4.4.1 結構對所受作用的反應,稱為作用效應。作用效應應包括由作用產(chǎn)生的結構的軸力、彎矩、剪力、扭矩、應力、變形、裂縫、位移等。
4.4.2 作用效應組合時,可根據(jù)作用的統(tǒng)計規(guī)律近似確定作用效應的統(tǒng)計規(guī)律。汽車車隊荷載效應及其統(tǒng)計特征,可在該荷載的統(tǒng)計基礎上通過計算分析確定。
4.4.3 公路工程結構設計時,應按各種設計狀況對可能同時產(chǎn)生的作用效應進行組合,并取其最不利組合的設計值?;ゲ幌嗳莸淖饔?,其效應不應進行組合。
多個同時出現(xiàn)的可變作用效應可采用塔克斯特拉(Turkstra)規(guī)則進行組合,以確定其在設計基準期最大值的統(tǒng)計特征。
4.4.4 公路工程結構按承載能力極限狀態(tài)設計時,應根據(jù)各自的情況選用以下一種或兩種作用效應組合:
1 基本組合。永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應相組合;
2 偶然組合。永久作用標準值效應與可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應相組合;
4.4.5 對于持久狀況下承載能力極限狀態(tài)設計,當有多個可變作用效應參與組合時,應根據(jù)可變作用的性質(zhì)和數(shù)量,采用不同的分項系數(shù)和效應組合系數(shù)。
4.4.6 公路工程結構當需要按正常使用極限狀態(tài)設計時,應根據(jù)結構不同的設計要求,選用以下一種或兩種效應組合:
1 短期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合;
2 長期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應相組合。
條文說明
4.4 作用效應及其組合
4.4.2 作用效應目前還很難直接獲得統(tǒng)計數(shù)據(jù),一般只能從作用的統(tǒng)計分析人手,假定作用與作用效應成線性關系,從作用的統(tǒng)計規(guī)律確定作用效應的統(tǒng)計規(guī)律,提供給作用效應組合和結構可靠性分析時使用。對于理想的靜定結構,材料為各向同性的線彈性體,或在極限狀態(tài)下構件的變形影響可以忽略不計時,作用與作用效應具有簡單的線性關系,兩者的統(tǒng)計規(guī)律是一致的;對于超靜定結構,且其材料為彈塑性體,構件的變形影響不能忽略時,這時作用與作用效應不存在簡單線性關系,上述處理方法會造成一定誤差。
汽車荷載效應,由于它是車重或軸重、車輛間距、軸距等因素的函數(shù),在進行作用效應組合時,本標準采用了汽車荷載實測的各種統(tǒng)計數(shù)據(jù),按常用的各種橋型和跨徑,進行了大量的效應計算,再經(jīng)細致的統(tǒng)計分析,確定汽車荷載效應的統(tǒng)計特征。
4.4.3 結構通常要承受多種可變作用。在進行結構分析與設計時,必須考慮可能同時出現(xiàn)的多種作用的效應組合。
在概率極限狀態(tài)設計理論中,可變作用被模型化為設計基準期[0,T]內(nèi)的隨機過程,效應組合就是把多種參與組合的作用隨機過程進行疊加,尋求其效應和的統(tǒng)計特征。



4.4.4 公路工程結構的承載能力極限狀態(tài)設計,按照可能出現(xiàn)的作用,將其分為兩種作用效應組合,即基本組合和偶然組合。
作用效應的基本組合是指永久作用設計值效應與可變作用設計值效應的組合。這種組合用于結構的常規(guī)設計,是所有公路工程結構都應該考慮的。
作用效應的偶然組合是指永久作用標準值、可變作用代表值和一種偶然作用標準值的效應組合。視具體情況有時也不考慮可變作用效應參與組合。作用效應偶然組合用于結構的特殊情況下的設計,所以不是所有公路工程結構都要采用的。一些結構可只采取構造或其他預防措施;當需要進行設計時,因為偶然作用出現(xiàn)的概率極小,結構可靠度也可大為降低。
4.4.5 本條規(guī)定是針對公路橋梁提出的。按照公路橋梁現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定,作用效應組合有“主要組合”與“附加組合”之分,兩者的設計要求不同,實質(zhì)上可靠度水平是有差異的。作為持久狀況承載能力極限狀態(tài)設計依據(jù)的目標可靠指標,本標準第3.3.3條的規(guī)定值是對現(xiàn)行規(guī)范“主要組合”的“校準”得到的;而對“附加組合”的可靠性分析表明,它的可靠指標比“主要組合”時約低一個數(shù)量級差0.5。為了維持公路橋梁長期沿用的這項設計規(guī)定,尤其不希望材料設計指標總體水平的提高,在本標準既定目標可靠指標的前提下,采取調(diào)整可變作用分項系數(shù)和效應組合系數(shù)的辦法,以適應“附加組合”與“主要組合”在可靠度上的差異。
另一方面,從概率意義上說,當有多個可變作用參與組合時,隨著參與組合的不同作用數(shù)量,其效應組合系數(shù)也是不同的。有關這方面的詳細情況可參見第7.1.2條說明。
4.4.6 在公路工程結構中,對于需要進行正常使用極限狀態(tài)設計的結構,除了考慮作用的短期效應組合外,還需考慮作用的長期效應組合。例如公路橋梁的混凝土結構,由于受混凝土收縮、徐變等長期作用效應的影響,結構構件的抗裂度、裂縫寬度或變形等都將發(fā)生變化。作用的長期效應有可能使結構失效。
從概率意義上講,在可變作用隨機過程中較短持續(xù)時間出現(xiàn)的,有較大的量值;較長持續(xù)時間出現(xiàn)的,其量值必然較小。所以在進行作用短期效應組合和長期效應組合時,可變作用代表值的取值是不同的。前者取為頻遇值;后者取為準永久值。這是《統(tǒng)一標準》給予的正常使用極限狀態(tài)設計的新概念。
公路橋梁現(xiàn)行規(guī)范給出的正常使用極限狀態(tài)設計,以作用的短期效應組合為主,組合中的可變作用一律取最大值,新規(guī)范應按《統(tǒng)一標準》規(guī)定的原則,對正常使用極限狀態(tài)設計提出新的要求。


建筑設計防火規(guī)范 GB5
