1.0.1为了在水工混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理，特制定本标准。
1.0.2 本标准适用于水利水电工程中的素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构的设计，不适用于混凝土坝的设计。
1.0.3 采用本标准设计时，水工建筑物级别应按《水利水电.工程等级划分及洪水标准》(SL 252——2000）等相关规范执行；荷载标准值可按《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077—1997)取用。

2. 1.12预应力钢筋

用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋、钢丝和钢绞线等 的总称。

结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变 形的极限状态。

结构或构件达到使用功能上允许的某一规定限值的极阳 状态。

在设计使用年限内量值不随时间变化资料范本，或其变化与平均值相 比可以忽略不计的荷载。

在设计使用年限内量值随时间变化，且其变化与平均值相 不可忽略的荷载。

2. 1. 17 可控制的可变荷载

accidentalload

accidental load

在设计使用年限内出现的概率很小，而一旦出现，其量值 大且持续时间很短的荷载。

2. 1. 19 荷载效应

2. 1. 20 基本组合

按承载能力极限状态设计时，使用或施工阶段的永久荷载效 应与可变荷载效应的组合。

按承载能力极限状态设计时，永久荷载、可变荷载效应与 种偶然荷载效应的组合。

正常使用极限状态验算时，永久荷载与可变荷载均采用标准 值的荷载效应组合

2. 1. 26 安全系数 safety factd

2. 1. 26 安全系

2. 1. 27 耐久性 durability

结构在正常使用和维护条件下，随时间变化而仍能满足预定 功能要求的能力。

a、a 受拉区、受压区预应力钢筋在相应阶段的预 应力损失值 混凝士的剪应力

2.2.4计算系数及其他

3.1.1对可求得截面内力的混凝土结构构件，采用极限状态设 计法，在规定的材料强度和荷载取值条件下，采用在多系数分析 基础上以安全系数表达的方式进行设计。

计法，在规定的材料强度和荷载取值条件下，采用在多系数分析 基础上以安全系数表达的方式进行设计。 3.1.2水工混凝土结构构件的极限状态分为承载能力极限状态 和正常使用极限状态两类。结构构件按极限状态设计时，应根据 这两类极限状态的要求，分别按下列规定进行计算和验算，并应 满足本标准规定的构造要求： 1所有结构构件均应进行承载力计算。必要时还应进行结 构的抗倾、抗滑和抗浮稳定性验算。需要抗震设防的结构，尚应 进行结构构件的抗震承载力验算或采取抗震构造设防措施。 2使用上需控制变形值的结构构件，应进行变形验算。 3使用上要求不出现裂缝的结构构件，应进行混凝土的抗 裂验算。使用上需要控制裂缝宽度的结构构件，应进行裂缝宽度 验算。 4地震等偶然荷载作用时，可不进行变形、抗裂、裂缝宽 度等正常使用极限状态验算。 3.1.3无法按结构力学方法求得截面内力的钢筋混凝土结构， 可由弹性力学分析方法求得截面的应力图形面积以确定配筋数 量，对重要的结构还宜按钢筋混凝土有限元方法进行分析校核。 3.1.4水工混凝土结构在施工和运行期间，当温度的变化对建 筑物有较大影响时，应进行温度应力计算，并应采取构造措施和 施工措施以消除或减小温度应力。允许出现裂缝的钢筋混凝土结

3.1.4水工混凝士结构在施工和运行期间，当温度的变化对建 筑物有较大影响时，应进行温度应力计算，并应采取构造措施和 施工措施以消除或减小温度应力。允许出现裂缝的钢筋混凝土结 构构件，在计算温度应力时，应考虑裂缝的开展使构件刚度降低 的影响。

压力，并宜采用专门的排水、防渗、止水等措施，以降低渗透 压力。 3.1.6预制构件应考虑制作、运输、吊装时相应荷载的作 用。进行预制构件施工吊装验算时，构件自重应计人动力系 数，动力系数可取1.5，也可根据吊装时的实际受力情况适 当增减。 3.1.7水工混凝土结构应具有整体稳定性，结构的局部破坏不 应导致大范围倒。 3.1.8水工混凝土结构应根据所处的环境条件满足相应的耐久 性要求。水工混凝土结构所处的环境条件可按表3.1.8分为五个 类别，

