GB/T 50283-1999 公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

UDC

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB

PGB/T50283—1999

公路工程結(jié)構(gòu)可靠度

設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

專用

Unifiedstandardforreliabilitydesignof

highwayengineeringstructures

人人文庫

1999一06-10發(fā)布1999-10-01實(shí)施

國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局

中華人民共和國建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

公路工程結(jié)構(gòu)可靠度

設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

Unifiedstandardforreliabilitydesignof

highwayengineeringstructures

GB/T50283—1999專用

主編部門：中華人民共和國交通部

批準(zhǔn)部門：中華人民共和國建設(shè)部

施行日期：1999年10月1日

人人文庫

中國計劃出版社

1999北京

專用

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

公路工程結(jié)構(gòu)可靠度

設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

GB/T50283—1999

☆

交通部公路規(guī)劃設(shè)計院主編

中國計劃出版社出版

（北京市西城區(qū)月壇北小街2號）

（郵政編碼：100837電話：68030048）

新華書店北京發(fā)行所發(fā)行

人人文庫世界知識印刷廠印刷

850×1168毫米1/324.25印張105千字

1999年10月第一版1999年10月第一次印刷

印數(shù)1—15000冊

☆

統(tǒng)一書號：1580058·419

定價：20.00元

關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)《公路工程結(jié)構(gòu)

可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的通知

建標(biāo)〔1999〕151號

根據(jù)國家計委《一九八七年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂修訂計劃》

（計綜[1986]2630號文附件八）的要求，由交通部會同有關(guān)部門共

同制訂的《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，經(jīng)有關(guān)部門會審，

批準(zhǔn)為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，編號為GB/T50283—1999，自1999年

10月1日起施行。

本標(biāo)準(zhǔn)由交通部負(fù)責(zé)管理，交通部公路規(guī)專用劃設(shè)計院負(fù)責(zé)具體

解釋工作，建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國計劃出版社出版發(fā)

行。

中華人民共和國建設(shè)部

1999年6月10日

人人文庫

前言

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國家計委計綜[1986]2630號文的要求，由交通

部負(fù)責(zé)主編，具體由交通部公路規(guī)劃設(shè)計院會同交通部公路科學(xué)

研究所等八個單位共同編制而成。經(jīng)建設(shè)部1999年6月10日以

建標(biāo)[1999]151號文批準(zhǔn)發(fā)布。

在本標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，編制組在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果的

基礎(chǔ)上，主要對結(jié)構(gòu)功能要求、結(jié)構(gòu)可靠度和結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級，

結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)、設(shè)計狀況、目標(biāo)可靠指標(biāo)，作用的分類、統(tǒng)計特性、

代表值、效應(yīng)組合，材料與巖土性能和結(jié)構(gòu)幾何專用參數(shù)的統(tǒng)計參數(shù)、

標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)，極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式、分項(xiàng)系數(shù)，質(zhì)量管

理和控制等方面作了規(guī)定，并廣泛征求了全國有關(guān)單位的意見。最

后由交通部會同有關(guān)部門審查定稿。

鑒于本標(biāo)準(zhǔn)系初次編制，在執(zhí)行過程中，希望各單位結(jié)合工程

實(shí)踐和科學(xué)研究，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注意積累資料，如發(fā)現(xiàn)需要修改

和補(bǔ)充之處，請將意見和有關(guān)資料寄交通部公路規(guī)劃設(shè)計院（地

址：北京東四前炒面胡同33號，郵政編碼：100010），以供今后修訂

時參考。

本標(biāo)準(zhǔn)主編單位、參編單位和主要起草人：

主編單人人文庫位：交通部公路規(guī)劃設(shè)計院

參編單位：交通部公路科研所

同濟(jì)大學(xué)

交通部重慶公路科研所

西安公路交通大學(xué)

重慶交通學(xué)院

湖南大學(xué)

吉林省交通科研所

福建師范大學(xué)

主要起草人：鄭紹珪沙慶林姚祖康林忠民李揚(yáng)海

郭修武鮑衛(wèi)剛逯一新鄒天一程翔云

李玉良徐光輝鄧衛(wèi)東張書廷張士鐸

黃征宇陳祥寶談至明李曉松唐伯明

王旭東李正熔劉慶成陳謙應(yīng)

專用

人人文庫

目次

1總則…………………（1）

2術(shù)語和符號………………（3）

2.1術(shù)語………………（3）

2.2符號………………（5）

3極限狀態(tài)設(shè)計原則………（8）

3.1一般規(guī)定………………（8）

3.2極限狀態(tài)方程……………（9）

3.3結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)…………………專用………（10）

4結(jié)構(gòu)上的作用……………（12）

4.1一般規(guī)定………………（12）

4.2作用的分類……………（12）

4.3作用的隨機(jī)特性和基本設(shè)計參數(shù)…………（13）

4.4作用效應(yīng)及其組合………（14）

5材料與巖土的性能和結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)…（16）

5.1材料與巖土的性能………（16）

5.2結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)…………（16）

6結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)…………（18）

7極限狀態(tài)人人文庫設(shè)計方法………（19）

7.1一般規(guī)定………………（19）

7.2極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式……（20）

8質(zhì)量管理和控制…………（23）

本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明………………（25）

附：條文說明…………………（27）

1總則

1.0.1為了統(tǒng)一公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則，使公路工程各類

結(jié)構(gòu)設(shè)計符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理的要求，制

定本標(biāo)準(zhǔn)。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于公路橋梁整體結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件，高速、一級

和二級公路路面等結(jié)構(gòu)的設(shè)計，也適應(yīng)于結(jié)構(gòu)的施工階段及使用

階段。其他道路工程結(jié)構(gòu)可參照執(zhí)行。

1.0.3本標(biāo)準(zhǔn)按照國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB

50153-92的基本原則編制。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計專用原則和方法是編制

公路工程各類結(jié)構(gòu)規(guī)范應(yīng)遵守的共同準(zhǔn)則。

1.0.4結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的

概率稱為結(jié)構(gòu)可靠度。

1.0.5公路工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期T應(yīng)采用：橋梁結(jié)構(gòu)100年；

水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)不大于30年，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)不大于

15年。

1.0.6公路工程結(jié)構(gòu)必須符合下列功能要求：

1在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作

用；

2在正人人文庫常使用時，具有良好的工作性能；

3在正常維護(hù)下，具有足夠的耐久性能；

4在預(yù)計的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體

穩(wěn)定性。

1.0.7公路工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全等級，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生

的后果的嚴(yán)重程度劃分為三個等級，并應(yīng)符合表1.0.7的規(guī)

