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建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準
Unified standard for reliability design of
building structures
（征求意見稿）
中華人民共和國國家標準
建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準
Unified standard for reliability design of
building structures
GB 50068－201×
中國建筑科學(xué)研究院
2017年2月 北京
前言
根據(jù)住建部《2015年工程建設(shè)標準規(guī)范制訂、修訂計劃》（建標[2014]189號）的要求，中國建筑科學(xué)研究院會同有關(guān)單位共同對國家標準《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB 50068-2001進行了全面修訂。
本標準以黑體字標志的條文為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行。
為了提高標準質(zhì)量，請各單位在執(zhí)行本標準的過程中，注意總結(jié)經(jīng)驗，積累資料，隨時將有關(guān)的意見和建議寄給中國建筑科學(xué)研究院（地址：北京市北三環(huán)東路30號；郵政編碼：100013），以供今后修訂時參考。
本標準主編單位：中國建筑科學(xué)研究院。
本標準參編單位：中國建筑東北設(shè)計研究院有限公司、重慶大學(xué)、中南建筑設(shè)計院股份有限公司、中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司、大連理工大學(xué)、浙江大學(xué)、國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心。
本標準主要起草人：史志華、肖從真、陳 凱、朱愛萍、劉斌、戴國欣、徐厚軍、楊學(xué)兵、貢金鑫、金偉良、滕延京、羅開海、邸小壇、白生翔。
目次
1 總則. 6
2 術(shù)語、符號. 7
2.1 術(shù)語. 7
2.2 符號. 13
3 基本規(guī)定. 16
3.1 基本要求. 16
3.2 安全等級和可靠度. 16
3.3 設(shè)計使用年限和耐久性. 17
3.4 可靠性管理與風(fēng)險評估. 18
4 極限狀態(tài)設(shè)計原則. 19
4.1 極限狀態(tài). 19
4.2 設(shè)計狀況. 20
4.3 極限狀態(tài)設(shè)計. 20
5 結(jié)構(gòu)上的作用和環(huán)境影響. 22
5.1 一般規(guī)定. 22
5.2 結(jié)構(gòu)上的作用. 22
5.3 環(huán)境影響. 24
6 材料和巖土的性能及幾何參數(shù). 25
6.1 材料和巖土的性能. 25
6.2 幾何參數(shù). 25
7 結(jié)構(gòu)分析和試驗輔助設(shè)計. 27
7.1 一般規(guī)定. 27
7.2 結(jié)構(gòu)模型. 27
7.3 作用模型. 27
7.4 分析方法. 28
7.5 試驗輔助設(shè)計. 28
8 分項系數(shù)設(shè)計方法. 29
8.1 一般規(guī)定. 29
8.2 承載能力極限狀態(tài). 30
8.3 正常使用極限狀態(tài). 34
附錄A 質(zhì)量管理. 36
A.1 質(zhì)量控制要求. 36
A.2 設(shè)計審查及施工檢查. 37
附錄B 作用舉例及可變作用代表值的確定原則. 38
B.1 作用舉例. 38
B.2 可變作用代表值的確定原則. 39
附錄C 試驗輔助設(shè)計. 44
C.1 一般規(guī)定. 44
C.2 試驗結(jié)果的統(tǒng)計評估原則. 44
C.3 單項性能指標設(shè)計值的統(tǒng)計評估. 44
附錄D 結(jié)構(gòu)可靠度分析基礎(chǔ)和可靠度設(shè)計方法. 47
D.1 一般規(guī)定. 47
D.2 結(jié)構(gòu)可靠指標計算. 47
D.3 結(jié)構(gòu)可靠度校準. 49
D.4 基于可靠指標的設(shè)計. 50
D.5 分項系數(shù)的確定方法. 51
D.6 組合值系數(shù)的確定方法. 52
附錄E 既有結(jié)構(gòu)的可靠性評定. 53
E.1 一般規(guī)定. 53
E.2 承載能力評定. 53
E.3 適用性評定. 55
E.4 耐久性評定. 56
E.5 抗災(zāi)害能力的評定. 56
附錄Ｆ 可靠性風(fēng)險管理. 58
F.1 一般規(guī)定. 58
F.2 可靠性風(fēng)險等級評估. 58
F.3 評估要求. 60
附錄G 耐久性極限狀態(tài)設(shè)計. 61
G.1 一般規(guī)定. 61
G.2 設(shè)計使用年限. 61
G.3 環(huán)境影響種類. 61
G.4 耐久性極限狀態(tài). 62
G.5 耐久性極限狀態(tài)設(shè)計方法和措施. 64
附錄H 結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性. 66
H.1 一般規(guī)定. 66
H.2 設(shè)計原則. 66
H.3 設(shè)計方法. 67
H.4 安全管理與評估. 67
本標準用詞說明. 69
附：條文說明……………………………………………………………………….71
1 總則
1.0.1 為統(tǒng)一各種材料的建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計的基本原則、基本要求和基本方法，使結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展的要求，并符合安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進、確保質(zhì)量的要求，制定本標準。
1.0.2 本標準適用于整個結(jié)構(gòu)、組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件以及地基基礎(chǔ)的設(shè)計；適用于結(jié)構(gòu)施工階段和使用階段的設(shè)計；適用于既有結(jié)構(gòu)的可靠性評定。
1.0.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計宜采用以概率理論為基礎(chǔ)、以分項系數(shù)表達的極限狀態(tài)設(shè)計方法；當缺乏統(tǒng)計資料時，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可根據(jù)可靠的工程經(jīng)驗或必要的試驗研究進行，也可采用容許應(yīng)力或單一安全系數(shù)等經(jīng)驗方法進行。
1.0.4 制定建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范和各種材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范以及其他相關(guān)標準應(yīng)遵守本標準規(guī)定的基本準則，并應(yīng)制定相應(yīng)的具體規(guī)定。
