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(》RS)＞0表示结构！处于可靠状态—；g(RS)—＝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(200】9)：-2)]的》科研成？果推荐了《计算可靠指标的【JC法JC法也是】国际结构安全度联合！委员会(JC—SS)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JC《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.？3.1？0  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.：3.11  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 ？