3.0.1 對于結(jié)構(gòu)的各種極限狀態(tài)，均應(yīng)規(guī)定明確的標(biāo)志及限值。

3.0.2 極限狀態(tài)可分為下列兩類：
1 承載能力極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。
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）整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；
2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞（包括疲勞破壞），或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；
3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系；
4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）；
5）地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）。
2 正常使用極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。
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能的局部損壞（包括裂縫）；
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)。

3.0.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和使用中的環(huán)境條件和影響，區(qū)分下列三種設(shè)計狀況：
1 持久狀況。在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn)，其持續(xù)期很長的狀況。持續(xù)期一般與設(shè)計使用年限為同一數(shù)量級；
2 短暫狀況。在結(jié)構(gòu)施工和使用過程中出現(xiàn)概率較大，而與設(shè)計使用年限相比，持續(xù)期很短的狀況，如施工和維修等；
3 偶然狀況。在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很小，且持續(xù)期很短的狀況，如火災(zāi)、爆炸、撞擊等。
對于不同的設(shè)計狀況，可采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系、可靠度水準(zhǔn)和基本變量等。

3.0.4 建筑結(jié)構(gòu)的三種設(shè)計狀況應(yīng)分別進行下列極限狀態(tài)設(shè)計：
1 對三種設(shè)計狀況，均應(yīng)進行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計；
2 對持久狀況，尚應(yīng)進行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計；
3 對短暫狀況，可根據(jù)需要進行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。

3.0.5 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對所考慮的極限狀態(tài)，應(yīng)采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)的最不利組合：
1 進行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)考慮作用效應(yīng)的基本組合，必要時尚應(yīng)考慮作用效應(yīng)的偶然組合。
2 進行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計目的，分別選用下列作用效應(yīng)的組合：
1）標(biāo)準(zhǔn)組合，主要用于當(dāng)一個極限狀態(tài)被超越時將產(chǎn)生嚴(yán)重的永久性損害的情況；
2）頻遇組合，主要用于當(dāng)一個極限狀態(tài)被超越時將產(chǎn)生局部損害、較大變形或短暫振動等情況；
3）準(zhǔn)永久組合，主要用在當(dāng)長期效應(yīng)是決定性因素時的一些情況。

3.0.6 對偶然狀況，建筑結(jié)構(gòu)可采用下列原則之一按承載能力極限狀態(tài)進行設(shè)計：
1 按作用效應(yīng)的偶然組合進行設(shè)計或采取防護措施，使主要承重結(jié)構(gòu)不致因出現(xiàn)設(shè)計規(guī)定的偶然事件而喪失承載能力；
2 允許主要承重結(jié)構(gòu)因出現(xiàn)設(shè)計規(guī)定的偶然事件而局部破壞，但其剩余部分具有在一段時間內(nèi)不發(fā)生連續(xù)倒塌的可靠度。

3.0.7 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)應(yīng)采用下列極限狀態(tài)方程描述：

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

3.0.9 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度宜采用可靠指標(biāo)度量。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)宜采用考慮基本變量概率分布類型的一次二階矩方法進行計算。

3.0.10 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時采用的可靠指標(biāo)，可根據(jù)對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度分析，并考慮使用經(jīng)驗和經(jīng)濟因素等確定。

3.0.11 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)，不應(yīng)小于表3.0.11的規(guī)定。

3.0.12 結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)，根據(jù)其可逆程度宜取0～1.5。
 

條文說明

3 極限狀態(tài)設(shè)計原則

3.0.2 承載能力極限狀態(tài)可理解為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)揮允許的最大承載功能的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于塑性變形而使其幾何形狀發(fā)生顯著改變，雖未達(dá)到最大承載能力，但已徹底不能使用，也屬于達(dá)到這種極限狀態(tài)。
疲勞破壞是在使用中由于荷載多次重復(fù)作用而達(dá)到的承載能力極限狀態(tài)。
正常使用極限狀態(tài)可理解為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某個限值的狀態(tài)。例如，某些構(gòu)件必須控制變形、裂縫才能滿足使用要求。因過大的變形會造成房屋內(nèi)粉刷層剝落、填充墻和隔斷墻開裂及屋面積水等后果；過大的裂縫會影響結(jié)構(gòu)的耐久性；過大的變形、裂縫也會造成用戶心理上的不安全感。

