????按照《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)2019年工程建設(shè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)編制及相關(guān)工作計劃的通知》(建標(biāo)函[2019]?8號)要求,編制組在國家現(xiàn)行相關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,認(rèn)真總結(jié)實踐經(jīng)驗,參考了國外技術(shù)法規(guī)、國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),并與國家法規(guī)政策相協(xié)調(diào),經(jīng)廣泛調(diào)查研究和征求意見,編制了本規(guī)范。??????1?對各類工程結(jié)構(gòu)的承載力、正常使用和耐久性的基本要求;????2?結(jié)構(gòu)安全等級和設(shè)計工作年限的確定,結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)包含的基本內(nèi)容和各種設(shè)計方法的設(shè)計表達(dá)式以及結(jié)構(gòu)施工、維護(hù)和拆除的基本原則;????3?結(jié)構(gòu)的永久作用、樓面和屋面活荷載、風(fēng)荷載、溫度作用等各類作用的取值要求和最低取值標(biāo)準(zhǔn)。?????本規(guī)范中,規(guī)定工程結(jié)構(gòu)性能的條款是:第2.1.1、2.1.2、2.1.3、2.1.4條;?????本規(guī)范中,規(guī)定結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工和拆除基本技術(shù)要求的條款是:第2.1.5、2.1.6、2.1.7、2.1.8條和第3章全部條款;?????本規(guī)范中,規(guī)定結(jié)構(gòu)作用的條款是:第4章全部條款。?????下列工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)制性條文按本規(guī)范執(zhí)行:?????《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB?50153-2008?????《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB?50068-2018?????《港口工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB?50158-2010?????《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB?50199-2013?????《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB?50009-2012?????《有色金屬工程結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB?50959-2013?????《石油化工建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB?51006-2014?????本規(guī)范由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)管理和解釋。?????中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司?????中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司?????中交水運規(guī)劃設(shè)計院有限公司?????水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院?????中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司?????中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院有限公司?????中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司?????深圳市建筑設(shè)計研究總院有限公司?????肖從真 金新陽 陳凱?劉曉光?趙君黎 胡家順?周建平 雷興順 史志華?羅開海?唐意 朱愛萍?王國硯 顧明 貢金鑫?金偉良?范重 馮遠(yuǎn)?楊學(xué)兵 郁銀泉 束偉農(nóng)?楊蔚彪?王建 李霆?范峰?朱丹?韓紀(jì)升?楊振斌?????聶建國?任慶英?傅學(xué)怡?婁宇?周建龍?劉彥生?溫四清?張晉勛?楊慶山?吳體?朱兆晴?????1 設(shè)計工作年限?design?working?life???????設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按預(yù)定目的使用的年限。?????2 設(shè)計狀況?design?situations???????代表一定時段內(nèi)實際情況的一組設(shè)計條件,設(shè)計應(yīng)做到在該組條件下結(jié)構(gòu)不超越有關(guān)的極限狀態(tài)。?????3 持久設(shè)計狀況?persistent?design?situation???????在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn),且持續(xù)期很長的設(shè)計狀況,其持續(xù)期一般與設(shè)計工作年限為同一數(shù)量級。?????4 短暫設(shè)計狀況?transient?design?situation???????在結(jié)構(gòu)施工和使用過程中出現(xiàn)概率較大,而與設(shè)計工作年限相比,其持續(xù)期很短的設(shè)計狀況。?????5 偶然設(shè)計狀況?accidental?design?situation???????在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很小,且持續(xù)期很短的設(shè)計狀況。?????6 地震設(shè)計狀況?seismic?design?situation??????結(jié)構(gòu)遭受地震時的設(shè)計狀況。??????為特定的驗證目的,一組同時考慮的固定可變作用、永久作用、自由作用的某種相容的荷載布置以及變形和幾何偏差。?????8?極限狀態(tài)?limit?states??????整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)。?????9?承載能力極限狀態(tài)?ultimate?limit?state??????對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)。?????10 正常使用極限狀態(tài)?serviceability?limit?state??????對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用的某項規(guī)定限值的狀態(tài)。?????11 不可逆正常使用極限狀態(tài)?irreversible?serviceability?limit?state??????當(dāng)產(chǎn)生超越正常使用要求的作用卸除后,該作用產(chǎn)生的后果不可恢復(fù)的正常使用極限狀態(tài)。?????12 可逆正常使用極限狀態(tài)?reversible?serviceability?limit?state??????當(dāng)產(chǎn)生超越正常使用要求的作用卸除后,該作用產(chǎn)生的后果可以恢復(fù)的正常使用極限狀態(tài)。??????結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)和環(huán)境影響的能力。?????14 極限狀態(tài)法?limit?state?method??????不使結(jié)構(gòu)超越某種規(guī)定的極限狀態(tài)的設(shè)計方法。?????15 容許應(yīng)力法?permissible?stress?method??????使結(jié)構(gòu)或地基在作用標(biāo)準(zhǔn)值下產(chǎn)生的應(yīng)力不超過規(guī)定的容許應(yīng)力的設(shè)計方法。?????16 安全系數(shù)法?safety?factor?method??????使結(jié)構(gòu)或地基的抗力標(biāo)準(zhǔn)值與作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)之比不低于某一規(guī)定安全系數(shù)的設(shè)計方法。??????施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力和引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。前者為直接作用,也稱為荷載;后者為間接作用。?????18 作用效應(yīng)?action?effect??????由作用引起的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)。?????19 永久作用?permanent?action??????在設(shè)計所考慮的時期內(nèi)始終存在且其量值變化與平均值相比可以忽略不計的作用;或其變化是單調(diào)的并趨于某個限值的作用。?????20 可變作用?variable?action??????在設(shè)計工作年限內(nèi)其量值隨時間變化,且其變化與平均值相比不可忽略不計的作用。?????21 偶然作用?accidental?action??????在設(shè)計工作年限內(nèi)不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn)其量值很大,且持續(xù)期很短的作用。?????22?地震作用?seismic?action??????地震動對結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的作用。?????23 作用的代表值?representative?value?of?an?action??????設(shè)計中用以驗算極限狀態(tài)所采用的作用量值。它可以是作用的標(biāo)準(zhǔn)值或可變作用的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。?????24 設(shè)計基準(zhǔn)期?design?reference?period??????為確定可變作用代表值而選用的時間參數(shù)。?????25 作用的標(biāo)準(zhǔn)值?characteristic?value?of?an?action??????