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JTG2120-2020 公路工程结构可靠性设计统一标准及条文说明

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、

4两项是对结构安全性的要求，第2项是对结构适用性的要求，第3项是对结构 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，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，此作用下，桥梁等结构的破坏模式应在设计考虑和控制范围内，如设计应采 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、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，对于诸如桥梁防撞护栏等附属设施，其 安全等级应与结构主体协调，并应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。 3.2.4路面结构安全等级调整的规定主要是考虑到同一路线通常会穿越不同地 段，当不得已时可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 免同一路段技术等级相差过大，规定调整不应超过一级。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GB／T 51328-2018 城市综合交通体系规划标准 (完整正版、清晰无水印)，这些构件可在主体结构安全 等级的基础上进行适当调整，出于结构整体安全性协调的考虑，规定调整的幅度

定，考虑了公路功能、技术等级、结构重要性、养护维修等因素

考虑了公路功能、技术等级、结构重要性、养护维修等因素

3.5.1结构达到规定的可靠度水平是有条件的，结构可靠度是在规定条件下结构 完成预定功能的概率，这里的“规定条件”即是正常设计、正常施工、正常使用， 工程结构的勘察、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

4.1.1按照本标准第3.1.2条的规定，公路工程结构须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垮塌、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到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，不造成生命和国家财产的严重损失，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

4.1.1按照本标准第3.1.2条的规定，公路工程

4.2.1根据结构在施工和使用过程中面临的不同情况，本条规定了公路工程结构 的四种设计状况。 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 时要根据具体情况而定。 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 靠度水平等在设计中都需特殊考虑。 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。而其它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4种设计状况，由于所对应的结构体系、所处环境等有所 不同、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

的可靠度水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。尽管所有结构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4种设计状况。持久状况是结构设计的主要对象，各类结构均需 考虑。但是，有些结构或者由于本身的特点，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，地震状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

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应该考虑的。 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 直的效应组合。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

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

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、药束变形的原因，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、化学（如冻融、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 以车队形式作为单个荷载考虑， 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：路面可变作用包括汽车荷载、温度变化等。

3桥涵偶然作用包括船舶撞击、泥石流等；隧道偶然作用包括车辆撞击、落 石冲击力等；路面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。作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忽略不计， 所以仍视为静态作用。 5.1.5获得设计变量的概率分布和统计参数是基于概率的极限状态设计方法的 关键因素。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 此作用的概密精型和统计会数缩计分析表明公路桥逊恒益裁服儿正太分在

关键因素。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， 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型分布。近年结合交通部西部 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。

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 社会性的荷载应综合考虑后确定，根据《桥梁设计荷载与安全鉴定荷载的研究》 目成果，汽车荷载标准值的确定方法包括规范环比法、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 订，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 应采用标准值作代表值外，其他伴随的作用应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， 高部损坏以及振动时，理应从不同的要求出发，来选择不同的作用代表值；目前 现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。也即其持久性部分 当对持久性部分无法定性时，也可按频遇值定义，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 只有一个，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，而取标准值、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，而一出现其量值很

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，

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 对结构设计影响较大。如爆炸荷载可以达到100kpa，岩石岩爆冲力可达到1000kN 以上，落石冲击荷载总量可达到上万kN。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 断层破碎带、洞室形状或支护结构突变地段容易出现地震破坏。我国是一个地震 多发国，地震对隧道的破坏要引起充分重视。地震作用，按《公路工程抗震设计 规范》（JTGB02）的规定取用

对海洋环境中的钢筋混凝主结构，已经提出了多个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、阴极保护、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

6.1.2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 强度等，但为了简化起见，各种材料性能仍作为与时间无关的随机变量来考虑 而性能随时间的变化一般通过引进换算系数来估计。 6.1.3用材料的标准试件试验所得的材料性能fspe，一般说来，不等同于结构中 实际的材料性能fstr，有时两者可能有较大的差别。例如，材料试件的加荷速度 元超过实际结构的受荷速度，致使试件的材料强度较实际结构中偏高：试件的尺 寸远小于结构的尺寸，致使试件的材料强度受到尺寸效应的影响而与结构中不 同；有些材料，如混凝土，其标准试件的成型与养护与实际结构并不完全相同 有时甚至相差很大，以致两者的材料性能有所差别。所有这些因素一般习惯于采 用换算系数或函数Ko来考虑，从而结构中实际的材料性能与标准试件材料性能 的关系可用下式表示：

far = Kofsne

式中：fstr一一结构中实际的材料性能； fspe一一标准试件试验所得的材料性能； Ko一一换算系数或函数。 由于结构所处的状态具有变异性，因此换算系数或函数Ko也是随机变量。 .4现有的调研分析结果表明，公路工程结构中材料强度的概率分布基本上都 拒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 值国际上一般取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：

