概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法

概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法第一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日前言新頒布的<公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范>JTGD62-2004（以下簡(jiǎn)稱(chēng)<通用規(guī)范JTGD62>）和<公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范>TTGD62-2004（以下簡(jiǎn)稱(chēng)<橋規(guī)JTGD62>）業(yè)經(jīng)交通部批準(zhǔn)，于2004年10月1日開(kāi)始實(shí)施。新頒布的<通用設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD62>是在原<公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范>JTG023-85的基礎(chǔ)上修訂而成。在規(guī)范修訂過(guò)程中，規(guī)范修訂組同哈爾濱工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)和湖南大學(xué)等單位進(jìn)行了專(zhuān)題科研，并吸收了國(guó)內(nèi)其它單位的研究新成果和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，借鑒國(guó)際先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，與國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)范做了比較和協(xié)調(diào)。修訂的主要內(nèi)容有：按《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50283—1999)的規(guī)定，新規(guī)范采用了以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法；按<工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本術(shù)語(yǔ)合通用符號(hào)>（GBJ123—90）的規(guī)定，修改了符號(hào)，并列出了基本名詞術(shù)語(yǔ)，增加了結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)定，明確提出了公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按所處的環(huán)境進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)的概念；第二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日在材料方面，改變了強(qiáng)度的取值原則，將混凝土的強(qiáng)度等級(jí)提高到C80，鋼筋品種也隨現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定作了調(diào)整；全面改進(jìn)和補(bǔ)充了各種受力構(gòu)件的正截面和受彎構(gòu)件的正截面和受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算內(nèi)容；改善了預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂限值，裂縫寬度和構(gòu)件剛度的計(jì)算方法，以及預(yù)應(yīng)力鋼筋的幾項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失，如鋼絲和鋼絞線(xiàn)的松弛損失，混凝土收縮和徐變損失等。此外，新規(guī)范增加了組合式受彎構(gòu)件、墩臺(tái)蓋梁、樁基承臺(tái)和箱梁翼緣有效寬度等方面的計(jì)算和構(gòu)造的規(guī)定。對(duì)橋梁上、下部構(gòu)造，如鋼筋的最小保護(hù)層厚度，最小錨固長(zhǎng)度，鋼筋接頭及鋼筋最小配筋率等方面也作了較全面的補(bǔ)充和完善。新頒布的<通用設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD62>和<橋規(guī)JTGD62>是我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)理論研究和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，反映了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)理論方面的新成就，與原規(guī)范相比不僅在內(nèi)容上有較大變化，而且有很多實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，對(duì)提高和保證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)要求具有重要意義。第三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日了解修改規(guī)范的內(nèi)容和依據(jù)，對(duì)于正確地掌握和應(yīng)用新規(guī)范是很重要的，這也是廣大設(shè)計(jì)、施工、科研、教學(xué)人員十分關(guān)心的問(wèn)題。為了配合新規(guī)范的實(shí)施，幫助工程技術(shù)人員全面地深刻理解新規(guī)范有關(guān)內(nèi)容，我們編寫(xiě)了這本“學(xué)習(xí)與應(yīng)用講評(píng)”材料，筆者試圖以淺顯的文字，反應(yīng)規(guī)范有條文的背景于應(yīng)用，使讀者能夠準(zhǔn)確了解規(guī)范的原意，正確的應(yīng)用規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于筆者水平有限，時(shí)間又較為倉(cāng)促，文中難免有不妥或疏漏處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

張樹(shù)仁

2004年10月于哈爾濱第四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日

新編<公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范>JTGD62-2004（以下簡(jiǎn)稱(chēng)<橋規(guī)JTGD62>）是按概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法編寫(xiě)的。我國(guó)公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由長(zhǎng)期沿用的，不甚合理的“定值設(shè)計(jì)法”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案怕蕵O限狀態(tài)設(shè)計(jì)法”，即在度量結(jié)構(gòu)可靠性上由經(jīng)驗(yàn)方法轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法，這無(wú)疑是設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理論的一大進(jìn)步，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更符合客觀(guān)實(shí)際情況。第五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日

所有建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)必須符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的要求。結(jié)構(gòu)的可靠性是由結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性決定的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是采用功能極限狀態(tài)作為判別條件。所謂功能極限狀態(tài)，是指整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一部分或全部超過(guò)某一特定狀態(tài)，就不能滿(mǎn)足某一功能要求，此特定狀態(tài)稱(chēng)為該功能的極限狀態(tài)。建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類(lèi)。