作用的基本代表值,為設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計分布的特征值??筛鶕?jù)對觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、作用的自然界限或工程經(jīng)驗確定。?????26 可變作用的組合值?combination?value?of?a?variable?action??????對可變作用,使組合后的作用效應(yīng)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率,能與該作用單獨出現(xiàn)時的相應(yīng)概率趨于一致的作用值;或組合后使結(jié)構(gòu)具有規(guī)定可靠指標(biāo)的作用值??赏ㄟ^組合值系數(shù)對作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示。?????27 可變作用的頻遇值?frequent?value?of?a?variable?action??????對可變作用,在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的作用值??赏ㄟ^頻遇值系數(shù)對作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示。?????28?可變作用的準(zhǔn)永久值?quasi-permanet?value?of?a?variable?action??????對可變作用,在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時間為規(guī)定的較大比率的作用值??赏ㄟ^準(zhǔn)永久值系數(shù)對作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示。?????29 作用的設(shè)計值?design?value?of?an?action??????作用代表值與作用分項系數(shù)的乘積。?????30 作用組合?combination?of?actions;荷載組合?load?combination??????在不同作用的同時影響下,為驗證某一極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)可靠度而采用的一組作用值。?????31 作用的基本組合?fundamental?combination?of?actions??????承載能力極限狀態(tài)計算時,永久作用和可變荷載的組合。?????32 作用的偶然組合?accidental?combination?of?actions??????承載能力極限狀態(tài)計算時永久作用、可變荷載和一個偶然作用的組合,以及偶然事件發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性驗算時永久作用與可變荷載的組合。?????33 作用的標(biāo)準(zhǔn)組合?characteristic?combination?of?actions??????正常使用極限狀態(tài)計算時,采用標(biāo)準(zhǔn)值或組合值為荷載代表值的組合。?????34 作用的頻遇組合?frequent?combination?of?actions??????正常使用極限狀態(tài)計算時,對可變荷載采用頻遇值或準(zhǔn)永久值為荷載代表值的組合。?????35 作用的準(zhǔn)永久組合?quasi-permanet?combination?of?actions??????正常使用極限狀態(tài)計算時,對可變荷載采用準(zhǔn)永久值為荷載代表值的組合。?????36 等效均布荷載?equivalent?uniform?live?load??????等效均布荷載系指其在結(jié)構(gòu)上所得的荷載效應(yīng)能與實際的荷載效應(yīng)保持一致的均布荷載。?????37 從屬面積?tributary?area??????考慮梁、柱等構(gòu)件均布荷載折減所采用的計算構(gòu)件負(fù)荷的樓面面積。?????38?基本雪壓?characteristic?value?of?snow?load?on?ground??????雪荷載的基準(zhǔn)壓力,一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔戏e雪自重的觀測數(shù)據(jù),經(jīng)概率統(tǒng)計得出50年一遇最大值確定。?????39 基本風(fēng)壓?reference?wind?pressure??????風(fēng)荷載的基準(zhǔn)壓力,一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔?0m高度處10min平均的風(fēng)速觀測數(shù)據(jù),經(jīng)概率統(tǒng)計得出50年一遇最大值確定的風(fēng)速,再考慮相應(yīng)的空氣密度,按貝努利(Bernoulli)公式確定的風(fēng)壓。?????40 體型系數(shù)?shape?coefficient?of?wind?load??????與建筑外形和風(fēng)向相關(guān)的,表征建筑物在給定風(fēng)速下平均風(fēng)壓大小的系數(shù)。?????41 溫度作用?thermal?action??????結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件中由于溫度變化所引起的作用。?????42 基本氣溫?reference?air?temperature??????氣溫的基準(zhǔn)值,取50年一遇月平均最高氣溫和月平均最低氣溫,根據(jù)歷年最高溫度月內(nèi)最高氣溫的平均值和最低溫度月內(nèi)最低氣溫的平均值經(jīng)統(tǒng)計確定。?????43 均勻溫度?uniform?temperature??????在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整個截面中為常數(shù)且主導(dǎo)結(jié)構(gòu)構(gòu)件膨脹或收縮的溫度。本條文說明不具備與規(guī)范正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握規(guī)范規(guī)定的參考。1.0.1??本規(guī)范制定的目的。本規(guī)范是以工程結(jié)構(gòu)的功能、性能要求為基礎(chǔ),并提供可接受方案(能夠滿足目標(biāo)和功能、性能要求的技術(shù)方法或措施)的全文強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。1.0.2??本規(guī)范是國家工程建設(shè)控制性底線要求,具有法規(guī)強(qiáng)制效力,必須嚴(yán)格遵守。1.0.3??工程建設(shè)強(qiáng)制性規(guī)范是以工程建設(shè)活動結(jié)果為導(dǎo)向的技術(shù)規(guī)定,突出了建設(shè)工程的規(guī)模、布局、功能、性能和關(guān)鍵技術(shù)措施,但是,規(guī)范中關(guān)鍵技術(shù)措施不能涵蓋工程規(guī)劃建設(shè)管理采用的全部技術(shù)方法和措施,僅僅是保障工程性能的“關(guān)鍵點”,很多關(guān)鍵技術(shù)措施具有“指令性”特點,即要求工程技術(shù)人員去“做什么”,規(guī)范要求的結(jié)果是要保障建設(shè)工程的性能,因此,能否達(dá)到規(guī)范中性能的要求,以及工程技術(shù)人員所采用的技術(shù)方法和措施是否按照規(guī)范的要求去執(zhí)行,需要進(jìn)行全面的判定,其中,重點是能否保證工程性能符合規(guī)范的規(guī)定。?????進(jìn)行這種判定的主體應(yīng)為工程建設(shè)的相關(guān)責(zé)任主體,這是我國現(xiàn)行法律法規(guī)的要求?!督ㄖā贰督ㄔO(shè)工程質(zhì)量管理條例》《民用建筑節(jié)能條例》以及相關(guān)的法律法規(guī),突出強(qiáng)調(diào)了工程監(jiān)管、建設(shè)、規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理、檢測、造價、咨詢等各方主體的法律責(zé)任,既規(guī)定了首要責(zé)任,也確定了主體責(zé)任。在工程建設(shè)過程中,執(zhí)行強(qiáng)制性工程建設(shè)規(guī)范是各方主體落實責(zé)任的必要條件,是基本的、底線的條件,有義務(wù)對工程規(guī)劃建設(shè)管理采用的技術(shù)方法和措施是否符合本規(guī)范規(guī)定進(jìn)行判定。?????同時,為了支持創(chuàng)新,鼓勵創(chuàng)新成果在建設(shè)工程中應(yīng)用,當(dāng)擬采用的新技術(shù)在工程建設(shè)強(qiáng)制性規(guī)范或推薦性標(biāo)準(zhǔn)中沒有相關(guān)規(guī)定時,應(yīng)當(dāng)對擬采用的工程技術(shù)或措施進(jìn)行論證,確保建設(shè)工程達(dá)到工程建設(shè)強(qiáng)制性規(guī)范規(guī)定的工程性能要求,確保建設(shè)工程質(zhì)量和安全,并應(yīng)滿足國家對建設(shè)工程環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生健康、經(jīng)濟(jì)社會管理、能源資源節(jié)約與合理利用等相關(guān)基本要求。2.1.1??本條規(guī)定了結(jié)構(gòu)必須滿足安全性、適用性和耐久性三方面的要求。2.1.2??合理的傳力路徑,是保證結(jié)構(gòu)能夠承載的基本要求,因此結(jié)構(gòu)體系傳力路徑的合理性是結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須考慮的重要因素。2.1.3??結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性是指結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有完整性和一定的容錯能力,避免因為局部構(gòu)件的失效導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體失效。在某些偶然事件發(fā)生時,通常會造成結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件失效,但如果結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng),則可能因為局部的失效導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)倒塌、整體破壞,造成重大損失。