H.2  设计原则

H.2.1  结构设计前应分析结构各种潜在的危险源。结构选址应避让各种危险源。对于结构附近可能会出现危险源或结构使用中存在危险源的情况，设计中应考虑采取必要的防控措施，避免或控制偶然事件的发生，或减轻偶然作用的强度。

H.2.2  应对结构进行概念设计，选取对整体稳定有利的结构形式，并采取有效的构造措施。

H.2.3  结构应具有较高的冗余度和明确的多条荷载传递路径，一条荷载传递路径失效后，应具有将荷载传递到其他路径的能力。

H.2.4  结构、结构构件或连接应具有保持结构整体稳定需要的变形能力和延性性能。

H.2.5  结构设计应明确关键构件和非关键构件，关键构件应能承受规定的偶然荷载或采取适当的保护措施。

H.2.6   对于允许发生局部破坏的结构，局部破坏应控制在一定的程度和范围内。

H.3  设计方法

H.3.1   结构整体稳固性设计包括概念设计、构造处理和计算分析，可采用下列方法：

1  控制事件法；

2  抵抗特定荷载法；

3  替代路径法，包括提供拉杆等；

4  减轻后果法；

5  其他方法。

H.3.2  采用抵抗特定荷载法进行设计时，应考虑结构关键构件失效后，受损的结构仍具有保持整体稳固性的能力。

H.3.3   考虑材料性能的线性和非线性、结构几何性能的线性和非线性，结构整体稳固性可采用线性静力方法、非线性静力方法和非线性动力方法进行计算。采用线性静力方法和非线性静力方法进行计算时，应考虑动力效应的影响。结构材料性能可按动态性能考虑。

H.3.4  可按表3.2.2规定的安全等级对结构进行整体稳固性设计。安全等级为三级的结构，可只进行概念设计和构造处理；安全等级为二级的结构，除进行概念设计和构造处理外，可采用线性静力方法进行计算；安全等级为一级的结构，除进行概念设计和构造处理外，可采用线性静力方法进行计算，必要时进行非线性静力方法或非线性动力计算。

H.4  安全管理与评估

H.4.1   结构使用过程中应进行安全管理，控制和避免各种偶然事件的发生或减轻偶然事件对结构整体稳固性的影响。

H.4.2  结构维修、加固不应削弱已有的荷载传递路径，结构用途变更应对结构的整体稳固性重新进行评估。

H.4.3  结构整体稳固性评估可根据不同的目的在结构设计、建造和不同的使用阶段进行。结构整体稳固性评估应包括偶然事件评估和结构抵抗连续倒塌评估。

H.4.4  偶然事件评估应包括可能发生偶然事件的类型、偶然事件可能发生的位置及偶然事件可能的强度或等级，有条件时应采用概率方法进行评估。

H.4.5  结构抗连续倒塌评估可从结构抗连续倒塌的反面进行，包括针对所考虑偶然事件结构发生局部破坏的可能性、破坏的形式、破坏的范围及造成的人员伤亡、经济损失和社会影响。

H.4.6  根据结构不同阶段的整体稳固性评估结果，应对结构采取相应的抗连续倒塌措施。

本标准用词说明

1  为便于在执行本标准条文时区别对待，对执行标准严格程度的用词说明如下：

    1）表示很严格，非这样做不可的用词

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2 ）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

    3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。

表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

  2  标准中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为 “应符合……的规定”或“应按……执行”。  

引用标准目录

1  《建筑抗震设计规范》GB 50011

中华人民共和国国家标准

建筑结构可靠性设计统一标准

条文说明

1  总则

1.0.1  本标准是我国建筑结构领域的一本重要的基础性国家标准，是制定我国建筑结构其他相关标准的基础。本标准对各种材料的建筑结构可靠性设计的基本原则、基本要求和基本方法做出了统一规定，其目的是使设计建造的各种材料的建筑结构能够满足确保人的生命和财产安全并符合国家的技术经济政策的要求。

