附录Ｆ  可靠性风险管理

F.1  一般规定

F.1.1  最新版国际标准《结构可靠性总原则》(ISO 2394:2015)把“风险”的概念引入到结构可靠性设计中，ISO 2394所指“风险”为所有不良后果的期望值，即定量计算一个事件的所有可能后果与相应概率乘积的总和，是具体的量化计算结果，虽然现在我们还不能具体给出一个事件各种不良后果造成损失的大小，也无法计算“风险”值，但“风险”大小与“可靠度”是一种此消彼长的关系，因此可以对结构可靠性设计的风险水平进行评估分档。本标准首次增加了对结构可靠性设计进行风险评估的要求。

    根据实际情况，将结构可靠性设计风险等级分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个等级，分别对应“低风险”、“较低风险”、“可接受风险”和“不可接受风险”，等级密度划分比较适中；其中C级对应的“可接受风险”等级是结构可靠性设计的最低要求，也是通常要求，结构可靠性设计的风险水平一般达到C级即可。

F.2  可靠性风险等级评估

F.2.1  根据本标准与结构可靠性风险水平有关的因素，选取了９个评估项目，每个评估项目分为I、II、III 、IV个风险水平，结构可靠性设计中每个评估项目必居其一。

F.2.2~ F.2.5  提出结构可靠性设计风险等级评估方法：在审查结构设计图纸时，根据表F.2.1对每个评估项目确定其风险水平（I、II、III 或IV），再根据９个评估项目中各风险水平（I、II、III 或IV）所占比例对结构可靠性设计的风险等级进行评估。

F.3  评估要求

F.3.1  各等级风险高低是相对而言的，除非有特殊要求，一般只要达到Ｃ级即满足结构可靠性设计风险要求。

F.3.2  对评估等级为Ｄ级的建筑结构可靠性设计，表明不符合可靠性设计要求，需要修改设计并进行重新评估，直至满足F.3.1的要求。

附录G  耐久性极限状态设计

G.1  一般规定

G.1.1  确定结构的设计使用年限是耐久性设计的第一步工作。

G.1.2  构件耐久性设计的目标，控制在设计使用年限内不出现耐久性极限状态的标志或限值。

G.1.3  本条提出耐久性设计的四项措施，木材的干燥等措施是典型的保证构件质量的预防性处理措施，构件的涂层等是典型的表面防护措施，特殊环境下可采用阴极保护措施。

G.2  设计使用年限

G.2.3  如某些矿区的建筑物等。

G.3  环境影响种类

G.3.1  建筑结构与其他工程结构最明显的差异就是可以区分室内环境和室外环境。

G.4  耐久性极限状态

G.4.4  组合结构中的劲性配筋的钢构件，可执行Ｇ.4.6条的规定。

G.5  耐久性极限状态设计方法和措施

G.5.2  耐久性的作用效应与构件承载力的作用效应不同，其作用效应是环境影响强度和作用时间跨度与构件抵抗环境影响能力的结合体。对于缺少或者不存在这种规律构配件（如木结构的虫蛀和腐朽），需要采取经验的设计方法。所谓经验的方法就是，从成功的结构中取得经验，从失效的事例中汲取教训。

G.5.6  混凝土结构耐久性设计规范基本采用这种设计方法。在考虑构件抵抗环境影响的能力时，一般不考虑构件装饰层的有利作用，特定情况下可以适当考虑其作用。

G.5.8  环境影响的不定性是指每一固定的时间段环境影响的强度会存在差异，充分考虑其不定性是指要选取最强时间段环境影响的强度作为基准。构件抵抗环境影响能力的不定性是指材料性能的离散性和截面尺寸的施工偏差等。