條文中的人為失誤是指由于設(shè)計、施工和使用者在認(rèn)知、行為和意圖等方面的局限性,忽視了某些潛在的可能影響結(jié)構(gòu)安全的因素。?????火災(zāi)是直接威脅到公眾生命財產(chǎn)安全的重要風(fēng)險因素。發(fā)生火災(zāi)時,結(jié)構(gòu)特性與一般的使用條件下有很大差異。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,除了應(yīng)當(dāng)滿足本規(guī)范第2.1.1條的三項基本要求之外,還必須考慮在突發(fā)火災(zāi)的情況下,結(jié)構(gòu)能夠在規(guī)定時間內(nèi)提供足夠承載力和整體穩(wěn)固性,為現(xiàn)場人員疏散、消防人員施救創(chuàng)造條件,并避免因為結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致火災(zāi)在更大范圍的蔓延。?????為了防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)與起因不相稱的破壞,可以采取各種適當(dāng)?shù)姆椒ɑ蚣夹g(shù)措施,主要包括:?????1)減少結(jié)構(gòu)可能遭遇的危險因素;?????2)采用對可能存在的危險因素不敏感的結(jié)構(gòu)類型;?????3)采用局部構(gòu)件被移除或損壞時仍能繼續(xù)承載的結(jié)構(gòu)體系;?????4)避免采用無破壞預(yù)兆的結(jié)構(gòu)體系;?????5)采取增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性的構(gòu)造措施。?????減少危險因素,是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段采取各種預(yù)防措施,如設(shè)置防撞保護(hù)、管道燃?xì)庀到y(tǒng)合理布局、通過質(zhì)量管理減小人為失誤等;對危險因素不敏感的結(jié)構(gòu)類型,主要是指通過合理的結(jié)構(gòu)布局和受力路徑,使結(jié)構(gòu)在可能的危險因素作用下,不致出現(xiàn)過大的不利作用效應(yīng);局部構(gòu)件被移除或損壞時仍能繼續(xù)承載的結(jié)構(gòu)體系,可通過主要受力構(gòu)件移除后的輪次計算加以判別;結(jié)構(gòu)發(fā)生垮塌前會出現(xiàn)肉眼可見的位移變形或損壞的結(jié)構(gòu)體系可稱為有破壞預(yù)兆的結(jié)構(gòu)體系,反之則是無破壞預(yù)兆的結(jié)構(gòu)體系。而設(shè)置圈梁等構(gòu)造措施,可以增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的整體性,提高其整體穩(wěn)固性。2.1.4??結(jié)構(gòu)的耐久性是保證結(jié)構(gòu)在設(shè)計工作年限內(nèi),能夠正常使用的必要條件。而環(huán)境條件對耐久性具有重要影響,因此應(yīng)當(dāng)對結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件進(jìn)行評估并采取適當(dāng)措施。2.1.5??本條規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)包含的基本內(nèi)容。條文中“結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計”除了考慮材料的耐久性之外,還可以從結(jié)構(gòu)全壽命周期的使用與維護(hù)角度加以考慮。2.1.6??結(jié)構(gòu)的安全性和適用性是在設(shè)計階段就已確定的。為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的建設(shè)目標(biāo),施工必須按照設(shè)計文件施工,確保實現(xiàn)設(shè)計要求。施工安全是底線要求,包括腳手架、支模系統(tǒng)等的安全設(shè)計,對施工工況進(jìn)行復(fù)核驗算,制定切實可行的安全管理措施等。2.1.7??本條對危害結(jié)構(gòu)安全的行為作出禁止性規(guī)定。不同使用用途的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)體系、建筑布局和荷載取值都有很大差異,因此結(jié)構(gòu)必須按照設(shè)計規(guī)定的用途使用。擅自改變結(jié)構(gòu)用途與使用環(huán)境、增加荷載、破壞地基基礎(chǔ)等均會帶來結(jié)構(gòu)安全問題。如果確實有變更使用用途的要求,則應(yīng)當(dāng)經(jīng)過設(shè)計復(fù)核,并采取必要措施。2.1.8??本條是對結(jié)構(gòu)拆除的基本要求。2.2.1??結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果可以從危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、對社會或環(huán)境產(chǎn)生影響等方面進(jìn)行評估。安全等級分三級,分別對應(yīng)重要結(jié)構(gòu)、一般結(jié)構(gòu)和次要結(jié)構(gòu)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)》EN1990附錄B則根據(jù)“結(jié)構(gòu)破壞后果”和“結(jié)構(gòu)可靠性水準(zhǔn)要求”兩個角度規(guī)定了結(jié)構(gòu)分類,這和中國規(guī)范的分類要求基本相同。國際標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)一般要求》ISO22111第7條將結(jié)構(gòu)分為四類,前三類與中國相同,增加的第四類是特例,其安全度水準(zhǔn)需要根據(jù)項目實際情況設(shè)定。美國《國際建筑規(guī)范》(International?Building?Code)中第1604.5部分則將建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)險分類劃分為四類,并且詳細(xì)列舉了各個風(fēng)險分類對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)類型。由于本規(guī)范面向的是所有工程結(jié)構(gòu),因此各行業(yè)領(lǐng)域可以按照本條的要求對工程結(jié)構(gòu)的重要等級作出更為具體明確的分類規(guī)定。2.2.2??結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作年限即“設(shè)計使用年限”。在2021年實施的國際標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)可靠性總原則——術(shù)語》ISO8930中特別說明,design?service?life和?design?working?life?是等價的兩個術(shù)語。“設(shè)計工作年限”主要是指設(shè)計預(yù)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在正常維護(hù)條件下的服役期限,并不意味著結(jié)構(gòu)超過該期限后就不能使用了。因此,本規(guī)范將該術(shù)語統(tǒng)一為“設(shè)計工作年限”以更準(zhǔn)確表達(dá)其含義。設(shè)計工作年限是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要參數(shù),不僅影響可變作用的量值大小,也影響著結(jié)構(gòu)主材的選擇。對于業(yè)主而言,只有確定了設(shè)計工作年限,才能對不同的結(jié)構(gòu)方案和主材選擇進(jìn)行比較,優(yōu)化結(jié)構(gòu)全生命周期的成本,獲得最佳解決方案。由于行業(yè)之間的差異性,對于本條未予列明的工程結(jié)構(gòu)種類,可根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或者本條規(guī)定的原則確定設(shè)計工作年限。?????本規(guī)范表2.2.2-1中設(shè)計工作年限不低于100年的“特別重要的建筑結(jié)構(gòu)”,是指因具有紀(jì)念意義或特殊功能需要長期服役的重要建筑結(jié)構(gòu),其含義不同于確定安全等級時的“重要結(jié)構(gòu)”。安全等級定為一級的重要結(jié)構(gòu),如果根據(jù)其建造目的和使用功能,不需要長期服役,則其設(shè)計工作年限也不強(qiáng)制要求取100年。2.2.3??本條規(guī)定了結(jié)構(gòu)附屬設(shè)施設(shè)計工作年限的確定方法。2.2.4??并非結(jié)構(gòu)的所有部件都滿足相同的設(shè)計工作年限要求。結(jié)構(gòu)中某些需要定期更換的組成部分,可以根據(jù)實際情況確定設(shè)計工作年限,但在設(shè)計文件中應(yīng)當(dāng)明確標(biāo)明。同樣,結(jié)構(gòu)部件的安全等級也可以和結(jié)構(gòu)整體有所不同,也應(yīng)當(dāng)在設(shè)計文件中明確標(biāo)明。2.3.1??本條明確了作用效應(yīng)的確定方法。結(jié)構(gòu)分析方法要符合力學(xué)基本原理,根據(jù)采取的求解方法不同,需要考慮力學(xué)平衡條件、變形協(xié)調(diào)條件、材料的短期和長期性質(zhì)等因素,還要對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性加以考慮。2.3.2??本條對結(jié)構(gòu)分析中采用的計算模型、簡化假定和邊界條件作出規(guī)定。結(jié)構(gòu)分析所建立的模型是結(jié)構(gòu)體系的簡化處理。為了使其能夠反映結(jié)構(gòu)的真實響應(yīng),以便為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供合理準(zhǔn)確的指導(dǎo),必須掌握影響結(jié)構(gòu)響應(yīng)的最重要的因素,而忽略某些次要因素。這些重要因素包括:外形尺寸、材料特性、外部作用等等。在此過程中引入的簡化或者假定,都應(yīng)當(dāng)有所依據(jù),避免無根據(jù)的簡化或假定對結(jié)構(gòu)分析造成重大影響。在結(jié)構(gòu)分析中,邊界條件與結(jié)構(gòu)模型同樣重要,尤其是對于復(fù)雜的有限元分析和受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系而言,邊界條件的準(zhǔn)確性直接影響到分析結(jié)果和實際情況的相符程度。