3.0.3 本條中“環(huán)境”一詞的含義是廣義的，包括結(jié)構(gòu)所受的各種作用。例如，房屋結(jié)構(gòu)承受家具和正常人員荷載的狀況屬持久狀況；結(jié)構(gòu)施工時承受堆料荷載的狀況屬短暫狀況；結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊、罕遇地震等作用的狀況屬偶然狀況。

3.0.5 建筑結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時，必須確定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)的最不利組合。兩類極限狀態(tài)的各種組合，詳見7.0.2和7.0.5條。設(shè)計時應(yīng)針對各種有關(guān)的極限狀態(tài)進行必要的計算或驗算，當(dāng)有實際工程經(jīng)驗時，也可采用構(gòu)造措施來代替驗算。

3.0.6 當(dāng)考慮偶然事件產(chǎn)生的作用時，主要承重結(jié)構(gòu)可僅按承載能力極限狀態(tài)進行設(shè)計，此時采用的結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)可適當(dāng)降低。
由于偶然事件而出現(xiàn)特大的作用時，一般說來，要求結(jié)構(gòu)仍保持完整無缺是不現(xiàn)實的，只能要求結(jié)構(gòu)不致因此而造成與其起因不相稱的破壞后果。譬如，僅由于局部爆炸或撞擊事故，不應(yīng)導(dǎo)致整個建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生災(zāi)難性的連續(xù)倒塌。為此，當(dāng)按承載能力極限狀態(tài)的偶然組合設(shè)計主要承重結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟上不利時，可考慮采用允許結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞而其剩余部分仍具有適當(dāng)可靠度的原則進行設(shè)計。按這種原則設(shè)計時，通常可采取構(gòu)造措施來實現(xiàn)，例如可對結(jié)構(gòu)體系采取有效的超靜定措施，以限制結(jié)構(gòu)因偶然事件而造成破壞的范圍。

3.0.7 基本變量是指極限狀態(tài)方程中所包含的影響結(jié)構(gòu)可靠度的各種物理量。它包括：引起結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)S（內(nèi)力等）的各種作用，如恒荷載、活荷載、地震、溫度變化等，構(gòu)成結(jié)構(gòu)抗力R（強度等）的各種因素，如材料性能、幾何參數(shù)等。分析結(jié)構(gòu)可靠度時，也可將作用效應(yīng)或結(jié)構(gòu)抗力作為綜合的基本變量考慮?；咀兞恳话憧烧J(rèn)為是相互獨立的隨機變量。
極限狀態(tài)方程是當(dāng)結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)時各有關(guān)基本變量的關(guān)系式。當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計問題中僅包含兩個基本變量時，在以基本變量為坐標(biāo)的平面上，極限狀態(tài)方程為直線（線性問題）或曲線（非線性問題）；當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計問題中包含多個基本變量時，在以基本變量為坐標(biāo)的空間中，極限狀態(tài)方程為平面（線性問題）或曲面（非線性問題）。

