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建築結構可靠性設計統一标準
Unified standard for reliability design of
building structures
（征求意見稿）
中華人民共和國國家标準
建築結構可靠性設計統一标準
Unified standard for reliability design of
building structures
GB 50068－201×
中國建築科學研究院
2017年2月 北京
前言
根據住建部《2015年工程建設标準規範制訂、修訂計劃》（建标[2014]189号）的要求，中國建築科學研究院會同有關單位共同對國家标準《建築結構可靠度設計統一标準》GB 50068-2001進行了全面修訂。
本标準以黑體字标志的條文為強制性條文，必須嚴格執行。
為了提高标準質量，請各單位在執行本标準的過程中，注意總結經驗，積累資料，随時将有關的意見和建議寄給中國建築科學研究院（地址：北京市北三環東路30号；郵政編碼：100013），以供今後修訂時參考。
本标準主編單位：中國建築科學研究院。
本标準參編單位：中國建築東北設計研究院有限公司、重慶大學、中南建築設計院股份有限公司、中國建築西南設計研究院有限公司、大連理工大學、浙江大學、國家建築工程質量監督檢驗中心。
本标準主要起草人：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 術語、符号. 7
2.1 術語. 7
2.2 符号. 13
3 基本規定. 16
3.1 基本要求. 16
3.2 安全等級和可靠度. 16
3.3 設計使用年限和耐久性. 17
3.4 可靠性管理與風險評估. 18
4 極限狀态設計原則. 19
4.1 極限狀态. 19
4.2 設計狀況. 20
4.3 極限狀态設計. 20
5 結構上的作用和環境影響. 22
5.1 一般規定. 22
5.2 結構上的作用. 22
5.3 環境影響. 24
6 材料和岩土的性能及幾何參數. 25
6.1 材料和岩土的性能. 25
6.2 幾何參數. 25
7 結構分析和試驗輔助設計. 27
7.1 一般規定. 27
7.2 結構模型. 27
7.3 作用模型. 27
7.4 分析方法. 28
7.5 試驗輔助設計. 28
8 分項系數設計方法. 29
8.1 一般規定. 29
8.2 承載能力極限狀态. 30
8.3 正常使用極限狀态. 34
附錄A 質量管理. 36
A.1 質量控制要求. 36
A.2 設計審查及施工檢查. 37
附錄B 作用舉例及可變作用代表值的确定原則. 38
B.1 作用舉例. 38
B.2 可變作用代表值的确定原則. 39
附錄C 試驗輔助設計. 44
C.1 一般規定. 44
C.2 試驗結果的統計評估原則. 44
C.3 單項性能指标設計值的統計評估. 44
附錄D 結構可靠度分析基礎和可靠度設計方法. 47
D.1 一般規定. 47
D.2 結構可靠指标計算. 47
D.3 結構可靠度校準. 49
D.4 基于可靠指标的設計. 50
D.5 分項系數的确定方法. 51
D.6 組合值系數的确定方法. 52
附錄E 既有結構的可靠性評定. 53
E.1 一般規定. 53
E.2 承載能力評定. 53
E.3 适用性評定. 55
E.4 耐久性評定. 56
E.5 抗災害能力的評定. 56
附錄Ｆ 可靠性風險管理. 58
F.1 一般規定. 58
F.2 可靠性風險等級評估. 58
F.3 評估要求. 60
附錄G 耐久性極限狀态設計. 61
G.1 一般規定. 61
G.2 設計使用年限. 61
G.3 環境影響種類. 61
G.4 耐久性極限狀态. 62
G.5 耐久性極限狀态設計方法和措施. 64
附錄H 結構整體穩固性. 66
H.1 一般規定. 66
H.2 設計原則. 66
H.3 設計方法. 67
H.4 安全管理與評估. 67
本标準用詞說明. 69
附：條文說明……………………………………………………………………….71
1 總則
1.0.1 為統一各種材料的建築結構可靠性設計的基本原則、基本要求和基本方法，使結構符合可持續發展的要求，并符合安全可靠、經濟合理、技術先進、确保質量的要求，制定本标準。
1.0.2 本标準适用于整個結構、組成結構的構件以及地基基礎的設計；适用于結構施工階段和使用階段的設計；适用于既有結構的可靠性評定。
1.0.3建築結構設計宜采用以概率理論為基礎、以分項系數表達的極限狀态設計方法；當缺乏統計資料時，建築結構設計可根據可靠的工程經驗或必要的試驗研究進行，也可采用容許應力或單一安全系數等經驗方法進行。
1.0.4 制定建築結構荷載規範和各種材料的結構設計規範以及其他相關标準應遵守本标準規定的基本準則，并應制定相應的具體規定。
1.0.5 建築結構設計除應遵守本标準的規定外，尚應符合國家現行有關标準的規定。
2 術語、符号
2.1 術語
2.1.1結構 structure
能承受作用并具有适當剛度的由各連接部件有機組合而成的系統。
2.1.2結構構件 structural member
結構在物理上可以區分出的部件。
2.1.3結構體系 structural system
結構中的所有承重構件及其共同工作的方式。
2.1.4結構模型 structural model
用于結構分析、設計等的理想化的結構體系。
2.1.5設計使用年限 design working life