2.3.3??正確的分析方法和分析理論,對于結(jié)構(gòu)分析結(jié)果有重要影響。本條規(guī)定了選用分析方法時需要考慮的因素。當(dāng)結(jié)構(gòu)的材料性能處于彈性狀態(tài)時,一般可假定力與變形(或變形率)之間的相互關(guān)系是線性的,可采用彈性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,這種情況下,分析比較簡單,效率也較高;而當(dāng)結(jié)構(gòu)的材料性能處于彈塑性狀態(tài)或完全塑性狀態(tài)時,力與變形(或變形率)之間的相互關(guān)系比較復(fù)雜,一般情況下都是非線性的,這時應(yīng)當(dāng)采用彈塑性理論或塑性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。所謂動力作用,是指導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生了顯著加速度的作用類型。為了準(zhǔn)確反映動力作用的影響,需要采用動力響應(yīng)分析或動力系數(shù)等方法進(jìn)行分析。2.3.4??在許多情況下,結(jié)構(gòu)變形會引起幾何參數(shù)名義值產(chǎn)生顯著變異。一般稱這種變形效應(yīng)為幾何非線性或二階效應(yīng)。如果這種變形對結(jié)構(gòu)性能有重要影響,應(yīng)與結(jié)構(gòu)的幾何不完整性一樣在設(shè)計中加以考慮。2.4.1??作用按時間變化特性分類是最主要的分類方法,它直接關(guān)系到作用變量概率模型的選擇。?????永久作用的統(tǒng)計參數(shù)與時間基本無關(guān),故可采用隨機(jī)變量概率模型來描述;永久作用的隨機(jī)性通常表現(xiàn)在隨空間變異上??勺冏饔玫慕y(tǒng)計參數(shù)與時間有關(guān),故采用隨機(jī)過程概率模型來描述;在實用上經(jīng)??蓪㈦S機(jī)過程概率模型轉(zhuǎn)化為隨機(jī)變量概率模型來處理。?????永久作用可分為以下幾類:結(jié)構(gòu)自重;土壓力;水位不變的水壓力;預(yù)應(yīng)力;地基變形;混凝土收縮;鋼材焊接變形;引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的各種施工因素。?????可變作用可分為以下幾類:使用時人員、物件等荷載;施工時結(jié)構(gòu)的某些自重;安裝荷載;車輛荷載;起重機(jī)荷載;風(fēng)荷載;雪荷載;冰荷載;多遇地震;正常撞擊;水位變化的水壓力;揚壓力;波浪力;溫度變化。?????偶然作用可分為以下幾類:撞擊;爆炸;罕遇地震;龍卷風(fēng);火災(zāi);極嚴(yán)重的侵蝕;洪水作用。?????某些作用(如地震作用和撞擊)既可作為可變作用,也可作為偶然作用,取決于場地條件和結(jié)構(gòu)的使用條件。?????雖然任何荷載都具有不同性質(zhì)的變異性,但在設(shè)計中,不可能直接引用反映荷載變異性的各種統(tǒng)計參數(shù),通過復(fù)雜的概率運算進(jìn)行具體設(shè)計。因此,在設(shè)計時除了采用能便于設(shè)計者使用的設(shè)計表達(dá)式外,對荷載仍應(yīng)賦予一個規(guī)定的量值,稱為荷載代表值。荷載可根據(jù)不同的設(shè)計要求,規(guī)定不同的代表值,以使之能更確切地反映它在設(shè)計中的特點。本規(guī)范給出荷載的四種代表值:標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值,其他代表值都可在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上乘以相應(yīng)的系數(shù)后得出。?????荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指其在結(jié)構(gòu)的使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值。由于荷載本身的隨機(jī)性,因而使用期間的最大荷載也是隨機(jī)變量,原則上也可用它的統(tǒng)計分布來描述。荷載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)一由設(shè)計基準(zhǔn)期最大荷載概率分布的某個分位值來確定。因此,對某類荷載,當(dāng)有足夠資料而有可能對其統(tǒng)計分布作出合理估計時,則可在其設(shè)計基準(zhǔn)期最大荷載的分布上,根據(jù)協(xié)議的百分位取其分位值作為該荷載的代表值,原則上可取分布的特征值(例如均值、眾值或中值)。實際上,對于大部分自然荷載,包括風(fēng)雪荷載,習(xí)慣上都以其規(guī)定的平均重現(xiàn)期來定義標(biāo)準(zhǔn)值,也即相當(dāng)于以其重現(xiàn)期內(nèi)最大荷載的分布的眾值為標(biāo)準(zhǔn)值。?????目前,并非對所有荷載都能取得充分的資料,為此不得不從實際出發(fā),根據(jù)已有的工程實踐經(jīng)驗,通過分析判斷后,協(xié)議一個公稱值作為代表值。在本規(guī)范中,對按這兩種方式規(guī)定的代表值統(tǒng)稱為荷載標(biāo)準(zhǔn)值。?????與永久作用和可變作用不同,偶然作用沒有充分的統(tǒng)計信息,因此偶然作用的代表值需要根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計使用特點確定。2.4.2??作用按照其他特性分類,主要是要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計過程中,根據(jù)作用的特性選擇恰當(dāng)?shù)淖饔媚P?,對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸惤M合,并合理準(zhǔn)確的加載。條文中所列3款,分別是按照作用的來源性質(zhì)、空間變化特點和作用的固有性質(zhì)進(jìn)行的分類。2.4.3??在確定各類可變荷載的代表值時,會涉及出現(xiàn)荷載最大值的時域問題,該時域長度即為“設(shè)計基準(zhǔn)期”。本規(guī)范采用的設(shè)計基準(zhǔn)期為50年。如果“設(shè)計基準(zhǔn)期”更長,而可變作用取值和其他設(shè)計條件不變,則結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)就降低了。因此本條規(guī)定,當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)期不同時,應(yīng)當(dāng)按照可靠指標(biāo)一致的原則,對可變作用量值進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)注意的是,設(shè)計基準(zhǔn)期是確定可變荷載取值標(biāo)準(zhǔn)的重要時間參數(shù),和“設(shè)計工作年限”是兩個不同的概念。2.4.4??本條規(guī)定了確定作用量值大小的一般原則。2.4.5??工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中的工藝荷載,根據(jù)工藝要求不同差異很大,對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響較大。本條規(guī)定了對于工藝荷載的提供資料要求,以保證荷載取值的準(zhǔn)確性。2.4.6??本條規(guī)定了各種不同的作用組合的要求。不同設(shè)計方法采用的作用組合也有所不同,但究其實質(zhì),都是考慮結(jié)構(gòu)在設(shè)計工作年限內(nèi)可能出現(xiàn)的不同類型、不同量值的荷載同時作用的各種情況。因此本條將各種作用組合進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定,再配合不同的設(shè)計表達(dá)式和相關(guān)系數(shù)取值進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。作用組合中的符號“Σ”和“+”均表示組合,即同時考慮所有作用對結(jié)構(gòu)的共同影響,不表示代數(shù)相加。?????基本組合中起控制作用的可變作用一般需要輪次計算方能確定。基本組合與“極限狀態(tài)的分項系數(shù)設(shè)計法”相對應(yīng),用于承載極限狀態(tài)設(shè)計。?????抗震設(shè)計的設(shè)計方法與作用組合較為特殊,需按照抗震設(shè)計要求執(zhí)行。?????標(biāo)準(zhǔn)組合與“極限狀態(tài)的分項系數(shù)設(shè)計法”相對應(yīng)時,用于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。在采用容許應(yīng)力和安全系數(shù)法設(shè)計時,通常也采用標(biāo)準(zhǔn)組合,但組合系數(shù)的取值有所區(qū)別。此外,有的采用容許應(yīng)力法的設(shè)計規(guī)范還對“主力”、“主力+附力”作用下的結(jié)構(gòu)驗算作出不同限值規(guī)定,也可視為標(biāo)準(zhǔn)組合的不同情況。?????頻遇組合和準(zhǔn)永久組合都是和“極限狀態(tài)的分項系數(shù)設(shè)計法”相對應(yīng)的,用于不同狀態(tài)的設(shè)計驗算。2.4.7??本條規(guī)定了結(jié)構(gòu)效應(yīng)設(shè)計值的確定方法。即應(yīng)同時考慮所有作用對結(jié)構(gòu)的共同影響。2.4.8??本規(guī)范第2.4.7條規(guī)定的方法是作用組合效應(yīng)值的一般確定方法,在實際工程設(shè)計時往往根據(jù)實際情況有所簡化。最為常見的是當(dāng)作用和作用效應(yīng)是線性關(guān)系時,作用組合的效應(yīng)可以直接表示為作用效應(yīng)的組合,這為結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來極大方便。但在應(yīng)用時,必須注意作用和效應(yīng)是否滿足線性關(guān)系這一前提條件。2.5??材料和巖土的性能及結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)2.5.1??環(huán)境因素(如二氧化碳、氯化物和濕度等)會對材料特性有明顯影響,進(jìn)而可能對結(jié)構(gòu)的安全性和適用性造成不利影響。這種影響因材料而異,因此要求結(jié)構(gòu)設(shè)計時對此加以考慮。2.5.2??材料性能實際上是隨時間變化的,有些材料性能,例如木材、混凝土的強(qiáng)度等,這種變化相當(dāng)明顯。因此本條規(guī)定了材料性能應(yīng)通過特定條件下的標(biāo)準(zhǔn)化測試方法確定。?????