安全验证
。 《4.3  》极限状态《设计 》 : 4.3.【1  持久设计状】况是贯穿《结构:全寿命周期的设【。计情况要满足承【载能力极限状态和】正常使?用极限状态的要求;!承受重复荷载作用的!构件或构造细—。节还应考虑疲劳极限!状态 — ,     》。短暂状况《。在结构施工和使用过!程中一定出现根据】性能要求不同考虑】承载:能,力极限状态和正常使!用极限状态 !  ?   偶然》状况主要涉及偶然】事件:只进行承载能力极】限状态验《算主要承载结构应】采用下列原》。则,之一进行设计 【 《     (1)】按作:用效应?。的偶然组《合,进行设计或采取【保,护措施使主要—承载:结构不致因偶然事】件而丧失承载能力】 《。   《  :(2)允许主要承载!。结构:因,偶然事件而局部【。破坏但?结构:的剩余部《分仍应具有在一【段,时间:内不:发生继发《性破坏的可》。靠性 【     》地震状况按承—载能力极限状态【进行设计使》主要承载结构不【致因出?。现设计?的地震状况而丧【失承载?力,;按照多遇地—。震设计的工程结【构还需要满足正【常使用极限状态要求! 》 4.3.2—。、4.3.3  承!载能力极限状—态的荷载组合—有基本组合、偶【然组合和地震组合】分,别对应持久设—计和短暂设计状【。况、偶然设》计状况和地震设计状!况当:考虑偶然事件—产生的作用(如列】。车脱轨)时此时采用!的结构可《靠指标适当降低【 — ,   正常使—用,极限状态分为不【可逆极限状态和可逆!极限状态荷载组【合有:标准组合、》频遇组?合和准永久组合 ! ?  :   标准组—合用于不可逆正【常使用极限》。状,态当超越极限状态时!将产生永久性不可】逆损坏如有抗裂要求!的构件一《旦,产生裂缝会》造成不可逆的损坏 !   【  频遇组合用于】。可逆正常《使用极限状态如构】。件的变形、振动等】情况 ? :     准】永久组合《用于当?长期效应为决定性】因素的正常使用极】限状态设计 【。 4.—3.5、4》.3:.6  极限状态】方程是当结构处【于极限?状态时?各有关基《。本变量的关系式当】结构设计问题中仅】。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?。结构设计问题中包含!。多个基本变量时【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) 【  :   功《能函数g(》RS)描述结—构某一功《。能,所处的状态g(R】S)>0表示结【构处于可《靠状态;g(R【S)=0《表示:结构处于极限—状态;g(RS)<!0表示结构处—于失效状《态;计算结构可靠】度就是计算功能函】数g(RS)>0的!概率 【     结构【极限:状态方程中》的,基本变量包括作【用、环境影响—、材料和岩土—性能、结构几何参】数、计算模式不定】性等随机《变量:若将:结构设?。计问题中《基本变量归结—。为抗力?和作用项进行—极限:状态:设计:即要求抗力》。不小于作用即g(R!。S)≥0 》 ?    》 结:构功能函《。数中主要基本变量可!。用设计基《准期:内概率分布函数的最!大值(最《小值)随机变—量描述?其他基本《。变量可用任意时点】分布函数的随机变量!描述 《 , 4.3.7 ! 为了统一》我国铁路《工程结构可靠性设计!标准的基《本原则促进》结,构设计理论的发【展本标准《采用了以概》率理论为基础的【极限状态设》计,方法 【。   ?  :以往采用的半—。概,率极限?状态:设计方法仅》在荷:载和材料强度—的设计取值》上考虑了各自的【统计变?异性没有对结构【或构:件的可靠《度给出科学的—定量描述这种—方法常常使人误【。。认为只要设计中采】用了某一给》定安全系数结构就】能百分之百的可靠将!设计安全系数与结构!可,靠度简单地》进行等同而以概率理!论为基础《的极限状《态设计?方法则是以结构失】效概率?