高清正式版 GB50068-2018 建筑结构可靠性设计统一标准 附条文说明及培训课件.pdf

中华人民共和国国家标准GB
GB50068-2018
建筑结构可靠性设计统一标准
Unified standard for reliability design of building structures
2018-11-01发布
2019-04-01实施
中华人民共和国住房和城乡建设部
国家市场监督管理总局 联合发布

根据住房和城乡建设部 关于印发 <2015 工程建设标准规范制订、修订计划(第 的通知 )) (建 [2014] 189号)的要求，标准编制组经过广泛调查研究，认 总结实践经验，参考有关国 际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的 础上，修订了本标准。
本标准的主要技术内容是: 总贝IJ 2. 术语和符号;本规定; 极限状态设计原 结构上的作用和环境影响;材料和岩土的性能及几何参数 7. 结构分析和 试验辅助设计;分项系数设计方法本标准修订的主要技术内容是: 1. 《工程结构可靠性设计统 标准 》 GB 50] 53 - 2008 进行 了全面协 调; 调整了 建筑结构安全度的设置水平，提高了相关作用分项系数的取值，并对作用的基本组合， 取消了原标准当永久荷载效应为 时起控制作
用的组合式; 增加了地 设计状况，并对建筑结构抗震设计，引入了"小震不坏、中震可修、大震不倒"设计理念; 完善了既有结构可靠性评定的规定; 新增了结构整体稳固性设计的相关规 增了结构耐久性极限状态、设计的相关规定。本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格
执行。

内容索引：

1总则1
2术语和符号2
2.1术语2
2.2符号…9
3基本规定11
3.1基本要求11
3.2安全等级和可靠度12
3.3设计使用年限和耐久性13
3.4可靠性管理…13
4极限状态设计原则15
4.1极限状态15
4.2设计状况16
4.3极限状态设计16
5结构上的作用和环境影响18
5.1一般规定18
5.2结构上的作用18
5.3环境影响20
6材料和岩土的性能及几何参数21
6.1材料和岩土的性能21
6.2几何参数22
7结构分析和试验辅助设计23
7.1一般规定23
7.2结构模型23
7.3作用模型23
7.4分析方法24
7.5试验辅助设计24
8分项系数设计方法25
8.1一般规定25
8.2承载能力极限状态26
8.3正常使用极限状态30
附录A既有结构的可靠性评定32
附录B结构整体稳固性38
附录C耐久性极限状态设计41
附录D质量管理46
附录E结构可靠度分析基础和可靠度设计方法48
附录F试验辅助设计55
本标准用词说明59
引用标准名录60
附：条文说明61

