[已淘汰]建筑结构可靠性设计的统一标准GB50068-2001

3.0.1对于结构的每个极限状态，应规定清晰的标志和极限.

3.0.2极限状态可以分为以下两类:

1极限承载能力状态. 此极限状态对应于达到最大负载能力或不适合连续负载的结构或结构构件的变形.

当以下状态之一出现在结构或结构构件中时，应认为已经超过了承载能力的极限状态:

1）整个结构或结构的一部分失去了作为刚体的平衡（例如倾覆等）；

2）结构构件或连接件由于超过材料强度而损坏（包括疲劳损伤），或者由于过度变形而不适用于连续轴承；

3）将结构转换为移动系统；

4）结构或结构构件失去稳定性（例如屈曲等）；

5）由于承载能力下降（例如不稳定等），导致基础损坏

2正常使用限制状态. 该极限状态对应于达到正常使用或耐久性能的结构或结构构件的指定极限.

当结构或结构构件中出现以下状态之一时，应认为已超出正常使用限制状态:

1）会影响正常使用或外观的变形；

2）影响正常使用或耐用性的局部损坏（包括裂缝）；

3）影响正常使用的振动；

4）其他影响正常使用的特定状态.

3.0.3在设计建筑结构时，应根据环境条件以及建筑在使用过程中的影响来区分以下三个设计条件:

1持续条件. 它必须在使用结构期间出现，并且其持续时间很长. 持续时间通常与设计寿命相同数量级；

2短期状况. 在结构施工和使用过程中，发生的可能性较大，与设计寿命相比，施工，维护等工期很短；

3偶尔的情况. 在使用该结构的过程中，发生的可能性很小，并且持续时间很短，例如着火，爆炸，撞击等.

对于不同的设计情况，可以采用相应的结构体系，可靠性等级和基本变量.

3.0.4应针对以下极限状态设计建筑结构的三个设计条件:

1对于这三种设计情况，应进行极限状态极限承载力设计；

2对于持久条件，仍应执行正常服务极限状态设计；

3对于短期条件，可以根据需要执行正常使用限制状态设计.

3.0.5在建筑结构设计中，对于考虑的极限状态，应采用相应结构效应的最不利组合:

1在设计极限承载力状态时，应考虑作用效果的基本组合，并在必要时考虑偶尔的作用效果组合.

2在正常使用极限状态的设计中，应根据不同的设计目的选择以下几种效果组合:

1）标准组合主要用于超过极限状态并会造成严重的永久损坏；

2）经常遇到的组合，主要用于超过极限状态，局部损坏，大变形或瞬态振动的情况；

3）当长期效应是决定性因素时，主要使用准永久性组合.

3.0.6对于意外情况，可以使用以下原则之一根据承载能力的极限状态来设计建筑结构:

1根据作用效果的偶然组合设计或采取保护措施，以使主承重结构不会因设计中规定的事故而失去承载力；

2由于设计中指定的偶然事件，允许部分破坏主承重结构，但其其余部分具有在一段时间内不会连续塌陷的可靠性.

3.0.7结构的极限状态应通过以下极限状态方程来描述:

3.0.8根据极限状态设计的结构应满足以下要求:

3.0.9结构构件的可靠性应以可靠的指标进行测量. 考虑基本变量的概率分布类型，应采用一阶二阶矩法计算结构构件的可靠性指标.

3.0.10结构​​构件设计中使用的可靠性指标可以基于对现有结构构件的可靠性分析，并结合使用经验和经济因素来确定.

3.0.11结构构件极限承载力极限状态的可靠指标不得小于表3.0.11的规定.

3.0.12结构构件的正常使用极限状态的可靠度指标应根据其可逆程度为0〜1.5.

商品说明

3个极限状态设计原则

3.0.2承载能力的极限状态可以理解为结构或结构构件发挥最大允许承载功能的状态. 由于塑性变形，结构构件的几何形状发生了重大变化. 尽管它们尚未达到最大负载容量，但它们完全无法使用并属于此极限状态.

疲劳失效是由于反复重复加载而在使用过程中达到的极限承载能力状态.

正常使用限制状态可以理解为结构或结构构件达到使用功能所允许的特定限制的状态. 例如，某些组件必须控制变形和裂缝以满足使用要求. 过度变形会导致房屋中的灰泥层剥落，填充墙和隔墙的开裂以及房屋区域的水;过多的裂缝会影响结构的耐久性；过度的变形和裂缝也将给用户带来心理困扰.

3.0.3本文中“环境”一词的含义很广，包括对结构的各种影响. 例如，房屋的结构处于家具和普通人的负担下的条件是永久性条件；结构施工过程中承受桩荷载的条件是瞬态条件；结构遭受火灾，爆炸，冲击和罕见地震的情况是偶然的情况.

3.0.5当根据极限状态设计建筑结构时，必须确定相应结构效果的最不利组合. 有关两种极限状态的各种组合，请参见7.0.2和7.0.5. 设计期间应针对各种相关的极限状态进行必要的计算或检查计算. 如果有实际工程经验，也可以使用结构措施代替检查计算.

3.0.6在考虑意外事件的影响时，只能根据承载能力的极限状态来设计主承重结构，并可以适当降低此时采用的结构可靠性指标.

