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建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
Unified standard for reliability design of
building structures
（征求意見稿）
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂、修訂計(jì)劃》（建標(biāo)[2014]189號(hào)）的要求，中國建筑科學(xué)研究院會(huì)同有關(guān)單位共同對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068-2001進(jìn)行了全面修訂。
本標(biāo)準(zhǔn)以黑體字標(biāo)志的條文為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。
為了提高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，請(qǐng)各單位在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)的過程中，注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積累資料，隨時(shí)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(hào)；郵政編碼：100013），以供今后修訂時(shí)參考。
本標(biāo)準(zhǔn)主編單位：中國建筑科學(xué)研究院。
本標(biāo)準(zhǔn)參編單位：中國建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司、重慶大學(xué)、中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司、中國建筑西南設(shè)計(jì)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(yàn)中心。
本標(biāo)準(zhǔn)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(hào). 7
2.1 術(shù)語. 7
2.2 符號(hào). 13
3 基本規(guī)定. 16
3.1 基本要求. 16
3.2 安全等級(jí)和可靠度. 16
3.3 設(shè)計(jì)使用年限和耐久性. 17
3.4 可靠性管理與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估. 18
4 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則. 19
4.1 極限狀態(tài). 19
4.2 設(shè)計(jì)狀況. 20
4.3 極限狀態(tài)設(shè)計(jì). 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(yàn)輔助設(shè)計(jì). 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(yàn)輔助設(shè)計(jì). 28
8 分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)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(jì)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(yàn)輔助設(shè)計(jì). 44
C.1 一般規(guī)定. 44
C.2 試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)評(píng)估原則. 44
C.3 單項(xiàng)性能指標(biāo)設(shè)計(jì)值的統(tǒng)計(jì)評(píng)估. 44
附錄D 結(jié)構(gòu)可靠度分析基礎(chǔ)和可靠度設(shè)計(jì)方法. 47
D.1 一般規(guī)定. 47
D.2 結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)計(jì)算. 47
D.3 結(jié)構(gòu)可靠度校準(zhǔn). 49
D.4 基于可靠指標(biāo)的設(shè)計(jì). 50
D.5 分項(xiàng)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(píng)定. 53
E.1 一般規(guī)定. 53
E.2 承載能力評(píng)定. 53
E.3 適用性評(píng)定. 55
E.4 耐久性評(píng)定. 56
E.5 抗災(zāi)害能力的評(píng)定. 56
附錄Ｆ 可靠性風(fēng)險(xiǎn)管理. 58
F.1 一般規(guī)定. 58
F.2 可靠性風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估. 58
F.3 評(píng)估要求. 60
附錄G 耐久性極限狀態(tài)設(shè)計(jì). 61
G.1 一般規(guī)定. 61
G.2 設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)原則. 66
H.3 設(shè)計(jì)方法. 67
H.4 安全管理與評(píng)估. 67
本標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、確保質(zhì)量的要求，制定本標(biāo)準(zhǔn)。
1.0.2 本標(biāo)準(zhǔn)適用于整個(gè)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(jì)；適用于結(jié)構(gòu)施工階段和使用階段的設(shè)計(jì)；適用于既有結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)定。
1.0.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)宜采用以概率理論為基礎(chǔ)、以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法；當(dāng)缺乏統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可根據(jù)可靠的工程經(jīng)驗(yàn)或必要的試驗(yàn)研究進(jìn)行，也可采用容許應(yīng)力或單一安全系數(shù)等經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)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(jì)規(guī)范以及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基本準(zhǔn)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(jì)除應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語、符號(hào)
2.1 術(shù)語
2.1.1結(jié)構(gòu) structure
能承受作用并具有適當(dāng)剛度的由各連接部件有機(jī)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(jì)等的理想化的結(jié)構(gòu)體系。
2.1.5設(shè)計(jì)使用年限 design working life
設(shè)計(jì)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。
2.1.6設(shè)計(jì)狀況 design situations
代表一定時(shí)段內(nèi)實(shí)際情況的一組設(shè)計(jì)條件，設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)狀況，其持續(xù)期一般與設(shè)計(jì)使用年限為同一數(shù)量級(jí)。
2.1.8短暫設(shè)計(jì)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(jì)使用年限相比，其持續(xù)期很短的設(shè)計(jì)狀況。
2.1.9偶然設(shè)計(jì)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(jì)狀況。
2.1.10地震設(shè)計(jì)狀況 seismic design situation
結(jié)構(gòu)遭受地震時(shí)的設(shè)計(jì)狀況。
2.1.11荷載布置 load arrangement
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)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(yàn)證目的，一組同時(shí)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(gè)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(jì)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(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)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(duì)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(xiàng)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(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)。