附录H  结构整体稳固性

H.1  一般规定

H.1.1  结构整体稳固性设计是针对偶然作用的，偶然作用包括爆炸、撞击、火灾、极度腐蚀、设计施工错误和疏忽等。爆炸、撞击等是以荷载的形式直接作用于结构的，而火灾和极度腐蚀是以降低结构的承载力为特征的，虽然同是偶然作用，但作用的方式不同，设计中采用的措施和方法也不同。本附录针对的是爆炸、撞击等偶然荷载引起的结构连续倒塌问题。关于火灾和极度腐蚀，目前已有专门的设计规范，如《建筑设计防火规范》GB 50016、《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045，《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50467、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50045等。设计、施工中的错误和疏忽是一个管理问题，应通过提高设计和施工人员的技术水平和风险意识及加强设计、施工中的检查来解决。

H.1.2  偶然荷载有多种，不同偶然荷载的特性是不同的，对结构的作用方式也是不同的，所以应针对不同的偶然荷载采用不同的整体稳固性设计方法。例如撞击对结构的作用是以点或面接触的形式传递的，作用方向明确；而爆炸是以瞬间爆发气体压力的形式作用于结构的，而且压力是任意方向，气浪过后是短时间的负压。有时不同形式的偶然作用会同时或相继出现，如爆炸引起的局部结构损坏体又在爆炸力的作用下作用于结构的其他部分，气浪和损坏体的撞击几乎是同时产生的，上部楼层阳台在爆炸作用下垮塌跌落对下部楼层的阳台造成撞击作用则是相继作用，这些作用都比单个作用的破坏力大，需考虑其联合影响，但不一定是时间上最大值的叠加，视情况考虑时间差。

H.1.3  本条从偶然作用属性列出了对结构整体稳固性有影响的偶然作用类型，这些都是比较常见的，从风险的角度考虑，在国际标准《结构可靠性总原则》ISO 2394:2015和欧洲规范《结构上的作用—第1-7部分：一般作用—偶然作用》EN 1991-1-7:2006中，将针对这些偶然作用的结构整体稳固性设计称为为风险已知（informed）的设计。此外，欧洲规范EN 1991-1-7:2006中还提供了风险未知的结构整体稳固性设计方法，即虽然不能明确可能的风险源，但直接赋予结构一定的抗连续倒塌能力。

本条列出的第1类偶然作用指的是具有一定客观性质的作用，自然作用决定于自然环境，与人的关系不大；人类活动引起的危险，如煤气爆炸、粉尘爆炸、直升飞机降落等产生的作用与人的操作有关，但主观上不希望发生而客观上不一定能得到控制其发生或控制其发生的强度，在一定程度上也具有客观的属性。第2类偶然作用指的是主观故意进行的破坏和人为制造的恐怖袭击。第3类偶然作用是人的活动过程中的一种表现，与第2类偶然作用不同，非人故意所为，与人的知识结构、工作能力、责任心甚至生理和心理等因素有关，其不利影响可以通过加强学习、明确责任分工、细心检查等措施降低。

H.2  设计原则

H.2.1  如同结构抗震设计中结构选址要避开不利地段一样，避免偶然事件的发生或减轻偶然作用的影响是保持结构整体稳固性最简单、最经济和最有效的方法。例如，对于有泥石流或可能会发生滑坡的地区，结构要避开不稳定山坡或堆积物一定距离；对存放危险品的地方，要根据相关规定将结构建造在安全距离之外。如果不能完全避开危险源或避开距离不符合要求，要采取避免偶然荷载直接作用于结构及减轻结构连续倒塌的措施，例如对可能发生泥石流或滑坡的山坡进行加固处理，对可能遭受撞击的结构采取防护措施等。

H.2.2  概念设计是不进行详细计算、而是通过定性分析和判断选择受力明确、荷载传递路径清晰的结构形式和采取抗连续倒塌措施，需要针对结构所处环境、可能会遭受的偶然作用、结构用途和结构形式等从多方面考虑。如果结构概念设计得当，将会收到事半功倍的效果。如果结构设计方案存在缺陷，即使构构件的承载力再高结构整体也未必具有较高的稳固性，经济上也不一定合理，效果是事倍功半。如同先天有缺陷的儿童，不管花多少钱后天的治疗也难以达到正常儿童的健康水平。