定。

表1.0.7公路工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全等級

對于有特殊要求的公路工程結(jié)構(gòu)，其安全等級可根據(jù)具體情

況另行確定。

1.0.8同一技術(shù)等級公路的路面結(jié)構(gòu)宜取相同的安全等級；當(dāng)必

要時部分地段的設(shè)計安全等級可降低一級。公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的

安全等級宜與整體結(jié)構(gòu)相同；當(dāng)必要時也可作部分調(diào)整，但調(diào)整后

的級差不得超過一級。

1.0.9公路工程結(jié)構(gòu)均應(yīng)具有規(guī)定的可靠度。在勘察、設(shè)計、施工

及使用階段應(yīng)根據(jù)設(shè)計可靠度進(jìn)行有效的質(zhì)量專用管理和控制；相應(yīng)

的規(guī)范應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求對質(zhì)量管理和控制作出具體規(guī)定。

人人文庫

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1可靠性reliability

結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能

力。它包括結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。

2.1.2設(shè)計基準(zhǔn)期designreferenceperiod

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性分析時，考慮持久設(shè)計狀況下各項(xiàng)基本變

量與時間關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時間參數(shù)。

2.1.3安全等級safetyclasses專用

為使結(jié)構(gòu)具有合理的安全性，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)破壞所產(chǎn)生后果

的嚴(yán)重程度而劃分的設(shè)計等級。

2.1.4設(shè)計狀況designsituations

代表一定時段的一組物理?xiàng)l件，設(shè)計時必須做到使結(jié)構(gòu)在該

時段內(nèi)不超越有關(guān)的極限狀態(tài)。

2.1.5極限狀態(tài)方程limitstateequation

在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件處于極限狀態(tài)時，各有關(guān)基本變量的關(guān)系式。

2.1.6基本變量basicvariables

影響結(jié)構(gòu)可靠度的各主要變量。它們一般是隨機(jī)變量。

2.1.7結(jié)構(gòu)人人文庫功能函數(shù)functionofstructuralperformance

用來描述結(jié)構(gòu)完成功能狀況的、以基本變量為自變量的函

數(shù)。

2.1.8校準(zhǔn)法calibrationmethod

通過對現(xiàn)存結(jié)構(gòu)或以往設(shè)計規(guī)范隱含可靠度水平的反演分

析，以確定結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的目標(biāo)可靠指標(biāo)的方法。

2.1.9可靠指標(biāo)βreliabilityindexβ

-1

度量結(jié)構(gòu)可靠性的一種由β=一Φ（Pf）定義的數(shù)量指標(biāo)，其

中Φ-1（·）為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布反函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的作為結(jié)構(gòu)設(shè)計依

據(jù)的可靠指標(biāo)稱為目標(biāo)可靠指標(biāo)。

2.1.10隨機(jī)過程stochasticprocesses

隨連續(xù)時間參數(shù)變化的隨機(jī)變量。可用隨機(jī)過程概率模型來

描述。

2.1.11概率分布probabilitydistribution

隨機(jī)變量統(tǒng)計規(guī)律的描述，一般用概率密度函數(shù)或概率分布

函數(shù)表示。

2.1.12統(tǒng)計參數(shù)statisticalparameter

一般指隨機(jī)變量的數(shù)字特征，如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)

等。

2.1.13分位值fractile專用

與隨機(jī)變量分布函數(shù)的某一概率相應(yīng)的變量值。

2.1.14作用代表值representativevalueofactions

結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時，針對不同設(shè)計目的所采用的作用規(guī)

定值，它包括作用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值、頻遇值等。

2.1.15作用效應(yīng)組合combinationforactioneffects

結(jié)構(gòu)上幾種作用分別產(chǎn)生的效應(yīng)的隨機(jī)疊加。

2.1.16幾何參數(shù)附加值additivegeometricalquantity

實(shí)際結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何參數(shù)因與標(biāo)準(zhǔn)值存在偏差而采用

的調(diào)整值。

2.1.17抗人人文庫力resistance

結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，包括承載能力、剛度、

抗裂度等。

2.1.18結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)coefficientforimportanceofstruc-

ture

對不同安全等級的結(jié)構(gòu)，為使其具有規(guī)定的可靠度而采用的

分項(xiàng)系數(shù)。

2.1.19作用效應(yīng)組合系數(shù)coefficientforcombinationofac-

tioneffects

在作用效應(yīng)組合中，由于幾個獨(dú)立可變作用效應(yīng)最不利值同

時出現(xiàn)的概率較小而對作用采用的折減系數(shù)。

2.1.20分項(xiàng)系數(shù)partialsafetyfactor

用概率極限狀態(tài)設(shè)計法設(shè)計時，為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有規(guī)

定的可靠度，而在設(shè)計表達(dá)式中采用的系數(shù)。分為作用分項(xiàng)系數(shù)和

抗力分項(xiàng)系數(shù)兩類。

2.1.21可靠度系數(shù)reliabilitycoeffieient

用概率極限狀態(tài)設(shè)計法設(shè)計時，為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有規(guī)

定的可靠度，而在設(shè)計表達(dá)式中采用的單一綜合系數(shù)。

2.2符號專用

2.2.1結(jié)構(gòu)可靠性有關(guān)符號

Pf——結(jié)構(gòu)的失效概率

Ps——結(jié)構(gòu)可靠度（可靠概率）

R——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力

S——作用效應(yīng)

T——結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期

X1——第i個基本變量

Z——結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)

β——人人文庫結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)

μR——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的平均值

σR——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的標(biāo)準(zhǔn)差

δR——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的變異系數(shù)

μs——作用效應(yīng)的平均值

σs——作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差

δS——作用效應(yīng)的變異系數(shù)

2.2.2作用及作用效應(yīng)有關(guān)符號

F——結(jié)構(gòu)上的作用

G——永久作用

Gk——永久作用標(biāo)準(zhǔn)值

Q——可變作用

Qk——可變作用標(biāo)準(zhǔn)值

Sk——作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)

Sd——作用設(shè)計值效應(yīng)

2.2.3材料、巖土性能和幾何參數(shù)有關(guān)符號

a——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何參數(shù)

ak——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值

ad——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)設(shè)計值

f——結(jié)構(gòu)材料、巖土性能專用

fk——材料、巖土性能標(biāo)準(zhǔn)值

fd——材料、巖土性能設(shè)計值

μf——材料、巖土性能的平均值

δf——材料、巖土性能的變異系數(shù)

△a——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何參數(shù)附加值

μa——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何參數(shù)平均值

δa——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的變異系數(shù)

2.2.4結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計式有關(guān)符號

SGik——人人文庫第i個永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)

SGid——第i個永久作用設(shè)計值的效應(yīng)

SQ1k——含有沖擊系數(shù)的汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)

SQ1d——含有沖擊系數(shù)的汽車荷載設(shè)計值的效應(yīng)

SQJk——除汽車荷載外第j個其他可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)

SQJd——除汽車荷載外第j個其他可變作用設(shè)計值的效應(yīng)

SQik——第i個可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)

γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)

γa——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的分項(xiàng)系數(shù)

γm——作用的分項(xiàng)系數(shù)

γf——結(jié)構(gòu)材料、巖土性能的分項(xiàng)系數(shù)

γGi——第i個永久作用的分項(xiàng)系數(shù)

γQ1——汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù)

