JTG 2120-2020标准规范下载简介

JTG 2120-2020 公路工程结构可靠性设计统一标准.pdf

g(x*，x2, %,) + (μx; =x; 6 +5) 冶ax, β= ag Pxx x,x x, ax, Pxx; x; (i=l,2,... ag Px1 x, xx ax ax

式中：PxX:x 当量正态化变量X'与X的相关系数，可近似取变量X，与X，的相关系 数PX;X,

C.3.1本节可靠度校准方法适用于杆系结构或构件，其他结构可参照执行

DB51／T 2189-2016 含钒热轧带肋抗震钢筋 技术条件.pdf结构可靠性设计统一标准（JTG2120一2020

选取的结构或构件应具有代表性

βav = 2w: β =

1结构上的同种作用采用相同的作用分项系数，不同的作用采用各自的作用分项 系数。 2不同种类的构件采用不同的抗力分项系数，同一种构件在任何可变作用下，抗 力分项系数不变。 3对各种构件在不同的作用效应比下，按所选定的作用分项系数和抗力系数进行 设计，使所得的可靠指标与目标可靠指标β具有最佳的一致性。 C.4.3结构或构件设计表达式中的分项系数可采用优化方法和设计值方法确定。并 应符合下列规定： 1优化方法应按下列步骤进行： 1)选定代表性的结构或构件（或破坏方式）、一个永久作用和一个可变作用组成的 简单组合（如桥梁自重+汽车荷载和常用的作用效应比（可变作用效应标准值与永久作

中： Ga，Qid，Ra——分别为永久作用、可变作用和结构抗力的设计值； Gk，Qk，Rk——分别为永久作用、可变作用和结构抗力的标准值； (·),F(·),FR(·) 分别为永久作用、可变作用和结构抗力随机变量 率分布函数的反函数：

c=kc(1+αcocβ）

公路工程结构可靠性设计统一标准（JTG2120—2020

式中：kc，ko,，ko，kr— 分别为永久作用、主导可变作用、第个非主导可变作用和 结构抗力随机变量平均值与标准值的比值； c,Q,Q:,OR 分别为永久作用、主导可变作用、第个非主导可变作用和 结构抗力随机变量的变异系数； 第i个非主导可变作用随机变量设计基准期内的时段数

1本标准执行严格程度的用词，采用下列写法： 1）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”； 2）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”； 3)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”； 4）表示有选择在一定条件下可以这样做的用词采用“可”

2引用标准的用语采用下列写法： 1）在标准总则中表述与相关标准的关系时，采用“除应符合本标准的规定外，尚应 符合国家和行业现行有关标准的规定”。 2）在标准条文及其他规定中，当引用的标准为国家标准和行业标准时，表述为“应 符合《××××××》×××)的有关规定”。 3）当引用本标准中的其他规定时，表述为“应符合本标准第×章的有关规定”、“应 符合本标准第×.×节的有关规定”、“应符合本标准第×.×.×条的有关规定”或“应按

《公路工程结构可靠性设计统一标准》

《公路工程结构可靠性设计统一标准》

(JTG 2120—2020）

（JTG2120—2020

1.0.1制定《公路工程结构可靠性设计统一标准》（JTG2120一2020）是为了协调统一 各类公路工程结构设计的基本原则、基本要求和基本方法，使各类公路工程结构能够满 足确保人的生命和财产安全，并符合国家技术经济政策的要求。此外，本标准提出了公 路工程结构要符合可持续发展的要求，这就要求公路工程的建设要从经济、环境、社会 等三方面对规划设计、施工建造和运营管理进行全过程控制

1.0.2本条规定的适用范围中，在公路桥涵和路面基础上，增加了公路隧道结构、 地基基础，并在后续章节中作了专门的规定。其中增加隧道结构和地基基础是考虑到 《公路隧道设计细则》（JTG/TD70一2010）、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 3363一2019）已经引人了分项系数设计法，并且相关规范也将逐步过渡到概率极限状态 设计法，从行业规范体系协调的角度考虑纳人了这两类结构。 公路工程的其他结构，如挡土墙、路基、护栏等，没有提出专门规定，还有待于进 步研究并得到相应成果支撑后，才可逐步纳入本标准。