2.1.17 可逆正常使用極限狀態(tài) reversible serviceability limit states
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)。
2.1.18 耐久性極限狀態(tài) durability limit states
對(duì)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(dá)到耐久性的某項(xiàng)規(guī)定限值或標(biāo)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(dāng)發(fā)生火災(zāi)、爆炸、撞擊或人為錯(cuò)誤等偶然事件時(shí)，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(kuò)展，最終導(dǎo)致整個(gè)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(shí)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(shí)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(biāo) reliability index
度量結(jié)構(gòu)可靠度的數(shù)值指標(biāo)，可靠指標(biāo)與失效概率的關(guān)系為=-，其中為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)的反函數(shù)。
2.1.27 風(fēng)險(xiǎn) risk
不確定性對(duì)目標(biāo)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(jī)變量取值的統(tǒng)計(jì)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(jì)參數(shù) statistical parameter
在概率分布中用來表示隨機(jī)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(jī)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(jì)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(jì)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(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(jì)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(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(jì)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(gè)作用 single action
可認(rèn)為與結(jié)構(gòu)上的任何其他作用之間在時(shí)間和空間上為統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的作用。
2.1.42 永久作用 permanent action
在設(shè)計(jì)所考慮的時(shí)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(jì)的作用；或其變化是單調(diào)的并趨于某個(gè)限值的作用。
2.1.43 可變作用 variable action
在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)其量值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可忽略不計(jì)的作用。
2.1.44 偶然作用 accidental action
在設(shè)計(jì)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(dòng)對(duì)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(dāng)固定作用在結(jié)構(gòu)某一點(diǎn)上的大小和方向確定后，該作用在整個(gè)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(jì)的作用。
2.1.50 動(dòng)態(tài)作用 dynamic action
使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略不計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值 characteristic value of an action
作用的主要代表值?？筛鶕?jù)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、作用的自然界限或工程經(jīng)驗(yàn)確定。
2.1.54 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 design reference period
為確定可變作用等取值而選用的時(shí)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(dú)出現(xiàn)時(shí)其標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)的作用值?？赏ㄟ^組合值系數(shù)對(duì)作用標(biāo)準(zhǔn)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(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時(shí)間占設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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。可通過頻遇值系數(shù)對(duì)作用標(biāo)準(zhǔn)值的折減來表示。
2.1.57 可變作用的準(zhǔn)永久值 quasi-permanent value of a variable action
在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時(shí)間占設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的比率較大的作用值?？赏ㄟ^準(zhǔn)永久值系數(shù)對(duì)作用標(biāo)準(zhǔn)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?？勺冏饔玫陌殡S值可以是組合值、頻遇值或準(zhǔn)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(jì)所采用的作用值。它可以是作用的標(biāo)準(zhǔn)值或可變作用的伴隨值。
2.1.60 作用的設(shè)計(jì)值 design value of an action
作用的代表值與作用分項(xiàng)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(shí)影響下，為驗(yàn)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(jì)值。
2.1.62 環(huán)境影響 environmental influence
環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種機(jī)械的、物理的、化學(xué)的或生物的不利影響。環(huán)境影響會(huì)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)值 design value of a material property
材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值除以材料性能分項(xiàng)系數(shù)所得的值。
2.1.65 幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值 characteristic value of a geometrical parameter
設(shè)計(jì)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(jì)值 design value of a geometrical parameter
幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值增加或減少一個(gè)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(píng)估使用年限 assessed working life
可靠性評(píng)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(yàn) load testing
通過施加荷載評(píng)定結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能或預(yù)測(cè)其承載力的試驗(yàn)。
2.2 符號(hào)
大寫拉丁字母：
——地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值；
——偶然作用的設(shè)計(jì)值；
——設(shè)計(jì)對(duì)變形、裂縫等規(guī)定的相應(yīng)限值；
——作用的設(shè)計(jì)值；
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