γQj——除汽車荷載外第j個其他可變作用的分項(xiàng)系數(shù)

γs——作用效應(yīng)計算模式不定性系數(shù)

γR——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力計算模式不定性系數(shù)

γr——路面結(jié)構(gòu)的可靠度系數(shù)

Ψc——除汽車荷載外，其他可變作用效應(yīng)組合時的組合系數(shù)

Ssd——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值專用

S1d——作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值

Ψ1J——第j個可變作用的頻遇值系數(shù)

Ψ2J——第j個可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)

人人文庫

3極限狀態(tài)設(shè)計原則

3.1一般規(guī)定

3.1.1整體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足

設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時，此特定狀態(tài)為該功能的極限狀

態(tài)。

對結(jié)構(gòu)的各種極限狀態(tài)均應(yīng)有明確的限制或規(guī)定。

3.1.2公路工程結(jié)構(gòu)宜按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀

態(tài)進(jìn)行設(shè)計。這兩種極限狀態(tài)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1承載能力極限狀態(tài)是指對應(yīng)于結(jié)構(gòu)、結(jié)專用構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承

載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)

構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，應(yīng)認(rèn)為超過了承載能力極限狀

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)件或其連接因超過材料強(qiáng)度而破壞，或因過

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)動體系；

4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定。

2正常使用極限狀態(tài)是指對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常

使用或耐久人人文庫性的某項(xiàng)限值的狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀

態(tài)之一時，應(yīng)認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：

1）影響正常使用或外觀的變形；

2）影響正常使用或耐久性的局部損壞；

3）影響正常使用的振動；

4）影響正常使用的其他特定狀態(tài)。

3.1.3公路工程結(jié)構(gòu)宜根據(jù)不同種類的作用及其對結(jié)構(gòu)的影響

和結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件，分為以下三種設(shè)計狀況：

1持久狀況。結(jié)構(gòu)建成后承受自重、車輛荷載等持續(xù)時間很

長的狀況。

2短暫狀況。結(jié)構(gòu)施工過程中承受臨時性作用的狀況。

3偶然狀況。在結(jié)構(gòu)使用過程中偶然出現(xiàn)的狀況。

3.1.4公路工程結(jié)構(gòu)應(yīng)按各自情況確定設(shè)計狀況，并據(jù)此選定極

限狀態(tài)和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計算模式、作用和材料性能設(shè)計值及結(jié)構(gòu)目

標(biāo)可靠指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計。

3.1.5當(dāng)需要考慮偶然設(shè)計狀況時，可僅按承載能力極限狀態(tài)對

主要承重結(jié)構(gòu)采用下列原則之一進(jìn)行設(shè)計或采取防護(hù)措施：

1主要承重結(jié)構(gòu)不致因非主要承重結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞而導(dǎo)致喪

失承載能力；

2允許主要承重結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞，但其專用剩余部分在一段時

間內(nèi)不發(fā)生連續(xù)倒塌。

3.2極限狀態(tài)方程

3.2.1結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)采用下列極限狀態(tài)方程來描述：

式中Xi（i=1,2,……,n）——影響結(jié)構(gòu)的基本變量；

Z或g（·）——結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)。

結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程中的基本變量包括作用、材料和巖土性能、

結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、計算模式不定性等隨機(jī)變量。

極限狀人人文庫態(tài)方程中的若干變量也可組合為作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力

兩個綜合變量，此時極限狀態(tài)方程可表達(dá)為：

式中R——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力；

S——作用的效應(yīng)。

3.2.2結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時應(yīng)符合下列要求：

或

3.3結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)

3.3.1結(jié)構(gòu)不能完成預(yù)定功能的概率稱為失效概率。結(jié)構(gòu)的失效

概率可以下列公式表達(dá)：

結(jié)構(gòu)的可靠度（即可靠概率）Ps與失效概率Pf有以下關(guān)系：

結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β與失效概率Pf有以下關(guān)系：

式中Φ-1（·）——標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的反函數(shù)。

3.3.2結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)應(yīng)根據(jù)基本變量的概率分布

類型和統(tǒng)計參數(shù)進(jìn)行計算。當(dāng)極限狀態(tài)方程僅專用含有作用效應(yīng)和結(jié)

構(gòu)抗力兩個相互獨(dú)立的綜合變量時，結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)

β應(yīng)按下列公式計算：

式中μR、σR——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件綜合抗力的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差；

μs、σS——作用效應(yīng)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。

3.3.3公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)以規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)為依據(jù)。目標(biāo)

可靠指標(biāo)按照“校準(zhǔn)法”并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化原則判斷確定。

按持久狀人人文庫況進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，公路橋梁結(jié)構(gòu)的

目標(biāo)可靠指標(biāo)應(yīng)符合表3.3.3-1的規(guī)定；路面結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指

標(biāo)應(yīng)符合表3.3.3-2的規(guī)定。

當(dāng)有特殊要求時，結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)可不受本條規(guī)定的限

制。

按偶然狀況進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，公路橋梁結(jié)構(gòu)的

目標(biāo)可靠指標(biāo)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

表3.3.3-1公路橋梁結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)

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；脆性破壞系指結(jié)

構(gòu)構(gòu)件無明顯變形或其他預(yù)兆的破壞；

2當(dāng)有充分依據(jù)時，各種材料橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范采用的目標(biāo)可靠指標(biāo)值，可對

本表的規(guī)定值作幅度不超過±0.25的調(diào)整。

表3.3.3-2路面結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)

注：與表中目標(biāo)可靠指標(biāo)安全等級一級、二級、三級相專用應(yīng)的目標(biāo)可靠度，分別為

95%、90%、85%。

3.3.4按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，公路工程結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指

標(biāo)可根據(jù)不同類型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和工程經(jīng)驗(yàn)確定。

人人文庫

4結(jié)構(gòu)上的作用

4.1一般規(guī)定

4.1.1結(jié)構(gòu)上的作用應(yīng)分為直接作用和間接作用。直接作用為直

接施加于結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力；間接作用為引起結(jié)構(gòu)外加變

形或約束變形的地震、基礎(chǔ)變位、溫度和濕度變化、混凝土收縮和

徐變等。直接作用又稱為荷載。

4.1.2結(jié)構(gòu)上的各種作用，若在時間上或空間上可認(rèn)為相互隨機(jī)

獨(dú)立，則每一種作用都可按對結(jié)構(gòu)單獨(dú)的作用分別考慮。若某些作

用是隨機(jī)相關(guān)的，且經(jīng)常以它們的最大值同時出專用現(xiàn)，則可將它們按

一種作用考慮。

4.2作用的分類

4.2.1作用按隨時間變化可分為永久作用、可變作用和偶然作用

三類，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1永久作用。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)量值不隨時間而變化，或其變

