GB 50199-2013 水利水电工程结构可靠性设计统一标准.pdf

2.1. 6 设计状况

design situations

代表一定时段内结构体系、承受的作用、材料性能等实际情况 的一组设计条件，在该条件下结构不超越有关的极限状态。

建材标准2.1.7持久设计状况

persistentdesign 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属同一数量级

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。

2.1.9偶然设计状况

accidental design situation

在结构使用过程中出现概率很小，且持续时间很短的设计 状况。

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 规定的某一功能要求，此特定状态为该功能的极限状态。

对应于结构达到最大承载力或不适于继续承载的变形 状态。

对应于结构达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态

resistance

结构承受作用效应的能力。

结构承受作用效应的能力。

2.1. 14 可靠性

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. 15 可靠度

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。

构不能完成预定功能的概率。

度量结构可靠度的数值指标。

2.1.18 基本变量

probability of failure

reliability index

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， 料和岩土的性能以及几何参数的特征。

2. 1. 19 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。 20概率分布 probability distribution

关于基本变量的函数，该函数表征一种结构功能

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. 1.21 统计参数

statisticalparameter

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 等的数字特征。

2.1. 22 分位值

与随机变量概率分布函数的某一概率相应的值

2. 1. 23 名义值

2. 1. 24极限状态法

nominal value

imit state methd

不使结构超越某种规定的极限状态的设计方法

2.1.25概率极限状态法

结构设计时，直接以影响结构可靠度的基本变量作为随机变 量，根据结构的极限状态方程计算结构的失效概率或可靠指标的 方法；或者以充许失效概率或目标可靠指标为基础，建立结构可靠 度与极限状态方程之间的数学关系，将结构的极限状态方程转化 为基本变量标准值（或代表值）和相应的分项系数形式表达的极限 状态设计表达式进行设计的方法

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（材料或岩士强度标准值除以某一安全系数）的设计方法

2. 1.27 单一安全系数法

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，

施加在结构上的集中力或分布力（直接作用，也称为荷载）和 引起结构外加变形或约束变形的原因（间接作用）

effect of 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。

permanent action

在设计所考虑的时期内始终存在且其量值变化与平均值相 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. 32 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， 比不可忽略不计的作用。

accidental action

在设计使用年限内不一定出现，而一且出现其量值很大，： 续时间很短的作用。

地震对结构所产生的作用。

2.1.35 土工作用

由岩土、填方或地下水传递到结构上的作用

seismic action

geotechnicalaction

fixed action

在结构上具有固定空间分布的作用，但其数值可能是随机的。 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. 37自由作用

2.1.39 动态作用

2.1. 40 有界作用

free action

static action

没有明确界限值的作用。

2.1.42设计基准期

2.1.43作用的标准值

lesign reference period

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. 44 作用的设计值

作用标准值与作用分项系数的乘积

design value of an action

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的组合

2.1. 46 基本组合

按承载能力极限状态设计时，持久设计状况或短暂设计状况 下，永久作用与可变作用的组合。当作用与作用效应之间按线性 关系考虑时，作用基本组合的效应设计值即为各作用设计值效应 的组合。

按承载能力极限状态设计时，永久作用、可变作用与一种偶然 作用的组合。当作用与作用效应之间按线性关系考虑时，作用偶 然组合的效应设计值即为各作用设计值效应的组合。

按正常使用极限状态设计时，对永久作用、可变作用均采用标 准值为作用代表值的组合。

2.1.49 环境影响

environmentalinfluence

环境对结构产生的各种力学的、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，

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。

2.1.51材料性能的设计值

2.1.51材料性能的设计值

材料性能的标准值除以材料性能分项系数所得的值。 2.1.52几何参数的标准值 characteristicvalueof ageom

rical parameter

设计规定的几何参数公称值或儿何参数概率分布的某一 位值。

确定结构上作用效应的过程

2.1.54线弹性分析

structural analysis

2.1.55非线性分析

基于材料非线性变形特性对结构的儿何形体进行的结构 分析。

2. 1. 56既有结构

已经存在的各类工程结构

已经存在的各类工程结构。

2.1.57评估使用年限

existing structure

可靠性评定所预估的既有结构在规定条件下的使用年限。

2.2.1 结构可靠度

load testing

Z 结构的功能函数； HR 抗力的平均值； OR 抗力的标准差； OR 抗力的变异系数； Ms 作用效应的平均值； Os 作用效应的标准差； ds 作用效应的变异系数； Ps 结构的可靠概率； P 结构的失效概率； β 结构的可靠指标； βt 目标的可靠指标； 2; 第i种结构的权系数； X; 第i个随机变量（包括基本变量和附加变量）； μx; 随机变量X；的平均值； x. 随机变量X，的标准差： X 随机变量X；的设计验算点； x. 随机变量X；的当量正态分布平均值； x. 随机变量X，的当量正态分布标准差； a 随机变量X.的敏度系数

2.2.2作用和作用效应

材料性能的标准值； 材料性能的设计值； f 结构中材料的性能值； f 试件中材料的性能值： μm 材料性能的平均值； 材料性能的标准差； a 几何参数； ak 几何参数的标准值； Ma一 几何参数的平均值； 8a 几何参数的变异系数； 反映结构材料性能与试件性能差别的影响系数

