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1、fA公路桥涵设计规范技术交流 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望基本情况基本情况1987.6-2005.51987.6-2005.5年年 中交公路规划设计院中交公路规划设计院2005.5-2005.5-现在现在 路桥集团桥梁技术有限公司路桥集团桥梁技术有限公司 （中交桥梁技术有限公司）（中交桥梁技术有限公司）-与公规院同属于与公规院同属于中国交通建设集团公司中国交通建设集团公司-设计、检测加固、特种施工三大业务设计、检测加固、特种施工三大业务联系电话：
2、联系电话：1380117039613801170396、010-64789466010-64789466（办公室）（办公室）邮箱：邮箱： 20062006年年8 8月月5-65-6日技术交流安排日技术交流安排大连大连1 1 与桥涵设计标准规范有关的基本情况与桥涵设计标准规范有关的基本情况2 2 公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004 JTG D60-2004 3 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62-2004 JTG D62-20044 4 公路圬工桥涵设计规范公路圬工桥涵设计规范JTG D61-2005
3、JTG D61-20055 5 混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性6 66 6 集中答疑集中答疑南京长江第三大桥南京长江第三大桥2005年年10月月斜拉桥斜拉桥苏通长江公路大桥苏通长江公路大桥（主跨（主跨1088米）米）中交公路规划设计院设计中交公路规划设计院设计 世界上的大跨度桥梁斜拉桥斜拉桥悬索桥悬索桥 树立和落实科学发展观树立和落实科学发展观 提升设计理念提升设计理念 提高设计水平提高设计水平 在全国公路勘察设计工作会议上的讲话在全国公路勘察设计工作会议上的讲话冯正霖（冯正霖（20042004年年9 9月月2525日）日）“六个坚持，六个树立六个坚持，六个树立”。第一，坚持以人为本，树
4、立第一，坚持以人为本，树立安全安全至上的理念至上的理念 第二，坚持人与自然相和谐，树立尊重自然、保护第二，坚持人与自然相和谐，树立尊重自然、保护环境环境的理念的理念 第三，坚持可持续发展，树立第三，坚持可持续发展，树立节约节约资源的理念资源的理念 第四，坚持第四，坚持质量质量第一，树立让公众满意的理念第一，树立让公众满意的理念 第五，坚持合理选用技术第五，坚持合理选用技术指标指标，树立设计创作的理念，树立设计创作的理念第六，坚持第六，坚持系统系统论的思想，树立全寿命周期成本的论的思想，树立全寿命周期成本的理念理念 _ _安全安全、环保、舒适、和谐环保、舒适、和谐规范的定位与作用规范的定位与作用
5、技术规范不是法律技术规范不是法律目前对标准规范存在的两个主要误区：一是唯标准目前对标准规范存在的两个主要误区：一是唯标准规范为上，二是不把标准规范当正事。规范为上，二是不把标准规范当正事。规范是以往工程实践的总结，不可能完全适用各种规范是以往工程实践的总结，不可能完全适用各种情况。情况。计划经济年代养成技术人员过分依赖规范的习惯并计划经济年代养成技术人员过分依赖规范的习惯并一切唯规范是从的行动准则，使他们的设计行为变一切唯规范是从的行动准则，使他们的设计行为变成只对规范负责，而不是首先对工程质量负责成只对规范负责，而不是首先对工程质量负责规范的错误定位，束缚了技术人员的创造性，阻碍规范的错误定
6、位，束缚了技术人员的创造性，阻碍了技术进步。了技术进步。市场经济条件下，规范的作用只建立在业主与设市场经济条件下，规范的作用只建立在业主与设计、施工企业之间的合同或契约基础上，作为共同认计、施工企业之间的合同或契约基础上，作为共同认可的进行工程的一种规则，如果牵涉到违法，也只反可的进行工程的一种规则，如果牵涉到违法，也只反映在是否存在背约的行为上。映在是否存在背约的行为上。规范不能违反国家和公共利益，所以必须有政府规范不能违反国家和公共利益，所以必须有政府部门的批准、认可或干预。业主和设计人可以选用不部门的批准、认可或干预。业主和设计人可以选用不同的规范；在不违反有关法规规定的前提下，可以采同