化值與平均值比較可忽略不計，包括結(jié)構(gòu)自重、土重和土側(cè)壓力、

混凝土收縮和徐變、水位不變的水壓力、浮力、基礎(chǔ)變位、預(yù)加應(yīng)力

等。

2可變?nèi)巳宋膸熳饔?。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時間而變化，且變化值

與平均值比較不可忽略，包括車輛荷載及其沖擊力、離心力和制動

力、人群荷載、車輛荷載產(chǎn)生的土側(cè)壓力、風(fēng)荷載、溫度和濕度變

化、水位變化的水壓力和冰壓力等。

3偶然作用。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)，其

值很大且持續(xù)時間很短。例如罕遇地震、車輛或船舶撞擊力等。

4.2.2作用按空間位置變化可分為固定作用和自由作用兩類，并

應(yīng)符合下列規(guī)定：

1固定作用。在結(jié)構(gòu)空間上具有固定位置的作用，包括結(jié)構(gòu)

自重、固定設(shè)備自重等。

2自由作用。在結(jié)構(gòu)空間的一定范圍內(nèi)可改變位置的作用，

包括車輛荷載、人群荷載等。

4.2.3作用按對結(jié)構(gòu)的反應(yīng)可分為靜態(tài)作用和動態(tài)作用兩類，并

應(yīng)符合下列規(guī)定：

1靜態(tài)作用。在結(jié)構(gòu)上不產(chǎn)生加速度或產(chǎn)生的加速度可忽略

不計的作用，包括結(jié)構(gòu)自重等。

2動態(tài)作用。在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生不可忽略加速度的作用，包括汽

車荷載、地震等。

4.3作用的隨機(jī)特性和基本設(shè)計專用參數(shù)

4.3.1結(jié)構(gòu)上的可變作用隨時間變化的規(guī)律宜用隨機(jī)過程概率

模型來描述。汽車荷載隨機(jī)過程可模型化為濾過泊松過程或伽馬

——更新過程。其他作用則可采用等時段的矩形波函數(shù)或合適的

其他隨機(jī)過程概率模型。

在結(jié)構(gòu)的概率極限狀態(tài)設(shè)計中，均可將隨機(jī)過程概率模型轉(zhuǎn)

化為隨機(jī)變量概率模型來描述。

4.3.2作用的各種統(tǒng)計參數(shù)和概率分布類型應(yīng)以實(shí)際觀測或試

驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用參數(shù)估計和概率分布假設(shè)檢驗(yàn)方法確定。當(dāng)受

條件限制而統(tǒng)計資料不足時，也可結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)分析判斷確定。

4.3.3結(jié)構(gòu)人人文庫應(yīng)根據(jù)不同極限狀態(tài)的設(shè)計要求，選用不同的作用代

表值。

永久作用G的代表值采用標(biāo)準(zhǔn)值；可變作用的代表值應(yīng)采用

標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值。當(dāng)設(shè)計上有特殊要求時，公路工程各

類結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范尚可規(guī)定作用的其他代表值。

4.3.4結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時應(yīng)采用作用標(biāo)準(zhǔn)值。

4.3.5在一般情況下，結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值可由設(shè)計尺寸與材料重力

密度標(biāo)準(zhǔn)值的乘積計算。對于某些自重變異較大的材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)

件，其自重標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)經(jīng)統(tǒng)計分析并取概率分布的某一分位值確定：

當(dāng)自重增大對結(jié)構(gòu)不利時，取概率分布的高分位值；當(dāng)自重減小對

結(jié)構(gòu)不利時，取概率分布的低分位值。

4.3.6汽車車隊荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可用具有一定壓力強(qiáng)度的分布力

和集中力圖式表示。按該圖式計算的荷載效應(yīng)，應(yīng)與汽車車隊經(jīng)統(tǒng)

計所得的荷載效應(yīng)設(shè)計基準(zhǔn)期最大值概率分布的0.95分位值等

效。

設(shè)計路面結(jié)構(gòu)時，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)軸載作為標(biāo)準(zhǔn)值。

4.3.7結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)下長期效應(yīng)組合設(shè)計時，可變作

用應(yīng)采用準(zhǔn)永久值。其值可根據(jù)作用在足夠長的觀測期內(nèi)達(dá)到或

超過該值的總持續(xù)時間與觀測期的某一比值確定，該比值可取不

大于0.5；或按超過該值的平均跨越率確定。專用

4.3.8結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)下短期效應(yīng)組合設(shè)計時，可變作

用應(yīng)采用頻遇值。其值可根據(jù)作用在足夠長的觀測期內(nèi)達(dá)到或超

過該值的總持續(xù)時間與觀測期的較小比值確定，該比值可取0.05；

或按超過該值的平均跨越率確定。

4.3.9偶然作用的標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)歷史記載、現(xiàn)場觀測和試驗(yàn)，并

結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)經(jīng)綜合分析判斷確定。

4.4作用效應(yīng)及其組合

4.4.1結(jié)構(gòu)對所受作用的反應(yīng)，稱為作用效應(yīng)。作用效應(yīng)應(yīng)包括

由作用產(chǎn)生人人文庫的結(jié)構(gòu)的軸力、彎矩、剪力、扭矩、應(yīng)力、變形、裂縫、位

移等。

4.4.2作用效應(yīng)組合時，可根據(jù)作用的統(tǒng)計規(guī)律近似確定作用效

應(yīng)的統(tǒng)計規(guī)律。汽車車隊荷載效應(yīng)及其統(tǒng)計特征，可在該荷載的統(tǒng)

計基礎(chǔ)上通過計算分析確定。

4.4.3公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)按各種設(shè)計狀況對可能同時產(chǎn)生

的作用效應(yīng)進(jìn)行組合，并取其最不利組合的設(shè)計值。互不相容的作

用，其效應(yīng)不應(yīng)進(jìn)行組合。

多個同時出現(xiàn)的可變作用效應(yīng)可采用塔克斯特拉（Turkstra）

規(guī)則進(jìn)行組合，以確定其在設(shè)計基準(zhǔn)期最大值的統(tǒng)計特征。

4.4.4公路工程結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)各自的

情況選用以下一種或兩種作用效應(yīng)組合：

1基本組合。永久作用的設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)

相組合；

2偶然組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效

應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合；

4.4.5對于持久狀況下承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，當(dāng)有多個可變作

用效應(yīng)參與組合時，應(yīng)根據(jù)可變作用的性質(zhì)和數(shù)量，采用不同的分

項(xiàng)系數(shù)和效應(yīng)組合系數(shù)。

4.4.6公路工程結(jié)構(gòu)當(dāng)需要按正常使用極限狀專用態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)

結(jié)構(gòu)不同的設(shè)計要求，選用以下一種或兩種效應(yīng)組合：

1短期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效

應(yīng)相組合；

2長期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值

效應(yīng)相組合。

人人文庫

5材料與巖土的性能和結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)

5.1材料與巖土的性能

5.1.1材料與巖土的性能系指其強(qiáng)度、彈性模量、變形模量、壓縮

模量、粘聚力、內(nèi)摩擦角等物理力學(xué)性能。各種性能應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)

