（G03-2建筑结构规范）GB50216-2019_铁路工程-结构可靠性设计统一标准.pdf

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1、UDC中 华 人 民 共 和 国 国 家 标，督冒GB 5 0 2 1 6一2 0 1 9铁路工程结构可靠性设计统一标准U n i fi e d s t a n d a r d fo r re l i a b i l i t y d e s i g n o f r a i l w a y s t ruC t u res2 0 1 9 一1 1 一 2 2 发布2 0 2 0一0 6 一0 1 实施中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部国 家 市 场 监 督 管 理 总局联合发布第 1 页 共 132 页中华人民共和国国家标准铁路工程结构可靠性设计统一标准Un i f i e

2、 d s t a n d a r d f o r r e l i a b i l i t y d e s i g n o f r a i l w a y s t r u c t u r e sGB 5 0 2 1 6一2 0 1 9主编部门:国 家 铁 路局批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行 日 期:2 0 2 0 年6 月1日中国计划出版社2 0 1 9 北京第 2 页 共 132 页 中华人民共和国国家标准 铁路工程结构可靠性设计统一标准 GB 5 0 2 1 6 一 2 0 1 9 中国计划出版社出版发行 网址:w w w.i h P r e s s.c o m地址:北京市西城

3、区木择地北里甲11 号国宏大厦 C座3 层 邮政编码:1 0 0 0 3 8 电话:(0 1 0)6 3 9 0 6 4 3 3(发行部)北京市科星印刷有限责任公司印刷 8 5 o m mXl l 6 8 m ml/3 2 4.2 5 印张1 0 6 千字 2 0 2 0 年 4 月第 1 版2 0 2 0 年 4 月第 1 次印刷 统一书号:1 5 5 1 8 2 0 6 1 0 定价:26.00 元 版权所有 侵权必究 侵权举报电话:(0 1 0)6 3 9 0 6 4 0 4如有印装质 量问题，请寄本社 出版部调换第 3 页 共 132 页中华人民共和国住房和城乡建设部公告2 0 1 9

4、年第 3 2 2号 住房和城乡建设部关于发布国家标准 铁路工程结构可靠性设计统一标准 的公告 现批准 铁路工程结构可靠性设计统一标准 为国家标准，编号为 G B 5 0 2 1 6 一2 0 1 9，自2 0 2 0年 6月 1日起实施。其中，第3.2.1、3.3.1 条为强制性条文，必须严格执行。原 铁路工程结构可靠度设计统一标准(G B 5 0 2 1 6 一94)同时废止。本标准在住房和城乡建设部门户网站(w ww.moh 盯d.gov.。n)公开，并 由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部 2 0 1 9年 1 1月 2 2日第 4

5、页 共 132 页月 IJ吕 根据住房和城乡建设部 关 于印发 2 0 1 5 年工程建设标准规范制订、修订计划)的通知(建标 2 0 1 4 1 8 9 号)要求，标准编制组经过广泛调查研究，认真总结经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，对 国家标准 铁路工程结构可靠度设计统一标准 G B 5 0 2 1 6 一94 进行了全面修订。本标准的主要技术 内容是:总则、术语和符号、基本规定、极限状态设计原则、作用及环境影响、材料和岩土 的性能及几何参数、结构分析和试 验辅助设计、分项系数设计方法、可靠性管理及评定等。本标准修订的主要技术内容是:1.适用范围调整为铁路桥涵

6、、隧道、路基、轨道等工程结构和构件的设计及其既有结构的可靠性评定。2.增加了评估使用年限、疲劳极限状态、分位值、特征值、岩土作用、环境影响等术语，删除了脆性破坏、延性破坏、疲劳承载能力极限状态、疲劳正常使用极限状态等常识性或不再使用的术语。3.完善了铁路工程结构 的安全等级划分和设计使用年限，给出了工程结构可靠性水平的设置、耐久性和维护的原则性规定。4.细化和完善了极限状态的分类，明确 了铁路工程结构按承载能力极限状态、正常使用极限状态和疲劳极 限状态进行设计。增加了地震设计 状况 的分类，给出 了基 于可靠指标设 计 的原 则性规定。5.增加了列车竖向作用的相关规定。6.完善了材料性能的取值