和&分别为材料强度的平均值、标准差

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 响很小，设计时可按确定量考虑

7结构分析和试验辅助设计

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 活构件截面内力（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，在结构分析中宜考虑

Y=f(X1,X2 ...,Xn)

Y一模型预测值， ·）一模型函数， Xi(i=1,2,..., n)变量。 如果模型函数()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可以 写成如下：

y = f(XX2",Xn0102,0)

可通过试验或观测得到。

7.3.1在多数情况中，结构动态反应是由作用的大小、位置或方尚的急剧变化所 引起的。结构构件的刚度或抗力的突然改变，亦可能产生动态效应。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。

7.4.1、7.4.2对于公路桥梁结构，无论是承载能力极限状态设计还是正常使用极 限状态设计，结构受力分析目前一般还是采用线性理论，假定结构完全处于弹性 阶段，不考虑结构和材料的非线性因素。但对于某些特大跨径的桥梁或者极限状 态下结构的变形影响不能被忽略时，需采用非线性理论进行结构分析。塑性理论 可适用于承载能力极限状态设计，粘弹性理论则通常用于路面结构分析。 7.4.3结构动力分析主要涉及结构的刚度、惯性力和阻尼。动力分析所采用的刚 度与静力分析在原则上一致。尽管重复作用可能产生刚度的退化，但由于动力影 响，亦可能引起刚度增大。惯性力是由结构质量、非结构质量和周围流体、空气 和土壤等附加质量的加速度引起的。阻尼由许多不同因素产生，其中主要因素有： 1材料阻尼，例如源于材料的弹性特性或塑性特性； 2连接中的摩擦阻尼； 3非结构构件引起的阻尼； 4几何阻尼； 5土壤材料阻尼； 6空气动力和流体动力阻尼。 在一些特殊情况下，某些阻尼项可能是负值，导致从环境到结构的能量流动。 例如疾驰、颤动和在某些程度上的旋涡所引起的反应。对于强烈地震时的动力反 应，一般需要考虑循环能量衰减和滞回能量消失。

7.4.5在许多情况下，结构变形会引起几何参量名义值产生显著变异。一般称这 种变形效应为几何非线性或二阶效应。如果这种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一样在设计中加以考虑

8.1.1以可靠性理论为基础的极限状态设计一般有两种表达模式。一种是采用带 有分项系数的极限状态设计表达式，式中的设计基本变量通过概率分析取其代表 值，而以分项系数来反映它们的变异性，公路桥梁和隧道均可采用这一表达模 式；另一种是直接利用可靠度计算的基本公式，给出目标可靠指标和设计基本变 量的统计参数或其他综合设计参数，而这些指标和参数也是用概率方法分析或计 算得到的，水泥混凝土路面即是采用单一的可靠度系数表达。这两种设计模式具 有相同的本质，只是按照结构各自的设计要求和习惯而采用不同的表达模式。 极限状态设计表达式与极限状态方程有不同的含义。前者供设计计算应用： 式中的设计参数都是统计分析值，是定值。而后者所包含的设计基本变量都是随 机变量，具有一定的统计特性。目前的结构概率极限状态设计方法均不引用极限 状态方程，避免设计时进行基本变量复杂的概率运算。 8.1.2公路工程结构的承载能力极限状态设计一般以分项系数或可靠度系数表 达式进行，这些系数都是根据功能函数中基本变量的统计特征及规定的目标可靠 指标，经计算优化确定的，实际计算过程中除了进行计算外，更多的还要结合工 程经验综合确定。 考虑到对各类工程结构所具有的统计数据在质与量二个方面都有很大差异 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，可以直接按工程经 验确定分项系数。 8.1.4不同安全等级的结构有其不同的目标可靠指标，对于以分项系数模式表达 的极限状态设计，不同安全等级在计算上是以表达式中的结构重要性系数0来 体现的。例如，公路桥梁结构的安全等级分为一级、二级和三级。二级结构的目 标可靠指标按原规范隐含的可靠度，经“校准”并结合工程经验确定，所以其结构 重要性系数可取为%=1.0。一级结构和三级结构的目标可靠指标在二级结构的 基础上增大或减小一级，它们的结构重要性系数取值由极限状态设计表达式的可 靠度分析确定。

