建筑结构设计中的安全度和可靠度探讨

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1、建筑结构设计中的安全度和可靠度探讨广州智海建筑设计有限公司朱翔来源：《建筑学研究前沿》2012年第12期摘要：安全度是衡量结构设计安全程度的“尺度”，安全度设计经历了极限状态设计法、容许应力设计法、破损阶段设计法等到概率极限状态设计法的重大变化。概率极限状态设计明确了可靠度的概念。由于目前对安全度和可靠度的认识仍存疑议，笔者不惮肤浅，对其中一些观点进行了探讨。关键词：安全度可靠度结构设计建筑结构的安全度，通俗地讲就是度量结构安全程度的尺度。安全度在结构中首先是一个设计概念，通过赋予一定的“安全量”

2、，达到在预定使用期限内满足适用性、安全性和耐久性的要求。安全度的设计经历了极限状态设计法、容许应力设计法、破损阶段设计法等直到概率极限状态设计法的重大变化。概率极限状态设计法明确了可靠度概念，即结构在规定时间和条件下，完成前述预定功能的概率。目前，对安全度仍然存在着一些争议，实际上每逢重大事故发生时都会存在着一些质疑，这也反映了人们希望建筑结构安全可靠的良好愿望。笔者不惮肤浅，也对安全度、可靠度的相关问题进行一些探讨，希望通过切磋辨明事理，有助于设计中合理把握安全度。1安全度和可靠度争议的焦点1.

3、1安全度的观点十几年前，安全度就是结构设计中论争的焦点之一，主要围绕规范标准中的安全度指标是偏低还是适中的，现在结构设计中的主要规范都已修订再版过至少一次以上，但争议并没有停息。下面介绍争论的论点和论据。1.1.1安全度偏低，需要大幅提高安全度比较系统地提出结构规范中安全度偏低观点的是陈肇元教授，他的理由[1]是：⒈构造配筋量偏低。如GBofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",refers

4、partycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember第3页共4页J10-89《混凝土结构设计规范》中规定柱子受压钢筋最小配筋率为0.4%，比前苏联1949年规范的0.5%还要低。比较一下GB50010-2010《混凝土结构设计规范》受

5、压构件纵向钢筋最小配筋率：强度500MPa为0.5%；400MPa为0.55%；300、335MPa为0.6%。⒉载荷设计标准值偏低。如GBJ9-87《建筑结构荷载规范》以恒载标准值G和活载标准值Q组合后的计算值是，美国是，英国，我国荷载设计值比英美低80%。GB50009-1012《建筑结构荷载规范》已有所提高，永久荷载分项系数取1.2，永久荷载控制组合时取1.35；可变载荷分项系数取1.4，标准值大于4工业厂房楼面活载取1.3。⒊材料强度设计值比英美高。混凝土至少高出5%10%，钢筋至少高3%

6、6%。但国外材料检测更严，我国材料实际保证率是偏低的。我国规范中的材料分项系数比英美低，混凝土：中国1.35，英国1.50，美国1.41（受压）；钢筋：中国1.08，英国1.35，美国1.41（受压）。所以，我国结构安全度也偏低。GB50010-2010的混凝土强度设计值已略调低（C50以下）。⒋构件承载力计算公式不精确，使安全度偏低。如GBJ10-89正截面强度计算采用，使附近构件偏于不安全。斜截面抗剪强度也存在众所周知的错误。GB50010-2010已做了修正。支持上述观点的文献不少，如安颖工

7、程师[2]则以宁波跨海大桥断裂事故和宝钢建设中与日方专家就安全度争执的例子作为论据，说明需要大幅提高安全度。1.1.2安全度合适，不需要大幅提高安全度这方面论点和论据主要如下[3]：⒈安全事故与结构安全度无关。举了上世纪50年代结构设计为例，那时混凝土标号只有110140号，施工技术也比较落后，但安全事故很少。北京王府井百货大楼、北京饭店等都经历了唐山地震的考验。GB50011-2010《建筑抗震设计规范》中说明严格按照GB50011-2001规范进行设计、施工和使用的建筑，遭遇汶川大地震且超过设

8、防烈度一度的情况下，达到了抗震设防目标。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topre