7、要求，明确了岩土性能标准值的确定方法。7.增加了试验辅助设计的相关规定。8.增加了铁路桥涵结构列车荷载作用分项系数的取值规定，完善了结构抗力和作用效应设计值的计算式，补充规定了结构重要性系数的取值。9.明确 了全寿命周期 的质量管理，增加第 5 页 共 132 页了既有结构可靠性评定的原则性要求。本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国铁道科学研究院集团有 限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送中国铁道科学研究 院集 团有 限公司(地址:北京市海淀区大柳树路2 号，邮政编码:100 0 81)。本

8、 标 准 主 编 单 位:中国铁道科学研究院集团有限公司 本 标 准 参 编 单 位:中国铁路经济规划研究院有限公司 中铁第一勘察设计院集团有限公司 中国中铁二院工程集团有限责任公司 中国铁路设计集团有限公 司 中铁第四勘察设计院集团有限公司 中铁工程设计咨询集团有限公司 本标准主要起草人员:刘 晓光 潘永杰 张玉玲 徐升桥 周诗广 杨常所 余 鹏 许 国平 王仲锦 林传年 刘 华 杜宝军 费建波 苏 伟 葛建军 高策 高志伟 赵东平 罗一农 孙立 蒋函坷 周勇政 简方梁 陈潇 霍建勋 乔晋飞 本标准主要审查人员:李承根 史志华 薛吉岗 刘燕 杨鹏健 江 成 赵万强 王召枯 李安洪 吴少海 张

9、红旭 周四思 曾长贤 部永杰 杜文山 柳墩利 李纹京 季文玉 杨 剑 宋玉香 杨彦海 范 佳 刘建瑞 吴川 朱尔玉 徐 伟 韩晓强 王伟华 卢朝 辉第 6 页 共 132 页目次1 总则 一”.2 术语和符号 2.1 术语 2.2 符 号3 基本规定 3.1 基本要求 3.2安全等级和可靠度 .，.，.3 3 设计使用年限、耐久性和维护4 极限状态设计原则 4。1 极限状态 4.2 设计状况 。4.3 极限状态设计 。4.4 基于可靠指标的设计5 作用及环境影响，。.5.1 一般规定 .5.2 作用的设计参数 .5.3 列车竖向作用 .。.5.4 环境影响6 材料和岩土的性能及几何参数 6.1

10、 材料和岩土的性能6.2 几何参数7 结构分析和试验辅助设计7.17.2一般规定结构及构件分析模 型(1)(2)(2)(7)(1 1)(1 1)(1 1)(1 3)(1 4)(1 4)(1 5)(1 5)(1 7)(1 8)(1 8)(1 8)(1 9)(21)(2 2)(2 2)(2 3)(2 4)(2 4)(2 5)1第 7 页 共 132 页 7.3 试验辅助设计 。一(25)8 分项系数设计方法 ，(27)8.1 一般规定 (27)8.2 基本变量 的设计值 (27)8.3 承载能力极限状态 。(28)8.4 正常使用极限状态 (3 1)8.5 疲劳极限状态 (32)9 可靠性管理及评

11、定 (35)9，1 可靠性管理 (35)9.2 可靠性评定 (3 5)附录 A结构可靠性分析方法。，(36)附录B 作用参数和概率分布的确定 (44)附录C 质量管理 ，-(48)附录D 既有铁路工程结构的可靠性评定 (51)本标准用词说明 (58)引用标准名录 (59)附:条文说明 (6 1)第 8 页 共 132 页Co n t e n t sG e n e r a l P r o v i s i o n sT e r m s a n d s y mb o ls 2.ITe r ms 2.Z S y mb o l s3 B a s i c r e q u ir e me n t s 3.1

12、 B a s i c p r i n c i p l e s 3.2 S a f e t y e l a s s a n d r e l i a b i l i t y 3.3 D e s i g n w o r k i n g l i f e，d u r a b i l i t y a n d m a i n t e n a n c e4 P r i n c i p l e s o f l i mi t s t a t e s d e s ig n 4.1 Li m i t s t a t e s 4.2 De si g n si t u atfon ”二 ”“.“4.3 L i mi t

13、s t a t e d e s i g n 4.4 D e s i g n m e t h o d s b a s e d o n r e l i a b i l i t y i n d e x5 Ac t i o n so ns t r u c t u r e s a n de n vi ron me n t a l i n f l u e n c e s 一 5.1 G e n e r a l r 明u i r e me n t s 5.2 D e s i g n P a ra m e t e r s o f a c t i o n s 5.3 Tr a i n 1 0 a d 二，。5.

