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GB50199-2013 水利水电工程结构可靠性设计统一标准.pdf

计算求得。 当作用与其效应按线性关系考虑时·作用组合的效应是结构 上几种同时出现的作用分别产生的作用效应的叠加。各种水工结 构上作用效应的组合·应按照实际可能同时发生的各种作用.以它 们的效应进行组合。有些作用对一些结构是重要的，而对另一些 结构可能不重要.例如温度作用，对拱坝是重要的·必须考虑它对 拱坝整体应力的影响：而对分段式混凝土重力坝，一般主要考虑其 对项体施工期应力的影响又如冰压力与浪压力不同时发生，不 应考虑其组合。对于拱坝，水压力与温降组合对结构某此部位不 利，水压力与温升组合对结构的其他部位不利。因此，应取各部位 的最不利情况进行组合。 4.3.3保留原标准相关条文。基本组合是按承载能力极限状态 设计时.永久作用与可变作用的组合。当作用与效应按线性关系 考虑时，作用组合的效应即为各作用效应的组合，亦即按各作用效 应的线性叠加。 偶然作用是按承载能力极限状态设计时·永久作用、可变作用 与一种偶然作用的组合。同样，作用组合与效应按线性关系考虑 时，作用组合的效应即可由各种作用效应叠加而得。 水工建筑物的偶然作用，通常考校核洪水位下的水压力和 也震作用。大型水利水电工程的挡水建筑物，除按一般水利水电 厂程那样考设计地震作用外，还应保证校核地震作用下的安全 生。设计地震作用和校核地震作用均属偶然作用。 水利水电程的丁程量一般均较大，施工条件复杂·受气温 共水等影响大，工期长·结构物常常在施工的过程中尚木形成整体 就要承受一定的作用。例如混凝拱坝施工时·常分成纵，横缝浇 筑·在术进行接缝灌浆形成整体前要分块挡水·坝体自重直接传至 基岩，有时因有倒悬而起不利应力。钢筋混凝王护珀·当检修 时，护坦上的水全部抽干，而底板上浮力及渗透压力仍然存在·这 羊对抗浮稳定不利。施工、检修应作为短暂设计状况，考虑永久作

计算求得。 当作用与其效应按线性关系考虑时·作用组合的效应是结构 上几种同时出现的作用分别产生的作用效应的叠加。各种水工结 构上作用效应的组合·应按照实际可能同时发生的各种作用.以它 们的效应进行组合。有些作用对一些结构是重要的，而对另一些 结构可能不重要·例如温度作用，对拱坝是重要的·必须考虑它对 拱坝整体应力的影响：而对分段式混凝土重力坝，一般主要考虑其 对坝体施工期应力的影响。义如冰压力与浪压力不同时发生，不 应考虑其组合。对于拱坝，水压力与温降组合对结构某此部位不 利，水压力与温升组合对结构的其他部位不利。因此，应取各部位 的最不利情况进行组合

用和可变作用组合的效应。 偶然作用在设计基准期内出现的概率很小，两种偶然作 时发生的概率更小，因此GB／T 12085.11-2022 光学和光子学 环境试验方法 第11部分：长霉.pdf，偶然组合只考虑一种偶然作用与永 用和可变作用进行组合

4.3.6保留原标准相关条文。基本变量是影响结构可靠度的各

4.3.6保留原标准相关条文。基本变量是影响结构可靠

水工结构的基本变量有：各种作用·如水压力，渗透水压力、外 水压力、泥沙压力、地震作用、温度作用等：各种材料（包括人工材 料、岩、土材料）、地基、围岩的物理力学性能，如强度、弹性模量、容 重、泊松比等；结构的儿何尺寸，如截面尺寸、钢筋保护层厚度、钢 筋断面积等。 计算模式不定性对结构可靠度有所影响，是结构极限状态设 计式中应予考虑的随机变量。在以综合作用效应或结构综合抗力 作为其本变量时计算模式不定性已在其中有所考虑

裂度等。在进行结构可靠度分析或规范校准时，为了简化极限状 态方程，避免极限状态方程形成高次非线性，可采用综合抗力和综 合作用效应。这种由若干基本变量组合的综合变量，可采用误差