表3.1.8水工混凝士结构所处的环境类别

五 蚀性环境 注1：海上大气区与浪溅区的分界线为设计最高水位加1.5m；浪溅区与水位变化 区的分界线为设计最高水位减1.0m；水位变化区与水下区的分界线为设计 最低水位减1.0m；重度盐雾作用区为离涨潮岸线50m内的陆上室外环境； 轻度盐雾作用区为离涨潮岸线50～500m内的陆上室外环境。 注2：冻融比较严重的二类、三类环境条件下的建筑物，可将其环境类别分别提 高为三类、四类。 注3：化学侵蚀性程度的分类见表3.3.9。

3.1.9未经技术鉴定或设计许可，不应改变结构的用途和使用

3.2极限状态设计计算规定

式中K一一承载力安全系数，按3.2.4条的规定采用； S一荷载效应组合设计值，按3.2.2条的规定计算； R一一结构构件的截面承载力设计值，按本标准有关章节 的承载力计算公式，由材料的强度设计值及截面尺 寸等因素计算得出。

寸等因素计算得出。 3.2.2承载能力极限状态计算时，结构构件计算截面上的荷载 效应组合设计值S应按下列规定计算

3.2.2承载能力极限状态计算时，结构构件计算截面上的荷载

当永久荷载对结构起不利作用时：

S = 1. 05Sc1k + 1. 20Sc2k + 1. 20Sok + 1. 10So2k

当永久荷载对结构起有利作用时：

S = 0. 95Sc1k + 0. 95Sc2k + 1. 20So1k + 1.10Sozk

式中SG1k一自重、设备等永久荷载标准值产生的荷载效应； SG2k土压力、淤沙压力及围岩压力等永久荷载标准值 产生的荷载效应； SQIk一一般可变荷载标准值产生的荷载效应； SQ2k——可控制其不超出规定限值的可变荷载标准值产生 的荷载效应。

S=1.05SGik+1.20SGzk+1.20SQik+1.10So2k+1.0SA

式中S一偶然荷载标准值产生的荷载效应。 式（3.2.2－3）中，参与组合的某些可变荷载标准值，可根 据有关标准作适当折减。

荷载的标准值可按《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077一 1997）及《水工建筑物抗震设计规范》（SL203一97）的规定取用。 注1：本标准有关承载能力极限状态计算的条文中，荷载效应组合设 计值S即为截面内力设计值（M、N、V、T等）。 注2：水工建筑物的稳定性验算时，应取荷载标准值进行，其稳定性 安全系数应按相关标准取值。 3.2.3承载能力极限状态计算时，混凝土及钢筋的强度应取为 强度设计值，按4.1.5条及4.2.3条的规定取用。 3.2.4承载能力极限状态计算时，钢筋混凝土、预应力混凝土 及素混凝土结构构件的承载力安全系数K不应小于表3.2.4的 规定。

2.4混凝土结构构件的承载力安全系类

注1：水工建筑物的级别应根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252一 2000）确定。 注2：结构在使用、施工、检修期的承载力计算，安全系数K应按表中基本组合 取值；对地震及校核洪水位的承载力计算，安全系数K应按表中偶然组合 取值。 注3：当荷载效应组合由永久荷载控制时，表列安全系数K应增加0.05。 注4：当结构的受力情况较为复杂、施工特别困难、荷载不能准确计算、缺乏成 熟的设计方法或结构有特殊要求时，承载力安全系数K宜适当提高。

3.2.5正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行， 并采用下列设计表达式：

并采用下列设计表达式：

Sk(Gk,Qk, fk,ak) < c

3.2.6钢筋混凝土结构构件正常使用极限状态验算时，应根据 使用要求进行不同的裂缝控制验算

3.2.6钢筋混凝土结构构件正常使用极限状态验算时，应根据

1抗裂验算 承受水压的轴心受拉构件、小偏心受拉构件以及发生裂缝后 会引起严重渗漏的其他构件，应按荷载效应标准组合进行抗裂验 算。如有可靠防渗措施或不影响正常使用时，也可不进行抗裂 验算。

表3.2.7结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值Wlm

注1：表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土结构和采用预应力钢丝、钢 绞线、螺纹钢筋及钢棒的预应力混凝土结构；当采用其他类别的钢筋时， 其裂缝控制要求可按专门标准确定。 注2：结构构件的混凝土保护层厚度大于50mm时，表列裂缝宽度限值可增 加0.05。 注3：当结构构件不具备检修维护条件时，表列最大裂缝宽度限值宜适当减小。 注4：当结构构件承受水压且水力梯度i>20时，表列最大裂缝宽度限值宜减 小0.05。 注5：结构构件表面设有专门可靠的防渗面层等防护措施时，最大裂缝宽度限值 可适当加大。 注6：对严寒地区，当年冻融循环次数大于100时，表列最大裂缝宽度限值宜适 当减小。