.0.4可靠性设计方法是工程结构设计的发展方向，本标准作为编制公路工程结 范的指导性文件，为各类公路工程结构设计规范制定了一个共同遵守的准则，可使

公路工程结构可靠性设计统一标准（JTG2120—2020）

本章仅将本标准出现的、需要明确定义的术语列出，有关公路工程专业 通用不 吾没有编人。 术语的解释，其中有部分是国际公认的，如极限状态等，但大部分则是概括性的含 义，并非国际或国家公认的。术语的英文名称不是标准化名称，仅供引用时参考。 本章符号按有关结构可靠性、作用及作用效应、材料性能和几何参数等几部分列 出，这些符号的主体符号是按现行国家标准的规定采用的；当现行国家标准无统一规定 时，则按习惯采用。本标准应用的符号没有被全部列出，本章只列出一些主要的。

3.1.2公路工程结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性，本条规定的第1款、 第4款是对结构安全性的要求，第2款是对结构适用性的要求，第3款是对结构耐久性 的要求。 能承受规定的各类作用及其组合，主要指在设计考虑的作用和组合工况下，结构和 构件的响应满足规定的要求，且具有规定的可靠指标。 对于公路桥梁而言，正常使用中的超载车辆是非正常的，超载情况下，桥梁能保证 良好使用性能的概率将大大降低。 正常维护除了日常的养护外，还包括必要的管理、监测、加固等工作，这是保证桥 梁持续、耐久正常使用的重要基础。 公路桥梁一般处于复杂的运营环境中，既承受车辆通行、车船撞击等社会性随机荷 载，也承受地震、风雨、洪水、温差等自然作用。实际中可能承受的各类作用值也大小 不一。设计考虑的偶然作用是指设计中经过计算分析的偶然作用值，在此作用下，桥梁 等结构的破坏模式需在设计考虑和控制范围内，如设计中采取措施防止桥梁的连续倒塌 和倾覆。

3.2.1破坏后果主要指危及人的生命安全、造成经济损失、对社会或环境产生影响 等。表中适用对象主要指公路桥涵主体结构，对诸如桥梁防撞护栏等附属设施，其安全 级要与结构主体协调，并考虑结构所处的位置，尽可能减小破坏后果。 3.2.2隧道结构的安全等级的相关规定主要适用于隧道支护及洞门等主体结构

可地汉： 当不得已时可以根据实际情况在整体安全等级的基础上进行适当调整，为了避免同一路 线技术等级相差过大，规定调整不超过一级。对于桥隧工程而言，同一工程中存在诸多 构件，其中包括重要或次要构件，这些构件可在主体结构安全等级的基础上进行适当调 整，出于对结构整体安全性协调的考虑，规定调整的幅度不超过一级

结构可靠性设计统一标准（JTG2120—2020

3.3.1目标可靠指标是度量结构可靠性的数值指标，国内外相关工程普遍将目标可 靠指标作为结构设计安全性的度量。目标可靠指标可根据校准法、现有标准以及工程经 验和经济优化原则判断确定。 对于现行标准尚未规定目标可靠指标的公路工程结构，在编制可靠性设计标准时可 采用校准法并结合工程经验加以确定，校准法就是根据各基本变量的统计参数和概率分 布类型，运用可靠度计算方法，揭示以往标准隐含的可靠度，以此作为确定目标可靠指 标的主要依据。这种方法总体上承认了以往标准的设计经验和可靠度水平，同时考虑了 源于客观实际的调查统计分析资料，是比较现实和稳妥的。 对于现行标准规定了目标可靠指标的公路工程结构，在设计标准制定时可依据标准 确定的目标可靠指标，也可根据工程经验对规定的可靠指标进行适当调整。

计规范》（JTGD40一2011）的相关规定。对于多设计指标的沥青路面结构，表3.3.2 目标可靠指标是适用于整个路面结构，确定单一设计指标的目标可靠指标需综合考 指标的相关性，以及对结构、使用性能的影响程度。

3.3.4公路工程结构正常使用极限状态设计的可靠性，由于影响因素

3.3.4公路工程结构正常使用极限状态设计的可靠性，由于影响因素比较复杂， 缺乏足够可靠的统计资料，目前国内外研究得都还不够，各类公路工程结构正常使 限状态目标可靠指标的具体取值未来有待于进一步研究确定。