7、的规范；在不违反有关法规规定的前提下，可以采用不同于规范的要求和做法。用不同于规范的要求和做法。对于重要或复杂工程，应该专门制定设计、施工、对于重要或复杂工程，应该专门制定设计、施工、质量评定和验收标准，可以在规范一般做法或规定的质量评定和验收标准，可以在规范一般做法或规定的基础上进一步提高要求。基础上进一步提高要求。技术规范中的要求只是最低要求技术规范中的要求只是最低要求英国土建工程设计与施工的各种标准的第一页，都写有：英国土建工程设计与施工的各种标准的第一页，都写有：遵守英国规范（标准）本身，并不给予豁免法律遵守英国规范（标准）本身，并不给予豁免法律责任责任美国美国ACIACI混凝土结构设
8、计规范的第一章、第一句话：混凝土结构设计规范的第一章、第一句话：“本规范提供设计与施工本规范提供设计与施工的最低要求的最低要求”美国公路部门美国公路部门ASSHTOASSHTO桥梁设计规程的第一章第一节中写道：桥梁设计规程的第一章第一节中写道：“本规程无意取代设计人所具有的专门教育和本规程无意取代设计人所具有的专门教育和工程判断的训练，仅在规程中规定为保证公共安全的工程判断的训练，仅在规程中规定为保证公共安全的最低要求。业主或设计人可能需要在设计中采用新的最低要求。业主或设计人可能需要在设计中采用新的先进技术，或需对材料及施工质量提出更高的要求先进技术，或需对材料及施工质量提出更高的要求”与此
9、相反，我国现行规范带着短缺计划经济年代的深刻烙印，与此相反，我国现行规范带着短缺计划经济年代的深刻烙印，回避最低要求的提法，并在客观上暗示规范要求的唯一性回避最低要求的提法，并在客观上暗示规范要求的唯一性 设计需要一定的灵活性，要有自主创新的精神。设计需要一定的灵活性，要有自主创新的精神。但同时，如交通部公路主编的新理念公路设计指但同时，如交通部公路主编的新理念公路设计指南中推荐的美国联邦公路局出版的公路设计灵南中推荐的美国联邦公路局出版的公路设计灵活性中指出的，活性中指出的，设计灵活性并不是试图去创建一设计灵活性并不是试图去创建一个新的标准。实际上，这种设计理念是建立在充分个新的标准。实际上
10、，这种设计理念是建立在充分掌握和理解现有标准规范本质的基础上，在不降低掌握和理解现有标准规范本质的基础上，在不降低安全性的前提下，通过合理选择标准、灵活运用设安全性的前提下，通过合理选择标准、灵活运用设计指标，寻求达到更符合公路沿线可持续发展的需计指标，寻求达到更符合公路沿线可持续发展的需要和利益的目标。要和利益的目标。设计的灵活性是建立在充分评估和审慎批准基设计的灵活性是建立在充分评估和审慎批准基础上的。础上的。公路设计灵活性特别要求，对主要影响公路功能、公路设计灵活性特别要求，对主要影响公路功能、安全设计控制指标，必须经过政府的正式批准后，方可采用安全设计控制指标，必须经过政府的正式批准后
11、，方可采用超标设计，包括：设计车速、车道宽度、路肩宽度、桥梁宽超标设计，包括：设计车速、车道宽度、路肩宽度、桥梁宽度、构造物通行能力、平曲线、竖曲线、纵坡、停车视距、度、构造物通行能力、平曲线、竖曲线、纵坡、停车视距、横坡、超高、竖向净空、横向净距。横坡、超高、竖向净空、横向净距。最小停最小停车视车视距（距（m）设计车设计车速速（km/h）AASHTO加州加州俄勒俄勒冈冈州州 弗吉尼弗吉尼亚亚州州6074.3-84.685808080112.8-139.4130120120100157-205190160160120202.9-285.6255210210要求严格遵守规范的强制性条文，针对要求
12、严格遵守规范的强制性条文，针对工程项目的具体情况，合理运用标准规工程项目的具体情况，合理运用标准规范，对可能影响到工程安全的指标应该范，对可能影响到工程安全的指标应该首先得到满足，克服工程设计首先得到满足，克服工程设计“只对规只对规范负责，不对工程负责范负责，不对工程负责”的做法。的做法。公路桥涵设计规范修订的基本情况公路桥涵设计规范修订的基本情况 交通部文件交通部文件 交公路发交公路发20022882002288号号 关于发布公路工程标准体系的通知关于发布公路工程标准体系的通知 现批准发布公路工程标准体系现批准发布公路工程标准体系(JTGA01-2002),(JTGA01-2002),自发布
13、之日起施行。今后自发布之日起施行。今后公路工程标准的制订与管理，将遵照该体公路工程标准的制订与管理，将遵照该体系执行。现行公路工程标准未列入体系表系执行。现行公路工程标准未列入体系表中的，现阶段仍然适用，今后视具体情况中的，现阶段仍然适用，今后视具体情况逐步予以废止或转为协会标准。逐步予以废止或转为协会标准。二二二年七月十日二年七月十日公路工程标准体系表公路工程标准体系表 序号序号体系编号体系编号原标准号原标准号名称名称类类1JTGA01公路工程标准体系公路工程标准体系综综合合2JTGA02公路工程标准编写导则公路工程标准编写导则基础基础3JTGB01JTJ001-97公路工程技术标准公路工程