方法經(jīng)試驗(yàn)確定。

5.1.2材料性能f應(yīng)采用隨機(jī)變量的概率模型來描述。其概率

分布類型和統(tǒng)計參數(shù)應(yīng)以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用參數(shù)估計和概率

分布的假設(shè)檢驗(yàn)方法確定。專用

5.1.3按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法確定的材料性能應(yīng)通過換算系數(shù)或函數(shù)

轉(zhuǎn)換為實(shí)際結(jié)構(gòu)的材料性能。結(jié)構(gòu)中材料性能的不定性，可根據(jù)標(biāo)

準(zhǔn)試驗(yàn)方法確定的材料性能不定性和換算系數(shù)或函數(shù)的不定性經(jīng)

計算確定。

5.1.4材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值fk應(yīng)根據(jù)符合規(guī)定質(zhì)量的材料性能的

概率分布的某一分位值確定。

當(dāng)受條件限制而試驗(yàn)數(shù)據(jù)不足時，材料性能標(biāo)準(zhǔn)值可采用有

關(guān)的規(guī)定值，也可結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)分析判斷確定。

當(dāng)材料性能與時間因素有關(guān)或因環(huán)境條件而變化時，確定材

料性能標(biāo)準(zhǔn)人人文庫值宜考慮這些因素的影響。

5.1.5巖土性能宜根據(jù)現(xiàn)場取樣的試驗(yàn)結(jié)果，用隨機(jī)變量概率模

型來描述。其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)概率分布的某一分位值確定。當(dāng)試驗(yàn)

數(shù)據(jù)不足時，可采用有關(guān)的規(guī)定值。

5.2結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)

5.2.1當(dāng)幾何參數(shù)α的變異對作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的影響不可

忽略時，可采用隨機(jī)變量概率模型來描述。其概率分布類型和統(tǒng)計

參數(shù)應(yīng)以正常生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)幾何尺寸的測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用參數(shù)

估計和概率分布假設(shè)檢驗(yàn)確定。當(dāng)幾何參數(shù)的變異對作用效應(yīng)和

結(jié)構(gòu)抗力的影響可忽略時，可將其作為常量處理。

5.2.2當(dāng)測試數(shù)據(jù)不足時，幾何參數(shù)的概率分布類型可采用正態(tài)

分布，其統(tǒng)計參數(shù)可根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差經(jīng)分析確定。

5.2.3幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值αk應(yīng)采用設(shè)計文件的規(guī)定值。

專用

人人文庫

6結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)

6.0.1結(jié)構(gòu)分析應(yīng)包括確定結(jié)構(gòu)及其連結(jié)中的作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)、

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力和其他性能。

結(jié)構(gòu)分析可采用計算、模型試驗(yàn)或原型試驗(yàn)等方法來完成。

6.0.2結(jié)構(gòu)分析采用的計算模式和基本假定，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)型式、

支承條件、材料性能、作用情況、施工方法等特點(diǎn)，并應(yīng)較確切地描

述結(jié)構(gòu)在所考慮的極限狀態(tài)下的反應(yīng)。

結(jié)構(gòu)可根據(jù)具體情況按一維、二維或三維的計算模型分析。

6.0.3對于承載能力極限狀態(tài)，可根據(jù)材料、專用巖土和結(jié)構(gòu)對作用

的反應(yīng)，采用線性、非線性、塑性或粘彈性理論進(jìn)行分析。

對于正常使用極限狀態(tài)，可采用線性理論，必要時也可采用非

線性理論進(jìn)行分析。

6.0.4當(dāng)結(jié)構(gòu)承受自由作用時，應(yīng)考慮每一作用可能出現(xiàn)的空間

位置，確定作用對結(jié)構(gòu)的最不利布置。

6.0.5當(dāng)結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時，計算模式的不定性可在極限狀

態(tài)方程中引進(jìn)一個或幾個附加的基本變量來反映，其概率分布類

型和統(tǒng)計參數(shù)可通過按計算模式的計算結(jié)果與按精確模式的計算

結(jié)果或試驗(yàn)結(jié)果相比較，經(jīng)統(tǒng)計分析估計，或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)判斷確

定。人人文庫

計算模式不定性亦可在可靠度系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)中反映。

6.0.6若環(huán)境條件對材料或巖土、結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能的影響不

能忽略時，這種影響應(yīng)在結(jié)構(gòu)分析中考慮。

6.0.7結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分可根據(jù)模型試驗(yàn)或原型試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)

計。模型或原型試驗(yàn)應(yīng)接近實(shí)際，所采用的試驗(yàn)和分析方法應(yīng)能正

確地預(yù)測實(shí)際結(jié)構(gòu)的性能。

7極限狀態(tài)設(shè)計方法

7.1一般規(guī)定

7.1.1公路工程結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式，可根據(jù)各類結(jié)構(gòu)的

設(shè)計要求，采用分項(xiàng)系數(shù)模式或可靠度系數(shù)模式表達(dá)。

7.1.2極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式中的各分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)根據(jù)基本變量的

概率分布類型和統(tǒng)計參數(shù)，以及規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)，按優(yōu)化原

則，通過計算分析并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定。

7.1.3結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式中各基本變量應(yīng)采用設(shè)計值。其

值應(yīng)按下列公式計算：專用

1作用的設(shè)計值Fd：

式中Fd——作用的設(shè)計值；

Fk——作用的標(biāo)準(zhǔn)值；

γm——作用的分項(xiàng)系數(shù)。

2結(jié)構(gòu)或構(gòu)件材料、巖土性能的設(shè)計值fd：

式中fd——材料、巖土性能的設(shè)計值；

fk—人人文庫—材料、巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值；

γf——材料、巖土性能的分項(xiàng)系數(shù)。

3幾何參數(shù)的設(shè)計值αd：

式中αd——幾何參數(shù)的設(shè)計值；

αk——幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值；

△α——幾何參數(shù)的附加值。

7.1.4公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，在極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式中可引入結(jié)構(gòu)

重要性系數(shù)，其值按結(jié)構(gòu)安全等級確定。

7.2極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式

7.2.1公路工程結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式應(yīng)按下列

規(guī)定采用：

1作用效應(yīng)基本組合：

或

對于路面結(jié)構(gòu)，可采用下式：專用

式中γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對于公路橋梁，安全等級為一級、

二級、三級時，分別取1.1、1.0、0.9；

γs——作用效應(yīng)計算模式不定性系數(shù)，如已在作用分項(xiàng)系

數(shù)中體現(xiàn)，可取γs=1.0；

γR——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力計算模式不定性系數(shù)，如已在

抗力分項(xiàng)系數(shù)中體現(xiàn)，可取γR=1.0；

γGi——第i個永久作用的分項(xiàng)系數(shù)，對于恒荷載（結(jié)構(gòu)及附

人人文庫加物自重），取γG=1.2;

SG1k、SG1d——第i個永久作用標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值的效應(yīng)；

γQ1——汽車荷載分項(xiàng)系數(shù)，對于公路橋梁，根據(jù)作用效應(yīng)的

組合情況取γQ1=1.4或γQ1=1.1;