1总则
1.0.1为统一各种材料的建筑结构可靠性设计的基本原则、基本要求和基本方法，使结构符合可持续发展的要求，并符合安全可靠、经济合理、技术先进、确保质量的要求，制定本标准。
1.0.2本标准适用于整个结构、组成结构的构件以及地基基础的设计；适用于结构施工阶段和使用阶段的设计；适用于既有结构的可靠性评定。既有结构的可靠性评定，可根据本标准附录A的规定进行。
1.0.3本标准依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的原则制定，是建筑结构可靠性设计的基本要求。
1.0.4建筑结构设计宜采用以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法；当缺乏统计资料时，建筑结构设计可根据可靠的工程经验或必要的试验研究进行，也可采用容许应力或单一安全系数等经验方法进行。
1.0.5制定建筑结构荷载标准、各种材料的结构设计标准以及其他相关标准时，应符合本标准规定的基本准则，并应制定相应的具体规定。
1.0.6建筑结构设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号
2.1术语
2.1.1结构structure
能承受作用并具有适当刚度的由各连接部件有机组合而成的系统。
2.1.2结构构件structural member
结构在物理上可以区分出的部件。
2.1.3结构体系structural system
结构中的所有承重构件及其共同工作的方式。
2.1.4结构模型structural model
用于结构分析、设计等的理想化的结构体系。
2.1.5设计使用年限design service life
设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。
2.1.6设计状况design situations
表征一定时段内实际情况的一组设计条件，设计应做到在该组条件下结构不超越有关的极限状态。
2.1.7持久设计状况persistent design situation
在结构使用过程中一定出现，且持续期很长的设计状况，其持续期一般与设计使用年限为同一数量级。
2.1.8短暂设计状况transient design situation
在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，其持续期很短的设计状况。
2.l.9偶然设计状况accidental design situation
在结构使用过程中出现概率很小，且持续期很短的设计状况。
2.1.l0地震设计状况seismic design situation
结构遭受地震时的设计状况。
2.1.11荷载布置load arrangement
在结构设计中，对自由作用的位置、大小和方向的合理确定。
2.1.12荷载工况load case
为特定的验证目的，一组同时考虑的固定可变作用、永久作用、自由作用的某种相容的荷载布置以及变形和几何偏差。
2.1.13极限状态limit states
整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态为该功能的极限状态。
2.1.14承载能力极限状态ultimate limit states
对应于结构或结构构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形的状态。
2.1.l5正常使用极限状态serviceability limit states
对应于结构或结构构件达到正常使用的某项规定限值的状态。
2.1.l6不可逆正常使用极限状态irreversible serviceability limit states
当产生超越正常使用要求的作用卸除后，该作用产生的后果不可恢复的正常使用极限状态。
2.1.l7可逆正常使用极限状态reversible serviceability limit states当产生超越正常使用要求的作用卸除后，该作用产生的后果可以恢复的正常使用极限状态。
2.1.18耐久性极限状态durability limit states
对应于结构或结构构件在环境影响下出现的劣化达到耐久性能的某项规定限值或标志的状态。
2.1.19抗力resistance
结构或结构构件承受作用效应和环境影响的能力。
2.1.20结构整体稳固性structural integrity;structural robustness
当发生火灾、爆炸、撞击或人为错误等偶然事件时，结构整体能保持稳固且不出现与起因不相称的破坏后果的能力。
2.1.21关键构件key member;key element
结构承载能力极限状态性能所依赖的结构构件。
2.1.22连续倒塌progressive collapse
初始的局部破坏，从构件到构件扩展，最终导致整个结构倒塌或与起因不相称的一部分结构倒塌。
2.1.23可靠性reliability
结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。
2.1.24可靠度degree of reliability reliability
结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
2.1.25失效概率ρ probability of failure ρ
结构不能完成预定功能的概率。
2.1.26可靠指标reliability index β
度量结构可靠度的数值指标，可靠指标为失效概率负的标准正态分布函数的反函数。
2.1.27基本变量basic variable
代表物理量的一组规定的变量，用于表示作用和环境影响、材料和岩土的性能以及几何参数的特征。
2.1.28功能函数performance function
关于基本变量的函数，该函数表征一种结构功能。
2.1.29概率分布probability distribution
随机变量取值的统计规律，一般采用概率密度函数或概率分布函数表示。
2.1.30统计参数
statistical parameter
在概率分布中用来表示随机变量取值的平均水平和离散程度的数字特征。
2.1.31分位值fractile
与随机变量概率分布函数的某一概率相应的值。
2.1.32名义值nominal value
用非统计方法确定的值。
2.1.33极限状态法limit state method
不使结构超越某种规定的极限状态的设计方法。
2.1.34容许应力法permissible stress method,allowable stress method
使结构或地基在作用标准值下产生的应力不超过规定的容许应力的设计方法。
2.1.35单一安全系数法single safety factor method
使结构或地基的抗力标准值与作用标准值的效应之比不低于某一规定安全系数的设计方法。
2.1.36作用action
施加在结构上的集中力或分布力和引起结构外加变形或约束变形的原因。前者为直接作用，也称为荷载；后者为间接作用。
2.1.37外加变形imposed deformations