传递法来推求其统计参数，当其概率分布为正态或对数正态时 直接计算出结构或结构构件的可靠指标

4.3.9保留原标准相关条文。功能函数是描述结构设计功

本变量（包括附加变量）的函数

根据结构设计预定的功能，由作用、结构材料（包括人工材料 和岩、土材料）、地基、围岩性能、几何参数、计算模式不定性等建立 可以计算结构功能的函数：

Z = g(XX..,X,

当Z>0时，结构处于可靠状态；Z<0时.结构处于失效状态； Z一0时.结构处于极限状态。 由于结构完成的功能不同，可组成不同的功能函数·从而也可 以有许多不同的极限状态方程。 4.3.10极限状态方程是以各有关基本变量（包括附加变量）为参 数，表现结构或结构构件处于极限状态时的关系式。 4.3.12保留原标准相关条文。可靠指标是度量结构可靠性的 种数量指标。它是标准正态分布反函数在可靠概率处的函数值 可靠概率是结构或结构构件能够完成预定功能的概率值。失效概 率是结构或结构构件不能完成预定功能的概率。 本标准中所指的结构可靠度是结构在设计使用年限内·在持 久设计状况、短暂设计状况和偶然设计状况下，具有的各种规定功 能的可靠度。 结构可靠概率Ps常是一个很接近1的数值，如0.99999或 0.999等，而结构失效概率P又是一个很小的数值，如0.00001 等，使用很不方便，因此以“可靠指标”作为评价或衡量结构可靠度 水平的定量依据，并以符号β表示它与失效概率P有如下关系：

表6是可靠指标β与可靠概率ps、失效概率pr的对照表

表6可靠指标β与可靠概率P.、失效概率p.的对照表

总及直标可靠指标建议值

：类别号1表示按太平湾水电站混凝土统计资料可靠度分析结果：类别 按全国混凝土覆盖80%批点数据可靠度分析结果：类别号3表示按全国合格 水平混凝土统计资料可靠度分析结果：β表示第一类破坏（延性破环）可靠指 宗表示第二类破坏（脆性破坏）可靠指标：B表示总体可靠指标，

表8混凝土重力坝坝基抗滑稳定和抗压强度设计可靠度 分析结果汇总及目标可靠指标院建议值

文乡 碾压式王石项坝坡抗滑稳定可靠度校准分析结果 及目标可靠指标B的取值建议

王一0为假定滑模之间的作用力为水平，3≠0为假定滑模之间的作用力平 于坡面或坡面与楔体斜面的平均坡度

我国工民建与港口工程结构持久设计状况承载能力极 的结构设计可靠指标如表11所示

表I工民建与港口工程结构持久设计状况承载能力 极限状态的结构设计可靠指标B值

是指施加在结构上的集中力或分布力，习惯上常称为荷载：不以力 的形式出现在结构上的作用，归类为间接作用，它们都是引起结构 外加变形和约束变形的原因，例如地面运动（地震）、基础沉降、材 料收缩、温度变化等。无论是直接作用还是间接作用，都将使结构 产生作用效应，诸如应力、内力、变形、裂缝等。 我国工程界习惯于把上述直接作用和间接作用统称为“荷 载”。根据国际标准《结构可靠性总原则》ISO2394：1998、欧洲规 范《结构设计基础》EN1990：2002以及现行国家标准《工程结构 可靠性设计统一标准》GB50153一2008规定，将各种荷载统称为 作用。 5.1.2作用按随时间的变化分类是作用最主要的分类，它直接关 系到作用变量概率模型的选择，而且按各类极限状态设计时，所采 用的作用代表值一般与其出现的持续时间长短有关。 永久作用是在设计所考虑的时期内始终存在，且其量值不随 时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。永久作 用在采用随机变量概率模型来描述时，它的随机性通常表现在随 空间变异上。 可变作用是在设计使用年限内其量值随时间变化，且其变化 与平均值相比不可忽略不计的作用。可变作用的统计参数与时间 有关，故宜采用随机过程概率模型来描述，但在实用上经常可将随 机过程概率模型转化为随机变量概率模型来处理。 偶然作用是在设计使用年限内出现概率很小，或者说不一定

是指施加在结构上的集中力或分布力，习惯上常称为荷载；不以力 的形式出现在结构上的作用，归类为间接作用，它们都是引起结构 外加变形和约束变形的原因，例如地面运动（地震）、基础沉降、材 料收缩、温度变化等。无论是直接作用还是间接作用，都将使结构 产生作用效应，诸如应力、内力、变形、裂缝等。 我国工程界习惯于把上述直接作用和间接作用统称为“荷 载”。根据国际标准《结构可靠性总原则》ISO2394：1998、欧洲规 范《结构设计基础》EN1990：2002以及现行国家标准《工程结构 可靠性设计统一标准》GB50153一2008规定，将各种荷载统称为 作用。

5.1.2作用按随时间的变化分类是作用最主要的分类，它

系到作用变量概率模型的选择，而且按各类极限状态设计时，所采 用的作用代表值一般与其出现的持续时间长短有关。 永久作用是在设计所考虑的时期内始终存在，且其量值不随 时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。永久作 用在采用随机变量概率模型来描述时，它的随机性通常表现在随 空间变异上。 可变作用是在设计使用年限内其量值随时间变化，且其变化 与平均值相比不可忽略不计的作用。可变作用的统计参数与时间 有关，故宜采用随机过程概率模型来描述，但在实用上经常可将随 机过程概率模型转化为随机变量概率模型来处理。 偶然作用是在设计使用年限内出现概率很小，或者说不一定