SQ1k、SQ1d——含有沖擊系數(shù)的汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值的效應(yīng)；

γQJ——除汽車荷載外第j個其他可變作用的分項(xiàng)系數(shù)；

SQJk、SQjd——除汽車荷載外第j個其他可變作用標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值

的效應(yīng)；

Ψc——除汽車荷載外其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)；

γf——結(jié)構(gòu)材料、巖土性能的分項(xiàng)系數(shù)；

fk、fd——材料、巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；

αk、αd——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；

γr——路面結(jié)構(gòu)的可靠度系數(shù)；

SQ1k——路面結(jié)構(gòu)第i個可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

R（·）——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù)。

2對于作用效應(yīng)的偶然組合，極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式應(yīng)按以下

原則確定：

1）偶然作用取標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)，其分項(xiàng)系數(shù)取1.0;

2）與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工

程經(jīng)驗(yàn)取適當(dāng)?shù)拇碇敌?yīng)；專用

3）設(shè)計表達(dá)式及各項(xiàng)系數(shù)的取值，可按公路工程有關(guān)規(guī)范

的規(guī)定采用。

7.2.2采用分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式的結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，當(dāng)永

久作用效應(yīng)的增大對結(jié)構(gòu)的承載能力有利時，則其荷載分項(xiàng)系數(shù)

γG應(yīng)取不大于1.0，對由結(jié)構(gòu)及附加物自重組成的恒載，可取γG

=0.9。

7.2.3公路工程結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)時，作用效應(yīng)組合設(shè)計

值應(yīng)按下列規(guī)定采用：

1作用人人文庫短期效應(yīng)組合：

式中Ssd——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值；

Ψ1i——第i個可變作用的頻遇值系數(shù)。

2作用長期效應(yīng)組合：

式中S1d——作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值；

Ψ2i——第i個可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)。

專用

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8質(zhì)量管理和控制

8.0.1對公路工程結(jié)構(gòu)必須嚴(yán)格實(shí)施質(zhì)量管理和控制，以保證結(jié)

構(gòu)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)具有規(guī)定的可靠度，達(dá)到預(yù)定的安全性、適用性

和耐久性要求。同時應(yīng)重視保護(hù)環(huán)境，以符合環(huán)保要求。

8.0.2在質(zhì)量管理和控制中應(yīng)及時收集各種質(zhì)量信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)

行統(tǒng)計、分析和判斷，對存在的問題采取措施。

8.0.3公路工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量管理和控制的范圍應(yīng)包括勘察、設(shè)計、

施工、使用和養(yǎng)護(hù)，以及所涉及的材料和制品各有關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、

保證措施和本標(biāo)準(zhǔn)的要求，均應(yīng)在各相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)專用、規(guī)范中作出明確

規(guī)定。

8.0.4對公路工程勘察、設(shè)計的質(zhì)量管理和控制，應(yīng)貫穿于工程

項(xiàng)目可行性研究和各設(shè)計階段，應(yīng)建立明確的責(zé)任制和嚴(yán)格的檢

查校核制度。每個項(xiàng)目均應(yīng)執(zhí)行與技術(shù)業(yè)務(wù)有關(guān)的質(zhì)量管理規(guī)定

或辦法，以保證工程方案經(jīng)濟(jì)合理，方法正確無誤，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確完整，

結(jié)論全面可靠。

8.0.5公路工程結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量應(yīng)通過政府監(jiān)督、社會監(jiān)理和施

工單位自檢的多層次質(zhì)量管理體系予以保證。質(zhì)量管理和控制應(yīng)

符合下列要人人文庫求：

1工程結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量應(yīng)按準(zhǔn)備階段、施工階段和竣工階段

實(shí)行分階段管理和控制。應(yīng)對各階段的合格質(zhì)量水平、控制標(biāo)準(zhǔn)和

具體實(shí)施辦法提出要求，并作經(jīng)常性檢驗(yàn)或合格性驗(yàn)收。

2在施工驗(yàn)收規(guī)范和質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)工程材

料、制品等的合格質(zhì)量水平，應(yīng)以保證結(jié)構(gòu)符合設(shè)計采用的目標(biāo)可

靠指標(biāo)為依據(jù)。

3材料、制品的質(zhì)量檢驗(yàn)，可采用抽樣或全數(shù)檢驗(yàn)的方法。當(dāng)

采用抽樣方法檢驗(yàn)時，其質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按數(shù)理統(tǒng)計的方法制定。

對抽樣辦法、樣本容量、驗(yàn)收批量和驗(yàn)收界限等均應(yīng)有明確的規(guī)

定。當(dāng)采用全數(shù)檢驗(yàn)方法時，應(yīng)規(guī)定符合質(zhì)量要求的特征指標(biāo)和容

許偏差等。

8.0.6結(jié)構(gòu)的使用應(yīng)符合設(shè)計文件給定的使用條件。工程管理部

門應(yīng)對使用狀況進(jìn)行必要的監(jiān)測和檢查。當(dāng)結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用狀況

需超越設(shè)計給定的使用條件時，有關(guān)部門應(yīng)預(yù)先組織進(jìn)行專門驗(yàn)

算和評定。

8.0.7在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)應(yīng)有規(guī)定的檢查和養(yǎng)護(hù)制度，定期對結(jié)構(gòu)

的退化或損壞情況進(jìn)行監(jiān)測。結(jié)構(gòu)不應(yīng)長期存在削弱承載能力和

妨礙正常使用的缺陷。

專用

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本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明

1.為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時區(qū)別對待，對于要求嚴(yán)格程度

不同的用詞說明如下：

1）表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的用詞：

正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴(yán)禁”；

2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞：

正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”；

3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞：

正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；專用

表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞采用“可”。

2.標(biāo)準(zhǔn)中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時，寫法為“應(yīng)符

合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。

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中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

公路工程結(jié)構(gòu)可靠度

設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

GB/T50283—1999

條文說明專用

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目次

1總則…………………（31）

2術(shù)語和符號………………（36）

3極限狀態(tài)設(shè)計原則………（37）

3.1一般規(guī)定………………（37）

3.2極限狀態(tài)方程……………（38）

3.3結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)…………（40）

4結(jié)構(gòu)上的作用……………（55）

4.1一般規(guī)定……專用…………（55）

4.2作用的分類……………（55）

4.3作用的隨機(jī)特性和基本設(shè)計參數(shù)…………（56）

4.4作用效應(yīng)及其組合………（83）

5材料與巖土的性能和結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)…（87）

5.1材料與巖土的性能………（87）

5.2結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)…………（93）

6結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)…………（97）

7極限狀態(tài)設(shè)計方法………（100）

7.1一般規(guī)定………………（100）

7.2極限人人文庫狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式……（118）

8質(zhì)量管理和控制…………（122）

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1總則

1.0.1以往，我國公路工程結(jié)構(gòu)曾采用過多種設(shè)計方法，不論它

們屬于彈性理論的還是非彈性理論的，都把影響結(jié)構(gòu)可靠性的各

種參數(shù)視為確定性的量，結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全系數(shù)一般依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或主