14、技术标准4JTGB02JTJ004-89公路工程抗震规范公路工程抗震规范5JTGB03JTJ005-96公路建设环境影响评价规范公路建设环境影响评价规范6JTGB04JTJ/T0065-96公路环境保护规范公路环境保护规范7JTGB05公路安全性评价规范公路安全性评价规范8JTGB06公路工程概预算编制导则公路工程概预算编制导则9JTGC10JTJ061-99公路工程勘测规范公路工程勘测规范勘测勘测10JTGC20JTJ064-98公路工程地质勘察规范公路工程地质勘察规范11JTGC30JTJ062-91公路工程水文勘测设计规范公路工程水文勘测设计规范12JTGD10GB/T50283-99公
15、路工程结构可靠度设计统一标准公路工程结构可靠度设计统一标准设计设计13JTGD20JTJ011-94公路路线设计规范公路路线设计规范14JTGD30JTJ013-95公路路基设计规范公路路基设计规范15JTGD40JTJ012-94公路水泥混凝土路面设计规范公路水泥混凝土路面设计规范16JTGD50JTJ014-97公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范17JTGD60JTJ021-89公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范18JTGD61JTJ022-85公路砖石与混凝土桥涵设计规范公路砖石与混凝土桥涵设计规范19JTGD62JTJ023-85公路钢筋混凝土与预应力砼桥涵设计规范公路钢筋
16、混凝土与预应力砼桥涵设计规范20JTGD63JTJ024-85公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范21JTGD64JTJ025-86公路钢结构桥涵设计规范公路钢结构桥涵设计规范22JTGD70JTJ026-90公路隧道设计规范公路隧道设计规范23JTGD80公路交通工程设计通用规范公路交通工程设计通用规范24JTGD81JTJ074-94公路交通安全设施设计规范公路交通安全设施设计规范公路工程标准体系表公路工程标准体系表 20JTGD63JTJ024-85公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范设计设计21JTGD64JTJ025-86公路钢结构桥涵设计规范公路钢结
17、构桥涵设计规范22JTGD70JTJ026-90公路隧道设计规范公路隧道设计规范23JTGD80公路交通工程设计通用规范公路交通工程设计通用规范24JTGD81JTJ074-94公路交通安全设施设计规范公路交通安全设施设计规范25JTGE10公路工程试验检测导则公路工程试验检测导则检测检测26JTGF10JTJ033-95公路路基施工技术规范公路路基施工技术规范施工施工27JTGF20JTJ034-2000公路基层施工技术规范公路基层施工技术规范28JTGF30公路水泥混凝土路面施工技术规范公路水泥混凝土路面施工技术规范29JTGF40JTJ032-94公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工
18、技术规范30JTGF50JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范公路桥涵施工技术规范31JTGF60JTJ042-94公路隧道施工技术规范公路隧道施工技术规范32JTGF70公路附属设施安装规范公路附属设施安装规范33JTGF80JTJ071-98公路工程质量检验评定标准公路工程质量检验评定标准34JTGG10JTJ077-94公路工程施工监理规范公路工程施工监理规范监理监理35JTGH10JTJ073-96公路养护工程通用规范公路养护工程通用规范养护与养护与管理管理36JTGH11公路桥梁养护规范公路桥梁养护规范37JTGH12公路隧道养护规范公路隧道养护规范38JTGH20JTJ075-
19、94公路养护质量检验评定标准公路养护质量检验评定标准39JTGH30公路养护安全作业规程公路养护安全作业规程40JTGH40公路养护概预算编制导则公路养护概预算编制导则41JTGH50公路工程数据采集规范公路工程数据采集规范41-1441-14=27=27标准的演变标准的演变20世纪世纪50年代：公路工程设计准则年代：公路工程设计准则60年代：年代：公路桥梁设计规范（试行）（公路桥梁设计规范（试行）（1961年年9月）月）70年代：公路桥涵设计规范（年代：公路桥涵设计规范（1975年）年）公路预应力混凝土桥梁设计规范公路预应力混凝土桥梁设计规范（1978年）年）80年代：年代：公路桥涵设计通用