现，而一日出现其量值很大且持续时间很短的作用。 作用按不同性质进行分类，是出于结构设计规范化的需要。 安随时间变化分类属于可变荷载的各种力素，应考它对结构可 靠性的影响：按随空间变化的分类属于自由作用（原标准中称为可 动作用）的，应考虑它在结构上的最不利位置：按结构反应特点分 类属于动态作用的，还应考虑结构的动力响应。 在选择作用的概率模型时，很多典型的概率分布的取值往往 是无界的，而实际上很多随机作用的量值由于客观条件的限制而 具有不能被超越的界限值，例如大坝的校核洪水位等。选用这类 有界作用的概率模型时，应考虑它们的这个特点，例如可采用截尾 的分布类型。 作用的其他分类，例如，当结构进行疲劳验算时，可按作用随 时间变化的低周性和高周性分类；当考虑结构徐变效应时，可按作 用在结构上持续期的长短分类。 虽然作用按时间变化分类分为永久作用、可变作用和偶然 作用三种，但是在国内外不同规范中对这三种作用分类可能有 不同的规定。例如，水压力作用，本标准作为可变作用和偶然作 用，前者是指设计条件下的水库水位对应的水压力·后者则是指 校核条件下（一般指水库在最高洪水位）对应的水压力。而国际 标准《结构可靠度设计总原则》ISO一2394、欧洲共同体《混凝土 结构共同统一规定》ECNo.2等将水压力作为永久作用和可变作 用。水工中水压力为主要作用，在早期的设计规范中的定值法 设计则将校核洪水位对应的水压力作为特殊作用，自原标准将 这时的水压力作为偶然作用以来，相继修订的各种水工结构设 计规范均已统一作为偶然作用。又如，地震作用在我国早期的 《水工建筑物抗震设计规范》SDJ10一1978规定作为特殊作用 与其他作用组合时作为特殊组合。自原标准以后相继修订的 《水工建筑物抗震设计规范》DL5073一2000及其他水工结构设 计规范中，均统一按偶然作用对待，本次修订时不再作为可型

作用。 除上述水压力和地震作用以外，本标准附录C中的各种作用 随时间变化分类情况一般均比较一致： 扬压力、动水压力、土的孔隙水压力等与坝前水位或上下游水 位、水的运动有关，且随水位的变动而变动，故作为可变作用。 泥沙压力随水库蓄水运用过程以及排沙设施运用在设计使用 年限内变动，作为可变作用；有些水库不设排沙设施，泥沙淤积随 时间增长，淤积高程逐渐提高，以致达到设计淤沙高程，可作为永 久作用。 浪压力随风速、风向和水面吹程不同而变化，作为可变作用。 风、雪、人群、堆放物品等作用，根据《建筑结构可靠度设计统 标准》GB50068规定为可变作用。 电站运行时产生的水击压力，作为可变作用

5.2.1保留原标准相关条文。永久作用对结构长时间起作用，又 称恒载，在设计基准期（T）内必然出现，其值基本不变，从而随机 过程就转化为与时间无关的随机变量，G（）=GtE［O，T，所 以样本函数的图象是平行于时间轴的一条直线。此时，作用一次 T 出现的概率力一1。 混凝土自重是水工结构的永久作用，而且可能是主要的永久 作用，尤其是大体积挡水建筑物。其自重根据结构设计尺寸和单 位重确定，由于它们受尺寸、材料容重、制作方式等各种因素的变 异影响，因而可作为随机变量。但水工混凝土结构中的坝体尺寸 较大，尺寸变异往往可以忽略。如混凝土重度，根据曾经对新安 江、富春江水库大坝的取样抽查，由不同岩石骨料、不同骨料级配 的275个子样统计，混凝土重度统计参数的均值为24.32kN/m

量、作用效应S作随机过程条件下，中国建筑科学研究院曾分别 对9种延性构件（发生第一类破坏）、5种脆性构件（发生第二类破 坏），在以可变荷载为主要作用下，就不同的基准期T值分别求得 平均的β值，其关系如表12所示

由表12可见，可靠指标β值随着T值的增大而减小。例如， 当T值从50年增大至100年，延性破坏的3值从3.200减小至 2.999.脆性破坏的3值从3.700减小至3.528.它们仅相差0.2左 右，也可以说.50年和100年的3值变化不大 5.2.5在水工结构中.有些作用需根据多个随机变量用公式计算 确定，如波浪作用、水击压力、泥沙压力、冰压力、土压力等，都是由 多个随机变量用公式推算得的作用。可用多个随机变量的平均值 计算该作用的平均值，用多个随机变量的标准差计算该作用的标 准差。在本标准附录A中列出了它们的计算方法

由表12可见：可靠指标β值随着T值的增大而减小。例如， 当T值从50年增大至100年，延性破坏的3值从3.200减小至 2.999，脆性破坏的3值从3.700减小至3.528.它们仅相差0.2左 右，也可以说，50年和100年的3值变化不大