3.4.2~3.4.4《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153一2008）对公路工程结构 的设计使用年限提出了明确要求，其设计使用年限的分级标准是在总结以往实践经验， 考虑设计、施工和维护的难易程度，以及结构一旦失效所造成的经济损失和对社会、环 竟的影响基础上确定的。桥涵、隧道和路面的设计使用年限参照了《公路工程技术标 准》（JTGB01一2014）的规定，考虑了公路功能、技术等级、结构重要性、养护维修等 因素。

构的勘察、设计、施工、使用和养护以及所涉及的材料和构件，是整个工程相互关联的 各个实施部分，也是结构可靠度的保证条件，因此需要对上述各个部分都进行质量管理 和控制。

结构可靠性设计统一标准（JTG2120一2020）

4.1.1按本标准第3.1.2条的规定，公路工程结构需满足的各项功能要求，归结为 结构的安全性、适用性和耐久性。前者属于承载能力极限状态，后两者统属于正常使用 极限状态。承载能力极限状态关系到结构的破坏和安全问题，例如桥梁结构整体或局部 是否跨塌、失稳，构件或连接是否破坏，路面是否疲劳断裂等。正常使用极限状态涉及 结构的工作条件和性能，例如桥梁结构的变形或振动是否过大，构件裂缝是否过宽，路 面的不平整度是否过大等，这些现象并不引起结构的破坏，不造成生命和财产的严重损 失，但使结构使用舒适性降低，会造成结构的损伤，进而影响结构的设计使用年限。

四种设计状况。 持久状况是指结构的使用阶段。这个阶段持续的时间很长，一般取与设计使用年限 相同的时间。在这期间结构可能承受的作用，结构设计时均需加以考虑。 短暂状况所对应的是结构的施工阶段和维修阶段。这个阶段的持续时间相对于使用 阶段是短暂的，结构体系、结构所受作用等与使用阶段也不同，结构设计时要根据具体 青况而定。 偶然状况是指结构可能遇到的异常状况，如撞击、火灾、爆炸等。这种状况出现的 概率极小，且持续的时间极短。结构在极短时间内承受的作用以及结构可靠度水平等在 没计中都需特殊考虑。 地震作用是一种特殊的偶然作用，与撞击等偶然作用相比，地震作用能够统计并有 统计资料，可以确定其标准值。而其他偶然作用无法通过概率的方法确定其标准值，因 此，两者的设计表达式是不同的

4.2.2公路工程结构的四种设计状况，由于所对应的结构体系、所处环境等有所 ，所以设计时采用的结构计算模式、承受的作用和材料性能的取值以及结构的可靠 平等方面也都是不同的。各类结构要根据各自的具体条件分别加以确定。尽管所有 都要经历施工和使用阶段，但作为设计要求，不是所有公路工程结构都考虑这四科

计状况。持久状况是结构设计的主要对象，各类结构均需考虑。但是，有些结构由于本 身的特点，或者采取一些措施，最终回避了短暂状况或偶然状况的设计

4.3.1在确定了设计状况以后，每一种设计状况还有一个极限状态设计的选择问题。 承载能力极限状态是考验结构是否完成其主要功能的能力，所有设计状况均需进行设 计；至于正常使用极限状态设计是否需要进行，要视各类结构具体情况而定，在持久设 计状况公路桥涵结构需考虑正常使用极限状态设计。 根据工程经验，地震设计状况和偶然设计状况通常只按承载能力极限状态设计，不 做正常使用极限状态设计。

4.3.2公路工程结构的承载能力极限状态设计，按可能出现的作用，将其

作用组合，即基本组合、偶然组合和地震组合。 作用的基本组合是指永久作用设计值与可变作用设计值的效应组合。这种组合用于 结构的常规设计，是所有公路工程结构都需考虑的。 作用的偶然组合是指永久作用标准值、可变作用代表值和一种偶然作用标准值的效 应组合。视具体情况有时也不考虑可变作用效应参与组合。作用偶然组合用于结构的特 殊情况下的设计，所以不是所有公路工程结构都要采用的，一些结构可只采取构造或其 他预防措施。 作用的地震组合是指永久作用标准值、可变作用代表值和地震作用标准值的效应 组合。