14、4 En v i r o n me n t a l i n f l u e n c e s6 Ma t e r i a l p r o p e r t i e s，g e o t e c h n ic a l p r o p e r t i e s a n d g e o m e t r i c a l p a r a m e t e r s 6.1 Ma t e r i a l a n d g e o t e c h n i c a l P r o p e r t i e s 6.2 G e o me t r i c a l P a r a me t e r s7 S t r u c t u

15、 r a l a n a l y s i s a n dd e s i g n a s s i s t e db yt e s t i n g 7.1 G e n e r a l r e q u i r e me n t s(1)(2)(2)(7)(1 1)(1 1)(1 1)(1 3)(1 4)(1 4)(1 5)(1 5)(1 7)(1 8)(1 8)(1 8)(1 9)(21)(2 2)(2 2)(2 3)(2 4)(2 4)3第 9 页 共 132 页7.27.3S t r u 八 u r a l m o d e l l i n gD e s i g n a s s i s t e d

16、 b y t e s t i n g8 Me t h o d o f p a r t i a l f a c t o r d e s i g n 。8.1 G ener al re quir e m ents ，8.2 D e s i g n v a l u e s o f b a s i c v a r i a b l e s 8.3 Ul t i ma t e l i mi t s t a t e s 8.4 S e r v i c e a b i l i t y l i mi t s t a t e s 8.5 F atigue h mit states “.“.“9 R e l ia

17、b i 1 i t y ma n a g e me n t a n da s s e s s m e n t 9.1 R e l i a b i l i t y m a n a g e me n t 9.2 R eliabili ty assess ment.”“二 A p p e n d i x A Me t h o d o f s t r u c t u r a l r e l i a b i l it y a n a l y s i sA p P e n d i x B D e t e r min a t i o n o n a c t io n s a n d p r o b a b

18、i l i t y di st ri b ution ”“A p p e n dix C Q u al it y ma n a g e m e n t”.“A p p e n d i x D A s s e s s m e n t o f e 元 s t i n g ra i lw a y s t r u c t u r e sE x p l a n a t i o n o f w o r d i n g i n t h i s s t a n d a r dL i s t o f q u o t e d s t a n d a r d sA d d it i o n:E x P la n a

19、 t i o n o f p r o v i s i o n s(2 5)(2 5)(2 7)(2 7)(2 7)(2 8)(3 1)(3 2)(3 5)(3 5)(3 5)(3 6)(4 4)(4 8)(5 1)(5 8)(5 9)(6 1)第 10 页 共 132 页1 总则1.0.1 为统一铁路工程结构可靠性设计的基本原则、基本要求和基本方法，使铁路工程符合可持续发展的要求，并做到安全可靠、技术先进、经济合理、确保质量，制定本标准。1.0.2 本标准适用于铁路桥涵、隧道、路基、轨道等工程结构和构件的设计及其既有结构的可靠性评定。1.0.3 铁路工程结构设计宜采用以概率理论为基础、以分项系

20、数表达的极限状态设计方法;当缺乏统计资料时，可根据可靠 的工程经验或必要的试验研究，采用其他设计方法进行设计。1.0.4 制定铁路工程结构的可靠性设计相关标准时，应符合本标准的规定。1.0.5 铁路工程结构的勘察设计、施工、使用与维护应进行有效的质量管理与控制，使结构满足规定的可靠性要求。1.0.6 铁路工程结构可靠性设计除应符合本标准要求外，尚应符合国家现行有关标准的规定。第 11 页 共 132 页2 术语和符号2.1 术语2.1.1 可靠性r e l i a b i l i t y 结构在规 定 的时 间 内，在规 定 的条件 下，完成 预定 功 能 的能力。2.1.2 可靠度d e g