5.2.5在水工结构中.有些作用需根据多个随机变量用/

拥定·如波浪作用、水击压力、泥沙压力、冰压力、土压力等，都是由 多个随机变量用公式推算得的作用。可用多个随机变量的平均值 计算该作用的平均值，用多个随机变量的标准差计算该作用的标 准差。在本标准附录A中列出了它们的计算方法

作用标准值是结构或结构构件设计时采用的各种作用的基本 代表值，本标准规定按设计基准期或年（时段）内作用最大值的概 率分布某一分位值确定。 在承载能力极限状态和正常使用极限状态中，本标准对永久 作用、可变作用均以标准值作为代表值。偶然作用出现的概率极 小，常常难以取得实测资料，因此，其代表值可根据工程经验，经过 综合分析由有关规范确定

5.3.2有些永久作用常具有作用及抗力双重性。当它作为抗刀 时，其标准值应采用概率分布的低分位值（如0.05分位值）；当它 作为作用时，其标准值应采用概率分布的高分位值（如0.95分 位值）。 大体积混凝土结构自重的标准值，可根据结构的设计尺寸和 材料的容重计算确定。某些结构自重的标准值.如隧洞衬砌.尚应 考虑结构几何尺寸的变异性。

5.3.3本标准规定以设计基准期或年（时段）内最大（小）

指定的某个分位值作为可变作用的代表值或标准值。当作用 利时，应采用概率分布的高分位值（如0.95分位值）：当作用 利时，应采用概率分布的低分位值（如0.05分位值）。基于可 标设计时.应专门研究可变作用的组合方式。

5. 4. 1.5. 4. 2

和贝类等水生物对管壁的损坏等。 如同作用一样，对环境影响应尽量采用定量描述，但在多数情 况下这样做是困难的，因此，目前对环境影响往往只能根据材料 特点，按其抗侵蚀性的程度来划分等级，设计时按等级采取相应 措施。

6材料和岩土性能及儿何参数

材料、地基、围岩性能的随机特

6.1.1材料包括人工材料和天然材料，如筑坝的岩、王材料属大 然材料。材料和地基、围岩的性能可区分为力学性能和其他物理 性能。力学性能主要指材料和地基、围岩的强度性能，包括抗压 抗拉、抗剪切（断）等强度性能，以及弹性模量、变形模量、泊松比等 性能，其他物理性能指材料和岩、土的比重、含水量、渗透系数、热 工性能，以及影响结构耐久性（抗冻融、抗侵蚀）等方面的性能。 上述的大部分性能可按试验规程规定的试验方法通过试验确 定。不具备试验条件时，可通过工程类比、经验判断或有关规范确 定。《水力发电工程地质勘察规范》GB50287、《低合金高强度结 构钢》GB/T1591、《水工混凝土试验规程》DL/T5150、《水T混凝 土砂石骨料试验规程》DL/T5151、《水电水利工程土工.试验规程》 DL/T5355、《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057等规程、规范 对材料试验及性能均做出了相应规定。

1.2材料和地基、围岩的性能是结构可靠度分析的基本变量，

地基和围岩性能，通常只能进行少量试验，难以得出确切的概 率分布模型。考虑到强度参数的物理意义（非负值），近似估计时 其强度参数可采用对数正态分布。 6.1.4结构中材料性能由于工艺条件、应力状况、尺寸效应和施

6.1.4结构中材料性能由于工艺条件、应力状况、尺寸效应和施 工缺陷等因素，与试验条件下的试件性能有差别，需由试件材料性 能换算得出。由于试验本身有离散性，换算系数也存在不定性。 对于一般钢筋混凝土结构、钢结构、木结构等，可通过破坏试验求 出它们的换算系数和换算系数的不定性，或通过较接近实际的试 件（如大尺寸、全级配试件）的破坏试验结果分析确定

6.1.4结构中材料性能由干工艺条件应力状况尺寸效应

材料、地基、围岩性能的标准

6.2.1材料性能标准值是设计结构或结构构件时采用的材料性 能的基本代表值。本标准按符合规定质量的材料试件性能的概率 分布的某一分位值确定。 对于有条件对材料、地基和围岩试件按试验规程进行试验的 工程，可通过对试验数据统计分析确定试件性能的概率分布和统 计参数。据此按本标准第6.2.2条～第6.2.4条对标准值的规 定，以相应的分位值确定材料、地基和围岩性能的标准值。 6.2.2材料强度标准值

结构可靠性设计统一标准》GB50153一2008的规定，并参考国际 上如英国、俄罗斯、德国、日本和欧洲混凝土委员会（CEB）的规定 本标准规定取0.05分位值作为人工材料强度的标准值。此时，当 材料强度按正态分布时，其标准值为

