安全验证
3.2  !荷载组合 】 , 3.2—.1、3《.2.2《  当整个》结构或结构的一部】分超过某一》特定状态而不能满足!设计规定的某一功能!。要求时则称此—特定状态为结构对】。该功能的极限—状态设?计中的极限状—态往:往以结构的某—种荷:载效应?如内力、应》。力、变形、》裂,缝等超过相》应规定的标志为依据!根据设计中要求【考虑的结构功—能结:构,的极限?状态在总体》上可分为《。两大类即承》载能:力极限状态》和,正常使用极限—状态对承载能—力极限状态一般【是以结构的》内,力超过其承载能力】。为依据;对正常使】用极限状态一般是以!结构的?变形、裂缝》、振动参数超—过设计允《许的限值《。为依据在当》前的:设,。计中有?时也通过结构应力】的控制来保》。证结构满足正常使用!的要求例如地基【承载应力的控制 】  — ,  对?。所,。考,虑,。的极限状态在—确定其荷载效—。应时应对所有可能】同时出现的诸荷【。载作用加以组合【。求得组合《后,在结构中的总—效应考虑荷载—出现的变化性质包括!出现与否《和不同的作用方向】这种组合可以多种】多样因?此,还,必须在?所,有可能组合》中取其中最不利的】一组作为该极限状】态的:设,计依据 】 3.2.》3  对于承载能力!极,限状态的《荷载组合《可按工?程结构?可靠性设《计统一标准GB 5!0,15:3-2?00:8,的规定根据》所考虑的设计—状况选用不同的【。组,合;对持久和短【暂设计状况应采【用基本组《合,对偶然设计状况【应采用偶然组合 !。     】在承载能力极限状态!的,基本组合中公式(】3.:2.3-1)—和公式(3》.,2.:。3-:2)给出了荷—载,效应组?合设计值的》表达式由于直接涉及!结构的安全性故要以!强制性条文规—定,建立表达式的目【的是保证在各种可能!出现:的荷载组合情—况下通过设计都能使!。结构维持在相同【。的可靠?度,。水平上必须注意【规范给出《的表达式《都是以荷《载与荷载《效应有线《性关系?为,前提对于明显不符合!该条件的情况—应在各本结构设计】。规范中对此作出相应!的补充规《定这个?原,则同样适用于正常使!用极限状态的各个】组,合的表达式 【  》   在应》用公式(3.—2,。.3-1)时—式中的?SQ:1K为诸可变荷载】效应中其设》计值为控制》其,。组,合为最?不利者当设计者无】法,判断时可轮次—以各可变荷载效应】S,QiK为SQ—1K选其中最不利】的荷载效应组合【为设计依《据这个过程建议由计!算机程序的运算来完!成 : ,  》   GB  50!009-200【1修:订时:增加了结《构的自重《占主:要荷载时由公式【(3.?2.3-《2)给出由永久荷】载,效,应控:制的组合《。设计值考虑这—。个组合式后可以【。避免可靠度》可能偏低的后果;虽!然过:去在有些结构设计规!。。范中也曾为此专【门给出某些补充规】定,例如:对,某些以?自,重为主的构件—采用提高重要性系数!、提高屋面活荷【载的设?计规定但在实际应用!中总不免有》挂一漏万的顾虑【。。采用公式(3.2】.3:。-2)后可在结构设!计规范中撤》销这些补充》的规:定同时?也避:免了永久荷载为主】的结构安全》度,。可能不足的后果 ! 《   ? ,在应用公《式(3.2.3【-2)的《组合式时对可—。变荷:载出于简《化的目的也可仅考虑!与结构自《重方向?一致的竖向荷—载而忽略影响不【大的横向荷载此【外对某些《。。材料的结《。。构可考虑自身的特】。点由各结构》设,计规范自行》规定可不采用该【。组合:式进行校核 【。  》   考虑到简化规!则缺:。乏理论依据现在【结,构分析及荷载组合基!本由计算机软—件完成简《化规则已经用得很】少本次修订取消原规!