H.2.3  使结构具有较高的冗余度是结构设计的基本原则，对于偶然荷载作用下结构的抗连续倒塌设计更是如此。与一般永久荷载和可变荷载作用下的情况（即持久设计状况）不同，当偶然事件发生时，保证结构完全不发生损坏是不现实的，设计上也是不经济的，而是允许结构在一定范围内发生一定程度的破坏，一方面发生局部破坏使偶然作用的能量会得到释放，另一方面，结构的其他部分得到保护，经过对破坏的局部区域进行修复，结构整体可恢复到初始状态。关键是局部破坏后结构能够保持整体稳定，不致因发生局部破坏而整体倒塌，在这种情况下，结构局部破坏后的荷载替代传递路径是主要问题。

H.2.4  对结构材料和结构构件及连接的变形性能提出了要求。偶然荷载的特点是虽然量值很大，但持续时间非常短，这样只要结构、结构构件及连接具有良好变形能力和延性，通过替代荷载路径实现局部破坏部分承担的荷载向剩余结构转移，从而使结构度过偶然荷载的短暂作用而不倒塌。

H.2.5　关键构件是对保持结构整体稳定性起主要作用的构件，如柱、转换梁等；非关键构件是对保持结构整体稳定性起的作用小的构件，如一般的梁等。设计中需考虑关键构件抵抗偶然作用的能力或对关键构件进行保护。

H.2.6  关键构件能够承受规定的偶然荷载或采取了防护措施就意味着结构满足了整体稳固性要求，因为偶然荷载的随机性很大，超过规定值的可能性依然存在，超过保护措施提供的保护能力的可能性也依然很大，在这种情况下要考虑关键构件失效后的局部破坏问题，控制局部破坏的程度和范围，避免结构发生与起因不成比例的连续倒塌。

H.3  设计方法

H.3.1  一般永久作用和可变作用下结构的设计程序是概念设计、计算分析和构造处理，而在结构整体稳固性设计中，概念设计和构造处理往往比计算分析更为有效和重要。这是因为：①本附录考虑的偶然荷载，如爆炸、撞击，不确定性很大，即使计算方法是精确的，分析结果也未必是准确的，设计采用的荷载值只是一个协议值；②结构的动力反应难以准确计算，特别是结构局部区域进入非线性状态后。有些结构设计本身就难以做到精确的内力计算，例如砌体结构。对于砌体结构，通过设置构造柱和圈梁、加强结构不同区域的联系对于保持结构整体稳固性比计算更有效，

本条所提的结构整体稳固性设计方法是广义概念上的设计方法，只要对保持结构整体稳固性有效，都可以采用。控制事件法属于从源头上降低结构连续倒塌风险的设计方法，例如对于住宅，通过安装天燃气泄露报警器使泄露的天燃气浓度达到临界浓度之前即得到控制，避免爆炸事件的发生；对于有粉尘的工业厂房，通过设计良好的通风系统降低粉尘浓度，避免燃爆事件的发生。抵抗特定荷载法是通过设计使结构或结构构件具有抵抗偶然荷载的能力。替代路径法是通过设计使结构在发生局部破坏后，能够将局部破坏区域的荷载转移到其他完好区域的方法，如对于建筑结构，当因爆炸或撞击底层失去一根柱后，其支撑的梁发生大变形，所承担的重力荷载会部分转移到临近的柱和梁。减轻后果法是通过合理的设计使结构在偶然作用下虽然不能避免发生局部破坏，但局部破坏的范围得到控制从而避免结构整体发生连续倒塌的方法，例如对于住宅，天燃气是影响结构整体稳固性的危险源，如果设计时将厨房布置在靠近外墙的位置，则发生天燃气爆炸事件后，高压气体迅速通过窗口或推开外墙得到释放，主体结构受影响较小；反之，如果厨房布置在靠近房屋中心的位置，当爆炸事件发生后高压气体要从里向外宣泄，内墙、外墙都会发生破坏，还可能影响主体结构承载。另外，从降低燃气爆炸后果的角度考虑，大窗口的墙比小窗口的墙更有利，高压气体容易通过窗口释放而使墙体得到保护。