当按对数正态分布时，其标准值近似为

对数正态分布时，其强度标准值

安对数正态分布时.其强度标准值

岩石坝基和洞室围岩的抗剪强度，一般根据现场的少量试件 进行统计分析，并采用小值平均值为其标准值。 岩土性能参数的标准值，当有可能采用可靠性估值时，可根据区 间估计理论确定，用子样的平均值和标准差近似地分别代替母体的平 中t。为学生氏函数值，按平均值μ的置信度1一α和样本容量n查！ 分布表求得。 t一分布常用于随机变量的容量较小（如n<10）时，对其平均 值区间的估计。平均值区间由上、下两值组成，大值对应于上置信

限（对应分位值为1一。），小值对应于下置信限（对应分位值为 号），上、下两置信限可根据工程需要取用。对于材料的强度：一般

6.2.3材料、地基、围岩的变形模量、泊松比以及物理性能的标准 值是决定结构构件刚度的主要参数。刚度大.应力增大，变形减 小：刚度小，应力减小，变形则增大。根据《工程结构可靠性设计统 标准》GB50153一2008的规定.上述参数取0.5分位值作为标 准值。但对一些利用地基、围岩的弹性抗力作为抗力的结构，应采 用不利分位值确定其标准值。如拱坝坝肩基础的变形模量对拱冠 和拱座应力，土基变形模量对建筑物不均匀沉陷有控制性影响时， 其变形模量的标准值可采用不利分位值

6.2.本条规定了在确定材料标准值时，要考虑有害介质

有害介质或其他不良环境对结构材料性能的影响是多方面 的·如钢材在高温、低温或重复应力循环作用下都会引起强度性能 的降低：混凝土在应力、冻融和有害介质长期作用下产生的微裂隙 会导致混凝土强度的降低：木材长期在高温（40℃～50℃）作用下， 或在潮湿工作条件和十湿交替作用下，强度会降低，甚至腐烂变 质：器体内的软弱夹层长期在水流作用下也会引起强度、抗渗、抗 管涌等性能的降低。 国内外关于不良环境或有害介质对结构材料性能的影响均有 所考虑。如木材长期在40℃～50℃条件下T作时·其强度应降低 20%：水力渗透坡降与混凝土的溶蚀速度有关·因此限制其渗透坡 降的上限值对延长地下防渗墙的寿命有利。义如.混凝土在渗水 作用下会带走游离氧化钙而使其强度降低，渗透性增加·内此常按 其强度降低50%的年限作为选择墙厚的准则·这一年限T（年）可 用下式计算：

T= url (kiB)

6.3.1对于大体积水T结构，如大坝坝体、重力式挡土墙等，儿何 尺寸的变异性相对于平均值变异很小，故可取其为常量。当结构 的截面尺寸对结构抗力等性能影响较大时，应考虑结构几何参数 的变异性，压力钢管设计时应考虑钢板厚度偏差对承载能力的影 响，此时钢板厚度可按《低合金高强度结构钢》GB/T1591等规范 或钢板生产厂家提供的钢板尺寸偏差确定。 6.3.2几何参数标准值系设计结构或结构构件时采用的几何参

6.3.2几何参数标准值系设计结构或结构构件时采用的儿何参

杂的问题，应根据勘测资料进行分析、判断，其标准值可采用地质 工程师提供的建议值。

7.1.1～7.1.5结构分析是确定结构上作用效应的过程以及设计 结构应具有的抗力。结构上的作用效应是指在作用影响下的结构 反应.包括构件截面内力（如轴力、剪力、弯矩、扭矩）以及变形和裂 缝。抗力是指结构或结构构件承受外加作用的能力.如强度、刚 度、抗裂度等，其他性能指结构的自振频率等。 在结构分析中宜考虑环境对材料、构件和结构性能的影响 如湿度对木材强度的影响·高温对钢结构性能的影响等

7.2.1本条是参照《T程结构川靠性设计统二标准》GB50153 2008的第7.3.1条新增条文。7个完善的作用模型应能描述作 用的特性，如作用的大小、位置、方向、持续时间等。在有些情况 下，还应考虑不同特性之间的相关性，以及作用与结构反应之间的 相互作用。 在多数情况下，结构动态反应是由作用的大小、位置或方向的 急剧变化所引起的。结构构件的刚度或抗力的突然改变亦可能产 生动态反应。当动态性能起控制作用时，需要比较详细的过程描 述。动态作用的描述可以时间为主或以频率为主给出，依方便而 定。为描述作用在时间变化历程中的各种不定性，可将作用描述 为一个具有选定随机参数的时间非随机函数，或作为一个分段平 稳的随机过程。

7. 2. 2 ~7. 2. 6第 7. 2. 2 条是原标准第 6. 0. 6 条的具体

原标准“可动作用”改称为“自由作用”