要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定。這些方法統(tǒng)稱為“定值設(shè)計法”。然而，影響結(jié)

構(gòu)可靠性的諸如荷載、材料性能、結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)等因素，無一不是

隨機(jī)變化的不確定的量?！豆饭こ探Y(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（以

下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》）引入了結(jié)構(gòu)可靠性理論，把影響結(jié)構(gòu)可靠性的

各種因素均視為隨機(jī)性變量，以大量調(diào)查實(shí)測專用資料和試驗(yàn)數(shù)據(jù)為

基礎(chǔ)，運(yùn)用統(tǒng)計數(shù)學(xué)的方法，尋求各隨機(jī)性變量的統(tǒng)計規(guī)律，確定

結(jié)構(gòu)的失效概率（或可靠度）來度量結(jié)構(gòu)的可靠性。這種方法可稱

為“可靠度設(shè)計法”。用于結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計也可稱為“概率極限

狀態(tài)設(shè)計法”。制訂《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的一個主要意義就在于它提供的原

則和方法，把我國公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計由長期沿用的、不甚合理的

“定值設(shè)計法”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案怕蕵O限狀態(tài)設(shè)計法”，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)計數(shù)學(xué)的方法。這無疑是設(shè)計思想

和設(shè)計理論的一大進(jìn)步，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更符合客觀實(shí)際情況。

1.0.2本條規(guī)定的適用范圍，僅指結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠指標(biāo)而言。公路

橋梁和路面人人文庫結(jié)構(gòu)（這里指水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面）都曾

經(jīng)進(jìn)行過結(jié)構(gòu)可靠性研究，《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)就

是經(jīng)研究得到的。沒有參與可靠性研究的其他類型的結(jié)構(gòu)，則不能

普遍地適用。作為公路工程結(jié)構(gòu)之一的路基（路堤穩(wěn)定和沉降）也

曾做了可靠性研究，做了大量調(diào)查實(shí)測試驗(yàn)分析工作，求得了結(jié)構(gòu)

的目標(biāo)可靠指標(biāo)。但由于路基屬巖土工程，具有很強(qiáng)的區(qū)域特點(diǎn)，

情況非常復(fù)雜，目前尚很難取得適用于全國的目標(biāo)可靠指標(biāo)值。所

以在《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》審查會上專家意見，暫不列入路基的目標(biāo)可靠指

標(biāo)，作為參考資料寫進(jìn)條文說明中。

除結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)外，本標(biāo)準(zhǔn)在各章節(jié)中所體現(xiàn)的一些

基本原則，例如，結(jié)構(gòu)可靠性的分析方法，極限狀態(tài)設(shè)計原則和表

達(dá)式，結(jié)構(gòu)作用和抗力的有關(guān)規(guī)定，結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)的要求，質(zhì)量

控制準(zhǔn)則等，對于所有公路工程結(jié)構(gòu)都是適用的，也適用于結(jié)構(gòu)的

施工階段及使用階段。這些基本原則對于其他道路工程結(jié)構(gòu)也是

適用的。

1.0.3長期以來，我國公路工程結(jié)構(gòu)即使是同類結(jié)構(gòu)，在一些設(shè)

計原則上也存在不統(tǒng)一的問題，尤其表現(xiàn)在公路橋梁設(shè)計上。例

如：不同材料結(jié)構(gòu)其設(shè)計理論和方法不統(tǒng)一；不同材料結(jié)構(gòu)其荷載

效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)不統(tǒng)一；材料性能代表值的取值原則不

統(tǒng)一；極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式不統(tǒng)一，等等。這就專用給設(shè)計人員的應(yīng)用

和理解造成困難，特別在進(jìn)行不同材料的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計時更是如

此。《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》作為編制公路工程結(jié)構(gòu)規(guī)范的指導(dǎo)性文件，為新一

代規(guī)范制定了一個共同遵守的準(zhǔn)則，使同類規(guī)范多年來未能統(tǒng)一

的諸多問題，可望在《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的基礎(chǔ)上逐步實(shí)現(xiàn)基本統(tǒng)一。這必

將對提高設(shè)計水平和質(zhì)量，促進(jìn)規(guī)范的合理性和先進(jìn)性起到直接

的推動作用。

1.0.4本條給出了結(jié)構(gòu)可靠度的定義。定義中所說的“規(guī)定的時

間”是指結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期；“規(guī)定的條件”是指正常設(shè)計、正常施

工和正常使用，更具體地說是指具備了本章1.0.9條要求的條件，

人為的過失人人文庫在結(jié)構(gòu)可靠度中是不被考慮的；“預(yù)定功能”則隨各類

結(jié)構(gòu)而異，例如對于公路橋梁結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、變形、抗

裂度等；對于路面是指疲勞斷裂或表面最大彎沉和層底最大彎拉

應(yīng)力，總之預(yù)定功能是指結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性，也可統(tǒng)

稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。由此可見，結(jié)構(gòu)可靠度就是度量結(jié)構(gòu)完成預(yù)定

功能的概率。它是建立在統(tǒng)計數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上并經(jīng)計算分析確定的，

能給結(jié)構(gòu)可靠性以統(tǒng)一定量的描述。

1.0.5以可靠性理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計都需有一個確定的

設(shè)計基準(zhǔn)期。例如，在結(jié)構(gòu)可靠度分析中，公路橋梁的可變荷載一

般是按隨機(jī)過程概率模型來描述的，隨機(jī)過程的時間域一般就取

為設(shè)計基準(zhǔn)期；路面結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定的設(shè)計累計標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)

也可視為時間參數(shù)。設(shè)計基準(zhǔn)期只是結(jié)構(gòu)可靠度計算的一個參考

時間坐標(biāo)，可結(jié)合結(jié)構(gòu)使用壽命的要求適當(dāng)選定。但設(shè)計基準(zhǔn)期不

能簡單地理解為結(jié)構(gòu)的使用壽命，兩者是有聯(lián)系而不全等同。當(dāng)結(jié)

構(gòu)的使用年限越過設(shè)計基準(zhǔn)期時，表明它的可靠指標(biāo)將可能低于

目標(biāo)可靠指標(biāo)，而不是結(jié)構(gòu)全部報廢。

公路橋梁的設(shè)計基準(zhǔn)期統(tǒng)一取為100年，這是根據(jù)我國公路

橋梁使用現(xiàn)狀和以往設(shè)計經(jīng)驗(yàn)確定的。國際橋梁的設(shè)計基準(zhǔn)期多

取80～120年，我國取100年也屬適中時域。車輛荷載的統(tǒng)計分析

表明，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)期定為100年時，該荷載效應(yīng)專用最大值分布的0.95