本条只是列出了几种保持结构整体稳固性的设计方法，设计中还可以根据结构的具体情况采用其他的方法，要充分调动设计人员的主观能动性，几种方法也可同时采用。

H.3.2  本标准4.3.8规定了建筑结构一般永久作用和可变作用下（持久设计状况）的最低可靠度水平，按这一可靠度水平进行设计技术上是可行，经济上也是合理的。由于偶然作用的量值一般很大（偶然设计状况），保证结构具有同一般永久作用和可变作用下可靠度技术上是困难的，经济上往往也是不可行的。考虑到偶然事件发生的概率毕竟很小，绝大部分结构在其设计使用年限内不会遇到偶然事件。所以允许偶然事件发生时结构出现局部破坏，但在结构关键构件失效的情况下，局部破坏的区域仍有一定承载力及将部分荷载转移到剩余结构的能力，同时局部破坏不会引起剩余结构的链式倒塌，不影响结构的整体稳定性。即当偶然事件发生时，结构抗连续倒塌设计的策略之一就是通过牺牲局部利益保全整体利益。

H.3.3  线性静力方法、非线性静力方法和非线性动力方法是复杂程度依次增大、理论上讲计算精度依次增高的结构分析方法。线性静力方法和非线性静力方法不能直接反映偶然作用及瞬间结构体系改变产生的动力效应，动力效应需要专门进行考虑。美国国防部《建筑最低反恐标准》UFC 4-010-03和美国公共事务管理局《新联邦建筑和大型城市工程连续倒塌分析和设计指南》规定，按线性静力方法和非线性静力方法进行分析时，局部破坏后的竖向荷载放大一倍。

试验表明，结构材料性能随加载速度的提高而提高，这对于结构抗连续倒塌是有利的，设计中考虑这一有利影响，减小了为保证结构整体稳固性而额外增加的费用。

H.3.4  本标准3.2.2根据结构破坏后果规定了结构的安全等级。结构因整体稳固性不足而发生连续倒塌的后果的性质是相同的，即人身伤亡、经济损失、社会影响、环境影响等，故采用本标准3.2.2的安全等级对结构进行整体稳固性设计，但如H.3.2条文说明所论述的，偶然状况的结构可靠度水平与持久状况的可靠度水平是不同的。

不管是哪一安全等级的结构，针对整体稳固性进行概念设计和构造处理都是必要的，这是结构整体稳固性设计最基本的原则，也是投入低而效果显著的方法。安全等级为3级的结构属于不重要的结构，倒塌产生的后果不大，只要求进行概念设计和构造处理就能获得必要的抗连续倒塌能力。安全等级为2级的结构属于量大面广的结构，进行概念设计、构造处理并采用线性静力方法进行计算，这样既能够在构造上满足结构抗连续倒塌的要求，设计计算也不复杂，与一般持久状况设计的复杂程度是一致的。安全等级为1级的结构倒塌破坏后果严重，对整体稳固性的要求较高，要求进行概念设计、构造处理和复杂程度不低于线性静力方法的方法进行计算，当线性静力方法不能合理反映结构的非线性特征或动力反应时，再采用非线性静力方法或非线性动力方法进行计算。

H.4  安全管理与评估

H.4.1  除通过设计使结构具备规定的整体稳固性外，在结构使用中进行风险和安全管理也非常重要，如避免在建筑物内存放易燃、易爆物品，提高用户的风险意识，安装易燃、易爆气体泄露监测装置等，建筑物业主和有关管理部门对此都负有责任。

H.4.2　在设计使用年限内，可能需要对结构进行维修或加固。维修或加固一般是针对提高持久设计状况承载力的，但如果将加固支撑设置在易于遭受撞击的位置，当支撑遭撞击失去后，反而会使结构被支撑构件承受突然下沉产生的冲击力。对于结构用途改变的情况，更应予以重视。一方面结构改变用途后其风险源的位置可能与原用途的结构不同，另一方面改变结构体系的加固方式可能会改变结构