范第3.2》.4条关于一般排架!。、,框架结构基本—组合的简化规—则在方案设》计阶段?当需要用手》算,初步进行荷》载效应组合计算时仍!允许采用《对所有参《与,组合的可变荷载的效!应设计值乘》以一个统一的组合】系数0.9的简化】。方法  !   必须指—出条文中给出的荷载!效应组合值的表达式!是采用各《项可变荷《载效应叠加的形【式这在理论上仅适用!于各项?。可变荷?。载的:。效应:。与荷载为《。线性关系的情况当涉!及,非线性问《题时应根据问题性】质或:按有关设计规范的规!定采用其他不同的方!法   !  GB  50】009-2》001修订时—摈,弃了原?规范“遇风组合”】的惯例即只》有在可变荷载包含】风荷载时才考虑组合!值系数的方法而要求!。基,本组合中所有可【变,荷载在作为伴随荷】载时都必须》。以其组合《值为代表值对组【合值系数除》风荷载取ψc=【0.6?外,。对其他可《变荷载目前》建议统一取ψc=0!.7但为避免—与以往设计》。结果有过《。大差别在任何情况下!暂时建议《不低于频遇》值,系数: ,  —   参《照工程结《构可靠?。性设计?。统一标?准G:B 50153【-20?08本次修订引入了!可变荷载考虑结构】设计使用年限的【调,整系数γ《L引:入可变荷《载考虑结《构设计使用年—限调整系数的目【的是为解决设计使】用年限与设计基准期!不同时对可变荷载标!准值的?调整问题当设计使用!年限与设《计基准期不同时采用!调整:系数:γL对可变荷—载的标准值进—行调整?   】  设计基准期【是为统?。一确定?荷载:和材料的标准值【。而,规定:的,年限它?通常是一个》固,定值可变荷载—是一个随机过程其标!准值是指《在结:。构设计基准期内【可能出现的最—大值由设《计基准期最大荷载】概率分布的》某个分位值》。来,确定 】。 ,。 ,  设计使用—年限是指设》。。计规定的结构或结】构构件不《需要进行大修即可】按其:预定目的使用—的时期它不是—一个固定值》与结构的用》途和重要性有关【设计使用年》限长短对结构设【计的影响要从荷【载和耐久性两个方】。面考虑设计使用【。年限越长结》构使用中荷载出现】“大值”的可—能性越?大所以设计中应提】高荷载标准值;【相反设计使》用年限?。越短结构使用中荷载!出现“大值”的可能!。性越:。小设计中可降低【。荷,载标准值以》保,。持结构?安全和经济的一致】性,。耐久性是决定结构】设计使?用年限的主要因素】这方面应在结构设计!规范中?考虑 《。。 ?。 3.2.4—  荷载效应组【合的设计值中荷载分!项系数应根据—荷,。载不同的变异系数和!荷载的具体》组,合情况(包括—不同荷载的效—应比)以及》与抗:力有关的分项—系数的取值水平等】因素确定以使在【不同设计情》况下:的结构可靠度能趋】于一致但为了设【计上的方便将—荷载分成永久—荷载和可变荷载【两类相应给出—两个规定的》系数γG和》γQ这两个分项系】数是在荷载》。标准值已给定—的前提下使按极限】状态设计表达式设】计所得的各类结【构构:件的可靠《指标与规定的目标可!。靠指标之间》在总体上《。。误差最小为原则经】优化后选定的— 《  ?   ?。建筑:。结构设计统》一标准GBJ 68!-84编制组曾【选,择了14种》有代表?性的结构构件;针对!。永久:荷,载与办公楼活—荷载:、永久?荷载与住宅》活荷载以及》永久荷载与风荷载】三种简单组合情况】进行分析并在γG】。=1:.1、1.2、1.!3和γQ=1—。.1、1.2、1】.3、1.4、1】.5、1.6—共3×6组方案中】选得一组最优方案为!γG:=1.?2,和γQ=《1.4但考虑—到前提条件》的局限性《允许在特殊的情【况,下作合理的调—整,例如对于标准值大】于4kN《/m2的工业楼面活!