45：BS EN 1990：2002结构设计基础（总则）

欧洲规范欧洲规范 0 结构设计基础结构设计基础 国家标准前言国家标准前言 本英文规范是欧洲规范 EN1990：2002 的官方英文版本，用来替换废除的 DD EN 1990:2002 。 受“建筑和土木工程结构技术委员会 B/525”的委托，英国参与“作用、荷载和设计基础小组 委员会 B/525/1”的筹备工作，负有以下责任： 帮助咨询者理解规范内容； 为国际/欧洲委员会提供规范的解释，修改的建议等方面的咨询，和告知英方利益； 掌握相关国际和欧洲规范的发展，并在英国发行相关的国际和欧洲规范。 EN 规范中的一部分标准可能会被选择作为国家级标准，标准化文本中将会给出其范围及选择 的可能性，并用“注释”标明其具有“国家强制性参数” （NDP）的资格。根据 EN 的建议，NDP 可以是一个系数的特定值、一个特定的水平或等级、一个特定的方法或应用原则。 为使 EN 1990 能在英国应用，国家标准的附件将发布这些 NDP，通过公共协商后，将及时修订 并入英国标准。 小组委员会的组织名单可以向其秘书处申请获得。 相互参照相互参照 本文件提到的英国标准规范的国际或欧洲版本，可以在国际标准对应索引下面的“BSI 目 录”里找到，也可在“BSI 电子目录”或英国标准在网络版通过“搜索”工具搜索到。 本次出版并未声称包含一份合同的所有必须的规定。用户对正确的应用负责。 遵照英国标准规范本身并不意味着免于法律责任。遵照英国标准规范本身并不意味着免于法律责任。 EN 1990 欧洲标准（英文、德文和法文版） 2002 年 4 月 ICS 91.010.30 取代 ENV 1991-1:1994 英文版本 欧洲规范欧洲规范结构设计基础结构设计基础 本欧洲规范于 2001 年 11 月 29 日通过 CEN 审定。 CEN 成员国共同遵循 CEN/CENELEC 内部章程，该准则确保本欧洲标准规范原封不动成为各 国规范而使用。关于国家标准规范的更新清单和参考书目可以通过中央秘书处和 CEN 成员国得到。 本欧洲标准规范有三种官方版本（英文版本，法文版本，德文版本） 。其它 CEN 成员国负责翻 译成本国语言并且上报中央秘书处的其它版本，与官方规定的版本具有同等的地位。 CEN 的成员国有奥地利，比利时，捷克，丹麦，芬兰，法国，德国，希腊，爱尔兰，意大利， 卢森堡，马耳他，荷兰，挪威，葡萄牙，西班牙，瑞典，瑞士，和英国。 I 目录目录 前言 1 欧洲规范计划背景 1 欧洲规范应用的地位和领域 2 执行欧洲规范的国家标准 2 欧洲规范与同类产品技术规范 (ENs 和 ETAs)的联系 3 对 EN 1990 的特别附加信息 3 EN 1990 的国家附件 . 3 第一章 概述 5 1.1 范围 5 1.2 标准参考 5 1.3 假定 5 1.4 原理与应用规则的区别 6 1.5 术语与定义 6 1.5.1 EN 1990 到 EN 1999 中的一般术语 6 1.5.2 与设计相关的特殊术语 8 1.5.3 与作用相关的术语 11 1.5.4 与材料和产品性能相关的术语 14 1.5.5 与几何参数相关的术语 15 1.5.6 与结构分析相关的术语 15 1.6 符号 . 17 第二章 要求 19 2.1 基本要求 . 19 2.2 可靠性管理 . 19 2.3 设计使用寿命 . 21 2.4 耐久性 . 21 2.5 质量管理 . 22 第三章 极限状态设计原理 23 3.1 概述 . 23 3.2 设计状况 . 23 3.3 承载能力极限状态 . 23 3.4 正常使用极限状态 . 24 3.5 极限状态设计 24 第四章 基本可变作用 25 4.1 作用和环境影响 . 25 4.1.1 作用分类 25 4.1.2 作用标准值 25 4.1.3 可变作用的其它代表值 . 26 II 4.1.4 疲劳作用表示法 27 4.1.5 动态作用表示法 27 4.1.6 土工作用 27 4.1.7 环境影响 27 4.2 材料和产品特性 . 27 4.3 几何数据 . 