3.0.8～3.0.9 為了合理地統(tǒng)一我國各類材料結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的結(jié)構(gòu)可靠度和極限狀態(tài)設(shè)計原則，促進結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展，本標(biāo)準(zhǔn)采用了以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，即考慮基本變量概率分布類型的一次二階矩極限狀態(tài)設(shè)計法。在原標(biāo)準(zhǔn)（GBJ 68—84）編制過程中，主要借鑒了歐洲一國際混凝土委員會（CEB）等六個國際組織聯(lián)合組成的“結(jié)構(gòu)安全度聯(lián)合委員會”（JCSS）提出的《結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范國際體系》的第一卷——《對各類結(jié)構(gòu)和各種材料的共同統(tǒng)一規(guī)則》及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）編制的《結(jié)構(gòu)可靠度總原則》（ISO 2394）。美國國家標(biāo)準(zhǔn)局1980年出版的《為美國國家標(biāo)準(zhǔn)A58擬定的基于概率的荷載準(zhǔn)則》和前西德1981年出版的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)安全要求規(guī)程的總原則》（草案）均采用了類似的方法。許多其他歐洲國家也采用這種方法編制了有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)草案。
以往采用的半概率極限狀態(tài)設(shè)計方法，僅在荷載和材料強度的設(shè)計取值上分別考慮了各自的統(tǒng)計變異性，沒有對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度給出科學(xué)的定量描述。這種方法常常使人誤認(rèn)為只要設(shè)計中采用了某一給定安全系數(shù)，結(jié)構(gòu)就能百分之百的可靠，將設(shè)計安全系數(shù)與結(jié)構(gòu)可靠度簡單地等同了起來。而以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法則是以結(jié)構(gòu)失效概率來定義結(jié)構(gòu)可靠度，并以與結(jié)構(gòu)失效概率相對應(yīng)的可靠指標(biāo)β來度量結(jié)構(gòu)可靠度，從而能較好地反映結(jié)構(gòu)可靠度的實質(zhì)，使設(shè)計概念更為科學(xué)和明確。
當(dāng)極限狀態(tài)方程中僅有作用效應(yīng)S和結(jié)構(gòu)抗力R兩個基本變量時，可采用式（3.0.9-1）計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)β。當(dāng)基本變量均按正態(tài)分布時，式（3.0.9-1）可以直接應(yīng)用；當(dāng)基本變量不按正態(tài)分布時，則須將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的當(dāng)量正態(tài)分布，也就是在設(shè)計驗算點處以概率密度函數(shù)值和概率分布函數(shù)值各自相等為條件，求出當(dāng)量正態(tài)分布的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，然后代入式（3.0.9-1）計算。由于設(shè)計驗算點在設(shè)計時往往是待求的，因此就需要從假定設(shè)計驗算點的坐標(biāo)值開始，通過若干次迭代過程，最后得出所需的設(shè)計驗算點和相應(yīng)的統(tǒng)計參數(shù)。利用計算機進行計算是較為簡便的。
在實際工程問題中，僅有作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力兩個基本變量的情況是很少的，一般均為多個基本變量。上述的原則和方法也適用于多個基本變量情況下結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)的計算。

3.0.11 表3.0.11中規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時采用的可靠指標(biāo)，是以建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級時延性破壞的β值3.2作為基準(zhǔn)，其他情況下相應(yīng)增減0.5?？煽恐笜?biāo)β與失效概率運算值p_f的關(guān)系見下表：

表3.0.11中延性破壞是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在破壞前有明顯的變形或其他預(yù)兆；脆性破壞是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在破壞前無明顯的變形或其他預(yù)兆。
表3.0.11中作為基準(zhǔn)的β值，是根據(jù)對20世紀(jì)70年代各類材料結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范校準(zhǔn)所得的結(jié)果，經(jīng)綜合平衡后確定的。本次修訂根據(jù)“可靠度適當(dāng)提高一點”的原則，取消了原標(biāo)準(zhǔn)“可對本表的規(guī)定值作不超過±0.25幅度的調(diào)整”的規(guī)定，因此表3.0.11中規(guī)定的β值是各類材料結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范應(yīng)采用的最低β值。
表3.0.11中規(guī)定的β值是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言的。對于其他部分如連接等，設(shè)計時采用的β值，應(yīng)由各類材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范另作規(guī)定。
目前由于統(tǒng)計資料不夠完備以及結(jié)構(gòu)可靠度分析中引入了近似假定，因此所得的失效概率p_f及相應(yīng)的β尚非實際值。這些值是一種與結(jié)構(gòu)構(gòu)件實際失效概率有一定聯(lián)系的運算值，主要用于對各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度作相對的度量。

3.0.12 為促進房屋使用性能的改善，根據(jù)ISO 2394：1998的建議，結(jié)合國內(nèi)近年來對我國建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)可靠度所做的分析研究成果，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用的可靠度做出了規(guī)定。對于正常使用極限狀態(tài)，其可靠指標(biāo)一般應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用效應(yīng)的可逆程度選?。嚎赡娉潭容^高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件取較低值；可逆程度較低的結(jié)構(gòu)構(gòu)件取較高值，例如ISO 2394：1998規(guī)定，對可逆的正常使用極限狀態(tài)，其可靠指標(biāo)取為0；對不可逆的正常使用極限狀態(tài)，其可靠指標(biāo)取為1.5。
不可逆極限狀態(tài)指產(chǎn)生超越狀態(tài)的作用被移掉后，仍將永久保持超越狀態(tài)的一種極限狀態(tài)；可逆極限狀態(tài)指產(chǎn)生超越狀態(tài)的作用被移掉后，將不再保持超越狀態(tài)的一種極限狀態(tài)。