3.2.8受弯构件的最大挠度应按荷载效应标准组合进行验算， 其计算值不应超过表3.2.8规定的挠度限值

表3.2.8受变构件的挠度限值

项次 构件类型 挠度限值 屋盖、楼盖： 当lo≤6m时 lo/200(lo/250) 4 当6m12m时 lo/400(lo/450) 注1：表中l。为构件的计算跨度。 注2：表中括号内的数字适用于使用上对挠度有较高要求的构件。 注3：若构件制作时预先起拱，则在验算最大挠度值时，可将计算所得的挠度减 去起拱值；对预应力混凝土构件尚可减去预加应力所产生的反拱值。 注4：悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘2取用。

注1：表中l。为构件的计算跨度。 注2：表中括号内的数字适用于使用上对挠度有较高要求的构件。 注3：若构件制作时预先起拱，则在验算最大挠度值时，可将计算所得的挠度减 去起拱值；对预应力混凝土构件尚可减去预加应力所产生的反拱值。 注4.悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘2取用

要求。 设计时可根据结构所处的环境类别提出相应的耐久性要求。 也可根据结构表层保护措施的实际情况及预期的施工质量控制水 平，将环境类别适当提高或降低。 临时性建筑物及大体积结构的内部混凝土可不提出耐久性 要求。

3.3.2混凝土结构的耐久性要求应根据结构设计使用年限和表

当技术条件不能保证结构所有构（部）件均能达到与结构设 计使用年限相同的耐久性时，在设计中应规定这些构（部）件在 设计使用年限内需要进行大修或更换的次数。凡列为需要大修或 更换的构件，在设计时应考虑其能具有修补或更换的施工操作条 件。不具备单独修补或更换条件的结构构件，其设计使用年限应 与结构的整体设计使用年限相同。

3.3.4设计使用年限为50年的水工结构，配筋混凝土

3.3.4设计使用年限为50年的水工结构，配筋混凝土耐久性的 基本要求宜符合表3:3.4 的要求。

表 3.3. 4配筋混凝土耐久性基本要求

注1：配置钢丝、钢绞线的预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不宜小于 C40；最小水泥用量不宜少于300kg/m3

C40；最小水泥用量不宜少于300kg/m3。 注2：当混凝土中加人优质活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可适当减少 最小水泥用量。 注3：桥梁上部结构及处于露天环境的梁、柱构件，混凝土强度等级不宜低 于C25。 注4：氯离子含量系指其占水泥用量的百分率；预应力混凝土构件中的氯离子含 量不宜大于0.06%。 注5：水工混凝土结构的水下部分，不宜采用碱活性骨料。 注6：处于三类、四类环境条件且受冻严重的结构构件，混凝土的最大水灰比应 按《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211一2006）的规定执行。 注7：炎热地区的海水水位变化区和浪溅区，混凝土的各项耐久性基本要求宜按 表中的规定适当加严。

3.3.5设计使用年限为100年的水工结构，混凝土耐久性基本 要求除应满足3.3.4条的规定外，尚应符合下列要求： 1混凝土强度等级宜按表3.3.4的规定提高一级。 2混凝土中的氯离子含量不应大于0.06%。 3未经论证，混凝土不应采用碱活性骨料。 4混凝土保护层厚度应按表9.2.1的规定适当增加，并切 实保证混凝土保护层的密实性。

5在使用过程中，应定期维护。

3.3.6对于有抗渗要求的结构，混凝王应满足抗疹等 混凝土抗渗等级可按28d龄期的标准试件测定，混凝土抗渗 等级分为：W2、W4、W6、W8、W10、W12六级。 根据建筑物开始承受水压力的时间，也可利用60d或90d龄 期的试件测定抗渗等级。 结构所需的混凝土抗渗等级应根据所承受的水头、水力梯度 以及下游排水条件、水质条件和渗透水的危害程度等因素确定， 并不应低于表3.3.6的规定值。