20、规范公路桥涵设计通用规范JTJ021-85、公路砖石及混凝土桥涵设计规范公路砖石及混凝土桥涵设计规范JTJ022-85、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023-85、公路桥涵钢结构及木结构设计规、公路桥涵钢结构及木结构设计规范范JTJ023-86、公路桥涵地基与基础设计规、公路桥涵地基与基础设计规范范JTJ024-86等等进入进入21世纪：世纪：公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004、公路圬工桥涵设计规范公路圬工桥涵设计规范JTGD61-2005、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵
21、设计规范范JTGD62-2004等等根据中华人民共和国交通部第根据中华人民共和国交通部第15、16号公告（号公告（2004年年6月月28日）的精神，交通行业标准公路桥涵设计通用日）的精神，交通行业标准公路桥涵设计通用规范规范JTGD60和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范涵设计规范(JTGD622004)自自2004年年10月月1日起施行，日起施行，原公路桥涵设计通用规范原公路桥涵设计通用规范JTJ02l89）和公路钢）和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023-85的规的规定同时废止。定同时废止。根据中华人民
22、共和国交通部第根据中华人民共和国交通部第12号公告（号公告（2005年年8月月16日）的精神，交通行业标准公路圬工桥涵设计规日）的精神，交通行业标准公路圬工桥涵设计规范范JTGD61-2005自自2005年年11月月1日起施行，原公路日起施行，原公路砖石及混凝土桥涵设计规范砖石及混凝土桥涵设计规范JTJ022-85同时废止。同时废止。中华人民共和国交通部公告第号中华人民共和国交通部公告第号关于发布公路桥涵设计通用规范关于发布公路桥涵设计通用规范(JTG D60(JTG D602004)2004)的公告的公告 第第 1.0.6 1.0.6、1.0.91.0.9、4.1.24.1.2、4.1.64
23、.1.6、4.3.14.3.1、4.3.24.3.2和和4.3.54.3.5条为强制性条文。条为强制性条文。中华人民共和国交通部公告第中华人民共和国交通部公告第6 6号号关于发布公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范关于发布公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62(JTG D622004)2004)的公告的公告 第第3.1.33.1.3、3.1.43.1.4、3.2.23.2.2、3.2.33.2.3、5.1.55.1.5、6.3.16.3.1、9.1.19.1.1、9.1.129.1.12、9.4.19.4.1和和9.8.29.8.2条为强制性条文。条为强制性条文。中华人民
24、共和国交通部（章）中华人民共和国交通部（章）二二四年六月二十八日四年六月二十八日中华人民共和国交通部公告第中华人民共和国交通部公告第2 2号号关于发布公路圬工桥涵设计规范关于发布公路圬工桥涵设计规范(JTG D612005)(JTG D612005)的公告的公告 第第3.2.13.2.1、3.3.13.3.1、3.3.23.3.2、3.3.33.3.3、3.3.43.3.4、4.0.34.0.3、4.0.44.0.4、5.3.45.3.4条为强制性条条为强制性条文。文。中华人民共和国交通部（章）中华人民共和国交通部（章）二二五年八月十六日五年八月十六日1 1 总则总则1.1 1.1 一般原则一
25、般原则1.2 1.2 桥涵布置和桥孔设计桥涵布置和桥孔设计1.3 1.3 桥涵跨径桥涵跨径1.4 1.4 桥梁净空桥梁净空1.5 1.5 桥上线形及桥头引道桥上线形及桥头引道1.6 1.6 构造要求构造要求1.7 1.7 桥面铺装、排水和防水层桥面铺装、排水和防水层1.8 1.8 养护及其他附属设施养护及其他附属设施2 2 荷载荷载 2.1 2.1 荷载分类与组合荷载分类与组合 2.2 2.2 永久荷载永久荷载 2.3 2.3 可变作用可变作用（基本可变荷载、其他可变荷载）（基本可变荷载、其他可变荷载）2.4 2.4 偶然荷载偶然荷载附录附录A A 主动土压力计算主动土压力计算附录附录B B