第六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日1.承載能力極限狀態(tài)所謂承載能力極限狀態(tài)，是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)。它是結(jié)構(gòu)安全性功能極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，應(yīng)認(rèn)為超過(guò)了承載能力極限狀態(tài)：（1）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡；（2）結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞，或因過(guò)度的塑性變形而不能繼續(xù)承載；（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；（4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定。超過(guò)結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)將導(dǎo)致人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因此任何結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件均需避免出現(xiàn)這種狀態(tài)。為此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制出現(xiàn)承載能力極限狀態(tài)的概率，使其處于很低的水平。第七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2.正常使用極限狀態(tài)所謂正常使用極限狀態(tài)是指對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)限值的狀態(tài)，它是結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性功能極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下之狀態(tài)之一，應(yīng)認(rèn)為超過(guò)了正常使用極限狀態(tài)：（1）影響正常使用或外觀(guān)的變形；（2）影響正常使用或耐久性的局部損壞（例如，鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度超過(guò)某個(gè)限值）；（3）影響正常使用的振動(dòng)；（4）影響正常使用的其他特定狀態(tài)。各種結(jié)構(gòu)或構(gòu)件都有不同程度的結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)要求。當(dāng)結(jié)構(gòu)超過(guò)正常使用極限狀態(tài)時(shí)，雖然它已不能滿(mǎn)足適用性和耐久性功能要求，但結(jié)構(gòu)并沒(méi)有破壞，不會(huì)導(dǎo)致人身傷亡。因此，出現(xiàn)正常使用極限狀態(tài)的概率允許大于承載能力極限狀態(tài)出現(xiàn)率的概率。第八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本方程可寫(xiě)為下列形式：（1-1）式中——作用（或荷載）效應(yīng)；——結(jié)構(gòu)抗力。（1）作用（或荷載）效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力的隨機(jī)性作用（或荷載）效應(yīng)是指作用（或荷載）引起的內(nèi)力（例如，彎矩、剪力、軸力、扭矩等）。對(duì)彈性材料構(gòu)件，作用（或荷載）效應(yīng)與作用（或荷載）呈線(xiàn)性關(guān)系，因此，可用作用（或荷載）的特性來(lái)描述作用（或荷載）效應(yīng)特性。作用（或荷載）的基本特性是隨機(jī)性，這種隨機(jī)性表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是作用（或荷載）的取值具有隨機(jī)性，其二是作用（或荷載）隨時(shí)間的變化。按作用（或荷載）隨時(shí)間的變化情況可分為永久作用、可變作用和偶然作用三類(lèi)：第九頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日永久作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值不隨時(shí)間變化，或其變化值與平均值比較可忽略不計(jì)。但是永久作用（或荷載）的取值具有隨機(jī)性，例如構(gòu)件自重，由于材料容重的變化和構(gòu)件尺寸的偏差可能與計(jì)算值不符，是隨機(jī)變量?？勺冏饔迷谠O(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時(shí)間變化，且變化值與平均值比較不可忽略。例如，作用于橋梁上的車(chē)輛荷載和人群荷載的作用位置和數(shù)值大小都是變化的，其隨機(jī)性是很明顯的。偶然作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)其內(nèi)出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)其值很大，且持續(xù)時(shí)間很短，例如罕遇地震，車(chē)輛或船舶撞擊力等。第十頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)抗力的大小，主要取決于結(jié)構(gòu)所用材料強(qiáng)度和構(gòu)件的幾何尺寸。材料強(qiáng)度是隨機(jī)變量。無(wú)論是鋼筋或是混凝土的強(qiáng)度都是有變異的。來(lái)自不同鋼廠(chǎng)的同一種類(lèi)的鋼筋，其實(shí)際強(qiáng)度并不完全相同，即使是同一鋼廠(chǎng)，甚至同一爐的鋼筋強(qiáng)度抽樣試驗(yàn)結(jié)果也是有差異的。同一設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，由于材料稱(chēng)量不準(zhǔn)，施工條件和技術(shù)水平的影響，其實(shí)際強(qiáng)度的變化幅度就更為顯著。構(gòu)件幾何尺寸也是隨機(jī)變量。由于制造工藝和操作技術(shù)等因素，構(gòu)件的實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸不可能完全一致?；谝陨细鞣N影響因素的隨機(jī)性，結(jié)構(gòu)抗力亦具有隨機(jī)性。第十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日由于作用效率與結(jié)構(gòu)抗力都具有隨機(jī)性，其統(tǒng)計(jì)值都可以用概率分布曲線(xiàn)來(lái)表示，并用概率來(lái)描述結(jié)構(gòu)的可靠和失效。作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力都可以用內(nèi)力表示，因此可以將其分布曲線(xiàn)并列于同一坐標(biāo)內(nèi)進(jìn)行分析?，F(xiàn)以橫坐標(biāo)表示作用效應(yīng)（S）和結(jié)構(gòu)抗力（R），縱坐標(biāo)表示出現(xiàn)的概率密度f(wàn)（見(jiàn)圖1-1）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足公式（1-1）的要求，即。