21、 r e e o f r e l i a b i l i t y 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。2.1.3 失效概率p r o b a b i l i t y o f f a i l u r e 结构在规定 的时间内，在规定的条件下，不能完成预定功能的概率。2.1.4 可靠指标r e l ia b i l i t y i n d e x 度量结构可靠度的 数值指标，可靠指标月 与失效概率尸;的关系为月=一扩(尸:)，其中犷()为标准正态分布函 数的反函 数。2.1.5 设计使用年限d e s i g n w o r k i n g li f e 正常使用和维护条件下，

22、设计规定的结构或构件不需进行大修即可按预定 目的使用的年限。2.1.6 设计基准期d e s i g n r e f e r e n c e p e r i o d 为确定可变作用等的取值而选用的时间参数。2.1.7 评估使用年限a s s e s s e d w o r k i n g l i f e 可靠性评定所预估 的既有结构在规定条 件下可继续使用 的年限。2.1.5 安全等级s a f e t y c l a s s 根据工程结构破坏所产生后果 的严重性划分的具有不同可靠度设置水平的设计等级。2第 12 页 共 132 页2.1.9 设计状况d e s i g n s i t u a

23、 t i o n 代表一定时段内实际情况的一组设计条件，设计应做到在该组条件下结构不超越有关的极限状态。2.1.1 0 极限状态l i m i t s t a t e 结构或构件超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态为该功能的极限状态。2.1.1 1 极限状态方程l i mit s t a t e e q u a t i o n 结构或构件处于极限状态时，各有关基本变量的关系式。2.1.1 2 承载能力极限状态u l t im a t e l i m i t s t a t e 结构或构件达到最大承载力或产生不适于继续承载的变形的状态。2.1.1 3 正常使用极限状态s

24、e r v i c e a b i l i t y l i m i t s t a t e 结构或构 件达到 正常使 用或耐久性 能 的某项 规定 限值 的状态。2.1.1 4 可逆正常使用极限状态r e v e r s ib l e s e r v i c e a b i l i t yl i mi t s t a t e 当产生超越正常使用要求的作用卸除后，该作用产生的超越状态可以恢复的正常使用极限状态。2.1.1 5 不可逆正常使用极限状态i r r e v e r s i b l e s e r v i c e a b i l i t yl i mi t s t a t e 当产生超越

25、正常使用要求的作用卸除后，该作用产生的超越状态不可恢复的正常使用极限状态。2.1.1 6 疲劳极限状态f a t i g u e l i m i t s t a t e 重复荷载作用导致结构或构件失效，不适于继续承载的极 限状态。2.1.1 7 结构重要性系数i mp o r t a n c e f a c t o r o f s t r u c t u r e 根据结构安全等级所规定的对作用效应附加的调整系数。2.1.1 8 基本变量b a s i c v a r ia b l e 代表物理量的一组规定的变量，用于表示作用和环境影响、材 3第 13 页 共 132 页料和岩土的性能以及几何参

26、数的特征。2.1.1 9 功能函数p e r f o r ma n c e f u n c t i o n 关于基本变量 的函数，该 函数表征一种结构功能。2.1.2 0 概率分布p r o b a b i l i t y d is t r i b u t i o n 随机变量取值的统计规律，一般采用概率密度 函数或概率 分布函数表示。2.1.2 1 统计参数s t a t i s t i c a l p a r a me t e r 在概率分布 中用来表示随机变量取值的平均水平和离散程度等的数字特征。2.1.2 2 分位值f r a c t i l e 与随机变量概率分布函数的某一概率对应的

27、值。2.1.2 3 特征值。h a r a c t e r i s t i c v a l u e 用统计方法确定的一定保证率或跨阂率下的值。2.1.2 4 名义值n o min a l v a lu e 用非统计方法确定的值。2.1.2 5 校准法c a l i b r a t i o n m e t h o d 通过对现存结构或构件安全储备的反演分析，确定设计采用的 目 标可靠指标的方法。2.1.2 6 作用a c t i o n 施加在结构上 的集中力或分布力(直接作用，也称为荷载)和引起结构外加变形或约束变形的原因(间接作用)。2.1.2 7 岩土作用g e o t e c h n i