26、静土压力计算静土压力计算附录附录C C 全国基本风压分布图及迎风全国基本风压分布图及迎风面积计算面积计算附录附录D D 船只和漂流物的撞击力船只和漂流物的撞击力1 1 总则总则2 2 术语术语3 3 设计要求设计要求 3.1 3.1 桥涵布置桥涵布置 3.2 3.2 桥涵孔径桥涵孔径 3.3 3.3 桥涵净空桥涵净空 3.4 3.4 桥上线形及桥头引道桥上线形及桥头引道 3.5 3.5 构造要求构造要求 3.6 3.6 桥面铺装、排水和防水层桥面铺装、排水和防水层 3.7 3.7 养护及其他附属设施养护及其他附属设施4 4 作用作用 4.1 4.1 作用分类、代表值和作用效作用分类、代表值和作
27、用效应组合应组合 4.2 4.2 永久作用永久作用 4.3 4.3 可变作用可变作用 4.4 4.4 偶然作用偶然作用附录附录A A 全国基本风速图及全国各气全国基本风速图及全国各气象台的基本风速和风压象台的基本风速和风压附录附录B B 气温分区图气温分区图 新旧通用规范章节对比新旧通用规范章节对比1 1 总总 则则 2 2 术语和符号术语和符号3 3 材材 料料(混凝土、钢混凝土、钢 筋）筋）4 4 桥梁计算的一般规定桥梁计算的一般规定 （板、梁、拱）（板、梁、拱）5 5 持久状况承载能力极限状态计算持久状况承载能力极限状态计算 （一般规定、受弯构件、受压构件（一般规定、受弯构件、受压构件、
28、受拉构件、受扭构件、受冲切构件、受拉构件、受扭构件、受冲切构件承载力计算、局部承压构件承载承载力计算、局部承压构件承载力计算）力计算）6 6 持久状况正常使用极限状态计算持久状况正常使用极限状态计算（一般规定、钢筋预应力损失、抗裂（一般规定、钢筋预应力损失、抗裂验算验算 、裂缝宽度计算、挠度验、裂缝宽度计算、挠度验算）算）7 7 持久状况和短暂状况构件的应力持久状况和短暂状况构件的应力计算计算（持久状况预应力混凝土构（持久状况预应力混凝土构件应力计算、短暂状况构件的应件应力计算、短暂状况构件的应力计算力计算）8 8 构件计算的规定构件计算的规定（组合式受弯构件、墩台盖梁、铰、（组合式受弯构件、
29、墩台盖梁、铰、橡胶支座橡胶支座 、桩基承台、桩基承台 、桥梁伸缩装、桥梁伸缩装置置 ）9 9 构造规定构造规定（一般规定、板、梁、预应力混凝土（一般规定、板、梁、预应力混凝土上部结构、拱桥、柱、墩台和桩基承上部结构、拱桥、柱、墩台和桩基承台、支座、涵洞、铰和吊环）台、支座、涵洞、铰和吊环）附录附录A A 本规范的混凝土强度等级与本规范的混凝土强度等级与原公路钢筋混凝土及预应力混凝土原公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范桥涵设计规范JTJ023-85JTJ023-85的混凝土的混凝土标号和两者各项设计指标的关系标号和两者各项设计指标的关系附录附录B B 温差作用效应计算公式温差作用效应计算公
30、式 附录附录C C 预应力曲线钢筋由锚具变形、预应力曲线钢筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的考虑反摩钢筋回缩和接缝压缩引起的考虑反摩擦后的预应力损失简化计算擦后的预应力损失简化计算附录附录D D 允许开裂的允许开裂的B B类预应力混凝土类预应力混凝土受弯构件受压区高度计算受弯构件受压区高度计算新桥涵设计规范章节安排新桥涵设计规范章节安排1 1 总则总则2 2 材料材料3 3 构件计算规定构件计算规定4 4 拱桥拱桥 4.1 4.1 构造构造 4.2 4.2 拱的计算拱的计算 4.3 4.3 拱桥施工验算拱桥施工验算5 5 墩台墩台 5.1 5.1 一般规定一般规定 5.2 5.2 拱桥墩台
31、拱桥墩台 5.3 5.3 梁、板式桥墩台梁、板式桥墩台6 6 涵洞涵洞7 7 挡土墙、护墙和护坡挡土墙、护墙和护坡附录一附录一 石料标号的换算系数石料标号的换算系数附录二附录二 拱桥拱圈厚度及主拱高度经拱桥拱圈厚度及主拱高度经验公式验公式附录三附录三 预拱度预拱度附录四附录四 本规范使用的法定计量单位本规范使用的法定计量单位及其与公制单位的换算关系及其与公制单位的换算关系附录五附录五 本规范用词说明本规范用词说明1 1 总则总则2 2 术语和符号术语和符号3 3 材料材料 3.1 3.1 材料强度等级材料强度等级 3.2 3.2 材料基本要求材料基本要求 3.3 3.3 材料设计指标材料设计指
32、标4 4 构件设计与计算构件设计与计算5 5 拱桥拱桥 5.1 5.1 拱桥计算拱桥计算 5.2 5.2 拱桥构造拱桥构造 5.3 5.3 拱桥施工阶段验算拱桥施工阶段验算6 6 墩台墩台 6.1 6.1 一般规定一般规定 6.2 6.2 梁、板式墩台梁、板式墩台 6.3 6.3 拱桥墩台拱桥墩台附录附录A A 石材试件强度的换算系数及石材试件强度的换算系数及石砌体分类石砌体分类附录附录B B 拱桥预拱度的计算与设置拱桥预拱度的计算与设置本规范用此说明本规范用此说明 新旧圬工规范章节对比新旧圬工规范章节对比公路桥涵结构公路桥涵结构 概率极限状态设计的概念概率极限状态设计的概念 设计理论的基本演