標(biāo)準(zhǔn)試件試驗所得的材料性能fspe,一般說來,不等同于結(jié)構(gòu)中實際的材料性能fstr,有時兩者可能有較大的差別。例如,材料試件的加荷速度遠(yuǎn)超過實際結(jié)構(gòu)的受荷速度,致使試件的材料強(qiáng)度較實際結(jié)構(gòu)中偏高;試件的尺寸遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)的尺寸,致使試件的材料強(qiáng)度受到尺寸效應(yīng)的影響而與結(jié)構(gòu)中不同;有些材料,如混凝土,其標(biāo)準(zhǔn)試件的成型與養(yǎng)護(hù)與實際結(jié)構(gòu)并不完全相同,有時甚至相差很大,以致兩者的材料性能有所差別。所有這些因素一般習(xí)慣于采用換算系數(shù)或函數(shù)K。來考慮,從而結(jié)構(gòu)中實際的材料性能與標(biāo)準(zhǔn)試件材料性能的關(guān)系可用下式表示:?????由于結(jié)構(gòu)所處的狀態(tài)具有變異性,因此換算系數(shù)或函數(shù)KO也是隨機(jī)變量。2.5.4??本條規(guī)定了試驗數(shù)據(jù)不充分時,材料性能標(biāo)準(zhǔn)值的取值途徑。2.5.5??連接部位的幾何參數(shù)不兼容,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)無法正常施工等嚴(yán)重后果。因此本條對公差的兼容性作出規(guī)定。3.1??極限狀態(tài)的分項系數(shù)設(shè)計方法3.1.1、3.1.2??這兩條是對極限狀態(tài)的規(guī)定。承載能力極限狀態(tài)可理解為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)揮允許的最大承載能力的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于塑性變形而使其幾何形狀發(fā)生顯著改變,雖未達(dá)到最大承載能力,但已徹底不能使用,也屬于達(dá)到這種極限狀態(tài)。正常使用極限狀態(tài)可理解為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某個限值的狀態(tài)。例如,某些構(gòu)件必須控制變形、裂縫才能滿足使用要求。因過大的變形會造成如房屋內(nèi)粉刷層剝落、填充墻和隔斷墻開裂及屋面積水等后果;過大的裂縫會影響結(jié)構(gòu)的耐久性;過大的變形、裂縫也會造成用戶心理上的不安全感。?????這兩種極限狀態(tài)有顯著的差異。超過了結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài),導(dǎo)致的結(jié)果是結(jié)構(gòu)失效,需要拆除或大修;而超過了正常使用極限狀態(tài),通常不會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞,在消除外部不利因素之后,結(jié)構(gòu)一般還能繼續(xù)正常使用(需要區(qū)分可逆和不可逆的正常使用狀態(tài))。3.1.3??結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)針對各種設(shè)計狀況和相關(guān)的承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行分析。其目的是要驗證在各種內(nèi)外部因素的條件下(作用、材料特性、幾何形狀),結(jié)構(gòu)不會超過極限狀態(tài)。當(dāng)有充分依據(jù)表明,結(jié)構(gòu)滿足其中一種極限狀態(tài),另一種極限狀態(tài)自然滿足時,可以只驗算起控制作用的極限狀態(tài)。如果不能確定,則必須對兩種狀態(tài)分別進(jìn)行計算和驗算。3.1.4??結(jié)構(gòu)的作用、環(huán)境影響以及自身特性都是隨時間變化的,設(shè)計狀況代表了在一定時間段內(nèi)結(jié)構(gòu)的內(nèi)外環(huán)境狀態(tài)。需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的實際情況(使用條件、環(huán)境條件等)選擇與此相對應(yīng)的設(shè)計狀況,包括持久設(shè)計狀況、短暫設(shè)計狀況、偶然設(shè)計狀況,對處于地震設(shè)防區(qū)的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)考慮地震設(shè)計狀況。?????地震設(shè)計狀況需要和偶然設(shè)計狀況區(qū)別開來,主要是因為地震作用具有與火災(zāi)、爆炸、撞擊或局部破壞等偶然作用不同的特點。首先,地震設(shè)防區(qū)需要進(jìn)行抗震設(shè)計,而且很多結(jié)構(gòu)是由抗震設(shè)計控制的;其二,地震作用是能夠統(tǒng)計并有統(tǒng)計資料的,可以根據(jù)地震的重現(xiàn)期確定地震作用。3.1.5??為了保證結(jié)構(gòu)的安全性和適用性,結(jié)構(gòu)設(shè)計時選定的設(shè)計狀況,應(yīng)當(dāng)涵蓋所能夠合理預(yù)見到的各種可能性。承載能力涉及結(jié)構(gòu)安全和人身安全,因此各種設(shè)計狀況下均應(yīng)加以驗算;而持久設(shè)計狀況適用于結(jié)構(gòu)正常使用時的情況,因此還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。其他設(shè)計狀況是否進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計不做強(qiáng)制要求,可根據(jù)實際情況確定。3.1.6??結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時,對不同的設(shè)計狀況應(yīng)采用相應(yīng)的作用組合,在每一種作用組合中還必須選取其中的最不利組合進(jìn)行有關(guān)的極限狀態(tài)設(shè)計。3.1.7??本條規(guī)定了承載能力極限狀態(tài)作用組合的具體操作要求。3.1.8??所謂可逆的正常使用極限狀態(tài),是指在導(dǎo)致超出極限狀態(tài)的因素移除之后,結(jié)構(gòu)可以恢復(fù)正常的極限狀態(tài),比如超出極限狀態(tài)要求的振動或臨時性的位移等;而不可逆的正常使用極限狀態(tài),則是指一旦超出極限狀態(tài),結(jié)構(gòu)不能再恢復(fù)正常的極限狀態(tài),比如永久性的局部損壞,或永久變形。不可逆的正常使用極限狀態(tài)所采用的設(shè)計準(zhǔn)則,與承載能力極限狀態(tài)類似;而可逆的正常使用極限狀態(tài),其設(shè)計準(zhǔn)則可根據(jù)實際情況確定。3.1.9??本條規(guī)定了各種基本變量設(shè)計的確定方法。作用的設(shè)計值Fd一般可表示為作用的代表值Fr與作用的分項系數(shù)γF的乘積。對可變作用,其代表值包括標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值可通過對可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示,即分別對可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以不大于1的組合值系數(shù)ψc、頻遇值系數(shù)ψf和準(zhǔn)永久值系數(shù)ψq。3.1.10??本條規(guī)定了承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計要求。作用組合效應(yīng)設(shè)計值,包括了各種與采用的作用組合相對應(yīng)的效應(yīng)設(shè)計值,如軸力、彎矩設(shè)計值或表示幾個軸力、彎矩向量的設(shè)計值。3.1.11??作用組合效應(yīng)設(shè)計值,包括了各種與采用的作用組合相對應(yīng)的效應(yīng)設(shè)計值,如變形、裂縫等的設(shè)計值。3.1.12??結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γO是考慮結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重性而引入的系數(shù),對于安全等級為一級和三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別取1.1和0.9??煽慷确治霰砻?,采用這些系數(shù)后,結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠指標(biāo)值較安全等級為二級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別增減0.5左右??紤]不同投資主體對建筑結(jié)構(gòu)可靠度的要求可能不同,故本條僅規(guī)定重要性系數(shù)的下限值。另外應(yīng)注意,結(jié)構(gòu)重要性和結(jié)構(gòu)的抗震類別并不一定完全對應(yīng)。3.1.13~3.1.15??在“以概率理論為基礎(chǔ)、以分項系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計方法”中,將對結(jié)構(gòu)可靠度的要求分解到各種分項系數(shù)設(shè)計取值中,作用(包括永久作用、可變作用等)分項系數(shù)取值越高,相應(yīng)的結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)置水平也就越高。但從概率的觀點看,一個結(jié)構(gòu)可靠與否是隨機(jī)事件,無論其可靠度水平有多高,都不能做到100%安全可靠,總會有一定的失效概率存在,因此不可避免地存在著由于結(jié)構(gòu)失效帶來的風(fēng)險(危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、對社會或環(huán)境產(chǎn)生不利影響等)。人們只能做到把風(fēng)險控制在可接受的范圍內(nèi)。一般來說,可靠度設(shè)置水平越高風(fēng)險水平就越低,相應(yīng)的一次投資的經(jīng)濟(jì)代價也越高;相反,可靠度設(shè)置水平越低風(fēng)險水平就越高,而相應(yīng)的一次投資的經(jīng)濟(jì)代價則越低。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的時候,對結(jié)構(gòu)可靠度的投入受到經(jīng)濟(jì)水平的制約,在保證“基本安全”的前提下,人們不得不承受較高的風(fēng)險;而在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的條件下,人們更多會選擇較高的結(jié)構(gòu)可靠度從而降低所承擔(dān)的風(fēng)險。?????荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值中,荷載分項系數(shù)應(yīng)根據(jù)荷載不同的變異系數(shù)和荷載的具體組合情況(包括不同荷載的效應(yīng)比),以及與抗力有關(guān)的分項系數(shù)的取值水平等因素確定,以使在不同設(shè)計情況下的結(jié)構(gòu)可靠度能趨于一致。由于歷史原因,國內(nèi)各行業(yè)領(lǐng)域采用的分項系數(shù)有所不同。本條根據(jù)不同行業(yè)領(lǐng)域給出了分項系數(shù)的取值要求。?????本規(guī)范第3.1.13條規(guī)定了房屋建筑結(jié)構(gòu)的分項系數(shù)取值要求。對永久作用系數(shù)γG和可變荷載系數(shù)γQ的取值,分別根據(jù)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力有利和不利兩種情況,作出了具體規(guī)定??紤]到標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)樓面活荷載,變異系數(shù)通常比較小,其分項系數(shù)規(guī)定為1.4。?????在傾覆、滑移或漂浮等有關(guān)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的驗算中,永久作用效應(yīng)一般對結(jié)構(gòu)是有利的,荷載分項系數(shù)應(yīng)取小于1.0的值。雖然各結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)廣泛采用分項系數(shù)表達(dá)方式,但對永久作用分項系數(shù)的取值,如地下水荷載的分項系數(shù),各地方有差異,目前還不可能采用統(tǒng)一的系數(shù)。因此,本規(guī)范僅規(guī)定永久作用有利時,分項系數(shù)取不大于1.0的值,但不規(guī)定具體數(shù)值。3.1.16??本條規(guī)定了設(shè)計工作年限的調(diào)整系數(shù)。確定γL可采用兩種方法:(1)使結(jié)構(gòu)在設(shè)計工作年限TL內(nèi)的可靠指標(biāo)與在設(shè)計基準(zhǔn)期T的可靠指標(biāo)相同;(2)使可變荷載按設(shè)計工作年限TL定義的標(biāo)準(zhǔn)值QkL與按設(shè)計基準(zhǔn)期T(50年)定義的標(biāo)準(zhǔn)值Qk具有相同的概率分位值。按第二種方法進(jìn)行分析比較簡單,當(dāng)可變荷載服從極值Ⅰ型分布時,可以得到γL的表達(dá)式:式中,kQ為可變荷載設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大值的平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之比;δQ為可變荷載設(shè)計基準(zhǔn)期最大值的變異系數(shù)。表1給出了部分可變荷載對應(yīng)不同設(shè)計工作年限時的調(diào)整系數(shù),比較可知規(guī)范的取值基本偏于保守。?????對于風(fēng)、雪荷載,可通過選擇不同重現(xiàn)期的值來考慮設(shè)計工作年限的變化。對溫度作用,還沒有太多設(shè)計經(jīng)驗,考慮設(shè)計工作年限的調(diào)整尚不成熟。因此,可變荷載調(diào)整系數(shù)的具體數(shù)據(jù),僅限于樓面和屋面活荷載。?????根據(jù)表1計算結(jié)果,對本規(guī)范表3.1.16中所列以外的其他設(shè)計工作年限對應(yīng)的γL值,按線性內(nèi)插計算是可行的。?????對于荷載標(biāo)準(zhǔn)值不會隨時間明顯變化的荷載,如樓面均布活荷載中的書庫、儲藏室、機(jī)房、停車庫,以及工業(yè)樓面均布活荷載等,不需要考慮設(shè)計工作年限調(diào)整系數(shù)。?????雖然目前工程結(jié)構(gòu)設(shè)計大多采用以概率理論為基礎(chǔ)、以分項系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,但某些工程領(lǐng)域仍采用傳統(tǒng)的容許應(yīng)力法和單一安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計。作為工程結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域的強(qiáng)制性通用規(guī)范,必須對此作出規(guī)定。本節(jié)規(guī)定了容許應(yīng)力法和安全系數(shù)法的設(shè)計表達(dá)式。4.1.1??本條規(guī)定了結(jié)構(gòu)自重荷載的確定方法。對于自重變異性較大的材料(如現(xiàn)場制作的保溫材料、混凝土薄壁構(gòu)件,尤其是制作屋面的輕質(zhì)材料等),考慮到結(jié)構(gòu)的可靠性,在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)該荷載對結(jié)構(gòu)有利或不利,分別取其自重的下限值或上限值。此外,要注意的是建筑吊頂以及地面、墻面建筑做法也是決定結(jié)構(gòu)自重的重要因素。4.1.2??對于位置固定的永久設(shè)備,其隨時間的變異性很小,因此也作為永久作用處理。4.1.3??荷載類型的判斷,直接影響到分項系數(shù)的取值,進(jìn)而影響到結(jié)構(gòu)安全性。位置可以靈活布置的隔墻,從時間變異性上看與可變荷載類似,應(yīng)按照樓面活荷載處理。4.1.4??本條規(guī)定了土壓力的計算原則。計算水位對土體含水率有較大影響,因此土的單位體積自重需要根據(jù)水位取天然密度、飽和密度、有效密度等不同密度值進(jìn)行計算。4.1.5??預(yù)應(yīng)力作為永久作用時,應(yīng)當(dāng)采用永存預(yù)應(yīng)力。4.2.1??本條規(guī)定了樓面和屋面活荷載的處理原則。4.2.2、4.2.3??規(guī)定了民用建筑樓面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)。規(guī)定的取值為設(shè)計時必須遵守的最低要求。如設(shè)計中有特殊需要,荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)的取值可以適當(dāng)提高。第4.2.3條對小型客車和消防車荷載的取值方法做出單獨規(guī)定。4.2.4、4.2.5??這兩條規(guī)定了采用樓面等效均布活荷載方法設(shè)計樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時,樓面均布活荷載的折減系數(shù)必須遵守的最低要求。?????作用在樓面上的活荷載,不可能以標(biāo)準(zhǔn)值的大小同時布滿在所有的樓面上,因此在設(shè)計梁、墻、柱和基礎(chǔ)時,還要考慮實際荷載沿樓面分布的變異情況,也即在確定梁、墻、柱和基礎(chǔ)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值時,還應(yīng)按樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以折減系數(shù)。?????折減系數(shù)的確定比較復(fù)雜,采用簡化的概率統(tǒng)計模型來解決這個問題還不夠成熟。目前除美國規(guī)范是按結(jié)構(gòu)部位的影響面積來考慮外,其他國家均按傳統(tǒng)方法,通過從屬面積來考慮荷載折減系數(shù)。對于支撐單向板的梁,其從屬面積為梁兩側(cè)各延伸二分之一的梁間距范圍內(nèi)的面積;對于支撐雙向板的梁,其從屬面積由板面的剪力零線圍成。對于支撐梁的柱,其從屬面積為所支撐梁的從屬面積的總和;對于多層房屋,柱的從屬面積為其上部所有柱從屬面積的總和。?????對于有主、次梁布置的雙向板上的消防車荷載,一般情況主梁的折減系數(shù)與次梁相同。當(dāng)次梁間距很小時,主梁承擔(dān)的荷載相當(dāng)于直接來自雙向板,可以根據(jù)實際情況按主梁跨度確定雙向板的活荷載取值。?????應(yīng)注意的是,本條的折減系數(shù)都是針對采用樓面等效均布活荷載方法進(jìn)行設(shè)計時需要遵守的規(guī)定。工程實踐中,也可以采用荷載最不利布置方法對樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計,以獲得更符合實際情況的結(jié)果。4.2.6??本條規(guī)定了考慮覆土影響消防車活荷載折減的要求。4.2.7??本條規(guī)定了工業(yè)建筑樓面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)。規(guī)定的取值為設(shè)計時必須遵守的最低要求。如設(shè)計中有特殊需要,荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)的取值可以適當(dāng)提高。4.2.8??本條規(guī)定了民用建筑屋面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)。規(guī)定的取值為設(shè)計時必須遵守的最低要求。如設(shè)計中有特殊需要,荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)的取值可以適當(dāng)提高。4.2.9??本條是對屋面活荷載的補充規(guī)定。4.2.10??本條是關(guān)于屋面積水荷載的規(guī)定。4.2.11??本條規(guī)定了屋面直升機(jī)停機(jī)坪的屋面活荷載取值要求。4.2.12??設(shè)計屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時,除了考慮屋面均布活荷載外,還應(yīng)另外驗算在施工、檢修時可能出現(xiàn)在最不利位置上,由人和工具自重形成的集中荷載。本條規(guī)定了檢修荷載取值的最低標(biāo)準(zhǔn)。4.2.13??本條對地下室頂板的施工荷載作出規(guī)定。地下室頂板等部位在建造施工和使用維修時,往往需要運輸、堆放大量建筑材料與施工機(jī)具,因施工超載引起建筑物樓板開裂甚至破壞時有發(fā)生,應(yīng)該引起設(shè)計與施工人員的重視。4.2.14??樓梯、看臺、陽臺和上人屋面等的欄桿在緊急情況下對人身安全保護(hù)有重要作用,因此本規(guī)范規(guī)定了欄桿荷載的最低取值要求。4.2.15??本條是施工荷載、檢修荷載及欄桿荷載的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)取值的規(guī)定。4.2.16??本條規(guī)定了動力荷載的處理原則。?????