 “可持续发展”越来越成为各类工程结构发展的主题，根据《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008，本次修订中增加了“使结构符合可持续发展的要求”。

对于建筑结构而言，可持续发展需要考虑经济、环境和社会三个方面的内容：

一、经济方面  应尽量减少从工程的规划、设计、建造、使用、维修直至拆除等各阶段费用的总和，而不是单纯从某一阶段的费用进行衡量。以墙体为例，如仅着眼于降低建造费用而使墙体的保暖性不够，则在使用阶段的采暖费用必然增加，就不符合可持续发展的要求。

二、环境方面  要做到减少原材料和能源的消耗，减少污染。建筑工程对环境的冲击性很大。以建筑结构中大量采用的钢筋混凝土为例，减少对环境冲击的方法有提高水泥、混凝土、钢材的性能和强度，淘汰低性能和强度的材料；提高钢筋混凝土的耐久性；利用粉煤灰等作为水泥的部分替代用品（生产水泥时会大量产生二氧化碳），利用混凝土碎快作为骨料的部分替代用品等。

三、社会方面  要保护使用者的健康和舒适，保护建筑工程的文化价值。可持续发展的最终目标还是发展，建筑结构的性能、功能必须好，能满足使用者日益提高的要求。

为了提高可持续性的应用水平，国际上正在做出努力，例如，国际标准化组织编制的国际标准或技术规程有《房屋建筑的可持续性——总原则》ISO 15392、《房屋建筑的可持续性——建筑工程环境性能评估方法框架》ISO/TS 21931（Sustainability in building construction—Framework for methods of assessment for environmental performance of construction work）等。

1.0.2  本标准的适用范围。本标准作为我国建筑结构领域的一本基础标准，所规定的基本原则、基本要求和基本方法适用于整个结构、组成结构的构件及地基基础的设计；适用于结构的施工阶段和使用阶段；也适用于既有结构的可靠性评定。

1.0.3  我国在建筑结构设计领域积极推广并已得到广泛采用的是以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法，但这并不意味着要排斥其他有效的结构设计方法，采用什么样的结构设计方法，应根据实际条件确定。概率极限状态设计方法需要以大量的统计数据为基础，当不具备这一条件时，建筑结构设计可根据可靠的工程经验或通过必要的试验研究进行，也可继续按传统模式采用容许应力或单一安全系数等经验方法进行。

荷载对结构的影响除了其量值大小外，荷载的离散性对结构的影响也相当大，因而不同的荷载采用不同的分项系数，如永久荷载分项系数较小，风荷载分

项系数较大；另一方面，荷载对地基的影响除了其量值大小外，荷载的持续性对地基的影响也很大。例如对一般的房屋建筑，在整个使用期间，结构自重始终持续作用，因而对地基的变形影响大，而风荷载标准值的取值为平均50年一遇值，因而对地基承载力和变形影响均相对较小，有风组合下的地基容许承载力应该比无风组合下的地基容许承载力大。

基础设计时，如用容许应力方法确定基础底面积，用极限状态方法确定基础厚度及配筋，虽然在基础设计上用了两种方法，但实际上也是可行的。

除上述两种设计方法外，还有单一安全系数方法，如在地基稳定性验算中，要求抗滑力矩与滑动力矩之比大于安全系数K。

钢筋混凝土挡土墙设计是三种设计方法有可能同时应用的一个例子：挡土墙的结构设计采用极限状态法，稳定性（抗倾覆稳定性、抗滑移稳定性）验算采用单一安全系数法，地基承载力计算采用容许应力法。如对结构和地基采用相同的荷载组合和相同的荷载系数，表面上是统一了设计方法，实际上是不正确的。