1.0.5 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)遵守本標準的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。
2 術(shù)語、符號
2.1 術(shù)語
2.1.1結(jié)構(gòu) structure
能承受作用并具有適當剛度的由各連接部件有機組合而成的系統(tǒng)。
2.1.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件 structural member
結(jié)構(gòu)在物理上可以區(qū)分出的部件。
2.1.3結(jié)構(gòu)體系 structural system
結(jié)構(gòu)中的所有承重構(gòu)件及其共同工作的方式。
2.1.4結(jié)構(gòu)模型 structural model
用于結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計等的理想化的結(jié)構(gòu)體系。
2.1.5設(shè)計使用年限 design working life
設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進行大修即可按預(yù)定目的使用的年限。
2.1.6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)。
2.1.7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)計使用年限為同一數(shù)量級。
2.1.8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)計使用年限相比，其持續(xù)期很短的設(shè)計狀況。
2.1.9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。
2.1.10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。
2.1.11荷載布置 load arrangement
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對自由作用的位置、大小和方向的合理確定。
2.1.12荷載工況 load case
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。
2.1.13 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)。
2.1.14 承載能力極限狀態(tài) ultimate limit states
對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)。
2.1.15 正常使用極限狀態(tài) serviceability limit states
對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用的某項規(guī)定限值的狀態(tài)。
2.1.16 不可逆正常使用極限狀態(tài) irreversible serviceability limit states
當產(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)。
2.1.17 可逆正常使用極限狀態(tài) reversible serviceability limit states
當產(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)。
2.1.18 耐久性極限狀態(tài) durability limit states
對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在環(huán)境影響下出現(xiàn)的劣化達到耐久性的某項規(guī)定限值或標志的狀態(tài)。
2.1.19 抗力 resistance
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。
2.1.20 結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性 structural integrity，structural robustness
當發(fā)生火災(zāi)、爆炸、撞擊或人為錯誤等偶然事件時，結(jié)構(gòu)整體能保持穩(wěn)固且不出現(xiàn)與起因不相稱的破壞后果的能力。
2.1.21 關(guān)鍵構(gòu)件 key member，key element
結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)性能所依賴的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
2.1.22 連續(xù)倒塌 progressive collapse
初始的局部破壞，從構(gòu)件到構(gòu)件擴展，最終導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)倒塌，或與起因不相稱的一部分結(jié)構(gòu)倒塌。
2.1.23 可靠性 reliability
結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。
2.1.24 可靠度 degree of reliability，reliability
結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。
2.1.25 失效概率 probability of failure
結(jié)構(gòu)不能完成預(yù)定功能的概率。
2.1.26 可靠指標 reliability index
度量結(jié)構(gòu)可靠度的數(shù)值指標，可靠指標與失效概率的關(guān)系為=-，其中為標準正態(tài)分布函數(shù)的反函數(shù)。
2.1.27 風(fēng)險 risk
不確定性對目標的影響。
2.1.28 基本變量 basic variable
代表物理量的一組規(guī)定的變量，用于表示作用和環(huán)境影響、材料和巖土的性能以及幾何參數(shù)的特征。
2.1.29 功能函數(shù) performance function
關(guān)于基本變量的函數(shù)，該函數(shù)表征一種結(jié)構(gòu)功能。
2.1.30 概率分布 probability distribution
隨機變量取值的統(tǒng)計規(guī)律，一般采用概率密度函數(shù)或概率分布函數(shù)表示。
2.1.31 統(tǒng)計參數(shù) statistical parameter
在概率分布中用來表示隨機變量取值的平均水平和離散程度的數(shù)字特征。
2.1.32 分位值 fractile
與隨機變量概率分布函數(shù)的某一概率相應(yīng)的值。
2.1.33 名義值 nominal value
用非統(tǒng)計方法確定的值。
2.1.34 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。
2.1.35 容許應(yīng)力法 permissible stress method，allowable stress method
使結(jié)構(gòu)或地基在作用標準值下產(chǎn)生的應(yīng)力不超過規(guī)定的容許應(yīng)力的設(shè)計方法。