分位值接近于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值。人群荷載也有如

此結(jié)論。這說明公路橋梁設(shè)計基準(zhǔn)期選為100年，就可避免規(guī)范主

要荷載的取值出現(xiàn)過大的變動，對保持今后設(shè)計的連續(xù)性是有利

的。一般認(rèn)為，橋梁的大小和重要程度不同應(yīng)給予不同的設(shè)計基準(zhǔn)

期。但如果給出不同的設(shè)計基準(zhǔn)期，就有不同的荷載統(tǒng)計參數(shù)及其

代表值，這樣不但給統(tǒng)計分析工作和設(shè)計使用帶來麻煩，也增加了

規(guī)范表達(dá)的復(fù)雜性，是不可取的?！督y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》采用了統(tǒng)一的設(shè)計基

準(zhǔn)期，而以不同的結(jié)構(gòu)安全等級去體現(xiàn)不同狀況的橋梁在可靠度

上的差異。

水泥混人人文庫凝土路面的設(shè)計基準(zhǔn)期規(guī)定不大于30年是與現(xiàn)行《公

路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》JTJ012-94相適應(yīng)的。具體地說，高

速公路和一級公路路面確定為30年，相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范按交通等級

劃分的“特重”和“重”的設(shè)計使用年限；二級公路路面取為20年，

則與交通等級“中等”和“輕”的設(shè)計使用年限相對應(yīng)。為了統(tǒng)一起

見，水泥混凝土路面的設(shè)計基準(zhǔn)期由原規(guī)范按交通等級劃分改為

按交通功能等級劃分。

瀝青混凝土路面的設(shè)計基準(zhǔn)期不大于15年也基本沿用現(xiàn)行

的《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTJ014-97設(shè)計年限的規(guī)定，高速公

路和一級公路路面采用15年；二級公路路面采用12年。

1.0.7本條對結(jié)構(gòu)的安全等級做出了規(guī)定。這是為滿足公路工程

結(jié)構(gòu)設(shè)計和現(xiàn)實(shí)需要而首次提出的，表明處于不同情況的同類結(jié)

構(gòu)其可靠度應(yīng)有的差異。

公路橋梁結(jié)構(gòu)按其重要性和跨徑大小及破壞后果的影響程度

劃分為三個安全級別，每一級都有其相應(yīng)的目標(biāo)可靠指標(biāo)。二級用

于大橋、中橋與重要的小橋，它的目標(biāo)可靠指標(biāo)相當(dāng)于按現(xiàn)行規(guī)范

“校準(zhǔn)”的可靠度水平。安全等級一級用于特大橋與重要大橋；三級

用于小橋與涵洞。它們的目標(biāo)可靠指標(biāo)相應(yīng)于100年設(shè)計基準(zhǔn)期

內(nèi)在二級基礎(chǔ)上增加或減小約一個數(shù)量級（其值為0.5）。在設(shè)計

中從結(jié)構(gòu)可靠度的角度考慮，可按現(xiàn)行的《公專用路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

JTJ01-97單孔跨徑判定現(xiàn)實(shí)中的特大橋，大、中、小橋。對于多跨

不等跨橋梁，以其中最大跨徑為準(zhǔn)。設(shè)計工程師也可根據(jù)橋梁的具

體情況，按照自己的經(jīng)驗(yàn)確定安全級別。表1.0.7中冠以“重要”的

大橋和小橋，一般系指高速公路上、城市附近交通繁忙的城郊公路

上以及國防公路上的橋梁。

路面結(jié)構(gòu)的安全等級基本按設(shè)計要求劃分。水泥混凝土路面

分為三個安全等級，與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的在各交通等級作用下計算

荷載疲勞應(yīng)力相對應(yīng)。安全等級一級相應(yīng)于“特重”，用于高速公

路；二級、三級分別對應(yīng)于“重”、“中等”，用于一級公路和二級公

路。瀝青路人人文庫面的安全等級則與現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范計算容許彎沉值的分

級相適應(yīng)。

1.0.9為了確保公路工程結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度，本條規(guī)定了對

結(jié)構(gòu)工程從勘察、設(shè)計、施工直到使用的全過程都要進(jìn)行有效的質(zhì)

量管理和控制，并按本標(biāo)準(zhǔn)第8章的要求對質(zhì)量管理和控制在各

相應(yīng)的規(guī)范中作出具體的規(guī)定。這樣，就能使設(shè)計規(guī)范與其他規(guī)范

得以在《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》統(tǒng)一要求下相互配套，設(shè)計預(yù)期的可靠度可通

過上述的質(zhì)量管理和控制在工程的各個環(huán)節(jié)得到保證。

本條的規(guī)定突出地表明，結(jié)構(gòu)可靠度不是僅對設(shè)計而言，而是

對整體工程全過程而言的。這是它的一個主要特點(diǎn)。

專用

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2術(shù)語和符號

本章僅針對本標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)的術(shù)語和符號作了說明。術(shù)語基本

按出現(xiàn)的先后順序列出；符號則按結(jié)構(gòu)可靠性、作用、材料性能和

幾何參數(shù)等分類列出。有關(guān)公路工程結(jié)構(gòu)專業(yè)性術(shù)語，本標(biāo)準(zhǔn)未予

編入，可參看有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

本章給出的術(shù)語的解釋，只是術(shù)語的概括性涵義，并非國際公

認(rèn)的定義。遇有國際上已定義的術(shù)語，本標(biāo)準(zhǔn)都將其定義列入條文

中，如“結(jié)構(gòu)可靠度”、“極限狀態(tài)”等。對于作為標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容，并

從結(jié)構(gòu)設(shè)計意義上已在標(biāo)準(zhǔn)中加以說明的術(shù)語專用，如有關(guān)三種設(shè)計

狀態(tài)的，有關(guān)作用分類的等，本章均不再重復(fù)列出。

本章給出的對應(yīng)于術(shù)語中文名稱的英文名稱，不是標(biāo)準(zhǔn)化名

稱，僅供引用時參考。

本標(biāo)準(zhǔn)的符號根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采用。當(dāng)現(xiàn)行國家標(biāo)

準(zhǔn)無統(tǒng)一規(guī)定時，則盡量采用國際上通用的符號或現(xiàn)行相近標(biāo)準(zhǔn)

的符號。

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3極限狀態(tài)設(shè)計原則

3.1一般規(guī)定

3.1.2按照本標(biāo)準(zhǔn)第1.0.6條的規(guī)定，公路工程結(jié)構(gòu)必須滿足的

各項(xiàng)功能要求，歸結(jié)起來為結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。前者

屬于承載能力極限狀態(tài)，后兩者統(tǒng)屬于正常使用極限狀態(tài)。承載能

力極限狀態(tài)關(guān)系到結(jié)構(gòu)的破壞和安全問題，例如橋梁結(jié)構(gòu)整體或

局部是否失穩(wěn)，構(gòu)件或連接是否破壞，路面是否疲勞斷裂等，是設(shè)

計必須解決的結(jié)構(gòu)的主要問題。正常使用極限狀態(tài)僅涉及結(jié)構(gòu)的

工作條件和性能