設計規定的結構或結構構件不需進行大修即可按預定目的使用的年限。
2.1.6設計狀況 design situations
代表一定時段内實際情況的一組設計條件，設計應做到在該組條件下結構不超越有關的極限狀态。
2.1.7持久設計狀況 persistent design situation
在結構使用過程中一定出現，且持續期很長的設計狀況，其持續期一般與設計使用年限為同一數量級。
2.1.8短暫設計狀況 transient design situation
在結構施工和使用過程中出現概率較大，而與設計使用年限相比，其持續期很短的設計狀況。
2.1.9偶然設計狀況 accidental design situation
在結構使用過程中出現概率很小，且持續期很短的設計狀況。
2.1.10地震設計狀況 seismic design situation
結構遭受地震時的設計狀況。
2.1.11荷載布置 load arrangement
在結構設計中，對自由作用的位置、大小和方向的合理确定。
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 極限狀态 limit states
整個結構或結構的一部分超過某一特定狀态就不能滿足設計規定的某一功能要求，此特定狀态為該功能的極限狀态。
2.1.14 承載能力極限狀态 ultimate limit states
對應于結構或結構構件達到最大承載力或不适于繼續承載的變形的狀态。
2.1.15 正常使用極限狀态 serviceability limit states
對應于結構或結構構件達到正常使用的某項規定限值的狀态。
2.1.16 不可逆正常使用極限狀态 irreversible serviceability limit states
當産生超越正常使用要求的作用卸除後，該作用産生的後果不可恢複的正常使用極限狀态。
2.1.17 可逆正常使用極限狀态 reversible serviceability limit states
當産生超越正常使用要求的作用卸除後，該作用産生的後果可以恢複的正常使用極限狀态。
2.1.18 耐久性極限狀态 durability limit states
對應于結構或結構構件在環境影響下出現的劣化達到耐久性的某項規定限值或标志的狀态。
2.1.19 抗力 resistance
結構或結構構件承受作用效應和環境影響的能力。
2.1.20 結構整體穩固性 structural integrity，structural robustness
當發生火災、爆炸、撞擊或人為錯誤等偶然事件時，結構整體能保持穩固且不出現與起因不相稱的破壞後果的能力。
2.1.21 關鍵構件 key member，key element
結構承載能力極限狀态性能所依賴的結構構件。
2.1.22 連續倒塌 progressive collapse
初始的局部破壞，從構件到構件擴展，最終導緻整個結構倒塌，或與起因不相稱的一部分結構倒塌。
2.1.23 可靠性 reliability
結構在規定的時間内，在規定的條件下，完成預定功能的能力。
2.1.24 可靠度 degree of reliability，reliability
結構在規定的時間内，在規定的條件下，完成預定功能的概率。
2.1.25 失效概率 probability of failure
結構不能完成預定功能的概率。
2.1.26 可靠指标 reliability index
度量結構可靠度的數值指标，可靠指标與失效概率的關系為=-，其中為标準正态分布函數的反函數。
2.1.27 風險 risk
不确定性對目标的影響。
2.1.28 基本變量 basic variable
代表物理量的一組規定的變量，用于表示作用和環境影響、材料和岩土的性能以及幾何參數的特征。
2.1.29 功能函數 performance function
關于基本變量的函數，該函數表征一種結構功能。
2.1.30 概率分布 probability distribution
随機變量取值的統計規律，一般采用概率密度函數或概率分布函數表示。
2.1.31 統計參數 statistical parameter
在概率分布中用來表示随機變量取值的平均水平和離散程度的數字特征。
2.1.32 分位值 fractile
與随機變量概率分布函數的某一概率相應的值。
2.1.33 名義值 nominal value
用非統計方法确定的值。
2.1.34 極限狀态法 limit state method
不使結構超越某種規定的極限狀态的設計方法。
2.1.35 容許應力法 permissible stress method，allowable stress method
使結構或地基在作用标準值下産生的應力不超過規定的容許應力的設計方法。
2.1.36 單一安全系數法 single safety factor method
使結構或地基的抗力标準值與作用标準值的效應之比不低于某一規定安全系數的設計方法。
2.1.37 作用 action
施加在結構上的集中力或分布力和引起結構外加變形或約束變形的原因。前者為直接作用，也稱為荷載；後者為間接作用。
2.1.38 外加變形 imposed deformations
結構在地震、不均勻沉降等因素作用下，邊界條件發生變化而産生的位移和變形。
2.1.39 約束變形 constrained deformations
結構在溫度變化、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産生的内部變形。