33、变设计理论的基本演变容许应力法容许应力法破损阶段设计法破损阶段设计法（定值极限状态设计方法）（定值极限状态设计方法）以可靠性理论为基础的概率极限状态设计方法以可靠性理论为基础的概率极限状态设计方法 在我国，从在我国，从20世纪世纪70年代初，原国家计委标年代初，原国家计委标准定额局先后下达了工程结构可靠度设计统一准定额局先后下达了工程结构可靠度设计统一标准、建筑结构设计统一标准、铁路工标准、建筑结构设计统一标准、铁路工程结构可靠度设计统一标准、港口工程结构程结构可靠度设计统一标准、港口工程结构可靠度设计统一标准和水利水电工程结构可可靠度设计统一标准和水利水电工程结构可靠度设计统一标准。除铁路外
34、，其他行业的标靠度设计统一标准。除铁路外，其他行业的标准都基本完成了标准的转变，采用了概率极限状准都基本完成了标准的转变，采用了概率极限状态设计方法态设计方法：水准水准I半概率设计法；半概率设计法；水准水准II近似概率设计方法；近似概率设计方法；水准水准III全概率设计法。全概率设计法。采用概率极限状态设计方法可明显地体现如下方采用概率极限状态设计方法可明显地体现如下方面的优点：面的优点：1可使工程结构设计规范引入先进的可靠可使工程结构设计规范引入先进的可靠性理论；性理论；2可更全面地考虑影响结构可靠性诸因素可更全面地考虑影响结构可靠性诸因素的变异性，使结构设计规范所采用的有关参、系的变异性，
35、使结构设计规范所采用的有关参、系数更趋于反映客观实际，使所设计的结构更趋合数更趋于反映客观实际，使所设计的结构更趋合理；理；3可变作用按随机过程进行分析，随机过可变作用按随机过程进行分析，随机过程的时间域可取为结构的设计基准期，从而使结程的时间域可取为结构的设计基准期，从而使结构设计的可靠概率有了一个统一的时间概念；构设计的可靠概率有了一个统一的时间概念；4有了具体结构的目标可靠指标，可以根据工程结有了具体结构的目标可靠指标，可以根据工程结构的不同要求和特点恰当地划分和选择安全等级，以便构的不同要求和特点恰当地划分和选择安全等级，以便处理好结构可靠性与经济性之间的矛盾；实用的极限状处理好结构可
36、靠性与经济性之间的矛盾；实用的极限状态设计表达式中的各分项系数，可根据给定的可靠指标态设计表达式中的各分项系数，可根据给定的可靠指标经概率分析优化后确定，从而使结构设计主要依据经验经概率分析优化后确定，从而使结构设计主要依据经验及其判断的局面得到改变，做到所设计的同类结构和结及其判断的局面得到改变，做到所设计的同类结构和结构构件在不同的承载情况下具有较佳的可靠度的一致性，构构件在不同的承载情况下具有较佳的可靠度的一致性，使工程结构的极限状态设计方法更加科学、合理；使工程结构的极限状态设计方法更加科学、合理；5结构的可靠度往往与质量控制联系在一起，为了结构的可靠度往往与质量控制联系在一起，为了保
37、证结构设计达到预定的可靠度，可以进一步强调质量保证结构设计达到预定的可靠度，可以进一步强调质量控制的重要性，从而使设计规范与施工、验收等标准在控制的重要性，从而使设计规范与施工、验收等标准在结构可靠度上得以互相衔接和配套。结构可靠度上得以互相衔接和配套。概率极限状态设计方法显示了结构的概率极限状态设计方法显示了结构的可靠程度与拟承担的风险之间的关系。可靠程度与拟承担的风险之间的关系。以往的容许应力设计方法也具有一定以往的容许应力设计方法也具有一定的概率的含义。的概率的含义。概率极限状态设计的基本概念概率极限状态设计的基本概念结构可靠度的定义：结构可靠度的定义：结构在结构在规定的时间规定的时间内
38、，在内，在规定的条件规定的条件下，完下，完成成预定功能预定功能的概率。的概率。规定条件规定条件-正常设计、正常施工和正常使用正常设计、正常施工和正常使用规定时间规定时间-设计基准期设计基准期预定功能预定功能-安全性、适用性、耐久性安全性、适用性、耐久性（总称为结构的可靠性）（总称为结构的可靠性）“预定功能预定功能”：（1 1）结构应能承受在正常施工和正常使用期间可）结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用。能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用。（2 2）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能，）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能，如：不发生