设计方法虽有上述三种可用，但结构设计仍应采用极限状态法，有条件时采用以概率理论为基础的极限状态法。欧洲规范为极限状态设计方法用于土工设计，使极限状态方法在建筑结构设计中得以全面实施，已经做出努力，在欧洲规范7《土工设计》（Eurocode 7 Geotechnical design）中，专门列出了土工设计状况。在土工设计状况中，各分项系数与持久、短暂设计状况中的分项系数有所不同。本标准因缺乏这方面的研究工作基础，因而本次修订未能对土工设计状况做出明确的表述。

1.0.4～1.0.5  本标准是制定建筑结构荷载规范和各种材料建筑结构设计规范和其他相关标准应遵守的基本准则，但并不能代替它们，如从结构设计看，本标准主要制定了各种材料建筑结构设计所共同面临的各种基本变量（作用、环境影响、材料性能和几何参数）的取值原则、作用组合的规则、作用组合效应的确定方法等，结构设计中各基本变量的具体取值及在各种受力状态下作用效应和结构抗力具体计算方法应由各种材料建筑结构设计规范和其他相关标准作出相应规定。

2  术语、符号

本章的术语和符号主要依据国家标准《工程结构设计基本术语标准》(GB/T 50083-2014)、《工程结构设计通用符号标准》(GB/T 50132-2014)、国际标准《结构可靠性总原则》(ISO2394:2015)和国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》(GB 50153-2008)，并参考欧洲规范《结构设计基础》(EN1990:2002)等。

2.1.2  结构构件

例如，柱、梁、板、基桩等。

2.1.5  设计使用年限

在2000年第279号国务院令颁布的《建设工程质量管理条例》中，规定了基础设施工程、房屋建筑的地基基础工程和主体结构工程的最低保修期限为设计文件规定的该工程的“合理使用年限”；在1998年国际标准ISO 2394:1998《结构可靠性总原则》中，提出了“设计工作年限（design working life）”，其含义与“合理使用年限”相当。

在原国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2001)中，已将“合理使用年限”与“设计工作年限”统一称为“设计使用年限”，并规定建筑结构在超过设计使用年限后，应进行可靠性评估，根据评估结果，采取相应措施，并重新界定其使用年限。

设计使用年限是设计规定的一个时段，在这一规定时段内，结构只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用，完成预定的功能，即建筑结构在正常使用和维护下所应达到的使用年限，如达不到这个年限则意味着在设计、施工、使用与维护的某一或某些环节上出现了非正常情况，应查找原因。所谓“正常维护”包括必要的检测、防护及维修。

2.1.6  设计状况

以房屋建筑为例，建筑结构承受家具和正常人员荷载的状况属持久状况；结构施工时承受堆料荷载的状况属短暂状况；结构遭受火灾、爆炸、撞击等作用的状况属偶然状况；结构遭受地震作用的状况属地震状况。

2.1.11  荷载布置

荷载布置就是布置荷载的位置、大小和方向。只有自由作用有荷载布置的问题，固定作用不存在这个问题。荷载布置通常被称为图形加载。荷载布置的一个最简单例子，如对一根多跨连续梁，有各跨均加载、每隔一跨加载或相邻二跨加载而其余跨均不加载等荷载布置。

2.1.12  荷载工况

荷载工况就是确定荷载组合和每一种荷载组合下的各种荷载布置。假设某一结构设计共有3种荷载组合，荷载组合①有3种荷载布置，组合②有4种荷载布置，组合③有12种荷载布置，则该结构设计共有19种荷载工况。设计时对每一种荷载工况都要按式(8.2.4)计算出荷载效应，结构各截面的荷载效应最不利值就是按式(8.2.4)计算的基本组合的效应设计值。

除有经验、有把握排除对设计不起控制的荷载工况外，对每一种荷载工况均需要进行相应的结构分析。分析的目的是要找到各个截面、各个构件、结构各个部分及整个结构的最不利荷载效应。只要达到这个目的，任何计算过程都是可以的。

