港口工程结构可靠性设计统一标准 [附条文说明] GB50158-2010 建标库

3  基本规定

3.0.2  本条为强制性条文。本次修订仍将安全等级分为三级,但将对应的结构具体化。设计时要根据结构破坏产生的后果,即危及人的生命安全、造成经济损失、对社会和环境产生影响等的严重程度分析、确定结构的安全等级。永久性港口工程结构安全等级为一级或二级。对于大量的一般港口工程结构,安全等级为二级,既足够安全,也是经济合理的;对于集装箱干线港的大型集装箱码头结构、附近没有可替代港口工程的大型原油码头结构、液化天然气码头结构等一般按安全等级一级设计;港口工程的临时护岸、围埝等临时性结构,安全等级为三级。

3.0.3  本条第1款永久性港口建筑物设计使用年限为50年是强制内容。设计使用年限为正常设计、正常施工、正常使用和维护下所达到的使用年限;所谓正常维护包括必要的检测、防护和维修。在国际上,国际标准《结构可靠性总原则》ISO2394和欧洲规范《结构设计基础》EN1990都给出了各类结构的设计使用年限(designworkinglife)的示例;随着我国市场经济的发展,建筑结构也已明确了设计使用年限。因此,本次修订中,增加了对港口工程结构设计使用年限的规定,在规定年限内,只需进行正常的维护而不需进行大修就可以按预期目的使用,满足预定的使用功能要求。

    随着各种防腐蚀技术趋于成熟、可靠,高性能、高耐久性混凝土的广泛应用,故本改修订中进行了“港口工程结构设计使用年限调查专题研究”,根据研究结论,从混凝土材料的耐久性方面,重力式、板桩码头正常使用情况下,使用年限可以达到50年以上,按高性能混凝土设计、施工的海港高桩码头结构,使用年限可以达到50年以上。考虑到港口工程结构的造价在整个港口工程的总投资的比例平均为20%左右,永久性港口建筑物的设计使用年限为50年是合理的。

3.0.4  合理选择结构体系指选择整体性好、传力合理、抗危险能力强的结构体系,有抗震要求时增加结构体系的超静定次数。通过执行质量控制标准,避免设计过程中的人为过失。

3.0.5  在结构应满足的4项功能中,第1款、第4款所述是安全性要求,第2款所述是适用性要求,第3款所述是耐久性要求,三者可概括为结构可靠性的要求。

3.0.6  以分项系数表达的极限状态设计方法是现阶段结合可靠性分析和长期实践经验的实用方法。各分项系数和设计表达式是通过可靠性分析与实践经验相结合得出的。该方法的现实性和合理性在于既较全面地继承历史经验,又为将来直接采用可靠指标的方法积累经验、创造条件,以分项系数表达的极限状态设计方法与安全系数法的安全度水平保持总体相当。

    本条规定有条件时可按本标准附求A直接采用可靠指标的方法设计,是希望各结构设计规范的编制人员和广大设计人员都能尽量发掘和创造有利条件,以促进越来越多的港口工程结构直接采用可靠指标的方法设计。直接采用可靠指标的方法设计并不排斥实践经验,如何使二者很好的结合,也需要通过大量实践积累经验。

3.0.7  条文规定允许对部分结构构件根据其重要程度调整重要性系数,是指如果提高某一构件的重要性系数所增加的费用很少,但能减轻整个结构的破坏程度,从而大大减少人员伤亡和财物损失,则可将该构件的重要性系数提高一级。相反,如果降低某一构件的重要性系数,对整个结构的破坏和可能造成的人员伤亡、财物损失影响较小,则可将该构件的重要性系数降低一级。

3.0.8  结构要求的可靠度与结构的破坏类型有关。无预兆的破坏比有预兆的破坏具有更大的危险性,因此,规定无预兆破坏的结构应具有更高的可靠度。

3.0.10  规定港口工程对勘察、设计、试验、施工直到使用的全过程都要进行有效的质量管理和控制,是为了尽量消除人为过失的影响,使设计预期的可靠性在工程的各个环节得到保证。结构的可靠性不仅仅是针对设计,而是对整体工程的全过程。