2.2.4分项系数和功能限值

3.1.1水工结构的设计、施工和维护应使结构在规定的设计使用

年限内以安全且经济的方式满足规定的各项功能要求。 3.1.2水工结构在设计使用年限内应满足下列功能要求： 1 在正常施工和正常使用时，应能承受可能出现的各种作用。 2 在正常使用时，应具有设计规定的工作性能。 3 在正常维护下，应具有设计规定的耐久性。 4在出现预定的偶然作用时，主体结构应能保持必需的稳定性 3.1.3 水工结构设计时，应避免结构出现损坏或少出现损坏，并 应根据下列要求采取适当的措施： 1应避免、消除或减少结构可能受到的危害。 2应采用对可能受到的危害反应不敏感的结构类型。 3应采用当结构出现可接受的局部损坏时结构的其他部分 仍能保持安全可靠的结构类型。 4不宜采用无破坏预兆的结构体系。 5 应使结构具有整体稳固性。 3.1.4宜采取下列措施满足结构设计的基本要求： 1宜采用适当的材料。 2宜采用合理的设计和构造。 3对结构的设计、制作、施工和使用（包括定期的检查、维护 和维修）等宜制定相应的控制措施

3.2结构安全级别和可靠度

结构安全级别。水工建筑物结构安全级别的划分应符合表3.2.1 的规定。

安全级别。水工建筑物结构安全级别的划分应符合表3.2.1

表3.2.1水工建筑物结构安全级别

3.2.2结构及结构构件的安全级别，根据其在水工建筑物中的部 位、本身破坏对水工建筑物安全影响，可比水工建筑物的结构安全 级别降低一级，但不应低于Ⅲ级。地基的结构安全级别应与水工 建筑物的结构安全级别相同。

位、本身破坏对水工建筑物安全影响，可比水工建筑物的结构安全 级别降低一级，但不应低于Ⅲ级。地基的结构安全级别应与水工 建筑物的结构安全级别相同。 3.2.3可靠度水平的设置应根据结构构件的安全级别、失效模式 和经济因素等确定。对结构的安全性和适用性可采用不同的可靠 度水平。

3.2.3可靠度水平的设置应根据结构构件的安全级别、失效模式 和经济因素等确定。对结构的安全性和适用性可采用不同的可靠 度水平。

3.2.3可靠度水平的设置应根据结构构件的安全级别失交

3.2.4当有充分的统计数据时,结构构件的可靠度宜采用可靠指

标β度量。结构构件设计时采用的可靠指标，可根据对现有结构 构件的可靠度分析，并结合使用经验和经济因素等确定。

3.3设计使用年限和耐久性

3.3.21级～3级主要建筑物结构的设计使用年限应采用100 年，其他永久性建筑物结构应采用50年。临时建筑物结构的设计 使用年限应根据预定的使用年限和可能滞后的时间采用5年~ 15年。 3.3.3水工结构设计时，应对环境影响进行评估。当结构所处的 环境对其耐久性有较大影响时，应根据不同的环境类别采用相应 的结构材料、设计构造、防护措施、施工质量要求等，并应制定在使 用期间的定期检修和维护制度，以保证结构在设计使用年限内满

3.3.21级～3级主要建筑物结构的设计使用年限应采用100 年，其他永久性建筑物结构应采用50年。临时建筑物结构的设计 使用年限应根据预定的使用年限和可能滞后的时间采用5年～ 15年。

3.3.3水工结构设计时，应对环境影响进行评估。当

环境对其耐久性有较大影响时石油标准，应根据不同的环境类别采用相应 的结构材料、设计构造、防护措施、施工质量要求等，并应制定在使 用期间的定期检修和维护制度，以保证结构在设计使用年限内满 足安全和正常使用的要求。

3.3.4环境对结构耐久性的影响，可根据工程经验、试验研究、

3.3.4环境对结构耐久性的影响，可根据工程经验、试验研究、计 算或综合分析等方法进行评估，

4.1.1水工结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态 设计。 4.1.2水工结构设计应对结构的各种极限状态规定明确的标志 及限值。 4.1.3当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承 载能力极限状态： 1整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡。 2结构构件因超过材料强度而破坏，或因过度的变形而不适 于继续承载。 3 结构或结构构件丧失稳定。 整个结构或结构的一部分转变为机动体系。 土、石结构或地基、围岩产生渗透失稳等。 6 地基丧失承载力而破坏。 4.1.4 结构达到影响正常使用或耐久性的限值，且出现下列状态 之一时，应认为超过了正常使用极限状态： 影响结构正常使用或外观的变形。 2 对运行人员或设备、仪表等产生影响正常工作的振动。 3 对结构外形、耐久性以及防渗结构抗渗能力有影响的局部 损坏。 4影响正常使用的其他特定状态。 4.1.5 水工结构的破坏可分为以下两类： 1第一类破坏为非突发性的破坏，破坏前可见到明显征兆，

1第一类破坏为非突发性的破坏环项目管理和论文，破坏前可见到明显征 破坏过程缓慢。

2第二类破坏为突发性的破坏，破坏前无明显征兆，或结构 一旦发生破坏难于补救或修复。 4.1.6结构设计时，应对结构的不同极限状态分别进行计算或验 算；当某一极限状态的计算或验算起控制作用时，可仅对该极限状 态进行计算或验算。