28 第五章 结构分析和试验辅助设计 29 5.1 结构分析 . 29 5.1.1 结构建模 29 5.1.2 静态作用 29 5.1.3 动态作用 29 5.1.4 防火设计 30 5.2 试验辅助设计 30 第六章 分项系数法验算 31 6.1 概述 . 31 6.2 局限性 . 31 6.3 设计值 . 31 6.3.1 作用设计值 31 6.3.2 作用效应设计值 32 6.3.3 材料或产品性能设计值 33 6.3.4 几何参数设计值 33 6.3.5 设计抗力 34 6.4 承载能力极限状态 . 35 6.4.1 概述 35 6.4.2 静力平衡和抗力验算 35 6.4.3 作用组合（不含疲劳验算） 36 6.4.4 作用和作用组合的分项系数 38 6.4.5 材料和产品的分项系数 38 6.5 正常使用极限状态 38 6.5.1 验算 38 6.5.2 正常使用标准 38 6.5.3 作用组合 38 6.5.4 材料分项系数 39 附件 A1 （标准）建筑应用 40 A1.1 应用领域 40 A1.2 作用组合 40 A1.2.1 概述 . 40 A1.2.2 系数值. 40 A1.3 承载能力极限状态 . 41 A1.3.1 持久或短暂设计状况的作用设计值 41 III A1.3.2 偶然和地震设计状况的作用设计值 44 A 1.4 正常使用极限状态 44 A 1.4.1 作用的分项系数 . 44 A 1.4.2 正常使用标准 . 45 A 1.4.3 变形和水平位移 . 45 A1.4.4 振动 . 46 附件 B （标准）建筑工程结构可靠度管理 . 47 B1 应用范围和领域 47 B2 符号 . 47 B3 可靠度划分 47 B3.1 重要性等级 . 47 B3.2 采用 值划分 . 48 B3.3 采用与分项系数相关的方法划分 . 48 B4 设计监理划分 49 B5 施工期检查 49 B6 抗力特性分项系数 49 附件 C (资料)分项系数设计和可靠度分析基础 . 50 C1 应用范围和领域 50 C2 符号 . 50 C3 简介 . 51 C4 可靠度方法综述 51 C5 可靠度指标 . 52 C6 可靠度指标 的目标值 . 53 C7 设计值验算方法 . 54 C8 欧洲规范中可靠度验算格式 56 C9 EN 1990 中的分项系数 . 56 C10 0系数 57 附件 D （资料）试验辅助设计 59 D1 应用范围和领域 . 59 D2 符号 . 59 D3 试验类型 . 60 D4 试验计划 . 61 D5 设计值的推导 . 62 D6 统计学评估的一般原则 . 63 D7 单个性能的统计测定 . 64 D7.1 概述 64 D7.2 由标准值评估 64 D7.3 ULS 验算设计值的直接评估 . 65 D8 抗力模型的统计测定 . 66 D8.1 概述 66 IV D8.2 标准计算程序（方法(a)） 66 D8.3 标准计算程序（方法(b)） 70 D8.4 附加先验知识的运用 71 参考文献 73 BSI英国标准协会 74 前言前言 本规范（EN1990：2002）由 CEN/TC250“结构欧洲规范”技术委员会所编写，其秘书处由 BSI 管理。 通过同等规格的出版和认可，欧洲规范最迟将于 2002 年 10 月被给予国家规范的地位，与之相 冲突的国家规范最迟于 2010 年 3 月被废止。 本规范取代 ENV1991-1：1994。 CEN/TC250 对所有结构欧洲规范负责。 依据 CEN/CENELEC 国际惯例，下列国家的国家标准组织统一使用此欧洲规范：澳大利亚、比 利时、捷克斯洛伐克、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、马耳他、 荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。 欧洲规范计划背景欧洲规范计划背景 1975 年，基于条约第 95 条款，欧洲共同体委员会决议通过一个建设领域的行动计划，该计划 的目的是消除行业技术障碍和相容技术规格。 