作为一个案例地震作用是随时间迅速变化的动态作用。在 坝体和地基的动力相互作用方面.已有研究成果的主要结论表明， 无限地基的能量逸散有重要影响，表现了一定的类似阻尼性质 这种阻尼性质的机理十分复杂，它隐含了相邻介质的相互作用和 能量在地基中逸散的影响.与水库水位、地基土的特性以及体系振 动频率和地震动强度等因素有关·并具有非线性特征·在理论上目 前尚难厘清。目前工程设计中多采用在近域地基设置合适的人工 边界（黏性边界、黏弹性边界、透射边界旁轴边界、远置人干边界、 无穷远方法等）模拟地震动能量向无限远域逸散的影响。水工结 构设计计算，可结合工程实际情况及动力分析的数值求解方法 选择合适的人干边界处理方式。 水工建筑物的抗震计算应当考您地震的运动特征和建筑物的 动态特征·因此，应当以动力分析为基础。对于工程抗震设防类别 为甲类的混凝王建筑物都应采用动力法进行抗震计算。考到自 前土石坝坝料的非线性特性、抗震计算中的动态本构关系、非线性 动力分析方法及相应的抗震安全性判别准则等都尚在继续探讨 中，暂时还难以列入规范作硬性规定，因此仍以拟静力法为主进行 抗震计算。此外.根据我国的具体情况，对于量大面广的中小型水 下建筑物·自前也只能按拟静力法进行抗震计算·通过把动力作用 分析结果包括在静力作用或对静力作用乘以等效动力放大系数 等方法来考虑动力作用效应。 当考虑结构与水体相互作用时·由于水T结构与相邻水体间 的动力相互作用较为显著.国前工程设计中.对于水体的动力影 响·多采用忽略水体可压缩性的，与结构一一起运动的附加质量产生 的动水压力作用来模拟

3.1结构计算是结构分析的各种手段中最常用的方法。受力 较明确、形体较简单的结构，一般用计算进行分析就可以得到较

为满意的结果。计算分析可采用不同理论、不同精度的各种方法 根据结构的具体特点选用。在结构设计中，计算方法应以各类水 工结构设计规范中所规定的方法为基本方法，并以此种计算方法 进行可靠性分析，其他方法可作为补充和论证。《水工混凝土结构 设计规范》DL/T5057、《混凝土重力坝设计规范》DL5108、《水电 站压力钢管设计规范》DL/T5141等水工结构设计规范均明确规 定了各种极限状态设计的极限状态方程

7.3.3作用效应和结构抗力计算模式的不定性，主要是

采用的基本假定和计算公式的不精确性等引起的变异性。它是个 随机变量，可用附加变量反映。由于直接获得统计资料并确定其 统计参数和分布比较困难，故本条提出了确定计算模式不定性险 加变量统计参数的原则。 作用效应和结构抗力的计算模式不定性，对于小型结构构件， 可通过破坏试验研究确定；而对于大型结构，由于无法进行破坏试 验，可以根据工程经验综合分析确定。

7.3.4在许多情况下，结构变形会引起几何参数名义值

变异。一般称这种变形效应为几何非线性或二阶效应。如果这 变形对结构性能有重要影响，原则上应与结构的几何不完整性 祥在设计中加以考虑。

变异。一般称这种变形效应为儿何非线性或二阶效应。如果这种 变形对结构性能有重要影响，原则上应与结构的儿何不完整性一 详在设计中加以考虑。 7.3.5当结构的材料性能处于弹性状态时，一般可假定力与变形 （或变形率）之间的相互关系是线性的，可采用弹性理论进行结构 分析。在这种情况下，分析比较简单，效率也比较高：当结构的材 料性能处于弹塑性状态或完全塑性状态时，力与变形（或变形率） 之间的相互关系比较复杂，一一般情况下都是非线性的，这时宜采用 弹塑性理论或塑性理论进行结构分析。 7.3.6结构在动力作用下产生较大加速度时.惯性力在结构分析 中的影响往往不能忽略。结构动力分析主要涉及结构的刚度、惯 性力和阻尼。动力分析刚度与静力分析所采用的原则一致，尽管 重复作用可能产生刚度的退化·但动力影响亦可能引起刚度增大。 惯性力是由结构质量，非结构质量和周围水流、空气、岩土等附加 质量的加速度引起的。阻尼可由许多不同因素产生，其中主要因 素有以下几项： （1）材料阻尼，如源于材料的弹性或塑性特性。 （2）连接中的摩擦阻尼 （3）非结构构件引起的阻尼。 （4）儿何阻尼。 （5）岩土材料阻尼。 （6）空气动力和流体动力阻尼。 对于强烈地震时的动力反应，一般需要考虑循环能量减和 带回能量的消失。

7.3.6结构在动力作用下产生较大加速度时.惯性力在结构

中的影响往不能忽略。结构动力分析主要涉及 性力和阻尼。动力分析刚度与静力分析所采用的 重复作用可能产生刚度的退化·但动力影响亦可能 惯性力是由结构质量，非结构质量和周围水流、空 质量的加速度引起的。阻尼可由许多不同因素产 素有以下几项： （1）材料阻尼，如源于材料的弹性或塑性特性。 （2）连接中的摩擦阻尼 （3）非结构构件引起的阻尼。 （4）儿何阻尼。 （5）岩土材料阻尼。 （6）空气动力和流体动力阻尼。 对于强烈地震时的动力反应，一般需要考虑循 滞回能量的消失。