本節(jié)規(guī)定了人群荷載的取值。4.4.1??港口碼頭使用的起重運輸機(jī),其荷載標(biāo)準(zhǔn)值直接與裝卸工藝選定的機(jī)型有關(guān)。但由于港口裝卸工藝的具體要求,各種機(jī)械在實際使用中,往往不是在最大起重量的情況下工作。因此在確定起重機(jī)械荷載時,需根據(jù)裝卸工藝所選定的機(jī)型及要求的起重量和幅度選取相應(yīng)的荷載值。4.4.2??各工廠設(shè)計的起重機(jī)械,其參數(shù)和尺寸各不相同,設(shè)計時應(yīng)直接參照制造廠的產(chǎn)品規(guī)格作為設(shè)計依據(jù)。采用最大輪壓還是最小輪壓,應(yīng)當(dāng)根據(jù)起重機(jī)豎向荷載是否對結(jié)構(gòu)有利而定,按照最不利條件來選用。?????起重機(jī)的水平荷載分縱向和橫向兩種,分別由起重機(jī)的大車和小車的運行機(jī)構(gòu)在啟動或制動時引起的慣性力產(chǎn)生。慣性力為運行重量與運行加速度的乘積,但必須通過制動輪與鋼軌間的摩擦傳遞給廠房結(jié)構(gòu)。因此,起重機(jī)的水平荷載取決于制動輪的輪壓和它與鋼軌間的滑動摩擦系數(shù)。4.4.3??本條規(guī)定了廠房有多臺起重機(jī)時,應(yīng)根據(jù)實際情況,對荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。4.5.1??本條規(guī)定了雪荷載的計算方法。4.5.2??本條規(guī)定了基本雪壓的取值原則。基本雪壓sO是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)場地條件下的最大雪壓或雪深資料,經(jīng)統(tǒng)計得到的50年一遇最大雪壓,即重現(xiàn)期為50年的最大雪壓。對雪荷載敏感的結(jié)構(gòu),例如輕型屋蓋,考慮到雪荷載有時會遠(yuǎn)超結(jié)構(gòu)自重,極端雪荷載作用下容易造成結(jié)構(gòu)整體破壞,因此規(guī)定要提高雪壓的取值標(biāo)準(zhǔn)。4.5.3??本條規(guī)定了基本雪壓的計算方法。4.5.4??由于實際屋面形式多種多樣、情況千差萬別,本條僅規(guī)定了積雪分布系數(shù)的基本取值原則和考慮的因素,但對具體取值不作強(qiáng)制規(guī)定。4.5.5??國外的雪荷載技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,通常引入暴露系數(shù)來考慮風(fēng)對屋面積雪的影響。該系數(shù)是與屋面形狀無關(guān)的、反映屋面積雪總量的普適系數(shù)。理論分析和模型試驗都表明,由于風(fēng)對積雪的吹蝕作用,屋面積雪總的來說會比地面積雪更少。而且周邊越空曠、高風(fēng)速發(fā)生的頻率越高,被吹落的屋面積雪就越多。另外,氣溫會影響雪粒子的粘結(jié)力,進(jìn)而影響屋面上積雪發(fā)生飄移的風(fēng)速閾值,因此也是一個重要影響因素??紤]到國內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計的習(xí)慣和概念的簡潔,本規(guī)范未引入“暴露系數(shù)”這一新的計算參數(shù),而是將其作為積雪分布系數(shù)的調(diào)整系數(shù)加以考慮。鑒于暴露系數(shù)的復(fù)雜性,本規(guī)范僅規(guī)定調(diào)整系數(shù)的下限值為0.9,未引入具體的計算方法。4.5.6??覆冰對結(jié)構(gòu)物的影響主要體現(xiàn)在四個方面:靜力荷載、覆冰對結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的影響、動力效應(yīng)和墜冰造成的破壞。(1)結(jié)構(gòu)表面積冰后,覆冰重量將造成結(jié)構(gòu)物承受的豎向荷載增加。這種靜力荷載作用對于預(yù)應(yīng)力鋼索、細(xì)長網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)的內(nèi)力都會造成顯著影響。(2)覆冰對結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的影響主要體現(xiàn)在兩個方面,一是覆冰改變了結(jié)構(gòu)的受風(fēng)面積,二是改變了覆冰結(jié)構(gòu)的風(fēng)阻系數(shù)。(3)覆冰的動力效應(yīng)有各種不同的表現(xiàn)形式。當(dāng)覆冰的質(zhì)量相對較大時,將使結(jié)構(gòu)自振頻率明顯降低,改變其動力特性。其次,由于覆冰改變了結(jié)構(gòu)橫截面形狀,因此可能產(chǎn)生馳振等氣動不穩(wěn)定現(xiàn)象,以及渦脫落導(dǎo)致的橫風(fēng)向共振。對于動力敏感的結(jié)構(gòu)物,還需要考慮覆冰從結(jié)構(gòu)表面脫落造成的振動。(4)最后,當(dāng)覆冰從較高處墜落時,可能損壞低處的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,甚至對行人造成威脅。越高的墜冰意味著越強(qiáng)的撞擊作用,因此墜冰高度是評價此類風(fēng)險的重要因素。4.5.7??本條規(guī)定了雪荷載的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)。4.6.1??本條規(guī)定了風(fēng)荷載的確定方法。風(fēng)荷載脈動的增大效應(yīng),一般是通過平均風(fēng)荷載乘以風(fēng)振系數(shù)或陣風(fēng)系數(shù)來考慮的,但也可以采用平均風(fēng)荷載與脈動風(fēng)荷載相疊加的方法來考慮。因此,本條未直接采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB?50009的計算表達(dá)式,而是規(guī)定了計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的基本原則。4.6.2??基本風(fēng)壓應(yīng)ωO是計算風(fēng)荷載最重要的參數(shù),本條給出了基本風(fēng)壓的計算方法及其最低取值要求?;撅L(fēng)壓是根據(jù)伯努利公式,通過基本風(fēng)速計算得出的:??????????υO——基本風(fēng)速(m/s)。4.6.3??地面粗糙度類別是確定風(fēng)壓高度變化系數(shù)的前提條件。本條規(guī)定了判斷地面粗糙度的基本原則。由于大氣邊界層的發(fā)展是漸進(jìn)過程,因此判斷地面粗糙度時,需要根據(jù)建筑高度選擇合適的上風(fēng)向范圍。標(biāo)準(zhǔn)地面粗糙度對應(yīng)的是基本風(fēng)速取值的標(biāo)準(zhǔn)場地,其風(fēng)壓高度變化系數(shù)一般按照下式確定:4.6.4??體型系數(shù)是計算風(fēng)荷載時的重要參數(shù),其取值大小直接影響到結(jié)構(gòu)安全。但由于建筑外形多種多樣,所處環(huán)境千差萬別,因此本規(guī)范僅對體型系數(shù)的取值原則作出規(guī)定。4.6.5??不管是對于主要受力結(jié)構(gòu)還是圍護(hù)結(jié)構(gòu),風(fēng)荷載都是隨時間變化的,不能直接使用風(fēng)荷載的平均值進(jìn)行設(shè)計。對于主要受力結(jié)構(gòu),除了考慮風(fēng)壓本身的脈動之外,還需要考慮風(fēng)引起結(jié)構(gòu)振動所帶來的附加荷載;而圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度一般比較大,結(jié)構(gòu)效應(yīng)中通常不需要考慮共振分量。因此現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB?50009對于“主要受力結(jié)構(gòu)”和“圍護(hù)結(jié)構(gòu)”的計算,分別采用了風(fēng)振系數(shù)和陣風(fēng)系數(shù)作為平均風(fēng)荷載的放大倍數(shù)。本規(guī)范將二者統(tǒng)一為“風(fēng)荷載放大系數(shù)”,并規(guī)定了二者的取值原則。?????對于主要受力結(jié)構(gòu)來說,中國荷載規(guī)范風(fēng)振系數(shù)采用了與國外不同的理論體系和計算方法,規(guī)定了基于“等效風(fēng)振力”的高層和高聳結(jié)構(gòu)的風(fēng)振系數(shù)取值,但并不適用于大跨屋蓋結(jié)構(gòu)。本條對主要受力結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載放大系數(shù)的計算方法不作強(qiáng)制要求,只規(guī)定需要考慮的因素,并規(guī)定了其取值的下限值。應(yīng)當(dāng)注意的是,1.2的放大系數(shù)只是主要受力結(jié)構(gòu)的最低取值標(biāo)準(zhǔn),在很多情況下并不能完全保證結(jié)構(gòu)安全,不能作為一般性的取值依據(jù)。?????對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)而言,由于不需要考慮結(jié)構(gòu)振動的影響,因此只需要考慮風(fēng)壓本身脈動的特性,這又和地形地貌、脈動風(fēng)特性和流場特征等因素有關(guān)。本條規(guī)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載放大系數(shù)下限值,假定了湍流度剖面取為負(fù)指數(shù),且指數(shù)值與平均風(fēng)剖面指數(shù)相同??紤]到湍流度的離散性,以及屋蓋邊緣、幕墻邊緣等區(qū)域分離流動的影響,實際的風(fēng)荷載放大系數(shù)可能會大于該值。因此本條將其規(guī)定為圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載放大系數(shù)的最低取值標(biāo)準(zhǔn)。4.6.6??本條規(guī)定了地形修正系數(shù)的取值。4.6.7??中國幅員遼闊,不同地區(qū)風(fēng)氣候特征差異明顯,一些地區(qū)最大風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向非常明確。建筑結(jié)構(gòu)在不同風(fēng)向的大風(fēng)作用下風(fēng)荷載差別很大,考慮風(fēng)向影響系數(shù)是科學(xué)合理的處理方法。本條規(guī)定了風(fēng)向影響系數(shù)的計算原則和最低限值要求。4.6.8??工程結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載非常復(fù)雜,本條列舉了應(yīng)當(dāng)進(jìn)行風(fēng)洞試驗的三種情況。?????(1)體型復(fù)雜。