28、c a l a c t i o n 围岩、地基、坡体、地下水或地表水等传递到结构上的作用。2.1.2 8 作用效应e f f e c t o f a c t i o n 作用引起的结构或构件 的反应。2.1.2 9 作用的标准值。h a r a c t e r is t i c v a l u e o f a n a c t i o n 作用的主要代表值，可根据对观测数据的统计、作用的自然界限或工程经验确定。2.1.3 0 可变作用的组合值。o m b in a t i o n v a l u e o f a v a r i a b l e 4第 14 页 共 132 页aC t 1 0fl

29、使组合后的作用效应的超越概率与该作用单独出现时其标准值作用效应的超越概率趋于一致的作用值;或组合后使结构具有规定可靠指标的作用值。可通过组合值系数(沪。(1)对作用标准值的折减来表示。2.1.3 1 可变作用的频遇值f r e q u e n t v a l u e o f a v a r ia b l e a c-t l on 在设计基准期内被超越的总时间占设计基准期的比率较小的作用值;或被超越的频率限制在规定频率 内的作用值。可通过频遇值系数(沪 f 镇1)对作用标准值的折减来表示。2.1.3 2 可变作用的准永久值q u a s i一 p e r ma n e n t v a l u e

30、 o f av a r i a b l e a c t i o n 在设计基准期内被超越的总时间占设计基准期的比率较大的作用值。可通过准永久值系数(沪。(1)对作用标准值的折减来表示。2.1.3 3 作用的代表值r e p r e s e n t a t iv e v a l u e o f a n a c t i o n 极限状态设计所采用的作用值，它可以是作用的标准值、组合值、频遇值或准永久值。2.1.3 4 作用的设计值d e s i g n v a l u。o f a n a c t i o n 作用代表值与作用分项系数的乘积。2.1.3 5 作用组合(荷载组合)c o m b i n

31、 a t i o n o f a c t i o n s(l o a dc o mb i n a t i o n)结构或构件设计时，预计可能同时出现 的几种不 同作用(效应)的集合。2.1.3 6 主导可变作用l e a d i n g v a r i a b l e a c t i o n 在同一作用组合中，作用效应设计值最不利情况下起控制作用的可变作用。2.1。3 7 标准组合。h a r a c t e r i s t i c。o m b i n a t i o n 正常使用极 限状态设计时，采用永久作用标准值、主导可变作 5第 15 页 共 132 页用的标准值和(或)非主导可变作用的

32、组合值 的组合。2.1.3 8 频遇组合f r e q u e n t。o mb in a t i o n 正常使用极限状态设计时，采用永久作用标准值、主导可变作用的频遇值和(或)非主导可变作用的准永久值的组合。2.1.3 9 准永久组合q u a s i一 p e r ma n e n t。o m b i n a t i o n 正常使用极 限状态设计时，采用永久作用的标准值和可变作用的准永久值的组合。2.1.4 0 环境影 响e n v i r o n me n t a l i n f l u e n c e 环境对结构产生的各种机械的、物理的、化学的或生物的不利影响。2.1.4 1 抗力

33、r e s i s t a n c e 结构或构件承受作用效应的能力。2.1.4 2 材料性 能的标准值c h a ra c t e ri s t i。val u e o f a rna t e ri a lP r 0 P e rty 符合规定质量的材料性能概率分布的某一分位值或材料性能的名义值。2.1.4 3 材料性能的设计值d e s i g n v a l u e o f a ma t e r i a l p r o p-e r t y 材料性能的标准值除以材料性能分项系数所得的值。2.1.4 4 几何参数的标准值c h a r a c t e r i s t i c v a l u e

34、 o f a g e o m e t-r i c a l p a r a m e t e r 设计规定的几何参数公称值或几 何参 数概率分布的某一分位值。2.1.4 5 几何参数的设计值d e s i g n v a l u e o f a g e o m e t r i c a l p a-Y al l l et e f 几何参数的标准值增加或减少一个几 何参数的附加量所得的值。2.1.4 6 限值。o n s t r a i n t v a l u e 结构或构件设计时，作为极限状态标志的应力、变形等的约束值。6第 16 页 共 132 页2.1.4 7 疲劳荷载谱f a t ig u e