荷载其变异系数一】般较小?此时从经济上考虑】可取γQ=1.【3 【  : , 分析表明当—永久荷载效》应与可变荷》载效应相比很大时若!仍采用γG=1.2!则,结构的可靠度就不能!达到目标值的要求】因此在本规范公式(!3.2?.3-2)给出的】由永久荷载》。效应控制的设计组】合值中相应取γG=!1.35 ! ,    分析—还表明当永久荷载】效,应与可变荷载效应】异号时若仍采—用,γG=1.2—则结:构的可靠度会随【。永久荷载效应所【占比重的增大—。。而严重降低此时γG!宜取小于1》.0的系数但考虑】到经济效果》和应用方便的因素】建议取γG》=1.0《地下水压力作—为永久?荷载考虑《时由于受地表水位】的,限制其?分项系?数一:般建议取《。1.0 !    《在倾覆、滑移—或,漂浮等有关结构整体!稳,定性:。的验算?中永久荷载效应一般!对结构是有利的【荷载:分,项系:数一:般应取小于1.0的!值虽:然各结构标准已经广!泛采用分项系数表达!方,式但对?永,久荷载?分项系数的取值【如地下水荷载的分项!系数各地《方有差异目前还【。不可能采用》统一的系数因此【在本规?范中原则上不规定与!此有关?的分项系数的取值以!免发生矛盾当在其】他结:构设计?规范中对结构倾覆】。、滑移或《漂浮的验算》有具体规定》时应按结《构设计规范的—规定执行当没有【具体规定《时对:永久:荷载分项系》数应:按,工程经?验采用?不大:于1.0的值 【 3.【。2.5  本条为】本次:修订增加《的内容规《定了:可变荷载《设计使用年》限调整系数》的具体取值 【     】工,程结构?。可靠性设计》统一标?准GB 50153!-2008》附录A1给出—了设计使用年限【为5、50和—100年时考虑【设计使用年限的可变!荷载调整系》数,γL确定《γL可采《用两种?方法(1)使—结构在设计使用年限!TL内的可靠—。指标:。与在:设计基准期》T的可靠指标—相同;(2》。)使:。可变荷载按设计使用!。年限TL定义的标准!值QkL与》按,设计基准期T(5】0年)定义》的标准值Qk—具有相同的概率【分位值按《第二种方法进行【分析比较简单—当可变荷载服从极值!Ⅰ,型分布?时可以得到下面γL!的表达式 — ?   !  式中kQ为可】变,荷载设计基准期内】最大值的平均—。值与标准值之比【;δQ为可变荷载设!计基:准期最大值的变异】。系数表1给出—了部分?可变荷载对》应不同?设计使用年限时【的调整系数比较【可知规范的取—值基本偏于保守 ! 表1  考!。虑设计使用》年限的可变荷载调】整系数γL计—算值 ! 《     对于风】、雪荷载《可通:过选择不同重现期的!值来考虑设计使用】年限的变化》本规范在附录E除了!给,。出重现?期为50年(设计基!。准期)的《基本风压和基本雪】压外也给出了重【现,期为10年和—100年的风压【和雪压值可供—选,。用对:于吊:车荷:载由于其《有效荷载是核—定的与使用时间没有!太大关系对温度【作用:由于是?。本次规范《修订新增内容还没有!太,多,设计经?验考虑设计使—用年限?的调整尚不成熟因此!本规范引《入的工程结构—可靠:性设计统《。一标准GB 50】153-20—0,。8表:A.1.9可变荷】载调整系数γL的具!。。体数据仅限于楼面】和屋面?活荷载 — :。     》根据:表1计算结果—对表:3.2.5中所列】以外的其他设—计使用?年限对应《。的γL?值按线性内插计【算是可行《的 《 :     荷载标】准,值可控制《的活荷载是指那些】不会随时间明显【变化:的荷载?如楼面均布活荷【载中的书库》、储藏室、机房、】停车库以《及工业楼《面均布?