结构在地震、不均匀沉降等因素作用下，边界条件发生变化而产生的位移和变形。
2.1.38约束变形constrained deformations
结构在温度变化、湿度变化及混凝土收缩等因素作用下，由于存在外部约束而产生的内部变形。
2.1.39作用效应effect of action
由作用引起的结构或结构构件的反应。
2.1.40单个作用single action
可认为与结构上的任何其他作用之间在时间和空间上为统计独立的作用。
2.1.41永久作用permanent action
在设计使用年限内始终存在且其量值变化与平均值相比可以忽略不计的作用；或其变化是单调的并趋于某个限值的作用。
2.1.42可变作用variable action
在设计使用年限内其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略不计的作用。
2.1.43偶然作用accidental action
在设计使用年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大，且持续期很短的作用。
2.1.44地震作用seismic action
地震动对结构所产生的作用。
2.1.45土工作用geotechnical action
由岩土、填方或地下水传递到结构上的作用。
2.1.46固定作用fixed action
在结构上具有固定空间分布的作用。当固定作用在结构某一点上的大小和方向确定后，该作用在整个结构上的作用即得以确定。
2.1.47自由作用free action
在结构上给定的范围内具有任意空间分布的作用。
2.1.48静态作用static action
使结构产生的加速度可以忽略不计的作用。
2.1.49动态作用dynamic action
使结构产生的加速度不可忽略不计的作用。
2.1.50有界作用bounded action
具有不能被超越的且可确切或近似掌握界限值的作用。
2.1.51无界作用unbounded action
没有明确界限值的作用。
2.1.52作用的标准值characteristic value of an action
作用的主要代表值。可根据对观测数据的统计、作用的自然
界限或工程经验确定。
2.1.53设计基准期design reference period
为确定可变作用等取值而选用的时间参数。
2.1.54可变作用的组合值combination value of a variable action
使组合后的作用效应的超越概率与该作用单独出现时其标准值作用效应的超越概率趋于一致的作用值；或组合后使结构具有规定可靠指标的作用值。可通过组合值系数对作用标准值的折减来表示。
2.1.55可变作用的频遇值frequent value of a variable action
在设计基准期内被超越的总时间占设计基准期的比率较小的作用值；或被超越的频率限制在规定频率内的作用值。可通过频遇值系数对作用标准值的折减来表示。
2.1.56可变作用的准永久值quasi-permanent value of a variable action
在设计基准期内被超越的总时间占设计基准期的比率较大的作用值。可通过准永久值系数对作用标准值的折减来表示。
2.1.57可变作用的伴随值accompanying value of a variable action
在作用组合中，伴随主导作用的可变作用值。可变作用的伴随值可以是组合值、频遇值或准永久值。
2.1.58作用的代表值representative value of an action
极限状态设计所采用的作用值。它可以是作用的标准值或可变作用的伴随值。
2.1.59作用的设计值design value of an action
作用的代表值与作用分项系数的乘积。
2.1.60作用组合combination of actions;荷载组合load combination
在不同作用的同时影响下，为验证某一极限状态的结构可靠度而采用的一组作用设计值。
2.1.6l环境影响environmental influence
环境对结构产生的各种机械的、物理的、化学的或生物的不利影响。环境影响会引起结构材料性能的劣化，降低结构的安全性或适用性，影响结构的耐久性。
2.1.62材料性能的标准值characteristic value of a material property
符合规定质量的材料性能概率分布的某一分位值或材料性能的名义值。
2.1.63材料性能的设计值design value of a material property
材料性能的标准值除以材料性能分项系数所得的值。
2.1.64几何参数的标准值characteristic value of a geometrical parameter
设计规定的几何参数公称值或几何参数概率分布的某一分位值。
2.1.65几何参数的设计值design value of a geometrical parameter
几何参数的标准值增加或减少一个几何参数的附加量所得的值。
2.1.66结构分析structural analysis
确定结构上作用效应的过程或方法。
2.l.67一阶线弹性分析first order linear-elastic analysis
基于线性应力-应变或弯矩-曲率关系，采用弹性理论分析方法对初始结构几何形体进行的结构分析。
2.1.68二阶线弹性分析second order linear-elastic analysis
基于线性应力应变或弯矩-曲率关系，采用弹性理论分析方法对已变形结构几何形体进行的结构分析。
2.1.69有重分布的一阶或二阶线弹性分析first order or second order linear-elastic analysis with redistribution
结构设计中对内力进行调整的一阶或二阶线弹性分析，与给定的外部作用协调，不做明确的转动能力计算的结构分析。
2.1.70一阶非线性分析first order non-linear analysis
基于材料非线性变形特性对初始结构的几何形体进行的结构分析。
2.1.71二阶非线性分析second order non-linear analysis
基于材料非线性变形特性对已变形结构几何形体进行的结构分析。
2.1.72一阶或二阶弹塑性分析first order or second elastoplastic analysis
基于线弹性阶段和随后的无硬化阶段构成的弯矩-曲率关系的结构分析。
2.1.73刚性-塑性分析rigid plastic analysis
假定弯矩-曲率关系为无弹性变形和无硬化阶段，采用极限分析理论对初始结构的几何形体进行的直接确定其极限承载力的结构分析。
2.1.74既有结构existing structure
已经存在的各类建筑结构。
2.1.75评估使用年限assessed working life
可靠性评定所预估的既有结构在规定条件下的使用年限。
2.1.76荷载检验load testing
通过施加荷载评定结构或结构构件的性能或预测其承载力的试验。

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