.1、7.4.2试验辅助设计（简称试验设计）是确定结构和结构 件抗力、材料性能、岩土性能以及结构作用和作用效应设计值的 种方法。该方法以试验数据的统计评估为依据，与概率设计和

分项系数设计概念相一致。在下列情况下可采用试验辅助设计： （1）规范没有规定或超出规范适用范围的情况。 （2）计算参数不能反映丁.程实际的特定情况。 （3）现有设计方法可能导致不安全或设计结果过于保守的 情况。 （4）新型结构（或构件）、新材料的应用或新设计公式的建立。 （5）规范规定的特定情况。 对于新技术、新材料等，在工程应用中应特别慎重，可能还有 其他政策和规范要求，也应遵守

8分项系数概率极限状态设计方法

8.1.1本条由原标准第7.0.1条和《工程结构可靠性设计统一标 准》GB501532008第8.1.1条内容合并面成。尽管概率极限状 态设计方法全部更新了结构可靠性的概念与分析方法，但是由于 直接采用概率极限状态方法进行设计比较复杂·因此，推荐分项系 数极限状态设计为实用方法。这样比较容易和广大设计人员以往 长期使用而且熟悉的表达形式一致，设计计算也易于进行。与单 安全系数表达式不同，它是由组分项系数和设计代表值所组 成，反映了由各种原因产生的不定性的影响。各种分项系数均是 根据可靠度分析并与规定的目标可靠指标相对应确定的。 概率极限状态设计方法必须以统计数据为基础，考虑到对各 类工程结构所具有的统计数据在质与量两个方面都可能有很大差 异，在某些领域根本没有统计数据，因而规定当缺乏统计数据时， 可以不通过可靠指标β.直接按T程经验确定分项系数。 8.1.2参照原标准第7.0.2条作适当的修改而成。分项系数是 在分项系数极限状态设计式中，考虑工程结构的设计使用年限、安 全级别、设计状况、作用和材料性能的变异性以及计算模式不定性 等与目标可靠指标相联系的系数。 分项系数的设置能保证各种水工结构设计的计算可靠指标最 佳地逼近目标可靠指标，其误差绝对值的加权平均值也为最小。 这些分项系数概念明确，在设计式中作用清楚，使用简便。 基本变量的分项系数是代表值（标准值）与设计值之比，理论 上设计值是“设计验算点”处的变量值。但对于不同的结构、不同 的作用及组合、不同的材料等，设计验算点也是不同的，因而严格

按验算点确定分项系数是不现实的。根据长期的设计经验，本标 准在设计验算点附近选定材料和作用的设计值，据此来计算分项 系数。对于每一个材料和作用基本变量的分项系数仅考虑其自身 的变异性，这样的分项系数概念比较明确。基本变量的分项系数 可由有关方面的专家分别研究确定。由于作用、材料分项系数与 结构形式无关，因此本条提出了确定分项系数的第一款和第二款， 即：同一种作用，在不同水工结构宜基本采用相同的分项系数 值：同一种材料性能.在不同的水工结构中宜采用相同的分项系 数值： 结构系数为考虑结构计算不定性并与目标可靠指标或日标可 靠性（在套改和校准时采用的旧标准要求的安全系数）相联系的系 数·这就使设计人员比较容易理解。 8.1.3结构重要性系数是考虑水利水电T程结构及构件破坏 后果的严重性而引人的系数。我国的工程结构·除铁路桥涵结构 的安全级别均为I级外，其他如房屋建筑结构、公路桥涵结构、港 口工程结构均分为一级。以安全级别为Ⅱ级的结构构件取= 1.0.对于安全级别为1级和Ⅲ级的结构构件分别取1.1和0.9 可靠度分析表明安全级别为1级和川级的结构构件可靠指标较 安全级别为Ⅱ级的结构构件分别增减0.5左有，与本标准第 4.3.16条的规定基本→致。考虑不同投资主体对建筑结构可靠 度的要求可能不同·因而充许结构重要性系数分别取不低于 1.1、1.0和0.9。 作用分项系数Y是用来考虑作用对其标准值的不利变异的 系数·它没有考虑因施加于结构上的作用换算成结构上的作用效 应时的计算不定性。因为这种计算不定性和结构的形式有关，特 别是水工结构的多样性和复杂性·使得这些结构上的作用效应计 算不定性相差很大·若作用分项系数再考这种不定性·就可能造 成同一种作用在不同结构上将会有不同的作用分项系数值，使用 上也不方便，所以本标准中不考虑作用效应计算不定性的影响。

