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结构整体稳固性设计
1一般规定
1.1适用于偶然荷载引起的结构整体稳固性的设计。对于与火灾、极
度腐蚀等非荷载相关的结构结构整体稳固性,可按照相关标准的规定
执行;对于设计、施工、使用中可能出现的错误和疏忽,应通过严格
管理控制。
1.1.1结构整体稳固性设计是针对偶然作用的,偶然作用包括爆炸、
撞击、火灾、极度腐蚀、实际施工错误和疏忽等。爆炸、撞击等是以
荷载的形式直接作用于结构的,而火灾极度腐蚀是以降低结构的承载
力为特征的,虽然都是偶然作用,但是作用方式不同,设计中采用的
措施和方法也不同。本方法针对的是爆炸、撞击等偶然荷载引起的结
构连续倒塌问题。关于火灾和极度腐蚀,目前已有专门的设计规范,
如现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《混凝土结构耐久
性设计规范》GB/T50467、《工业建筑防腐设计规范》GB50046等。设
计、施工中的错误和疏忽是一个管理问题,应该通过提高设计和施工
人员的技术水平和风险意识及加强设计、施工中的检查来解决。
1.2进行结构整体稳固性设计时,应区分与结构整体稳固性有关的偶
然作用的类型。当几个偶然作用同时出现或相继出现时,应该考虑这
些偶然作用的联合影响和后续影响。
1.2.1偶然荷载有多种,不同的偶然荷载的特性不同,对结构的作用
方式也不同,所以应针对不同的偶然荷载采用不同的整体稳固性设计
方法。例如撞击对结构的作用是以点或面接触的形式传递的,作用方
向明确;而爆炸是以瞬间爆发气体的压力的形式作用于结构的,而且
压力是任意方向的,气浪过后是负压。有时不同形式的偶然作用会同
时或相继出现,如爆炸引起的局部结构损坏体又在爆炸力的作用下作
用于结构的其他部分,气浪和损坏体的撞击几乎是同时发生的;上部
楼层阳台的爆炸作用下垮塌跌落,对下部楼层阳台造成撞击作用则是
相继作用,这些作用都比单个作用的破坏力大,需考虑其联合影响,
但不一定是时间上最大值的叠加,视情况考虑时间差。
1.3影响结构整体稳固性的偶然作用类型可按下列形式划分:
1由自然或一般人类活动引起的危险;
2蓄意破坏和恐怖袭击等故意的或人为制造的危险;
3错误和疏忽;
4其他引起结构连续倒塌问题的作用。
1.3.1本条从偶然作用属性列出了对结构整体稳固性有影响的偶然作
用类型,这些都是比较常见的。国际标准《结构可靠性总原则》
ISO2394:2015欧洲规范《结构上的作用—第1-7部分:一般作用-偶
然作用》EN1991-1-7:2006从风险的角度,将针对这些偶然作用的结
构整体稳固性设计为风险已知的设计。此外欧洲规范《结构上的作用
—第1-7部分:一般作用-偶然作用》EN1991-1-7:2006中还提供了
风险未知的结构整体稳固性设计方法,即使虽然不能明确可能的风险
源,但设计中直接赋予结构一定的抗连续倒塌能力。
本条列出的第1类偶然作用包括两种情况,一种是具有一定客观
性质的自然作用,决定于自然环境,与人的关系不大;另一种是人类
活动引起的危险,如煤气爆炸、粉尘爆炸、直升机降落等产生的作用
与人的操作有关,主观上不希望发生而客观上不一定能得到控制,在
一定程度上也具有客观的属性。第2类偶然作用指的是故意进行破坏
和人为制造的恐怖袭击。第3类偶然作用是人活动过程的一种表现,
与第2类偶然作用不同,非人为故意所为,与人的知识结构、工作能
力责任心甚至生理和心理等因素有关,其不利影响可以通过加强学
习、明确责任分工、细心检查等措施降低。
2设计原则
2.1结构设计前应分析结构各种潜在的危险源。结构选址应避让各种
危险源。对于结构附近可能有危险源或结构使用中存在危险源的情
况,设计中应考虑采取相应的防控措施,避免或控制偶然事件的发生,
或减轻偶然作用的强度。
2.1.1如同结构抗震设计中结构选址要避开不利地段一样,避免偶然
事件的发生或减轻偶然作用的影响是保证结构整体稳固性最简单、最
经济和最有效的方法。例如,对于有泥石流或可能会发生滑坡的地区,
结构的建造要避开不稳定山坡或堆积物一定距离;对存放危险品的地
方,要根据相关规定将结构建造在安全距离之外。如果不能完全避开
危险源或避开距离不符合要求,要采取避免偶然荷载直接作用于结构
或减轻结构连续倒塌的措施。例如,对对可能发生泥石流或滑坡的山
坡设置障碍物或进行加固处理,对可能遭受撞击的结构采取防护措施
等。
2.2应对结构进行概念设计,选取对整体稳固性有利的结构形式,并
采取有效的构造措施。
2.2.1概念设计不是进行详细计算,而通过定
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