2.1.40 作用效應 effect of action
由作用引起的結構或結構構件的反應。
2.1.41 單個作用 single action
可認為與結構上的任何其他作用之間在時間和空間上為統計獨立的作用。
2.1.42 永久作用 permanent action
在設計所考慮的時期内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；或其變化是單調的并趨于某個限值的作用。
2.1.43 可變作用 variable action
在設計使用年限内其量值随時間變化，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
在設計使用年限内不一定出現，而一旦出現其量值很大，且持續期很短的作用。
2.1.45 地震作用 seismic action
地震動對結構所産生的作用。
2.1.46 土工作用 geotechnical action
由岩土、填方或地下水傳遞到結構上的作用。
2.1.47 固定作用 fixed action
在結構上具有固定空間分布的作用。當固定作用在結構某一點上的大小和方向确定後，該作用在整個結構上的作用即得以确定。
2.1.48 自由作用 free action
在結構上給定的範圍内具有任意空間分布的作用。
2.1.49 靜态作用 static action
使結構産生的加速度可以忽略不計的作用。
2.1.50 動态作用 dynamic action
使結構産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确切或近似掌握界限值的作用。
2.1.52 無界作用 unbounded action
沒有明确界限值的作用。
2.1.53 作用的标準值 characteristic value of an action
作用的主要代表值。可根據對觀測數據的統計、作用的自然界限或工程經驗确定。
2.1.54 設計基準期 design reference period
為确定可變作用等取值而選用的時間參數。
2.1.55 可變作用的組合值 combination value of a variable action
使組合後的作用效應的超越概率與該作用單獨出現時其标準值作用效應的超越概率趨于一緻的作用值；或組合後使結構具有規定可靠指标的作用值。可通過組合值系數對作用标準值的折減來表示。
2.1.56 可變作用的頻遇值 frequent value of a variable action
在設計基準期内被超越的總時間占設計基準期的比率較小的作用值；或被超越的頻率限制在規定頻率内的作用值。可通過頻遇值系數對作用标準值的折減來表示。
2.1.57 可變作用的準永久值 quasi-permanent value of a variable action
在設計基準期内被超越的總時間占設計基準期的比率較大的作用值。可通過準永久值系數對作用标準值的折減來表示。
2.1.58 可變作用的伴随值 accompanying value of a variable action
在作用組合中，伴随主導作用的可變作用值。可變作用的伴随值可以是組合值、頻遇值或準永久值。
2.1.59 作用的代表值 representative value of an action
極限狀态設計所采用的作用值。它可以是作用的标準值或可變作用的伴随值。
2.1.60 作用的設計值 design value of an action
作用的代表值與作用分項系數的乘積。
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，為驗證某一極限狀态的結構可靠度而采用的一組作用設計值。
2.1.62 環境影響 environmental influence
環境對結構産生的各種機械的、物理的、化學的或生物的不利影響。環境影響會引起結構材料性能的劣化，降低結構的安全性或适用性，影響結構的耐久性。
2.1.63 材料性能的标準值 characteristic value of a material property
符合規定質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 材料性能的設計值 design value of a material property
材料性能的标準值除以材料性能分項系數所得的值。
2.1.65 幾何參數的标準值 characteristic value of a geometrical parameter
設計規定的幾何參數公稱值或幾何參數概率分布的某一分位值。
2.1.66 幾何參數的設計值 design value of a geometrical parameter
幾何參數的标準值增加或減少一個幾何參數的附加量所得的值。
2.1.75 既有結構 existing structure
已經存在的各類建築結構。
2.1.76 評估使用年限 assessed working life
可靠性評定所預估的既有結構在規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構或結構構件的性能或預測其承載力的試驗。
2.2 符号
大寫拉丁字母：
——地震作用的标準值；
——偶然作用的設計值；
——設計對變形、裂縫等規定的相應限值；
——作用的設計值；
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