活荷载等 ! 3.2《.,6  本次修订【针对结构承》。载能力计算和—偶然事件发生后受】损结构整体稳固【性验算分别给出【了偶然组《合效应?设计值的计算公【式 —    《 对于偶然》设计状况(包括撞】击、爆?炸、火灾事故的发】生)均应《采用偶然组合—进行:设计偶然荷载的特点!是出现?的概率很小》而一旦出现量值很】。大往往具有很—大的破坏作用甚【至引起结构与—起因不成比例的连】续倒塌我国近年【因撞击或《爆炸导?致建筑?物倒塌的事件时有发!生加强建筑物的抗连!续倒塌设计》刻,不容缓?目前美国、欧洲、】加拿大、《澳,大利亚?等有关规范都有关于!建筑结构抗》连续倒塌设计的规定!原规范只是》规定了偶然荷载效应!的,组合原则本规范【分别给出《了承载能力计—算和整体稳定验算偶!然荷载效应组合【的设计值的表达【式 》     偶【然荷:载效应组合的—。表达式主要考虑到(!。。1)由于偶然荷载标!准值的确定往—往带有主观和经验】的因素因《而设计?表达式中《不再考虑荷载—分项:系数:而直接采《用规定的标准—值为:设,计值;(2》)对偶然《设计状况偶然事件本!身属于小概率事件两!种不相关《的偶然事件同时【发生的概率》更小所以不必同时考!虑两种?。或两种以《上偶然荷载》;(3)偶然—事件的发《生,是一个?强不确定性》事件:偶然荷载的大小也】是不确定《。的所以?实际情?况下偶然荷载—值超过规定》设,计值的可能》性是存在的》按规定设《计值:设,计的结?构仍然存在》破坏的可能》性;但为保证人的生!命安全?设计:还要保证偶然事【件发生后受》损的:结构能够《。承担对应于》偶然设计状》况的永?久荷载和可变荷载】所以表达式分—别给出了偶然事件发!生时承载《能力计算和发生后】整体稳固性验—算两:种不同的情况 【   【。 , ,设计:人员和?业主首?先,。要控制偶然》荷,载发生的概率或减小!。。。偶然荷载的》强度其次才是进行】抗,连续倒塌设计抗连】续倒塌设计有—多种方法如》直接设计法和间接设!。计法等无论采用直】接方法还是间接【方法均?需要验算偶然—荷载下结构》的局部强度》。及偶然荷载》发生后结构》的整体稳固性不同的!情况采用不同—的荷载组合 【 《3.2.7~3【.2:.10  对于结构!的正常?使用:。极限状态《设计过去主》要是验算《结构在正常使—用条:件下的变形和裂【缝并控制它》们不超过《限值其中与之—有关的荷载效应【都是根据荷载的标】准值确定的实—际,上在正常使用的极】。限状态?设计时?与状态有关的荷载水!平不一定非以设【计基准期内的最大】荷载为准应根—。据所考虑的正常使用!具体条件来》考虑参照国际标准对!正常使用《极限状?态的设计当考—虑短期效应时可【根据不同的设—计,要求分别《采用荷?载的标准组》合或频遇组》合当考虑《长期效?。。应时可采用准永久】组合频遇组合系指永!久,荷载标?准值、主导可变荷】载的频遇值与伴【随可变?荷载的准《永久值的效应组合】 《   《  可变荷载的准】永久值系数仍按原规!范的规定采用—;频遇值《系数原则《上应按本《规范第3.1—.6条的条文说明】中的规定但由于【大部分可变荷载的】统计参数《并不掌握规范中采用!的系数目前是按【。工程经验经判—断后给?出 :  —   ?此外正常使》用极限状态要求控制!的极限?标志也不一定仅限于!变形、裂缝等常见】现象也可延伸到其】他特定的《状态如地基承—。载应力的设计控制】实质上是控制—。地基的沉《陷,因此:也可归入这一类【 ,    】 与基本组合中的】规,。定相同对于标准、】频遇及准永》久组合?其,荷载效应《组合的设计值也仅适!用于各?项可变?荷,载效应?。与荷载为线性关系】的情况 》