2.結(jié)構(gòu)可靠概率與失效概率第十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日將公式（1-1）反映在圖1-1上，結(jié)構(gòu)抗力概率分布曲線(xiàn)應(yīng)位于作用效應(yīng)概率分布曲線(xiàn)的右側(cè)。這樣才能使絕大多數(shù)情況下作用效應(yīng)小于結(jié)構(gòu)抗力（）。但是，這兩個(gè)概率分布曲線(xiàn)不可避免地要有一小部分重合。在重合的區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)作用效應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力，即。例如，在重合區(qū)的a點(diǎn)，結(jié)構(gòu)抗力Ra，在a點(diǎn)右邊陰影線(xiàn)范圍內(nèi)的作用效應(yīng)值S都比Ra大，這就意味著在陰影線(xiàn)范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)是不安全的，或者說(shuō)結(jié)構(gòu)可能失效。如果在作用效應(yīng)不變的情況下，增加構(gòu)件截面尺寸、提高配筋率或提高材料強(qiáng)度，使結(jié)構(gòu)抗力提高，結(jié)構(gòu)抗力概率分布曲線(xiàn)向右移，與作用效應(yīng)分布曲線(xiàn)的距離拉開(kāi)，使兩個(gè)概率分布曲線(xiàn)的重合區(qū)減小，即出現(xiàn)的概率減小。但是，要完全消除重合區(qū)是不可能的。即失效的可能性要完全消除是不可能的，只能減小到最低限度。第十三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D1-1作用效應(yīng)（S）、結(jié)構(gòu)抗力（R）概率分布曲線(xiàn)示意圖第十四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日為了便于說(shuō)明問(wèn)題，我們可將公式（1-1）改寫(xiě)為下列形式；（1-2）式中，Z為結(jié)構(gòu)抗力與作用效應(yīng)之差，即結(jié)構(gòu)抗力抵消作用效應(yīng)后的多余抗力。若假定R與S為正態(tài)分布的隨機(jī)變量，則Z值也必然是一個(gè)正態(tài)分布的隨機(jī)變量。將結(jié)構(gòu)抗力與作用效應(yīng)兩條概率分布曲線(xiàn)合成后示于圖（1-2），橫坐標(biāo)表示多余抗力Z，縱坐標(biāo)為多余抗力的概率密度f(wàn)(z)。第十五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D1-2多余抗力概率分布圖第十六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日當(dāng)Z＞0，意味著結(jié)構(gòu)抗力大于作用效應(yīng)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；當(dāng)Z=0，意味著結(jié)構(gòu)抗力等于作用效應(yīng)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)；當(dāng)Z＜0，意味著結(jié)構(gòu)抗力小于作用效應(yīng)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；可靠狀態(tài)和失效狀態(tài)的大小用概率表示，前者稱(chēng)為可靠概率，后者稱(chēng)為失效概率。在圖1-2中，縱坐標(biāo)右邊概率分布曲線(xiàn)與橫坐標(biāo)所包圍的面積即為可靠概率，縱坐標(biāo)左邊概率分布曲線(xiàn)與橫坐標(biāo)所包圍的陰影面積即為失效概率。其數(shù)值由概率分布曲線(xiàn)f(z)積分求得，即可靠概率（1-3）失效概率（1-4）可靠概率與失效概率之和為第十七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日3.可靠度與可靠指標(biāo)（1）結(jié)構(gòu)的可靠度結(jié)構(gòu)可靠性是結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性的總稱(chēng)，用結(jié)構(gòu)可靠度來(lái)表示。結(jié)構(gòu)可靠度是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。結(jié)構(gòu)的可靠度可用可靠概率表示，亦可用失效概率表示。但習(xí)慣上都采用失效概率表示，因?yàn)槭Ц怕示哂忻鞔_的物理意義，能較好地反映問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，但是計(jì)算失效概率比較復(fù)雜，因此國(guó)內(nèi)外都采用可靠指標(biāo)代替失效概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠度。第十八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）可靠指標(biāo)的概念