当荷载与荷载效应为线性关系时，叠加原理适用，荷载组合可转换为荷载效应叠加，即用式(8.2.4-2)取代式(8.2.4-1)，此时，可先对每一种荷载(的每一种布置)，计算出其荷载效应，然后按式(8.2.4-2)进行荷载效应叠加。

2.1.18  耐久性极限状态

    当环境影响的效应明确时，宜采用耐久性的某项规定限值界定耐久性极限状态，如混凝土结构中钢筋达到锈蚀的碳化深度、临界氯离子浓度等；对无法定量化的状态，可采用耐久性的某项标志界定耐久性极限状态，如钢结构中构件出现锈蚀迹象，砌体结构中构件表面出现冻融损伤，木结构中胶合木结构防潮层丧失防护作用或出现脱胶现象等。

2.1.19  抗力

例如，承载力、刚度、抗裂度及材料的抗劣化能力等。

2.1.20  结构的整体稳固性

结构的整体稳固性系指结构在遭遇偶然事件时，仅产生局部的损坏而不致出现与起因不相称的整体性破坏。

2.1.21  关键构件

    采用国际标准《结构可靠性总原则》(ISO2394:2015)关于“key element”的术语。

2.1.24  可靠度

对于新建结构，“规定的时间”是指设计使用年限。结构的可靠度是对可靠性的定量描述，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。这是从统计数学观点出发的比较科学的定义，因为在各种随机因素的影响下，结构完成预定功能的能力只能用概率来度量。结构可靠度的这一定义，与其他各种从定值观点出发的定义是有本质区别的。

2.1.26  可靠指标

对于新建结构，与可靠度相对应的可靠指标，是指设计使用年限的。

2.1.27  风险

    采用国际标准《结构可靠性总原则》(ISO2394:2015)关于“risk”的术语。

2.1.31  统计参数

例如，平均值、标准差、变异系数等。

2.1.33  名义值

例如，根据物理条件或经验确定的值。

2.1.35  容许应力法

结构或地基规定的容许应力由材料或岩土强度标准值除以某一安全系数得到。

2.1.40  作用效应

例如，内力、变形和裂缝等。

2.1.54  设计基准期

原标准中设计基准期，一是用于可靠指标，指设计基准期的，二是用于可变作用的取值。本标准中设计基准期只用于可变作用的取值。

设计基准期是为确定可变作用的取值而规定的标准时段，它不等同于结构的设计使用年限。设计如需采用不同的设计基准期，则必须相应确定在不同的设计基准期内最大作用的概率分布及其统计参数。

2.1.55~2.1.57  根据组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的定义，它们之间一般存在1关系。

2.1.58  可变作用的伴随值

在作用组合中，伴随主导作用的可变作用值。主导作用：在作用的基本组合中为代表值采用标准值的可变作用；在作用的偶然组合中为偶然作用；在作用的地震组合中为地震作用。

2.1.59  作用代表值

作用代表值包括作用标准值、组合值、频遇值和准永久值，其量值从大到小的排序依次为：作用标准值＞组合值＞频遇值＞准永久值。这四个值的排序不可颠倒，但个别种类的作用，组合值与频遇值可能取相同值。

2.1.61  作用组合（荷载组合）

原标准 GB  50153-92 在术语上都是沿用作用效应组合，在概念上主要强调的是在设计时对不同作用（或荷载）经过合理搭配后，将其在结构上的效应叠加的过程。实际上在结构设计中，当作用与作用效应间为非线性关系时，作用组合时采用简单的线性叠加就不再有效，因此在采用效应叠加时，还必须强调作用与作用效应“可按线性关系考虑”的条件。为此，在不同作用（或荷载）的组合时，不再强调在结构上效应叠加的涵义，而且其组合内容，除考虑它们的合理搭配外，还应包括它们在某种极限状态结构设计表达式中设计值的规定，以保证结构具有必要的可靠度。