4.3.3参考《工程结构可靠性设计统一标准》（GB501532008）的规定，将正常使用 极限状态分为可逆和不可逆两种，其中可逆的极限状态是指超越正常使用的作用撤除 后，超越作用产生的后果可以恢复的状态，如在弹性范围内结构受临时荷载作用变形增 大，当荷载移走后，结构能够恢复到原来的变形。不可逆的使用极限状态是指当产生超 越正常使用要求的作用撤出后，超越作用产生的后果不可恢复的状态。显然，对于可逆 的和不可逆的使用状态，设计中的控制是不同的。因此，本标准中规定对于不可逆的正 常使用极限状态采用荷载标准组合，而对于可逆的正常使用极限状态则采用频遇组合和 准永久组合。

量、计算模式准确程度等诸多因素的影响。在进行结构可靠性分析时，针对所要求的结 构各种功能，把这些有关因素均作为基本变量（Xi，X2，，X,）来考虑，建立极限状 态方程。 公路工程结构在建立各自的结构可靠度模型时，依据不同结构的特点和所采用的设

可靠性设计统一标准（JTG 2

计标准，对其极限状态方程中的综合变量给予不同的含义。例如，当路面结构采用疲劳 概率模型时，其极限状态方程中相当于作用效应的综合变量，用设计基准期内预期的标 准轴载累计作用次数表示；相当于综合抗力的变量，用路面结构所能承受的标准轴载作 用次数（路面疲劳寿命）表示。 其他各类结构极限状态方程中的综合变量，各有其一定的意义。

5结构上的作用和环境影响

5.1.1作用是施加在结构上的力、位移或引起变形、约束变形的原因，其对结构的 效应都是使结构产生了内力，影响结构的使用和安全。此外，结构所处的外在环境或结 构内部的物理（如冻融）、化学（如氯化物导致的钢筋锈蚀等）作用也会影响结构的使用 和安全，也属于作用。

5.1.2引起结构反应的原因有两种截然不同的性质，一种是施加于结构上的外力， 如车辆、人群、结构自重等，它们是直接施于结构上的，称为直接作用，可用“荷载” 来概括。另一种不是以外力形式施加于结构，它们产生的效应常与结构本身特性、结构 所处环境有关，如地震、基础不均匀沉降、混凝土收缩和徐变、温度变化等，这些都是 间接作用于结构的，如果也称“荷载”，就会引起人们的误解。因此，国际上普遍把所 有引起结构反应的原因统称为“作用”，而“荷载”仅限于表达施加于结构上的直接作用。 5.1.3结构上的很多作用，如桥梁上汽车的离心力与流水压力在时间上和量值上都 是独立的，在计算结构效应和进行作用组合时，按两个独立的设计变量考虑。某些作用 在结构上同时出现且以最大值出现，如桥梁上的诸多单个车辆，可将其以车队形式作为

5.1.4作用按随时间变化分为永久作用、可变作用和偶然作用，这是结构上作用的 基本分类。 （1）桥涵的永久作用主要包括结构自重、土重和土侧压力、混凝土收缩和徐变、水 位不变的水压力、浮力、基础变位、预加应力等；隧道的永久作用包括结构自重、结构 附加荷载、围岩压力、土压力、混凝土收缩和徐变等；路面的永久荷载主要是路面材料 自重。 （2）桥涵的可变作用包括汽车荷载及其冲击力、离心力和制动力、人群荷载、汽车 荷载产生的土侧压力、风荷载、温度和湿度变化、水位变化的水压力和冰压力等；隧道 的可变作用包括汽车荷载及其产生的土压力、冲击力、温度变化的影响、灌浆压力、冻 胀力等；路面的可变作用包括汽车荷载、温度变化等。 （3）桥涵的偶然作用包括船舶撞击、泥石流等：隧道的偶然作用包括车辆撞击、落