表3.3.6混凝土抗渗等级的最小充许值

注1：表中H为水头（m），i为水力梯度。 注2：当结构表层设有专门可靠的防渗层时，表中规定的混凝土抗渗等级可适当降低。 注3：承受侵蚀性水作用的结构，混凝土抗渗等级应进行专门的试验研究，但不 应低于W4。 注4：埋置在地基中的结构构件（如基础防渗墙等），可按照表中项次3的规定选 择混凝土抗渗等级。 注5：对背水面可自由渗水的素混凝土及钢筋混凝土结构构件，当水头H小于 10m时，其混凝土抗渗等级可根据表中项次3降低一级。 注6：对严寒、寒冷地区且水力梯度较大的结构，其抗渗等级应按表中的规定提 高一级。

·. 工你等级可按28d龄期的试件用快冻试验方法测 定，分为F400、F300、F250、F200、F150、F100、F50七级。 经论证，也可用60d或90d龄期的试件测定。 对于有抗冻要求的结构，应按表3.3.7根据气候分区、冻融 循环次数、表面局部小气候条件、水分饱和程度、结构构件重要 性和检修条件等选定抗冻等级。在不利因素较多时，可选用高 级的抗冻等级，

表3.3.7混凝士抗冻等级

3.3.8抗冻混凝土应掺加引气剂。其水泥、掺合料、外加剂的 品种和数量，水灰比，配合比及含气量等应通过试验确定或按照 《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211一2006）选用。 海洋环境中的混凝土即使没有抗冻要求也宜适当掺加引 气剂。

表3.3.9化学侵蚀程度

3.3.10对处于化学侵蚀性环境中的混凝土，应采用抗侵蚀性水 泥，掺用优质活性掺合料，必要时可同时采用特殊的表面涂层等 防护措施。

泥，掺用优质活性掺合料，必要时可同时采用特殊的表面涂层等 防护措施。 3.3.11对遭受高速水流空蚀的部位，应采用合理的结构型式、 改善通气条件、提高混凝土密实度、严格控制结构表面的平整度 或设置专门可靠防护面层等措施。在有泥砂磨蚀的部位，应采用 质地坚硬的骨料、降低水灰比、提高混凝土强度等级、改进施工 方法，必要时还应采用耐磨护面材料或纤维混凝土。 3.3.12结构的型式应有利于排除积水，避免水气凝聚和有害物 质积聚于区间。当环境类别为三类、四类、五类时，结构的外形 应力求规整，不宜采用薄壁、薄腹及多棱角的结构型式。 对于可能遭受高浓度除冰盐和氯盐严重侵蚀的配筋混凝土表

3.3.11对遭受高速水流空蚀的部位，应采用合理的

改善通气条件、提高混凝土密实度、严格控制结构表面的平整度 或设置专门可靠防护面层等措施。在有泥砂磨蚀的部位，应采用 质地坚硬的骨料、降低水灰比、提高混凝土强度等级、改进施工 方法，必要时还应采用耐磨护面材料或纤维混凝土。

质积聚于区间。当环境类别为三类、四类、五类时，结构的外形 应力求规整，不宜采用薄壁、薄腹及多棱角的结构型式。 对于可能遭受高浓度除冰盐和氯盐严重侵蚀的配筋混凝土表 面和部位，宜浸涂或覆盖防腐材料；在混凝土中加入阻锈剂；其 受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；对预应力筋、锚具及连 接器，应采取专门的防护措施；对于重要的结构，还可考虑采用 阴极保护措施。

于16mm；处于三类、四类、五类环境类别中的预应力混凝土构 件，宜采用密封和防腐性能良好的孔道管，不宜采用抽孔法形成 的孔道。如不采用密封护套或孔道管，则不应采用细钢丝作预应

力筋。 处于严重锈蚀环境的构件，暴露在混凝土外的吊环、紧固 件、连接件等铁件应与混凝土中的钢筋隔离。预应力锚具与孔道 管或护套之间宜有防腐连接套管。预应力筋的锚头应采用无收缩 高性能细石混凝士或水泥基聚合物混凝土封端

4.1.1混凝土应满足强度要求，并应根据建筑物的工作条件、 地区气候等具体情况，分别满足抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等 耐久性要求。对防止温度裂缝有较高要求的大体积混凝土结构， 设计时应对混凝土提出高延伸率和低热性要求，选用低热水泥或 掺加合适的掺合料与外加剂

4.1.1混凝土应满足强度要求，并应根据建筑物的工作条件、 地区气候等具体情况，分别满足抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等 耐久性要求。对防止温度裂缝有较高要求的大体积混凝土结构， 设计时应对混凝土提出高延伸率和低热性要求，选用低热水泥或 掺加合适的掺合料与外加剂。 4.1.2混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方 体抗压强度标准值系指按标准方法制作养护的边长为150mm的 立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证 率的抗压强度。 注：混凝土强度等级用符号C和立方体抗压强度标准值（以N/mm 计）表示，