来,定义结构可靠度【并,以与结构失效概率】Pf:相对应的可靠指标】β 来度量结—。构,可靠度?从而能较好地反映结!构可靠度的实质【使设计概念更为科】学和明确 !  :。。   表3为可靠指!标β与失《效概率Pf的—。对应关系《 —表3  可靠指标】β,与失:效,概率Pf对照—表 — 【  : , 表3中可靠指标】β与失效概率Pf的!对应关系是在—功能函数《服从:正态分布情况下【而来当?功能函数不服从正】态分布时《要先转化为正态分布!再进行计算 【 : 4.3.8 】 ,根,据,极限状?态方程是否为线性】方程以及《综合基本变》量R和S概率分布】的,不同根?据铁路工程结—。构极限?状态设计通用方【。法及专业参数处【。理分析?研究[?。合同编号铁建科【字(2009)-2!)]的科研成果推】荐了计?算可靠指标的J【C法JC法也是国】际结构?安全度联合》委员会(J》CS:。S)推荐的方法【分位值法《是原国家铁路工程结!。构,可靠度设计统一标准!GB ?50216-9【4中推?荐使用的方法J【C法:和分位值法都属【于一次二阶矩—。法两者皆《能考虑非正态随机】变量岩土工程领域采!用蒙特?卡,罗法相?对较多因此本—标准推?荐J:。C,法、:分位值法、蒙特卡】罗法计算可》。。靠指标根据具体情况!不同可?靠指标的计算也可】选用:数值积分法、响应】面法等其他方—法 ? 4.3【.9  铁路工程】结构设计要保证结】构的计算可靠—指标不小于》目标可靠指标只有这!样才能?保证结构《在设:计使:用年限?的安全?性和可靠性即目标可!靠指标?与设:计使用年《限是紧密相关的根据!规范科研《铁路工?程,结构目标可靠指标】制定研究(专项编】制2012-02】),的研究成果给出【了铁路工程结构【极限状?态法转轨时目标【可靠指标的参考 !     】(1)?桥,梁结构目标可靠【度指标建议》值承:载能力极《限状态?按结构安全等—。级不同?延性破坏为4.2】、4.7、5—.2脆性破坏为4.!。7、5.《2、:5,.7;正常使用【极限状态为1—.5~3.0 】     (!2)铁路隧道二次】衬砌、明洞》目标可靠《度指标建议》值承载能力极限状态!。按结构安全等级【不同延性破坏为3.!2、3.7、4.】2脆性破坏为—3.7、4》.2、4.》7;正常《使用极限状态为1】.0:~2.5 》 《。     (3)】铁,路路:基目标?可靠度指标建议值承!载能:力极:限状态抗滑、倾覆】和地基应力按结构】安全等级不同—分为2.7》、3.2、》3.7;正》。。常使用极限状态为】1.0~2》.5 》 :     (4)轨!道目标?可靠度指《标建议值承载—能力极限状态按【结,构安全等级不—同延性?破,坏为3.2》、,3.:7、4.2脆—性破坏为3.7【、4.2、4—.7;正常使用极】限状态为1.0【~2.5 【 4《.3.10》  :针对:。承,。载能力极《限状:。态不同安《全等级和《失效模式的》可靠指?标要适当拉开—档次:国外计算《分析表明由于重【要性系数《取值不同相》邻安全等《级的:结构:或构件可靠指标有0!.,5的:级差基于此参—照国内?外目标可靠指标的】分级规定安全等级】每相差一级可靠指标!取值:宜相差?0,。。。.5安全等级—相同:脆性:破坏结构或》构件:的设计可靠指标与延!性破坏相差》0.5当然也可以根!据实际综合分—。析确定 】 4.3.1—1  为《照顾:原有设计习惯结构】可靠性设《计是:通过:多个:分项:系数:组,成的表达式来实【现而分项系》数的获取则是通【过结构的计算—可靠指标《与,目,标,可靠指标《最佳:一致性优化》而,定 【    《概,。率极:限状:态设计式中的分【。项系数不《同于:多系数极限状态【设计法中的分—项系数前《者是通过统》计,分析优化而得后者】。是简单地将单一安】全系数K分解为多】个系数没有涉及结】构的可靠性当统计】资料足够多》或者社会生》产技术条件发生【大的飞跃时可以【适当调整分项—系数体现概》率极限状《态设计法的生命【力 ?