石冲击力等；路面的偶然作用主要是落石冲击力。 固定作用包括结构自重、固定设备自重等；自由作用包括汽车荷载、人群荷载、风 荷载等。作用按空间位置变化分类是为了考虑结构上的作用按最不利布置对结构安全性 的影响，如对于连续桥梁，需考虑隔跨布置车辆引起的最大弯矩和剪力。 作用按对结构的反应分为静态作用和动态作用，静态作用包括结构自重等，动态作 用包括汽车荷载、地震等。做这样的分类是因为在进行结构分析时，需要考虑某些作用 的动力效应。把作用分为静态或动态，不在于作用本身是否有动力特性，而主要在于它 是否使结构产生不可忽略的加速度。例如，人群荷载虽是一个具有一定动力特性的荷 载，但它对桥梁产生的动力效应可以忽略不计，所以仍视为静态作用

因素。对公路桥梁的恒荷载、汽车荷载、人群荷载、汽车冲击系数、风荷载、温度作 用、路面结构交通参数等进行了大量的调查和统计分析，得到了这些作用的概率模型和 统计参数。统计分析表明，公路桥梁恒荷载服从正态分布，一般运行状态的汽车荷载可 用滤过泊松过程描述，密集运行状态的汽车荷载可用滤过韦泊过程描述，人群荷载、汽 车冲击系数、风荷载和温度作用可用平稳二项随机过程模型描述，其中荷载量值服从极 值I型分布。近年来，结合交通运输部西部项目“桥梁设计荷载与安全鉴定荷载的研 究”，对全国一些有代表性的地区和公路的汽车荷载进行调查和统计分析，汽车荷载服 从多峰分布。

5.2.2参考《工程可靠性设计统一标准》（GB50153一2008）的规定，可变作用采用四 种代表值：标准值、组合值、频遇值和准永久值，其中标准值是作用的基本代表值，其 也代表值可在标准值的基础上乘以相应的系数后确定

5.2.3作用标准值是按作用设计基准期内最大值的概率分布确定的具有较大保证率 和较小超越概率的值，保证率的大小可根据作用的特点和以往的工程经验确定；对于公 路行业特有的汽车荷载，由于这类荷载受经济、政策以及其他行业的影响，很难按照传 统的概率统计方法给出适用的标准值，因此，本标准规定这类社会性的荷载需综合考虑 后确定，根据“桥梁设计荷载与安全鉴定荷载的研究”项目成果，汽车荷载标准值的确定 方法包括规环比法、历史经验法、法律法规法和概率统计法，最终汽车荷载标准值需在 上述四种方法综合分析的基础上制定，其中规范环比法可用于标准取值范围的确定，利 用历史经验法明确标准确定的方法，概率统计法可了解现行标准的适应情况，最后结合 法律法规、标准规范的协调衔接以及相关社会影响，来综合确定汽车荷载的标准值。当 有两个或两个以上可变作用在结构上同时考虑时，由于所有可变作用同时达到其单独出 现时可能达到的最大值的概率很小，因此结构按承载能力极限状态设计时，除主导作用

需采用标准值作代表值外，其他伴随的作用采用主导作用出现时段内的最大值，即以小 于其标准值的组合值来代表。 当结构按正常使用极限状态的要求进行设计时（例如要求控制结构的变形、局部损 坏环以及振动时），要从不同的要求出发，来选择不同的作用代表值；目前规范提供的除 标准值和组合值外，还有频遇值和准永久值。频遇值是代表某个约定条件下不被超越的 作用水平（例如在设计基准期内被超越的总时间与设计基准期之比规定为某个较小的比 率），或被超越的频率限制在规定的频率内的作用水平。准永久值是代表作用在设计基 准期内经常出现的水平，即其持久性部分，当对持久性部分无法定性时，也可以按频遇 值定义，在设计基准期内被超越的总时间与设计基准期之比规定为某个较大的比率来 确定。 一般近似认为永久作用（如恒荷载）在设计基准期内是不变的，它的代表值只有 个，即标准值。可变作用按其在随机过程中出现的持续时间或次数的不同，根据不同的 设计状况和极限状态，取标准值、组合值、频遇值和准永久值作为代表值