在这个行动计划中，委员会首先做的是为建设工程设计建立了一套技术协调准则，第一阶段， 大部分成员国需将本准则作为国家准则的另一选择，最终替换它们。 在 15 年里，委员会在一个代表成员国指导委员会的帮助下，指导了欧洲规范计划的发展，从 而导致二十世纪八十年代第一个欧洲规范的产生。 1989 年，委员会和 EU 与 EFTA 的成员国决定，在委员会与 CEN 达成的一项协议 1的基础上， 通过一系列的委任将欧洲规范的编制和出版转交给 CEN,以提供给他们一个未来的欧洲规范（EN） 。 这个联合实际上给欧洲规范提供了所有理事会的指示和/或委员会关于欧洲规范的决定的支持（例 如，理事会关于建设产品的指示 89/106/EEC -CPD-和理事会关于公共工程和服务的指示 93/37/EEC，92/50/EEC，89/440/EEC 还有同效的 EFTA 指示，所有这些都是为了建立内部市场而发 出的） 。 结构欧洲规范包括下列规范（通常由部分编号组成） ： EN1990 欧洲规范： 结构设计基础 EN1991 欧洲规范 1： 结构作用 EN1992 欧洲规范 2： 混凝土结构设计 EN1993 欧洲规范 3： 钢结构设计 EN1994 欧洲规范 4： 钢混复合结构设计 EN1995 欧洲规范 5： 木结构设计 EN1996 欧洲规范 6： 圬工结构设计 EN1997 欧洲规范 7： 岩土设计 1欧洲共同体委员会与欧洲规范委员会（CEN）之间达成的协议，内容关于建筑和土木工程设计的 欧洲规范的工作（BC/CEN/03/89） 。 2 EN1998 欧洲规范 8： 抗震结构设计 EN1999 欧洲规范 9： 铝结构设计 欧洲规范标准认可成员国管理机构的职责，而且保障他们在国家层次决定与调整安全问题相关 值的权力，同时这在各个国家又不尽相同。 欧洲规范应用的地位和领域欧洲规范应用的地位和领域 出于下列目的，EU 和 EFTA 的成员国把欧洲规范作为参考文件： ? 作为一个方法去证明房屋和土木工程达到了委员会指示 89/106/EEC 的基本要求，特 别是基本要求 N1机械耐久性和稳定性，和基本要求 N2防火安全； ? 作为一个建设工程和与之相关的工程服务详细合同的基础； ? 作为一个建筑产品兼容的技术规格草拟框架（ENs 和 ETAs） 。 就我们所关注的建设工程本身，欧洲规范与 CPD 第 12 条款的相关解释文件 2有直接联系，虽 然他们与相容的产品标准 3 有不同的性能。因此，欧洲规范技术方面的工作需要给予适当的考虑， 可通过 CEN 技术委员会和/或 EOTA 产品标准工作组把欧洲规范的技术规格完全统一来实现。 欧洲规范标准提供日常使用的整个结构和产品构件的传统和创新性能设计的一般结构设计准 则。不包含不寻常形式的建设和设计条件，此种情况需要设计者的专业考虑。 执行欧洲规范的国家标准执行欧洲规范的国家标准 执行欧洲规范的国家标准将包括 CEN 出版的欧洲规范的全部文本（包括所有附件） ，可能被冠 上一个国家扉页和国家前言，最后可能还有一个国家附件。 国家附件可能只包含一些参数信息，这些参数是欧洲规范预留由国家选择的，即国家强制性参 数（NDP） ，将被用于国家所关注的建筑和土木工程建设设计当中，例如： ? 欧洲规范中给出的可供选择的值和/或级别， ? 欧洲规范中仅给出一个符号的使用值， ? 国家特殊数据（地理、气候等） ，例如，降雪量分布图， ? 欧洲规范中给出的可替换程序， 还可能包括： ? 资料性附件应用的决定， ? 辅助用户应用欧洲规范的不相矛盾的补充性资料的参考。 2依据 CPD 第 3.3 条款，为了建立基本要求和相容的 ENs 和 ETAGs 的委托之间的必要联系，在解释文件中应该给基 本要求以具体形式。 3 依据 CPD 第 12 条款，解释文件应该： a) 根据需要，通过统一技术名词、技术基础、指示级别或水平给每个基本要求以具体的形式； b)提供相关技术规格的要求级别或水平的指示方法，例如，工程设计的计算方法和技术准则等； c)为欧洲技术批案相容规范和指导的建立提供参考，欧洲规范实际上在 ER1 和 ER2 部分领域扮演了相似的角色。 