前面已指出失效概率等于圖1-2原點(diǎn)左邊的陰影面積，其大小隨概率分布曲線(xiàn)位置而變。概率分布曲線(xiàn)的位置與平均值有關(guān)，平均值與原點(diǎn)的距離越大，則陰影的面積越小，即失效概率越小[圖1-3(a)]；反之，平均值與原點(diǎn)的距離越小，則陰影面積越大，即失效概率越大[圖1-3(b)]。因此，平均值的大小在一定程度上可反映失效概率的大小。但是只用平均值一個(gè)指標(biāo)不能反映曲線(xiàn)離散程度（或標(biāo)準(zhǔn)差的影響。對(duì)于平均值相同的兩個(gè)隨機(jī)變量，由于離散程度（或標(biāo)準(zhǔn)差）的不同，失效概率亦不相同，離散程度越大，即標(biāo)準(zhǔn)差越大，則陰影面積越大（圖1-3(a)中的虛線(xiàn)），即失效概率就越大。第十九頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D1-3可靠指標(biāo)與失效概率關(guān)系圖第二十頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日因此，用平均值和標(biāo)準(zhǔn)差的比值來(lái)反映失效概率，稱(chēng)為可靠指標(biāo)。（1-5）式中——結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)；——多余抗力的平均值；——多余抗力的標(biāo)準(zhǔn)差。由圖1-3可以看出，值越大，失效概率越小；值越小，失效概率越大。因此，可靠指標(biāo)值能直接說(shuō)明可靠度的大小。第二十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日（3）失效概率與可靠指標(biāo)的關(guān)系失效概率與可靠指標(biāo)的關(guān)系，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的函數(shù)表，按公式計(jì)算。對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1-1所示。由表1-1可以看出，隨著可靠指標(biāo)的提高，失效概率迅速減少。用可靠指標(biāo)代替失效概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)的可靠度，概念清楚，計(jì)算簡(jiǎn)單，已被國(guó)內(nèi)外普遍采用。

第二十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日（4）設(shè)計(jì)可靠指標(biāo)（即目標(biāo)可靠指標(biāo)）前已指出，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足公式（1-1）即的要求。若將其轉(zhuǎn)換為以失效概率或可靠指標(biāo)來(lái)度量，公式（1-1）可改寫(xiě)為下列形式：（1-6）（1-7）式中——允許失效概率；——設(shè)計(jì)可靠指標(biāo)，又稱(chēng)目標(biāo)可靠指標(biāo)。為設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的作為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件時(shí)所應(yīng)達(dá)到的可靠指標(biāo)，稱(chēng)為設(shè)計(jì)可靠指標(biāo)，它是根據(jù)設(shè)計(jì)所要求達(dá)到的結(jié)構(gòu)可靠度而選定的，所以又稱(chēng)為目標(biāo)可靠指標(biāo)。第二十三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日

目標(biāo)可靠指標(biāo)，理論上應(yīng)根據(jù)各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性，破壞性質(zhì)（延性、脆性）及失效后果等因素，并結(jié)合國(guó)家技術(shù)政策以?xún)?yōu)化方法分析確定。但是，限于目前統(tǒng)計(jì)資料還不夠完備，并考慮到規(guī)范的現(xiàn)實(shí)繼承性，一般采用“校準(zhǔn)法”，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)加以確定。所謂“校準(zhǔn)法”就是根據(jù)各種變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和概率分布類(lèi)型，運(yùn)用可靠度的計(jì)算方法，揭示以往規(guī)范隱含的可靠度，以此作為確定目標(biāo)可靠指標(biāo)的主要依據(jù)。這種方法在總體上承認(rèn)了以往規(guī)范的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和可靠度水平，同時(shí)也考慮了淵源于客觀(guān)實(shí)際的調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析資料，是比較現(xiàn)實(shí)和穩(wěn)妥的?！豆方y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T50283》根據(jù)對(duì)《公路鋼筋混凝土及混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ023-85）進(jìn)行的“校準(zhǔn)”，并參照工業(yè)與民用建筑工程和鐵路橋梁的有關(guān)規(guī)定，給出的公路橋梁結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)列于表1-2。第二十四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日注：1.表中延性破壞系指結(jié)構(gòu)構(gòu)件有明顯變形或其他預(yù)兆的破壞；脆性破壞系結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)明顯變形或其他預(yù)兆的破壞；