4.1.2混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方

体抗压强度标准值系指按标准方法制作养护的边长为150mm的 立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证 率的抗压强度。 注：混凝土强度等级用符号C和立方体抗压强度标准值（以N/mm 计）表示。

当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采 用HRB400级和RRB400级钢筋或承受重复荷载时，混凝土强 度等级不应低于C20。 预应力混凝士结构构件的混凝土强度等级不应低于C30；当采 用钢绞线、钢丝作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。 4.1.4混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值fck、f应按表 4.1.4确定。

用钢绞线、钢丝作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。 4.1.4混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值fck、f应按表 4.1.4确定。

表4.1.4混凝土强度标准值 单位：N/mm

4.1.5混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值f.、f.应按表4.1.5确定。表4.1.5混凝土强度设计值单位：N/mm混凝土强度等级强度种类符号C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60轴心抗压fc7. 211.914.316.721.23.25.327.5轴心抗拉ft0.912.04注：计算现浇钢筋混凝土轴心受压和偏心受压构件时，如载面的长边或直径小于300mm，则表中的混凝土强度设计值应乘以系数0.8；当构件质量（如混凝土成型、截面和轴线尺寸等）确有保证时，可不受此限制。4.1.6在混凝土结构构件设计中，不宜利用混凝土的后期强度。但经过充分论证后，也可根据建筑物的型式、地区的气候条件以及开始承受荷载的时间，采用60d或90d龄期的抗压强度。混凝土不同龄期的抗压强度增长率，应通过试验确定。当无试验资料时，可按附录A采用。4.1.728d龄期混凝土受压或受拉的弹性模量E。可按表4.1.7采用。混凝士的泊松比V可取为0.167。混凝土的剪变模量G.可按表4.1.7中混凝十弹性模量E。的0.4倍采用。表4.1.7混凝土弹性模量E。（×104）单位：N/mm混凝土C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60强度等级E.2.202.552.803.604.1.8混凝土的重力密度（重度）应由试验确定。当无试验资23

料时，素混凝土可取24kN/m；钢筋混凝土可取25kN/m。

4.2.2钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。

注1：热轧钢筋直径d系指公称直径。 注2：当采用直径大于40mm的钢筋时，应有可靠的工程经验。

2预应力钢筋强度设计值 单位：

当构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强 度设计值。

钢筋弹性模量E。可按表4.2.4采

表4.2.4钢筋弹性模量E. 单位：N/mm

5素混凝土结构构件计算

素混凝土主要用于受压构件。素混凝土受弯构件仅允许用于 卧置在地基上的情况以及不承受移动荷载的情况。当裂缝形成会 导致破坏、导致不允许的变形或破坏结构的抗渗性能时，不应采 用素混凝土受弯构件或合力作用点超出截面范围的偏心受压 构件。 需要抗震设防的重要结构，不宜采用素混凝土结构。 经论证，围岩中的隧洞衬砌等可不受上述规定的限制。 5.1.2素混凝土结构构件应进行正截面承载力计算电缆标准规范范本，包括结构 稳定性验算；承受局部荷载的部位尚应进行局部受压承载力 计算。

5.2.1素混凝土受压构件的承载力计算，应根据结构的工作条 件及轴向力至截面重心的距离e值的大小，选择下列两种方法 之一进行： 不考混凝土受拉作用，仅对受压区承载力进行计算； 一考虑混凝土受拉作用，对受拉区和受压区承载力同时进 行计算。 对于没有抗裂要求的构件，当eo<0.4y。时，可按第一种方 法计算；当0.4y。

对于有抗裂要求的构件（例如承受水压的构件）或没有抗裂 要求而eo>0.8y。的构件，应按第二种方法计算。 y。为截面重心至受压区边缘的距离。

5.2.2当计算素混凝土受压构件的正截面承载力而不考虑混凝 土受拉作用时，假定受压区的法向应力图形为矩形，其应力值等 于混凝土的轴心抗压强度设计值，此时，轴向力作用点与受压区 混凝土合力点相重合。对称于弯矩作用平面的任意截面的受压构 件，其受压承载力应符合下列规定：

信息技术标准规范范本受压区高度应按下列条件确定：

此时，e。尚应符合下列规定：