2.1.68  一阶线弹性分析~2.1.74  刚性-塑性分析

一阶分析与二阶分析的划分界限在于结构分析时所依据的结构是否已考虑变形。如依据的是初始结构即未变形结构，则是一阶分析；如依据的是已变形结构，则是二阶分析。

事实上结构承受荷载时总是要产生变形的，如变形很小，由结构变形产生的次内力不影响结构的安全性和适用性，则结构分析时可略去变形的影响，根据初始结构的几何形体进行一阶分析，以简化计算工作。

3  基本规定

3.1  基本要求

3.1.1  结构可靠度与结构的使用年限长短有关，本标准所指的结构的可靠度或失效概率，对新建结构，是指设计使用年限的结构可靠度或失效概率，当结构的使用年限超过设计使用年限后，结构的失效概率可能较设计预期值增大。

3.1.2  在建筑结构必须满足的五项功能中，第1、4、5三项是对结构安全性的要求，第2项是对结构适用性的要求，第3项是对结构耐久性的要求，三者可概括为对结构可靠性的要求。

所谓足够的耐久性能，系指结构在规定的工作环境中，在预定时期内，其材料性能的劣化不致导致结构出现不可接受的失效概率。从工程概念上讲，足够的耐久性能就是指在正常维护条件下结构能够正常使用到规定的设计使用年限。

偶然事件发生时，要防止结构出现连续倒塌，保持结构必需的整体稳固性。关于结构整体稳固性的具体要求，详见附录H。

    由于连续倒塌的风险对大多数建筑物而言是低的，因而可以根据结构的重要性采取不同的对策以防止出现结构的连续倒塌：对重要的结构，应采取必要的措施，防止出现结构的连续倒塌；对一般的结构，宜采取适当的措施，防止出现结构的连续倒塌；对于次要的结构，可不考虑结构的连续倒塌问题。

3.1.3～3.1.4  为满足对结构的基本要求，使结构避免或减少可能的损坏，宜采取的若干主要措施。

3.2  安全等级和可靠度

3.2.1  本条为强制性条文。在本标准中，按建筑结构破坏后果的严重性统一划分为三个安全等级，其中，大量的一般结构宜列入中间等级；重要的结构应提高一级；次要的结构可降低一级。至于重要结构与次要结构的划分，则应根据建筑结构的破坏后果，即危及人的生命、造成经济损失、对社会或环境产生影响等的严重程度确定。

3.2.3  同一建筑结构内的各种结构构件宜与结构采用相同的安全等级，但允许对部分结构构件根据其重要程度和综合经济效果进行适当调整。如提高某一结构构件的安全等级所需额外费用很少，又能减轻整个结构的破坏从而大大减少人员伤亡和财物损失，则可将该结构构件的安全等级比整个结构的安全等级提高一级；相反，如某一结构构件的破坏并不影响整个结构或其他结构构件，则可将其安全等级降低一级。

3.2.5～3.2.6  可靠指标的功能主要有两个：其一，是度量结构构件可靠性大小的尺度，对有充分的统计数据的结构构件，其可靠性大小可通过可靠指标度量与比较；其二，目标可靠指标是分项系数法所采用的各分项系数取值的基本依据，为此，不同安全等级和失效模式的可靠指标宜适当拉开档次，参照国内外对规定可靠指标的分级，规定安全等级每相差一级，可靠指标取值宜相差0.5。

3.3  设计使用年限和耐久性

3.3.1  房屋建筑结构取设计基准期为50年，即房屋建筑结构的荷载统计参数是按设计基准期50年确定的。

3.3.2  本条为强制性条文。设计文件中需要标明结构的设计使用年限，而无需标明结构的设计基准期、耐久年限、寿命等。

3.3.3  原标准对结构设计使用年限的规定，仅作个别文字调整。下表是欧洲规范《结构设计基础》EN 1990:2002给出的结构设计使用年限类别的示例：

设计使用年限示例