2.當(dāng)有充分依據(jù)時(shí)，各種材料橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用的目標(biāo)可靠指標(biāo)值，可對(duì)本表的規(guī)定值作幅度不超過(guò)±0.25的調(diào)整。第二十五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日目標(biāo)可靠指標(biāo)選后，按公式（1-5）計(jì)算可靠指標(biāo)，進(jìn)行可靠指標(biāo)驗(yàn)算，或進(jìn)一步建立包括作用（或荷載）效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力基本變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)、目標(biāo)可靠指標(biāo)的極限狀態(tài)方程，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的承載能力計(jì)算。應(yīng)該指出，目前由于作用（或荷載）效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力基本變量的統(tǒng)計(jì)資料還很不充分，概率模式和統(tǒng)計(jì)參數(shù)還很不完善，直接采用可靠指標(biāo)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)是有困難的。為了實(shí)際工作的需要，必須在可靠指標(biāo)計(jì)算公式的基礎(chǔ)建立近似的實(shí)用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。第二十六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日（1）概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的表達(dá)式可根據(jù)可靠指標(biāo)計(jì)算公式（1-5）演變求得。按著隨機(jī)變量代數(shù)運(yùn)算規(guī)則，隨機(jī)變量差的平均值等于隨機(jī)變量平均值之差，即（1-8）隨機(jī)變量差的標(biāo)準(zhǔn)差的平方，等于隨機(jī)變量標(biāo)準(zhǔn)差的平方之和，即（1-9）將公式（1-8）和（1-9）代入公式（1-5），則可求得可靠指標(biāo)的表達(dá)式為（1-10）將代入上式，并引入變異系數(shù)，第二十七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日則得：（1-11）荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)可通過(guò)荷載效量標(biāo)準(zhǔn)值和分項(xiàng)系數(shù)、

表示。結(jié)構(gòu)抗力的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)，可通過(guò)結(jié)構(gòu)抗力標(biāo)準(zhǔn)值和材料分項(xiàng)系數(shù)表示。將上述有關(guān)系數(shù)代入（1-11），經(jīng)整理后得概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本表達(dá)式為：

（1-12）式中——永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，其數(shù)值與永久荷載的均方差，變異系數(shù)及可靠指標(biāo)有關(guān)；第二十八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日——可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，其數(shù)值與可變荷載的均方差，變異系數(shù)及可靠指標(biāo)有關(guān)；

、——混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；

、——鋼筋抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值；——結(jié)構(gòu)抗力系數(shù)，其數(shù)值與結(jié)構(gòu)抗力標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)及可靠指標(biāo)有關(guān)；——混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)；——鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)；

第二十九頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)于不同安全等級(jí)的結(jié)構(gòu)，具有不同的可靠度要求，為此，引入結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，則上式可改寫(xiě)為

（1-13）從形式上看，上面給出的概率極限狀態(tài)表達(dá)式（1-13）與過(guò)去采用的多系數(shù)極限狀態(tài)表達(dá)式基本一致，但實(shí)質(zhì)上是有很大差別的。公式（1-13）中各項(xiàng)分項(xiàng)系數(shù)的的確定與作用（或荷載）、材料強(qiáng)度等基本變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)與可靠指標(biāo)有關(guān)，是通過(guò)選定的目標(biāo)可靠指標(biāo)換算出來(lái)的。換句話(huà)說(shuō)，公式（1-13）中各項(xiàng)分項(xiàng)系數(shù)中隱含了目標(biāo)可靠指標(biāo)，滿(mǎn)足了結(jié)構(gòu)可靠度的要求。這一點(diǎn)在概念上不能與過(guò)去定值設(shè)計(jì)法中的安全系數(shù)混淆。第三十頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日

設(shè)計(jì)公路橋涵結(jié)構(gòu)時(shí)有關(guān)作用（或荷載）及其組合按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD60》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)<通用規(guī)范JTGD60>）采用。

構(gòu)件自重及恒載的標(biāo)準(zhǔn)值按構(gòu)件設(shè)計(jì)尺寸乘以材料標(biāo)準(zhǔn)容重計(jì)算。

作用分項(xiàng)系數(shù)、，嚴(yán)格講應(yīng)根據(jù)作用（或荷載）基本變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和目標(biāo)可靠指標(biāo)按公式計(jì)算確定。<公路統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T50283>根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算，并參照其他有關(guān)規(guī)范，取永久作用分項(xiàng)系數(shù)；可變作用分項(xiàng)系數(shù)。

結(jié)構(gòu)上幾種作用（或荷載）分別產(chǎn)生的效應(yīng)的隨機(jī)疊加稱(chēng)為作用（或荷載）效應(yīng)組合。在作用（或荷載）效應(yīng)組合中，由于幾個(gè)獨(dú)立可變作用（或荷載）效應(yīng)最不利同是出現(xiàn)的概率較小。引入作用（或荷載）效應(yīng)組合系數(shù)，對(duì)作用（或荷載）效應(yīng)予以折減。第三十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日《通用規(guī)范JTGD60》規(guī)定，承載能力極限狀態(tài)