5.2.4偶然作用是指在设计使用年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持

5.2.4偶然作用是指在设计使用年限内不一定出现，而一且出现其量

5.2.5地震是地球内部板块活动、能量释放的结果。从古至今已有大量的文字和数 据记录，结合这些资料和地质情况，通过地震危险性分析，确定得到不同地区地震强度 的概率分布。《中国地震动参数区划图》（GB18306一2015）给出了重现期475年不同地 区地震的基本烈度和地面峰值加速度，该基本烈度和地面峰值加速度可作为桥梁抗震设 计的基本参数。对于其他的抗震要求，如要求结构不跨塌，需采用其他重现期提出更高 的地震强度标准。

5.2.8根据荷载历程，采用雨流计数法或蓄水池法，结构疲劳作用可转换为表示荷 载变程与循环次数关系的荷载频谱：也可将荷载频谱归并为单一的疲劳荷载模型。将疲 劳荷载在结构、连接或构造细节的应力影响线上最不利加载，可获得疲劳关键部位的应 力频谱，用于疲劳设计和计算。

5.3.1隧道为地下结构，其作用与周边环境条件密切相关，如地形条件、地质条件、 下水赋存状况、周边构筑物分布状况、施工工序与工艺等等，因此隧道结构的作用需 根据所处建设条件综合确定。鉴于地下结构作用的不确定性，目前人们对地下结构的作 用规律认识有限，特别是对条件复杂及结构形状特殊的隧道。对于地质复杂的隧道，建 议通过专题研究确定隧道荷载作用的性质、大小及分布。

结构可靠性设计统一标准（JTG2120一2020

要求其标准值的保证率达到95%；围岩变形压力在深埋软弱围岩地段较大，但 通过合理的设计及施工工序予以降低，使其不成为真正的荷载，因此要求其标准值 证率达到85%；围岩弹性抗力是对隧道结构安全稳定有利的一种作用，取值不宜 因此，其标准值的保证率达到50%即可

5.3.4作用于隧道结构之上的外水压力一般情况下按永久荷载考虑，但是对于地下 水、洪水或潮汐引起的水压力，有时会出现较大范围的波动，以致实际水位比永久荷载 取值（95%保证率）高出很多，此时高出部分可按可变作用考虑。对于山岭隧道，设计 地下水压力与可能出现值相比差距非常大，如果按可能出现值进行设计将造成隧道支护 费用大幅提高，此时也可仅针对可能出现的高水压力按偶然作用考虑，进行强度校核 即可

5.3.5爆炸作用、岩爆冲击及落石冲击等偶然作用一般不会出现，一旦出现可能对 吉构设计影响较大。如爆炸荷载可以达到100kPa，岩石岩爆冲力可达到1000kN以上， 客石冲击荷载总量可达到上万千牛。为了保证结构在偶然荷载作用下的可靠性，需利用 其设计值进行结构安全性验算，其值可根据分析计算或工程经验综合确定，也可根据有 关标准的专门规定确定。

5.3.6隧道对地震作用的抵抗能力较强，但是对于洞口浅埋地段、软弱围岩地段」

5.3.6隧道对地震作用的抵抗能力较强，但是对于洞口浅理地段、软弱围岩地段 层破碎带、洞室形状或支护结构突变地段容易出现地震破坏。我国是地震多发国， 对隧道的破坏要引起充分重视。地震作用按现行《公路工程抗震设计规范》（JTGB02 规定取用。

5.5.1环境作用是指外界环境和结构内部环境对结构材料性能或结构整体性能的作 用效应。环境影响可以具有机械的、物理的、化学的或生物的性质，并且有可能使结构 为材料性能随时间发生不同程度的退化，向不利方向发展，从而影响结构的安全性和适 用性。

关系的，在多数情况下涉及化学和生物的损害。现行设计规范考虑环境作用的一种做法 是根据结构所处的环境条件和材料特点直接加以规定，如对于腐蚀环境中的钢筋混凝土 吉构，规定混凝土的最小等级、最小水灰（胶）比和最小混凝土保护层厚度等。虽然这 些规定主要是根据经验做出的，第5.5节也没有做出太多的规定，但环境作用的研究和 未来考虑环境作用的设计正向着定量方法发展，如对海洋环境中的钢筋混凝土结构，已 经提出了多入预测氯离子扩散和钢筋锈蚀的模型，一些耐久性标准或规范也开始使用这 些模型，欧洲的Eurocode还提出了基于可靠度理论的实用设计表达式的耐久性设计方法。 提高结构抗环境作用能力最好的方法是使结构具有“天生”的抵抗能力，这是效果 最好且最为经济的方法。对于常用的混凝土结构，基本措施包括优选结构材料、采用较 小的水灰比、掺加掺合料、增大混凝土保护层厚度；附加措施包括使用涂层钢筋、阴极 呆护、电化学除氯等。其他结构也各有不同的基本措施和附加措施。