39、影响正常使用的过大变形或局部损坏。如：不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏。（3 3）结构在正常使用和正常维护的条件下，在规）结构在正常使用和正常维护的条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性，如：不发生由于保定的时间内，具有足够的耐久性，如：不发生由于保护层碳化或裂缝宽度开展过大，导致钢筋的锈蚀。护层碳化或裂缝宽度开展过大，导致钢筋的锈蚀。（4 4）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然事件（如爆炸）发生时和发生后，结构仍能保持整体事件（如爆炸）发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。稳定性，不发生倒塌。概率极限状态设计的基本概念概率极限
40、状态设计的基本概念结构可靠度的定义：结构可靠度的定义：结构在结构在规定的时间规定的时间内，在内，在规定的条件规定的条件下，完下，完成成预定功能预定功能的概率。的概率。规定条件规定条件-正常设计、正常施工和正常使用正常设计、正常施工和正常使用规定时间规定时间-设计基准期设计基准期预定功能预定功能-安全性、适用性、耐久性安全性、适用性、耐久性（总称为结构的可靠性）（总称为结构的可靠性）结构功能函数结构功能函数:，结构功能函数是用来描述结构，结构功能函数是用来描述结构完成功能状况的，以基本变量为自变量的函数。完成功能状况的，以基本变量为自变量的函数。结构处于可靠状态；结构处于可靠状态；结构已失效或破
41、坏；结构已失效或破坏；结构处于极限状态。结构处于极限状态。结构的结构的失效概率失效概率与与可靠指标可靠指标 极限状态方程极限状态方程可靠指标可靠指标与平均值与平均值mZmZ 关系关系 可靠指标可靠指标及相应的失效概率及相应的失效概率P Pf f的关系的关系1.01.642.003.003.714.004.50Pf5.8710-25.0510-22.2710-21.3510-31.0410-43.1710-53.4010-6公路桥梁结构构件的目标可靠指标公路桥梁结构构件的目标可靠指标 结结构安全构安全等等级级一一级级二二级级三三级级构件破坏构件破坏类类型型延性破坏延性破坏4.74.23.7脆性破
42、坏脆性破坏5.24.74.2设计设计安全安全等等级级特大特大桥桥、重要大重要大桥桥大大桥桥、中、中桥桥、重要小重要小桥桥小小桥桥、涵洞涵洞重要性系重要性系数数1.11.00.9结构设计需考虑的极限状态：结构设计需考虑的极限状态：承载能力极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态设计正常使用极限状态设计结构设计需考虑的设计状况：结构设计需考虑的设计状况：持久状况持久状况短暂状况短暂状况偶然状况偶然状况 1.0.7 1.0.7 公路桥涵结构应按承载能力极限状态和正公路桥涵结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计：常使用极限状态进行设计：1 1 承载能力极限状态：对应于桥涵结构或其构承载能力
43、极限状态：对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态；或变位的状态；2 2 正常使用极限状态：对应于桥涵结构或其构正常使用极限状态：对应于桥涵结构或其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。在进行上述两类极限状态设计时，同时应满足在进行上述两类极限状态设计时，同时应满足构造和工艺方面的要求。构造和工艺方面的要求。当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功足设计规定的某一功能要
44、求时，则此特定状态称为该功能的能的极限状态极限状态。对于结构的各种极限状态，均应规定明。对于结构的各种极限状态，均应规定明确的标志和限值。确的标志和限值。1 1）承载能力极限状态承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为位的状态。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：超过了承载能力极限状态：（1 1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如滑动、倾覆等）