通常，当由于事故而导致非同寻常的影响时，要求结构保持完整是不现实的，并且仅要求该结构不会造成与其原因不相称的损坏. 例如，仅局部爆炸或撞击事故不应引起整个建筑结构的灾难性连续倒塌. 因此，在根据承重能力的极限状态的偶然组合来设计主承重结构在经济上是不利的，可以考虑采用允许局部破坏该结构而剩余的结构. 零件仍然具有适当的可靠性. 根据此原理进行设计时，通常可以采取结构措施来实现这一目标，例如可靠性设计大全，可以对结构系统采取有效的静态措施，以限制意.

3.0.7基本变量是指极限状态方程中包括的影响结构可靠性的各种物理量. 它包括: 引起结构作用效果S（内力等）的各种影响，例如恒定载荷，活荷载，地震，温度变化等，以及构成结构阻力R的各种因素（强度等）. ），例如材料属性，几何参数等. 在分析结构的可靠性时，作用效果或结构抗力也可以视为一个综合的基本变量. 基本变量通常可以视为独立随机变量.

极限状态方程是当结构处于极限状态时基本变量之间的关系. 当结构设计问题仅包含两个基本变量时，在以基本变量为坐标的平面上，极限状态方程为直线（线性问题）或曲线（非线性问题）；当结构设计问题包含多个基本变量时，此时，在以基本变量为坐标的空间中，极限状态方程为平面（线性问题）或曲面（非线性问题）.

3.0.8〜3.0.9为了合理地统一我国各种材料结构设计规范的结构可靠性和极限状态设计原则，促进结构设计理论的发展，本标准采用了极限状态基准. 基于概率论的设计方法，即考虑基本变量的概率分布类型的二阶矩极限状态的设计方法. 在编制原始标准（GBJ 68-84）的过程中可靠性设计大全，主要借鉴了“欧洲国际混凝土委员会（CEB）和其他六个国际组织”提出的“建筑安全标准国际委员会”（JCSS）. 国际标准化组织（ISO）编写的“各种结构和材料通用统一规则”和“结构可靠性通用原则”（ISO 2394）. 国家标准局发布了美国国家标准的概率载荷准则1980年的A58以及前西德在1981年发布的工业标准“结构安全要求通用原则”（草稿）. 许多其他欧洲国家也采用了这种方法来编写相关的国家标准草案.

过去，半概率极限状态设计方法仅考虑载荷和材料强度设计值各自的统计变异性，而没有对结构构件的可靠性进行科学的定量描述. 这种方法经常使人们误认为只要在设计中使用了给定的安全系数，结构就可以100％可靠，这简直就是将设计安全系数等同于结构的可靠性. 基于概率论的极限状态设计方法通过结构破坏概率定义结构可靠性，并通过与结构破坏概率相对应的可靠性指标β来衡量结构可靠性，可以更好地反映结构的可靠性. 更科学清晰.

当极限状态方程中只有两个基本变量时: 作用效果S和结构阻力R，可以使用公式（3.0.9-1）计算结构构件的可靠指标β. 当基本变量呈正态分布时，可以直接应用公式（3.0.9-1）. 当基本变量不是正态分布时，必须将其转换为相应的正态分布，即在设计检查中，在概率密度函数和概率分布函数的值相等的点上，平均值和得到等效正态分布的标准偏差，然后代入公式（3.0.9-1）进行计算. 由于在设计过程中经常需要设计检查点，因此有必要从设计检查点的假定坐标值开始，并经过多次迭代以最终获得所需的设计检查点和相应的统计参数. 使用计算机进行计算相对简单.

在实际工程问题中，作用效果和结构阻力只有两个基本变量，通常是多个基本变量. 在多个基本变量的情况下，上述原理和方法也适用于结构可靠指标的计算.

3.0.11在表3.0.11中指定的结构构件承载力极限状态设计中使用的可靠性指标基于3.2的beta值，它是建筑物的二级延迟破坏结构，在其他情况下相应增加. 负0.5. 可靠性指标β和失效概率计算值pf之间的关系如下表所示:

在表3.0.11中，延性破坏是指结构构件在破坏前具有明显的变形或其他迹象. 脆性破坏意味着结构构件在破坏之前没有明显的变形或其他迹象.

在全面平衡之后，基于1970年代各种材料结构设计规范的校准结果，确定了表3.0.11中β的参考值. 本修订本基于``可靠地稍微提高可靠性''的原则取消了原来的标准``可以在±0.25的范围内调整该表的指定值''，因此表3.0.11中指定的β值各不相同材料结构设计规范中应使用的最低β值.

表3.0.11中指定的β值用于结构构件. 对于其他零件，例如连接，设计中使用的β值应由各种材料的结构设计规范分别规定.

目前，由于统计数据不足，并且在结构可靠性分析中引入了近似假设，因此得出的失效概率pf和相应的β并非实际值. 这些值是与结构构件的实际失效概率有一定关系的计算值，主要用于测量各种结构构件的可靠性.

3.0.12为了促进房屋性能的改善，根据ISO 2394: 1998的建议，结合国内对建筑结构正常使用极限状态可靠性的研究和分析近年来，在中国，结构构件的正常使用是对可靠性进行规定的. 对于正常使用极限状态，通常应根据结构构件的结构作用的可逆性来选择可靠性指标. ISO 2394: 1998等可逆度较低的结构构件取较高值. 对于可逆的正常使用极限状态，规定可靠性指标为0；对于可逆的正常使用极限状态，其可靠性指标为0. 对于不可逆的正常使用极限状态，可靠性指标取1.5.

不可逆极限状态是指在消除产生超限状态的影响后将永久保持超限状态的极限状态；可逆极限状态是指在取消产生超限状态的动作后不再保持超限状态的状态. 极限状态.

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