設(shè)計結(jié)果過于保守的情況;
4 新型結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)、新材料的應(yīng)用或新設(shè)計公式的建立;
5 規(guī)范規(guī)定的特定情況。
對于新技術(shù)、新材料等,在工程應(yīng)用中特別慎重,可能還有其他政策和規(guī)范要求,也應(yīng)遵守。
8 分項系數(shù)設(shè)計方法
8.1 一般規(guī)定
8.1.1 盡管概率極限狀態(tài)設(shè)計方法全部更新了結(jié)構(gòu)可靠性的概念與分析方法,但提供給設(shè)計人員實際使用的仍然是分項系數(shù)設(shè)計表達方式,它與設(shè)計人員長期使用的表達形式相同,從而易于掌握。
概率極限狀態(tài)設(shè)計方法必須以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),考慮到對各類建筑結(jié)構(gòu)所具有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)在質(zhì)與量二個方面都很有很大差異,在某些領(lǐng)域根本沒有統(tǒng)計數(shù)據(jù),因而規(guī)定當缺乏統(tǒng)計數(shù)據(jù)時,可以不通過可靠指標,直接按工程經(jīng)驗確定分項系數(shù)。
8.1.2 規(guī)定了各種基本變量設(shè)計值的確定方法。
1 作用的設(shè)計值一般可表示為作用的代表值與作用的分項系數(shù)的乘積。對可變作用,其代表值包括標準值、組合值、頻遇值和準永久值。組合值、頻遇值和準永久值可通過對可變作用標準值的折減來表示,即分別對可變作用的標準值乘以不大于1的組合值系數(shù)、頻遇值系數(shù)和準永久值系數(shù)。
建筑結(jié)構(gòu)按不同極限狀態(tài)設(shè)計時,在相應(yīng)的作用組合中對可能同時出現(xiàn)的各種作用,應(yīng)采用不同的作用設(shè)計值,見下表:
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