6材料和岩土的性能及结构的儿何参量

6.1材料和岩土的性能

材料性能实际上是随时间变化的，如混凝土、路面材料、土工合成材料的强 为了简化起见，各种材料性能仍作为与时间无关的随机变量来考虑，而性能随 化一般通过引进换算系数来估计。

fsr = Ko fsne

式中：fstr一结构中实际的材料性能； K—换算系数或函数; fspe—标准试件试验所得的材料性能。 由于结构所处的状态具有变异性，因此换算系数或函数K。也是随机变量

6.1.4现有的调研分析结果表明，公

绝正态分布或者对数正态分布。 材料强度标准值一般取概率分布的低分位值，对公路桥隧等结构材料强度标准值 上一般取0.05分位值，此时，当材料强度按正态分布时，标准值为：

当按对数正态分布时，标准值近似为：

μ一材料强度平均值； Qf材料强度标准差； 8一材料强度变异系数。 当材料强度增加对结构性能不利时，必要时可以取高分位值。 6.1.5公路工程中岩土各性能指标以及地基和桩的承载力等，首先要尽最大可能通 过原位测试、室内试验等直接方法确定。当采用直接方法确定有困难时，才选择间接方 法确定。 6.1.6调研分析结果表明：岩土的物理与变形参数（如含水率w、孔隙比e、重度、 压缩指数C。、固结系数C等），以及强度指标（如土的不排水抗剪强度c.、黏聚力c、 内摩擦角的正切值tang、单轴抗压强度等）基本上都服从正态分布或者对数正态分 布。因此，公路工程中岩土性能的概率分布也可以采用正态分布或对数正态分布形式。 岩土性能参数的标准值当有可能采用可靠性估值时，可以根据区间估计理论确定 （n 本容量几确定。 岩土材料性能参数的取值：当作为荷载计算参数时，可以取其概率分布的0.5分位 值，当作为强度计算参数时取其概率分布的0.05分位值，这一点在岩土勘察中要重视

u材料强度平均值； Q—材料强度标准差； S一材料强度变异系数。 当材料强度增加对结构性能不利时，必要时可以取高分位值

过原位测试、室内试验等直接方法确定。当采用直接方法确定有困难时，才选折 法确定，

6.2.1结构的某些几何参量，例如桥跨、墩高等，其变异性一般对结构抗力的影 小，设计时可以按确定量考虑。

星结构可靠性设计统一标准（JTG2120—2020）

DG／TJ08-2038-2021 建筑围护结构节能现场检测技术标准.pdf7结构分析与试验辅助设计

7.1.1~7.1.3结构分析一般用数值计算完成，特别重大或构造特殊的结构，必要时 配以局部或整体的结构试验。结构的作用效应是指在作用影响下的结构反应，包括构件 截载面内力（如轴力、剪力、弯矩、扭矩）、变形和裂缝。环境对材料、构件和结构的性 能会产生影响、如高温对钢结构性能的影响等，通常在结构分析中考虑。

7.2.3结构分析模型描述各有关变量之间在物理上或经验上的关系。这些变量一般 是随机变量。计算模型一般可表达为：

是随机变量。计算模型一般可表达为：

Y=f(X,, X2, "", X,)

X(i=1JCT2317-2015 喷涂橡胶沥青防水涂料，2，."，n)一变量。 如果模型函数f（·）是完整、准确的，变量X（i=1，2，，n）值在特定的试验中 经量测已知，则结果Y可以预测无误；但多数情况下模型并不完整，这可能因为缺乏 有关知识，或者为设计方便而过多简化造成的。模型预测值的试验结果y可以写成 如下：

=f"(X,X2，.,X,;,02，..,on)

下可通过试验或观测得到。