這類建筑物或構(gòu)筑物的表面風(fēng)壓很難根據(jù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算,一般應(yīng)通過風(fēng)洞試驗確定其風(fēng)荷載。?????(2)周邊干擾效應(yīng)明顯。周邊建筑對結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的影響較大,主要體現(xiàn)為在干擾建筑作用下,結(jié)構(gòu)表面的風(fēng)壓分布和風(fēng)壓脈動特性存在較大變化,這給主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計帶來不確定因素。?????(3)對風(fēng)荷載敏感。通常是指自振周期較長,風(fēng)振響應(yīng)顯著或者風(fēng)荷載是控制荷載的各類工程結(jié)構(gòu),如超高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、柔性屋蓋、大跨橋梁等。當(dāng)這類結(jié)構(gòu)的動力特性參數(shù)或結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度超過了現(xiàn)有風(fēng)荷載計算方法的適用范圍時,就應(yīng)當(dāng)通過風(fēng)洞試驗確定其風(fēng)荷載。?????應(yīng)注意的是,本條僅列舉了常見的需要進(jìn)行風(fēng)洞試驗的三種情況,并不意味著其他情況就完全不需要進(jìn)行風(fēng)洞試驗。在條件允許的情況下,通過風(fēng)洞試驗確定結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載是目前最準(zhǔn)確的取值方法。4.6.9??當(dāng)新建建筑體量較大時,往往會使其周邊的風(fēng)環(huán)境發(fā)生明顯改變。風(fēng)環(huán)境的改變既會對行人的風(fēng)環(huán)境舒適度造成影響,也會使得相鄰建筑物的表面風(fēng)荷載,尤其是幕墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載發(fā)生改變。為保證既有建筑的抗風(fēng)安全,需要評估新建建筑對相鄰建筑是否存在不利影響。如果影響較大,則需要考慮對新建建筑進(jìn)行調(diào)整以減小其不利影響,或者對既有建筑采取局部加固等技術(shù)措施。4.6.10??本條規(guī)定了風(fēng)荷載的組合值系數(shù)、頻遇值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)。4.7.1??本條規(guī)定了確定溫度作用的基本原則。4.7.2??本條規(guī)定了計算溫度作用時的熱膨脹系數(shù)應(yīng)當(dāng)采用線膨脹系數(shù)。4.7.3??基本氣溫是氣溫的基準(zhǔn)值,是確定溫度作用所需要的最主要的氣象參數(shù)。基本氣溫一般是以氣象臺站記錄所得的某一年極值氣溫數(shù)據(jù)為樣本,經(jīng)統(tǒng)計得到的具有一定年超越概率的最高和最低氣溫。采用什么氣溫參數(shù)作為年極值氣溫樣本數(shù)據(jù),目前還沒有統(tǒng)一模式。歐洲規(guī)范EN1991-1-5:2003采用小時最高和最低氣溫;國內(nèi)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用的基本氣溫并不統(tǒng)一,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有的采用極端最高最低氣溫,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計有的采用月平均最高最低氣溫,這種情況帶來的后果是難以用統(tǒng)一尺度評判溫度作用下結(jié)構(gòu)的可靠性水準(zhǔn),溫度作用分項系數(shù)及其他各系數(shù)的取值也很難統(tǒng)一。因此本條將基本氣溫定義為50年重現(xiàn)期的月平均最高氣溫和月平均最低氣溫。?????對于熱傳導(dǎo)速率較慢且體積較大的混凝土及砌體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)溫度接近當(dāng)?shù)卦缕骄鶜鉁?,可直接取用月平均最高氣溫和月平均最低氣溫作為基本氣溫。對于熱傳?dǎo)速率較快的金屬結(jié)構(gòu)或體積較小的混凝土結(jié)構(gòu),它們對氣溫的變化比較敏感,這些結(jié)構(gòu)要考慮晝夜氣溫變化的影響,必要時應(yīng)對基本氣溫進(jìn)行修正。氣溫修正的幅度大小與地理位置相關(guān),可根據(jù)工程經(jīng)驗及當(dāng)?shù)貥O值氣溫與月平均最高和最低氣溫的差值酌情確定。4.7.4??本條規(guī)定了均勻溫度作用的計算方法。均勻溫度作用對結(jié)構(gòu)影響最大,也是設(shè)計時經(jīng)??紤]的,其取值及結(jié)構(gòu)分析方法較為成熟。對室內(nèi)外溫差較大且沒有保溫隔熱面層的結(jié)構(gòu),或太陽輻射較強(qiáng)的金屬結(jié)構(gòu)等,應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的梯度溫度作用,對體積較大或約束較強(qiáng)的結(jié)構(gòu),必要時應(yīng)考慮非線性溫度作用,對梯度和非線性溫度作用的取值及結(jié)構(gòu)分析目前尚沒有較為成熟統(tǒng)一的方法。因此,本規(guī)范僅對均勻溫度作用作出規(guī)定,其他情況設(shè)計人員可參考有關(guān)文獻(xiàn)或根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗酌情處理。?????以結(jié)構(gòu)的初始溫度(合攏溫度)為基準(zhǔn),結(jié)構(gòu)的溫度作用效應(yīng)要考慮溫升和溫降兩種工況。這兩種工況產(chǎn)生的效應(yīng)和可能出現(xiàn)的控制應(yīng)力或位移是不同的,溫升工況會使構(gòu)件產(chǎn)生膨脹,而溫降則會使構(gòu)件產(chǎn)生收縮,一般情況都應(yīng)校核。?????氣溫和結(jié)構(gòu)溫度的單位采用攝氏度,零上為正,零下為負(fù)。溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值的單位也是攝氏度,溫升為正,溫降為負(fù)。4.7.5??本條規(guī)定了建筑結(jié)構(gòu)溫度的確定原則。結(jié)構(gòu)最高或最低平均溫度一般是指結(jié)構(gòu)在夏季或冬季的平均溫度。影響結(jié)構(gòu)平均溫度的因素較多,需要結(jié)合施工和正常使用期間的實際情況加以確定。比如對于有圍護(hù)的室內(nèi)結(jié)構(gòu),需要考慮室內(nèi)外溫差的影響;對于暴露于室外的結(jié)構(gòu)或施工期間的結(jié)構(gòu),需要依據(jù)結(jié)構(gòu)的朝向和表面吸熱性質(zhì)考慮太陽輻射的影響。而地下室與地下結(jié)構(gòu)的溫度,還需要考慮離地面深度的影響。4.7.6??本條規(guī)定了結(jié)構(gòu)的初始?xì)鉁卮_定原則。混凝土結(jié)構(gòu)的合攏溫度一般可取后澆帶封閉時的月平均氣溫。鋼結(jié)構(gòu)的合攏溫度一般可取合攏時的日平均溫度,但當(dāng)合攏時有日照時,應(yīng)考慮日照的影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計時,往往不能準(zhǔn)確確定施工工期,因此,結(jié)構(gòu)合攏溫度通常是一個區(qū)間值。這個區(qū)間值應(yīng)包括施工可能出現(xiàn)的合攏溫度,即應(yīng)考慮施工的可行性。4.7.7??本條規(guī)定了溫度作用的組合值系數(shù)、頻遇值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)。4.8.1??本條規(guī)定了偶然作用的設(shè)計原則。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,主要依靠優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案、增加結(jié)構(gòu)冗余度、強(qiáng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造等措施,避免因偶然作用引起結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌。在結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件設(shè)計中是否需要考慮偶然作用,要視結(jié)構(gòu)的重要性、結(jié)構(gòu)類型及復(fù)雜程度等因素,由設(shè)計人員根據(jù)經(jīng)驗決定。?????結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)考慮偶然作用發(fā)生時和偶然作用發(fā)生后兩種設(shè)計工況。首先,在偶然事件發(fā)生時應(yīng)保證某些特殊部位的構(gòu)件具備一定的抵抗偶然作用的承載能力,結(jié)構(gòu)構(gòu)件受損可控。此時結(jié)構(gòu)在承受偶然作用的同時,還要承擔(dān)永久作用、活荷載或其他荷載,應(yīng)采用結(jié)構(gòu)承載能力設(shè)計的偶然作用效應(yīng)組合。其次,要保證在偶然事件發(fā)生后,受損結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)對應(yīng)于偶然設(shè)計狀況的永久作用和可變荷載,保證結(jié)構(gòu)有足夠的整體穩(wěn)定性,不至因偶然作用引起結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌,此時應(yīng)采用結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗算的偶然作用效應(yīng)組合。4.8.2~4.8.4??規(guī)定了爆炸荷載的計算原則。4.8.5??本條規(guī)定了撞擊荷載的計算原則。4.9.1~4.9.3??水流作用是港口工程和橋梁工程中的常見荷載。本節(jié)規(guī)定了水流作用的計算方法和水流阻力系數(shù)的考慮因素。4.9.4~4.9.6??這三條規(guī)定了港口工程結(jié)構(gòu)物上的冰荷載應(yīng)當(dāng)考慮的各種情況以及確定其量值大小的原則。?????本節(jié)規(guī)定了應(yīng)用于專門行業(yè)領(lǐng)域的部分作用。主要包括鐵路列車作用、公路汽車荷載、凍脹力、波浪力;水工領(lǐng)域常見的靜水壓力、揚壓力、動水壓力、圍巖作用和淤沙壓力等。