建筑结构可靠性设计统一标准 [附条文说明] GB50068-2018 建标库

5.2  结构上的作用

5.2.1  结构上的各种作用,当在时间上和空间上可认为是相互独立时,则每一种作用可分别作为单个作用;当某些作用密切相关且有可能同时以最大值出现时,也可将这些作用一起作为单个作用。

5.2.2  同时施加在结构上的各单个作用对结构的共同影响,应通过作用组合来考虑;对不可能同时出现的各种作用,不应考虑其组合。

5.2.3  结构上的作用可按下列性质分类:

    1  按随时间的变化分类:

        1)  永久作用;

        2)  可变作用;

        3)  偶然作用。

    2  按随空间的变化分类:

        1)  固定作用;

        2)  自由作用。

    3  按结构的反应特点分类:

        1)  静态作用;

        2)  动态作用。

    4  按有无限值分类:

        1)  有界作用;

        2)  无界作用。

    5  其他分类。

5.2.4  结构上的作用随时间变化的规律,宜采用随机过程的概率模型进行描述,对不同的作用可采用不同的方法进行简化,并应符合下列规定:

    1  对永久作用,可采用随机变量的概率模型。

    2  对可变作用,在作用组合中可采用简化的随机过程概率模型。在确定可变作用的代表值时可采用将设计基准期内最大值作为随机变量的概率模型。

5.2.5  当永久作用和可变作用作为随机变量时,其统计参数和概率分布类型,应以观测数据为基础,运用参数估计和概率分布的假设检验方法确定,检验的显著性水平可取0.05。

5.2.6  当有充分观测数据时,作用的标准值应按在设计基准期内最不利作用概率分布的某个统计特征值确定;当有条件时,可对各种作用统一规定该统计特征值的概率定义;当观测数据不充分时,作用的标准值也可根据工程经验通过分析判断确定;对有明确界限值的有界作用,作用的标准值应取其界限值。

5.2.7  建筑结构按不同极限状态设计时,在相应的作用组合中对可能同时出现的各种作用,应采用不同的作用代表值。对可变作用,其代表值包括标准值、组合值、频遇值和准永久值。组合值、频遇值和准永久值可通过对可变作用的标准值分别乘以不大于1的组合值系数ψc、频遇值系数ψf和准永久值系数ψq等折减系数表示。

5.2.8  对偶然作用,应采用偶然作用的设计值。偶然作用的设计值应根据具体工程情况和偶然作用可能出现的最大值确定,也可根据有关标准的专门规定确定。

5.2.9  对地震作用,应采用地震作用的标准值。地震作用的标准值应根据地震作用的重现期确定;地震作用的重现期可根据建筑抗震设防目标,按有关标准的专门规定确定。

5.2.10  当结构上的作用比较复杂且不能直接描述时,可根据作用形成的机理,通过数学模型来表征作用的大小、位置、方向和持续期等性质。结构上的作用F的大小可采用下列数学模型:

F=(F0,ω)            (5.2.10)

    式中:(·)——所采用的函数;

        F0——基本作用,通常具有随时间和空间随机的或非随机的变异性,但与结构的性质无关;

        ω——用以将F0转化为F的随机或非随机变量,它与结构的性质有关。

5.2.11  当结构的动态性能比较明显时,结构应采用动力模型描述。此时,结构的动力分析应考虑结构的刚度、阻尼及结构上各部分质量的惯性。当结构容许简化分析时,可计算“拟静态作用”响应,并乘以动力系数作为动态作用的响应。

5.2.12  对自由作用应考虑各种可能的荷载布置,并与固定作用等一起作为验证结构某特定极限状态的荷载工况。