路面结构的安全等级按公路的技术等级划分，不同安全等级的影响已融入 可靠度系数或其他设计参数中，不再在设计表达式中另作描述

8.2承载能力极限状态

可表述为在设计年限内，在所在地环境条件和行车荷载作用下： 1水泥混凝土路面的面层板不发生结构疲劳和一次性断裂损坏；贫混凝土 碾压混凝土基层不发生结构疲劳开裂损坏： 2刚性、半刚性基层沥青路面的刚性、半刚性基层不发生结构疲劳开裂损坏 3粒料基层沥青路面的沥青面层不发生疲劳开裂损坏，路基不发生过量塑性 变形损坏。 8.2.4本条列出了公路桥隧结构承载能力极限状态设计有关作用组合的设计 表达式。作用组合的原则是：首先把永久作用与主导可变作用（公路桥涵一般为 汽车作用）组合；然后再与其他伴随可变作用组合，在其他伴随可变作用组合前 面乘以组合值系数。这样的组合原则可使不同组合下结构的可靠指标与目标可靠 指标趋于一致。应该指出，结构可靠指标和永久作用与可变作用的比值有关，为 广运算不过于复杂化，在计算可靠指标时，采用了永久作用（结构自重）与主导 可变作用（汽车）的最简单组合，通过一系列运算后判断确定了目标可靠指标， 所以，本标准给出的可靠指标是在最简单基本组合下给出的。当多个可变作用参 与组合时，将影响原先确定的可靠指标值，因而需要引入组合值系数，对参与组 合的可变作用标准值进行折减，这样所得最终作用组合表达式，可使原定可靠指 标保持不变。 当结构的设计使用年限与设计基准期不同时，应对可变作用的标准值进行调 整，这是因为可变作用的标准值是根据设计基准期确定的。公路桥梁的设计基准 期为100年，即桥梁结构上的各种可变作用的标准值取其100年一遇的最大值分 布上的"某一分位值”，对设计使用年限为50年的结构，要保证结构在50年时具 有设计要求的可靠度水平，理论上要求结构上的各种可变作用应采用50年一遇 的最大值分布上的相同分位值作为可变作用的“标准值”，但这种作法对同一种可 不便于荷载规范表达和设计

人员使用，为此，引入了结构设计使用年限的荷载调整系数，以设计使用年 限50年为例，的含义是在可变作用50年一遇的最大值分布上，与该可变作 用100年一遇的最大值分布上标准值的相同分位值的比值，其他年限可类推，可 变荷载设计使用年限荷载调整系数可按照其定义推导确定。 8.2.5诸如船舶撞击、汽车撞击等偶然作用，在偶然组合中作为主导作用。由于 偶然作用出现的机率很小，持续的时间很短，所以不能有两个偶然作用同时参与 组合。组合中除永久作用（一般不考虑混凝土收缩及徐变作用）和偶然作用外： 根据具体情况还可采用其他可变作用代表值，当缺乏观测调查资料时，可取用可 变作用频遇值或准永久值，

8.3正常使用极限状态

8.3.1对承载能力极限状态，安全与失效之间的分界线是清晰的，如钢材的屈服、 混凝土的压坏、结构的倾覆、地基的滑移，都是清晰的物理现象。对正常使用极 限状态，能正常使用与不能正常使用之间的分界线是模糊的，难以找到清晰的物 理现象，区分正常与不正常，在很大程度上依靠工程经验确定

附录A作用代表值的确定方法

A.1.2一般情况下，结构自重的变异性不大，即使取用其概率分布的某一分位 直，与平均值相差也不会很大，所以标准值可直接按结构设计图纸规定的尺寸和 材料的平均重量密度进行计算。而对某些自重变异性较大的结构,则应根据其增 加对结构的影响是不利的还是有利的，分别采用高分位值和低分位值作为标准 值。对自重变异性影响非常敏感的结构，如某些类型的预应力混凝土结构，变异 生很小也会使结构产生的效应明显不同，所以必须采用两个标准值。 对正常使用极限状态设计，当预应力起有利作用时，采用低分位值，如抗裂 验算或验算变形时；当预应力起不利作用时，采用高分位值，如反拱验算时。对 承载能力极限状态，采用平均值，如局部承压验算。 因施工方式、材料收缩或膨胀引起的外加变形难以进行统计分析，所以根据 工程经验采用指定值

A.2可变作用的标准值

A.2.4对可进行统计分析的可变作用，按其设计基准期内最大值概率分布的某 分位值确定标准值是一种常用的方法，国际标准《结构可靠性总原则》（ISO 2394:1998）和欧洲规范《结构设计基础》（FN1990:2002）也采用这种方法。