35、 l o a d s p e c t r u m 反映结构设计使用年限内在指定列车运量条件下，在列车疲劳荷载作用下材料或连接的作用效应和频次的关系，可用表格或直方图表达。2.1.4 8 等效等幅重复应力法m e t h o d o f e q u i v a l e n t。o n s t a n ta m P l i t u d e s t r e s s r a n g e 结构或构件在疲劳检算中，根据线性累积损伤法则或其他适当方法，将变幅重复应力转换为等幅重复应力进行设计的方法。2.1.4 9 极限损伤度法c u m u l a t i v e d a m a g e m e t h o

36、 d 结构或构件在疲劳检算中，根据线性损伤理论，将累积损伤度作为检算内容的设计方法。2.2 符号2.2.1 结构可靠度:尸，结构或构件失效概率的运算值;R结构或构件的抗力;5 结构或构件的作用效应;T设计基准期;二 第 1 种结构的权系数;X 第 1 个基本变量;刀 基 本 变量X 在 分位 概 率为中(入)处的 分 位 值;X 厂 基 本变量X 在 分位 概 率为中(汤 )处的 分 位 值导 数;2结构或构件的功能函数;ax 官 一 基 本 变 量戈的 灵 敏 度 系 数，月 结构或构件的 可靠指 标;压 基 本 变量X;的 分 项 可靠 指 标;a R 抗力的标准差;os 作用效应的标准差

37、;ax、基 本 变 量Xi的 标 准 差。第 17 页 共 132 页2.2.2 作用和作用效应:F作用;F k 作用的标准值;F r 作用的代表值;G永久作用;G k 永久作用的标准值;S G、永 久 作 用 标 准 值 的 效 应;Q可变作用;Q k 可变作用的标准值;Q r 可变作用的代表值;S Q、可 变 作用 标准 值的 效 应;叭可变作用的组合值系数;沪;可变作用的频遇值系数;沪，可变作用的准永久值系数;叭Q k 可变作用的组合值;沪 f Q k 可变作用的频遇值;沪。Q k 可变作用的准永久值。2.2.3 材料性能和几何参数:a 几何参数;anom几何参数的标准值或名义值;f结构

38、材料性能;介结构材料性能f的标准值;占 f 结构材料性能f的变异系数。2.2.4 结构极限状态设计式:a d 几何参数 a的设计值;q设计对结构达到正常使用(如变形、裂缝等)所规定的 相应限值;F d 作用F的设计值;几材料性能f的设计值第 18 页 共 132 页 G d 永久作用 G的设计值;Q d 可变作用 Q的设计值;尺 d 结构抗力R的设计值;S d 作用效应的设计值;A;k 地震作用的标准值;尽。m 结构的目 标可靠指标;yo 结构重要性系数;y，地震作用重要性系数;介 作用的分项系数;ys d 计算模型不定性系数;y m 材料或产品性能的分项系数;介d 抗力模型不定性系数;y M

39、材料或产品性能的分项系数，考虑模型不定性和(或)几何参数偏差等影响;了 L 考虑结构设计使用年限的荷载调整系数;介 抗力分项系数;yc永久作用G的分项系数;y Q 可变作用Q的分项系数;a 几何参数 a的附加量。2.2.5 结构疲劳极限状态验算式:yfa:钢结构疲劳作用分项系数;氏钢结构验算部位等效等幅重复应力幅标准值(计人运 营动力系数、离心力);丙钢结构验算部位疲劳设计强度;faek 钢结构验算部位材料(或构造细节)的等幅疲劳强度 标准值;入:钢结构验算部位材料(或构造细节)的疲劳抗力分项 系数;ycek、yvek、人k 分别为混凝土、预应力钢筋、钢筋的疲劳 9第 19 页 共 132 页