2.1.36 單一安全系數(shù)法 single safety factor method
使結(jié)構(gòu)或地基的抗力標準值與作用標準值的效應(yīng)之比不低于某一規(guī)定安全系數(shù)的設(shè)計方法。
2.1.37 作用 action
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。
2.1.38 外加變形 imposed deformations
結(jié)構(gòu)在地震、不均勻沉降等因素作用下，邊界條件發(fā)生變化而產(chǎn)生的位移和變形。
2.1.39 約束變形 constrained deformations
結(jié)構(gòu)在溫度變化、濕度變化及混凝土收縮等因素作用下，由于存在外部約束而產(chǎn)生的內(nèi)部變形。
2.1.40 作用效應(yīng) effect of action
由作用引起的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)。
2.1.41 單個作用 single action
可認為與結(jié)構(gòu)上的任何其他作用之間在時間和空間上為統(tǒng)計獨立的作用。
2.1.42 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。
2.1.43 可變作用 variable action
在設(shè)計使用年限內(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。
2.1.44 偶然作用 accidental action
在設(shè)計使用年限內(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。
2.1.45 地震作用 seismic action
地震動對結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的作用。
2.1.46 土工作用 geotechnical action
由巖土、填方或地下水傳遞到結(jié)構(gòu)上的作用。
2.1.47 固定作用 fixed action
在結(jié)構(gòu)上具有固定空間分布的作用。當固定作用在結(jié)構(gòu)某一點上的大小和方向確定后，該作用在整個結(jié)構(gòu)上的作用即得以確定。
2.1.48 自由作用 free action
在結(jié)構(gòu)上給定的范圍內(nèi)具有任意空間分布的作用。
2.1.49 靜態(tài)作用 static action
使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度可以忽略不計的作用。
2.1.50 動態(tài)作用 dynamic action
使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略不計的作用。
2.1.51 有界作用 bounded action
具有不能被超越的且可確切或近似掌握界限值的作用。
2.1.52 無界作用 unbounded action
沒有明確界限值的作用。
2.1.53 作用的標準值 characteristic value of an action
作用的主要代表值?？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。
2.1.54 設(shè)計基準期 design reference period
為確定可變作用等取值而選用的時間參數(shù)。
2.1.55 可變作用的組合值 combination value of a variable action
使組合后的作用效應(yīng)的超越概率與該作用單獨出現(xiàn)時其標準值作用效應(yīng)的超越概率趨于一致的作用值；或組合后使結(jié)構(gòu)具有規(guī)定可靠指標的作用值?？赏ㄟ^組合值系數(shù)對作用標準值的折減來表示。
2.1.56 可變作用的頻遇值 frequent value of a variable action
在設(shè)計基準期內(nèi)被超越的總時間占設(shè)計基準期的比率較小的作用值；或被超越的頻率限制在規(guī)定頻率內(nèi)的作用值?？赏ㄟ^頻遇值系數(shù)對作用標準值的折減來表示。
2.1.57 可變作用的準永久值 quasi-permanent value of a variable action
在設(shè)計基準期內(nèi)被超越的總時間占設(shè)計基準期的比率較大的作用值。可通過準永久值系數(shù)對作用標準值的折減來表示。
2.1.58 可變作用的伴隨值 accompanying value of a variable action
在作用組合中，伴隨主導(dǎo)作用的可變作用值。可變作用的伴隨值可以是組合值、頻遇值或準永久值。
2.1.59 作用的代表值 representative value of an action
極限狀態(tài)設(shè)計所采用的作用值。它可以是作用的標準值或可變作用的伴隨值。
2.1.60 作用的設(shè)計值 design value of an action
作用的代表值與作用分項系數(shù)的乘積。
2.1.61 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設(shè)計值。
2.1.62 環(huán)境影響 environmental influence
環(huán)境對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種機械的、物理的、化學(xué)的或生物的不利影響。環(huán)境影響會引起結(jié)構(gòu)材料性能的劣化，降低結(jié)構(gòu)的安全性或適用性，影響結(jié)構(gòu)的耐久性。
2.1.63 材料性能的標準值 characteristic value of a material property
符合規(guī)定質(zhì)量的材料性能概率分布的某一分位值或材料性能的名義值。
2.1.64 材料性能的設(shè)計值 design value of a material property
材料性能的標準值除以材料性能分項系數(shù)所得的值。
2.1.65 幾何參數(shù)的標準值 characteristic value of a geometrical parameter
設(shè)計規(guī)定的幾何參數(shù)公稱值或幾何參數(shù)概率分布的某一分位值。
2.1.66 幾何參數(shù)的設(shè)計值 design value of a geometrical parameter
幾何參數(shù)的標準值增加或減少一個幾何參數(shù)的附加量所得的值。
2.1.75 既有結(jié)構(gòu) existing structure
已經(jīng)存在的各類建筑結(jié)構(gòu)。
2.1.76 評估使用年限 assessed working life
可靠性評定所預(yù)估的既有結(jié)構(gòu)在規(guī)定條件下的使用年限。
2.1.77 荷載檢驗 load testing
通過施加荷載評定結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能或預(yù)測其承載力的試驗。
2.2 符號
大寫拉丁字母：
——地震作用的標準值；
——偶然作用的設(shè)計值；
——設(shè)計對變形、裂縫等規(guī)定的相應(yīng)限值；
——作用的設(shè)計值；
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