水工溷凝土规范讲义02.pptVIP

以技术创新推进可持续发展 国内外混凝土结构设计规范安全度设置水平的比较研究 武汉大学 侯建国 jghou@whu.edu.cn) 2009.12 讲 授 提 纲 1 结构可靠度理论研究的发展概况 2 国外工程结构设计标准的发展动态 3 国内外混凝土结构设计规范的设计方法及安全度设置水平的比较 我国水电工程行业标准SL/T 191-96《水工混凝土结构设计规范》（以下简称96规范）于1997年5月1日开始实施，同时原标准SDJ 20-78《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》（以下简称78规范）可继续执行。根据水利部水利水电规划设计管理局的标准修编安排，规范修订组在96规范的基础上，整合96规范和78规范的内容，并根据96规范发布实施以来应用中发现的问题及近年来的技术发展和实践经验总结，对现行水工混凝土结构设计规范进行修订补充。 1 结构可靠度理论研究的发展概况 早在20世纪初，前苏联学者就开始应用统计数学的方法研究荷载及材料强度的离散性，从而开辟了概率理论在结构设计中的应用。自20世纪40年代以来，结构设计理论研究开始进入应用概率论和数理统计学的阶段。 1947年前苏联的А.Р.Ржаницын提出了一次二阶矩理论的基本概念和计算结构失效概率的方法；同期美国学者A.M.Freudenthal提出了全概率分析方法，初步确立了应用概率理论来分析结构可靠度的基础。 直到1969年美国的C.A.Conell将结构的可靠指标定义为结构功能函数的均值与标准差之比，并提出与失效概率相联系的可靠指标作为衡量结构安全性的数量指标，结构可靠度理论才开始进入实用阶段。 1971年加拿大的N.C.Lind提出了将可靠指标转化为易于为工程界所接受的分项系数的表达形式，极大地推动了结构可靠度理论在结构设计规范中的应用。 1974年Hasofer和Ang及A.H.-S.与Lind提出由失效面到原点的最小距离定义可靠度指标，使得采用对应于同一失效面的失效方程的不同表达形式，得到的可靠指标是唯一的 。 2 国外工程结构设计标准的发展动态 关于结构可靠度理论在结构设计标准中的应用方面，早在20世纪80年代初，国际上由7个著名的国际学术组织CEB、FIP、CIB、CECM、IABSE、IASS、RILEM等联合成立了国际安全度联合委员会JCSS，并于1981年提出了《结构可靠性设计总原则》的建议。 在此基础上，国际标准化组织ISO于1985年制订了一个国际标准草案ISO/DIS 2394，并于1986年正式发布为国际标准ISO 2394:1986《结构可靠性总原则》，这一国际标准是指导工程结构设计规范按概率极限状态设计原则进行修编的一个国际基本文件。1998年出版的ISO 2394:1998《结构可靠性总原则》是这一国际标准的必威体育精装版版本。 与1986年版相比，概率极限状态设计法在国际上又有了新的发展，首次明确提出了工程结构设计规范采用概率极限状态设计法和分项系数设计表达式的具体规定，首次提出了设计寿命的概念和相应的设计规定。在ISO 2394中，对于承载能力极限状态，建议目标可靠指标可分别采用3.1、3.8及4.3，与我国现行的几本工程结构可靠度设计统一标准的取值是十分相近的。 ISO 2394标准，在国际上有很大影响，很多国家有关结构设计规范的编制、修订都参考了该标准。 欧盟各国为了提高在国际市场竞争中的地位，实行统一货币、统一标准化等，欧盟专门成立了欧洲标准化委员会CEN，从20世纪80年代末开始，欧洲标准化委员会CEN已编制了一整套采用概率极限状态设计法的《欧洲工程结构设计统一规范》，共10卷58册，从1992年起已开始陆续发布。 这套规范是根据ISO 2394的原则制订的，完成后将成为当代采用概率极限状态设计原则的最完整的一套地区性国际标准。目前，欧洲工程结构设计统一规范正在实施过程中。由于欧洲规范采用了以概率理论为基础的极限状态设计法，这也就意味着在欧洲共同体范围内，结构设计方法正逐步向可靠性设计法过渡。 国际标准化组织ISO与欧洲标准化委员会CEN在1991年已达成《维也纳协议》，规定今后的国际标准与欧洲统一规范将相互协调一致，也就是说，国际结构设计标准也将采用概率极限状态设计法。近年来亚太地区正在编制的地区性结构设计规范，也提出了要向欧洲统一规范靠拢。可见，概率极限状态设计法经过近20多年的发展，已影响到近半个世界。 国际上发达国家对结构可靠度设