40、 作用分项系数;yc f、外 f、ys;分别为混凝土、预应力钢筋、钢筋的疲劳 抗力分项系数;氏 ek、吓k、彻se k 分别为混凝土结构验算部位的混凝土等 效疲劳应力标准值、预应力钢筋等效疲劳 应力幅标准值、钢筋等效疲劳应力幅标准 值(计人运营动力系数、离心力);fc e k、乙 了 p e k、乙 了 se k 分别为混凝土结构验算部位的混凝土、预 应力钢筋、钢筋的等幅疲劳强度标准值。第 20 页 共 132 页3 基 本 规 定3.1 基 本 要 求3.1.1 铁路工程结构的设计、施工和维护应使其在设计使用年限内以规定的可靠度满足规定的各项功能要求。3.1。2要求:1铁路工程结构应达到规定

41、的可靠性水平，并满足下列功能承受在施工和使用期间可能出现的各种作用，即满足承载能力极限状态或疲劳极限状态要求;2 保持 良好的使用性能，并具有足够 的耐久性能，即满足正常使用极限状态要求;3 发生洪水、非正常撞击、列车脱轨等偶然事件时，结构保持必要的整体稳 固性，不 出现与起因不相称 的破坏后果;发生火 灾时，在规定的时间内可保持足够的承载力。3.1.3 铁路工程结构设计时，应选择适宜的计算模型和合理的基本变量值，并按下列要求采取适 当措施:1 应避免、消除或减少结构可能受到的危害;2 应采用对可能受到的危害反应不敏感的结构类型;3 应采用当单个构件或结构的有限部分被意外移除或结 构出现可接受

42、的局部破坏时，结构其他部分仍能保存 的结构类型;3。1。不宜采用无破坏预兆的结构体系。铁路工程结构的勘察设计、施工、使用与维护等应采取 相月嘴4应 的可靠性管理措施。3.2 安全等级和可靠度3.2.1铁路工程结构的设计 根据结构破坏可能产 生后果的严 重 1l第 21 页 共 132 页程度，应采用表 3.2.1 规定的安全等级。表 3.2.1 铁路工程结构的安全等级安全等级破 坏 后 果一级危及人的生命危险性很大，经济损失很大，社会和环境影响很严重二级危及人的生命危险性大，经济损失大，社会和环境影响严重三级危及人的生命危险性一般.经济损失一般，社会和环境影响一般3。2。2铁路工程结构安全等级

43、应按表 3.2.2 的规定划分。表3.2.2 铁路工程结构安全等级划分专业 一级 跨越大江、大河、山区深谷，且技术复杂、修复困难的特殊结构桥梁或重要桥梁等二级三 级桥梁 一般特大桥、大桥、中 桥、小 桥，涵 洞其他附属结 构或构件隧道 用于施工、通风、排水等临时性辅助坑道路 基 一级、二级之外的其他路基结构轨道 一般隧道、明洞、特大跨度隧道、水下隧道 棚洞 及洞 门.运营或有特殊要求的隧道 服务或防灾通道、泄水洞蒸:薰 薰:蒸工程 及排水结构 桥上道岔区、伸缩调节器 其他正线、到发区正线轨道 线轨道其他站线轨道 注:对于有特殊要求的铁路工程结构，其设计安全等级可根据具体情况确定。3.2.3 铁

44、路工程结构各类构件的安全等级宜与结构的安全等级相同，必要时可对部分构件的安全等级进行调整。3.2.4 可靠性水平的设置应根据结构或构件的安全等级、失效模式和经济因素等确定。3.2.5 有充分的统计数据时，结构或构件的可靠性宜采用可靠指标召 度量。结构或构件设计采用的可靠指标，可根据对现有结构 l 2第 22 页 共 132 页或构件的可靠度分析，并结合使用经验和经济因素等确定。3.2.6 铁路工程结构的破坏类型可分为延性破坏和脆性破坏，其中脆性破坏的可靠度应高于延性破坏的可靠度。3.3 设计使用年限、耐久性和维护3.3.1 铁路工程结构设计 时，应规定结构的设计使用年限。3.3.2 铁路工程结

45、构 设计 使用年 限应按 1 00 年、60 年 和 30 年分级。3.3.3 铁路工程结构设计应考虑环境影响，根据不同环境类别采用相应的结构材料、设计构造、防护措施、施工质量要求等，制定结构在使用期间的定期检修和维护制度，使结构在设计使用年限内满足安全和正常使用 的要求。3.3.4 环境对铁路工程结构耐久性 的影响，可通过工程经验、试验研究、理论计算或综合分析等方法进行评估。3.3.5 环境类别的划分和相应的设计、施工、使用及维护的要求等，应符合国家现行有关标准的规定。第 23 页 共 132 页4 极限状态设计原则4.1 极 限 状 态4.1.1 铁路工程结构应按承载能力极限状态和正常使用