45、；滑动、倾覆等）；（2 2）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），户或因过度的塑性变形而不能继续承载；疲劳破坏），户或因过度的塑性变形而不能继续承载；（3 3）结构转变成机动体系；）结构转变成机动体系；（4 4）结构或结构构件丧失稳定）结构或结构构件丧失稳定(如柱的压屈失稳等）；如柱的压屈失稳等）；2 2）正常使用极限状态正常使用极限状态。这种极限状态对应于。这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态。当结构或结构构件出现下某项限值的状态。当结构或结构构件出现下列状态之
46、一时，即认为超过了正常使用极限列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：状态：（1 1）影响正常使用或外观的变形；）影响正常使用或外观的变形；（2 2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏；）影响正常使用或耐久性能的局部损坏；（3 3）影响正常使用的振动；）影响正常使用的振动；（4 4）影响正常使用的其它特定状态。）影响正常使用的其它特定状态。1.0.8 1.0.8 公路桥涵应根据不同种类的作用（或荷载）公路桥涵应根据不同种类的作用（或荷载）及其对桥涵的影响、桥涵所处的环境条件，考虑以下及其对桥涵的影响、桥涵所处的环境条件，考虑以下三种设计状况，并对其进行相应的极限状态设计：三种设计状况，并对其
47、进行相应的极限状态设计：1 1 持久状况：桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持久状况：桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。该状况桥涵应进行承载能力极持续时间很长的状况。该状况桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。限状态和正常使用极限状态设计。2 2 短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性作用的短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性作用的状况。该状况下的桥涵仅作承载能力极限状态设计，状况。该状况下的桥涵仅作承载能力极限状态设计，必要时才作正常使用极限状态设计。必要时才作正常使用极限状态设计。3 3 偶然状况：在桥涵使用过程中偶然出现的如罕偶然状况：在桥涵使用过程中偶然出现的如罕遇地
48、震的状况。该状况下的桥涵仅作承载能力极限状遇地震的状况。该状况下的桥涵仅作承载能力极限状态设计。态设计。设计状况：设计状况：1)1)持久状况持久状况 桥涵建成后承受自重、车辆荷载桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。等作用持续时间很长的状况。该状况是指桥梁的使用阶该状况是指桥梁的使用阶段。这个阶段持续的时间很长，结构可能承受的作用（或荷段。这个阶段持续的时间很长，结构可能承受的作用（或荷载）在设计时均需考虑，需接受结构是否能完成其预定功能载）在设计时均需考虑，需接受结构是否能完成其预定功能的考验，因而必须进行承载能力极限状态和正常使用极限状的考验，因而必须进行承载能力极限状态和
49、正常使用极限状态的计算。态的计算。2 2）短暂状况）短暂状况 指桥涵施工过程中承受临时性作指桥涵施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况。用（或荷载）的状况。短暂状况所对应的是桥梁的施工短暂状况所对应的是桥梁的施工阶段。这个阶段的持续时间相对于使用阶段是短暂的，结构阶段。这个阶段的持续时间相对于使用阶段是短暂的，结构体系、结构所承受的荷载与使用阶段也不同，设计时要根据体系、结构所承受的荷载与使用阶段也不同，设计时要根据具体情况而定。一般只进行承载能力极限状态计算（规范中具体情况而定。一般只进行承载能力极限状态计算（规范中以计算构件截面应力表达），必要时才作正常使用极限状态以计算构件截面应力表达
50、），必要时才作正常使用极限状态计算。计算。3 3）偶然状况）偶然状况 在桥涵使用过程中偶然出现的状在桥涵使用过程中偶然出现的状况。况。这种状况出现的概率极小，且持续的时间极短。这种状况出现的概率极小，且持续的时间极短。4.1.2 4.1.2 公公路路桥桥涵涵设设计计时时，对对不不同同的的作作用用应应采采用用不不同同的代表值。的代表值。1 1 永久作用应采用标准值作为代表值。永久作用应采用标准值作为代表值。2 2 可变作用应根据不同的极限状态分别采用标可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态设计及按弹性