A.3可变作用的组合值

A.3.1由于可变作用的形式复杂多样，用严格的随机过程模型描述可变作用也 比较困难。所以确定可变作用的组合值是一个非常复杂的问题。本附录确定组合 系数或组合值的方法是以实用的Turkstra组合规则为基础的，本条给出了应用 Turkstra组合规则的条件。 A.3.2～A.3.4本条确定结构或构件设计表达式中组合值或组合值系数的优化方法 和设计值方法。目前的设计表达式中的组合值或组合值系数一般是采用优化方法 确定的。对于不同的结构或构件，可能有所差别，可根据具体情况适当调整

A.4可变作用的频遇值

A.4.1超越频遇值Q的总持续时间与设计基准期的比值n=乙t./T反映了可 变作用超越该值的频繁程度，频遇值大时，小；频遇值小时，n大。当可变 作用任意时点值的概率分布F(x)已知时，超越Q的概率为

对于各态历经过程，随机过程样本函数按时间的平均等于随机过程的统计平 均，从而有

A.5可变作用的准永久值

A.5.1可变作用的准永久值是在结构止常使用极限状态的分析中，将可变作用 “折合”为永久作用的值。一种方法是以平均值为基准，按照“大值”与“小值”互补 的原则进行“折合”，所以可用平均值作为准永久值。另一种方法是将超越的总持 续时间约为设计基准期一半的值作为准永久值

附录 C分项系数确定方法

.1.2结构一般情况下会受到两个及两个以上可变作用的作用，如果这些作用不 是完全相关，则同时达到最大值的概率很小，按其（设计）基准期内的最大值随 机变量进行可靠度分析或设计是不合理的，需要进行作用效应组合。结构作用组 合是一个比较复杂的问题，完全用数学方法解决很困难，所以目前国际上通用的 是各种实用组合方法，所以工程上常用的是简便的组合规则。本附录推荐使用 Turkstra组合规则。该组合规则概念清楚、简便，在国内外都得到广泛的应用

如果X，和X，同时服从正态分布，则有

如果8x≤0.3，x≤0.3，则有：

苏州工业园区苏州工业园区游泳馆屋盖钢结构吊装专项方案屋盖钢结构胎架专项方案Px,x, Ox Px,lnX /In(1 +8,

In(1 + Px,x,0x,x,) PinX,lnX,= /in(1+ 8,) In(1+8&)

[n(1+8%)~0x* n(1+ 0%,)~0x, n(1+ Pxtxj0x0x)=pxxj0x0x

从而:Px,lnx Px.x,，Plnx,Jnx, Px.x

当随机变量X,与X,服从其他分布时，通过Nataf分布可以求得Pxx,与 Px,x,的近似关系，丹麦学者OveDitlevsen和挪威学者HenRikO.Madsen的著作 《StructuralReliabilityMethods》列表给出了X，与X，不同分布时px;x,与Px,x,，比 值的关系。当X，与X，的变异系数不超过0.5时，可靠指标计算中Pxx，取Pxx，是 可以的。 另外，在一次二阶矩理论中，对可靠指标影响最大的是平均值，其次是方 差，再次才是协方差，所以将Pxx,取为Px,x,对计算结果影响不大，没有必要求 exx的准确值。

目标可靠指标。经济优化法的概念非常直观，但实施起来比较困难T／CCIAT 0007-2019 风积沙路基填筑(湿压)施工标准，主要是结构 到塌损失的费用难以计量，特别是结构倒塌造成的间接损失，

按照结构可靠度理论，结构并不是绝对安全的。所谓安全只是结构倒塌概率 小到人们可以接受的程度。而人们接受风险的程度决定于一个国家的经济发展水 平、技术发展水平、宗教和习惯、对生活中和工作中其他各种风险的接受程度等 多个方面的因素。风险对比法就是在对这些因素进行综合分析和对比后确定目标 可靠指标的。 校准法是目前世界各国采用的确定结构目标可靠指标的方法。该方法认为按 已有结构设计方法（非可靠度方法）设计的结构的可靠度水平是合适的，通过对 结构进行可靠度校准，得到按已有设计方法设计的结构的可靠度总体水平，在此 基础上经综合分析判断确定结构目标可靠指标。校准法的优点是继承了已有设计 方法的可靠度水平，必要时需要考虑国家的经济发展和国家意志，经综合进行调 整后确定目标可靠指标

C.4.1同可靠度校准一样，但由于结构形式的不同，极限状态表达式或变量范围 的不同，校准的方法可能会有差异。目前可靠度理论在杆系结构中的应用比较多， 经验也相对成熟。所以本节方法主要是针对杆件结构或构件的，其他类型的结构 可以参照本节的方法确定分项系数。 C.4.2本条规定了确定结构或构件设计表达式中分项系数的原则。 C.4.3本条提供了两种确定结构或构件设计表达式中分项系数的方法。第1种是 优化方法，其基本思想是先假定分项系数的值，然后对按设计表达式设计的结构