材料性能分项系数.是用来考虑试件材料或岩、土试件性能 对其标准值的不利变异是从材料试件的试验统计资料出发，考虑 试件材料性能本身的变异性，反映试件材料性能变异的系数。和 作用分项系数一样，没有考虑试件材料性能换算成结构中材料性 能的不定性，也没有考虑计算结构抗力时的计算不定性。因此，只 要材料相同，在不同的结构中也完全可以采用相同的材料性能分 项系数。 设计状况系数是用来考虑在不同的设计状况下可以有不同 的可靠度水平的系数。 结构系数是在分项系数极限状态设计式中用来考虑作用 效应计算和抗力计算不定性以及作用、材料性能分项系数不能完 全考虑的其他各种变异性的系数。不同的水工结构或同一结构在 不同受力状态下，它们的抗力计算不定性和作用效应计算不定性 是不同的，有时差别较大。因此.为了保证各种水工结构在相同的 设计状况下有相同的可靠度，需要对不同结构采用不同的结构系 数。这个系数应由各专门规范在可靠度分析后加以确定。 作用分项系数、材料性能分项系数及其标准值共同包含了： 部分安全储备，对应于规定的日标可靠指标的其余安全储备，由结 构系数承担。通过结构系数将分项系数极限状态设计与概率极限 状态设计联系在一起

8.2承载能力极限状态设讯

8.2.1根据一般水T建筑物或结构构件承载能力极限状态大 分为三种不同性质的状态，设计时应采用不同的设计表达方式 及与之相应的分项系数

8.2.2～8.2.6这此条文是参照《工程结构可靠性设计统一标

GB50153一2008对原标准第7.0.4条的修改和补充。另外.为 叙述的方便，将承载能力极限状态的设计表达式分层次展开，形 与原标准略有不同。

在8.2.2条中，增加了结构或其中一部分作为刚体失去静力 平衡的承载能力极限状态的设计表达式和地基的破环或过度变形 的承载能力极限状态设计的内容。关于地基的破坏或过度变形的 承载能力极限状态设计，本标准明确可采用分项系数法，也可以采 用容许应力法，这种包容性是因为在这一方面统计资料还不够充 分用来进行统计分析。 本次修订时，参照《工程结构可靠性设计统一二标准》GE 50153一2008，将S.（：）改称为作用组含的效应设计值函数，并 增加说明“当作用与作用效应按线性关系考虑时”的计算表达式， 这样在理论上更为合理。同时，在设计表达式中.增加了预应力这 一作用。 在考偶然组合时，一般可变作用采用标准值。但对某些与偶 然作用同时出现的可变作用标准值也可适当折减。例如在校核洪水 时，挡水坝计算波浪高度的风速值可比正常蓄水位时的风速值小。 8.2.7在偶然作用下，有时结构的抗力会受到偶然作用的影响而 改变，这在各专业设计规范中均应明确规定。例如，材料的瞬时强 底校幅沛加裁为高

8.2.7在偶然作用下，有时结构的抗力会受到偶然作用的影响而

8.3正常使用极限状态设计

DB34／T 1948-2013 建设工程造价咨询档案立卷标准8.3.1本条是对原标准第7.0.5条的修改。主要修

8.3.1本条是对原标准第7.0.5条的修改。主要修改如下： （1）原标准规定结构或结构构件的正常使用极限状态设计分 别按作用效应的短期组合和长期组合的设计表达式计算，且在作 用效应的长期组合中的可变作用标准值应乘以小于1.0的长期组 合系数p。由于在本标准第4.3.5条条文说明所说的原因，本次 修订时改为“按作用的标准组合或标准组合并考虑长期作用的影 响”，不再区分作用效应的短期组合和长期组合。 （2）在作用中增加了预应力作用P。 （3）在设计表达式的右边直接给出正常使用极限状态的功能 限制值，不再出现结构系数。

8.4.2各类水工结构设计时，为达到规定的标可靠度指标，在

8.4.3作用的设计值一般宜在设计验算点附近选用。设

点是满足结构或结构构件极限状态方程与结构失效概率相对应 一组基本变量值。若在设计验算点附近选用有困难时，可参者 往经验分别选定为其概率分布的某一分位值，例如选0.99865 分位值（所谓的3"原则）

8.4.4计算材料性能分项系数值时若在设

困难时GB／T 51357-2019 城市轨道交通通风空气调节与供暖设计标准(完整正版，清晰)，可参考以往经验选定其概率分布的某一分位值。例如 筋强度的设计值可采用m一20m。

9.0.1~9.0.6参照《T程结构可靠性设计统一标准》GB50153 2008有关条文设置。结构达到规定的可靠性水平是有条件的，结构 可靠度是在“正常设计、正常施工、正常使用”条件下结构完成预定 功能的概率，本节从实际情况出发，对可靠性管理作出了具有可操 作性的规定。水工结构的设计应符合《水工建筑物荷载设计规范》 DL5077、《水T建筑物抗震设计规范》DL5073等现行规程规范的 规定。