46、极 限状态进行设计。承受重复荷载作用的构件 尚应按疲劳极限状态进行检算。4.1.2 结构或构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态:1 结构、构件或连接超过材料强度，或过度变形不适于继续承载;2 3 4 5 64。1。3结构或结构一部分作为刚体失去平衡;结构体系成为机动体系;结构或构件失稳;地基失去承载能力;影响结构安全的其他特定状态。结构或构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态:1 影响正常使用 的变形;2 影响正常使用或耐久性能的裂缝、局部损坏;3 影响正常使用 和舒适性的振动;4 影响正常使用的其他特定状态。4.1.4 结构或构件在重复荷载累积损伤作用下出现下列

47、状态之一时，应认为超过了疲劳极 限状态:1 影响安全使用的疲劳裂纹;2 影响安全使用的变形。4.1.5 铁路工程结构设计应规定各种极限状态的标志或限值。l 4第 24 页 共 132 页4.1.6 铁路工程结构或构件设计应对不同极限状 态进行计算或验算，并确保结构构造合理。4.1.7 铁路工程结构极限状态可采用以作用效应和抗力等组成的极限状态方程表达。4.2 设 计 状 况4.2.1 铁路工程结构设计应考虑下列设计状况:1 持久设计状况，适用于结构使用时的正常情况，应考虑在设计基准期 内承受的永久作用、列车作用、土压力、风、温度等相对持续时间长的作用;2 短暂设计状况，适用于结构施工、运营、维

48、修时承受的临时性或短暂情况，应考虑恒 载、施工人 员和施工机具、运架设 备等作用;3 偶然设计状况，适用于结构使用的异常情况，应考虑火灾、撞击、脱轨、断轨、落石冲击等作用;4 地震设计状况，适用于结构遭受地震时的情况，应考虑结构在地震作用下的受力分析和结构验算。4.2.2 铁路工程结构设计应根据每种设计状况采用相应的结构体系、可靠性水平、基本变量和作用组合等。4.3 极限状态设计4.3.1 不 同设 计状况 条件下，铁 路工程 结构设 计 应符 合下 列规定:1 对持久设计状况，应进行承载能力和正常使用极限状态设计，必要时进行疲劳极限状态检算;2 对短暂设计状况，应进行承载能力极限状态设计，可

49、根据需要进行正常使用极限状态设计;3 对偶然设计状况，应进行承载能力极限状态设计;4 对地震设计状况，应进行承载能力极限状态设计，可根据 1 5第 25 页 共 132 页工程需要进行正常使用极限状态设计。4.3.2 铁路工程结构承载能力极限状态设计，可根据不同的设计状况采用下列作用组合:1 基本组合，用于持久设计状况或短暂设计状况;2 偶然组合，用于偶然设计状况;3 地震组合，用于地震设计状况。4.3.3 铁路工程结构正常使用极限状态设计，可根据具体情况采用下列组合:1 标准组合，宜用于不可逆正常使用极限状态设计;2 频遇组合，宜用于可逆正常使用极限状态设计;3 准永久组合，宜用于长期效应为

50、决定性因素的正常使用极限状态设计。4.3.4 铁路工程结构设计应满足各种极限状态下最不利作用组合的要求。4.3.5 铁路工程结构极限状态设计应符合下式规定:9(X;，X:，X，)0(4.3.5)式中:9()结构的功能函数;X、(i=1，2，n)基本变量。在进行可靠性分析时，基本变 量应作为随机变量。4.3.6 结构功能函数将作用效应和结构抗力作为综合基本变量时，结构极限状态设计应符合下式规定:9(R，5)=R一 5)0(4.3.6)式中:R结构 的抗力;5结构 的作用效应。4.3.7 铁路工程结构失效概率可按式(4.3.7 一 1)确定，也可根据结构可靠指标召 按式(4.3.7 一 2)计算。