3 欧洲规范与同类产品技术规范欧洲规范与同类产品技术规范 (ENs 和和 ETAs) 的联系的联系 建筑产品同类技术规范和工程 4 技术准则之间需要达成一致。而且，所有参考欧洲规范的、与 建筑产品 CE 标志相关的信息应明确指出已考虑哪些国家强制性参数。 对对 EN 1990 的特别附加信息的特别附加信息 EN 1990 描述了结构安全性、适用性、耐久性的原理和要求。它基于分项系数法的极限状态概 念。 对于新结构的设计，EN 1990 将与欧洲规范 EN 1991 至 EN 1999 联合应用。 EN 1990 还给出了与安全性、适用性、耐久性相关的结构可靠性的指导： 对于 EN 1991 至 EN 1999 没有涉及的设计案例（其它没有被定义的作用和结构，其它材料） ； 作为 CEN TCs 关于其它结构问题的参考文件。 EN 1990 将用于： 草拟关于结构设计和相关产品、试验及执行标准的委员会； 客户（例如，表述他们对于可靠性级别和耐久性的特殊要求） ； 设计者和建设者； 相关协会。 对于在欧洲规范 EN 1991 至 EN 1999 范围之外的结构设计，EN 1990 可以作为其指导文件，用 来： 评价其它作用和它们的组合； 模拟材料和结构性能； 评估可靠性形式数值。 分项系数和其它可靠性参数的数值被推荐作为基础值，以提供可接受的可靠性水平。这些值的 选用假定具备合适的工艺水平和质量管理水平。 EN 1990 被其它 CEN/TCs 用作基础文件时， 采取同 样的值。 EN 1990 的国家附件的国家附件 本规范给出了可供选择的程序、 值和推荐级别， 用注释指出国家选择的所在。 因此， 执行 EN 1990 的国家规范应该有一个国家附件，包括所有国家强制性参数，它们被用于相关国家建设的建筑和土 木工程设计当中。 4见 CPD 的条款 3.3 和条款 12，还有 ID 1 的 4.2，4.3.1 和 5.2。 4 EN 1990 所允许的国家选择有： A1.1(1) A1.2.1 (1) A1.2.2(表 A1.1) A1.3.1(1) (表 A1.2(A)到(C) A1.3.1(5) A1.3.2(表 A1.3) A1.4.2(2) 5 第一章第一章 概述概述 1.1 范围范围 (1) EN 1990 建立了结构安全性、适用性和耐久性的原理和要求，描述了结构设计和校核的基础， 给出了结构可靠性相关方面的规则。 (2) EN 1990 与 EN 1991 至 EN 1999 联合使用于建筑和土木工程的结构设计，包括地质情况、结构 防火设计，地震、施工及临时结构状况。 注释：特殊工程设计（例如，核能设施、大坝等等） ，可能需要 EN 1990 到 EN 1999 规范之外的其他规定。 (3) EN 1990 适用于材料和作用超出 EN 1990 到 EN 1999 范围的其它结构设计。 (4) EN 1990 适用于已有建筑的结构评估， 适用于修复和变更设计， 也适用于对结构用途变化的评估。 注释：根据需要可适当附加或修改规定。 1.2 标准参考标准参考 本欧洲规范配合有其它出版物中过期的、未过期的参考资料和规定。这些被引用的标准参考被放在 文章中合适的位置，其出处罗列其后。对于过期的参考资料，只有当其修正或校订过才能应用于本 欧洲规范标准中。对于未过期参考资料，使用相关的最近一期（包括修正） 。 注释：本规范作为欧洲准规范发行，规范条文引用下列已出版的或准备出版的欧洲规范： EN 1991 欧洲规范 1： 结构作用 EN 1992 欧洲规范 2： 混凝土结构设计 EN 1993 欧洲规范 3： 钢结构设计 EN 1994 欧洲规范 4： 钢与混凝土组合结构设计 EN 1995 欧洲规范 5： 木结构设计 EN 1996 欧洲规范 6： 圬工结构设计 EN 1997 欧洲规范 7： 岩土设计 EN 1998 欧洲规范 8： 结构抗震设计 EN 1999 欧洲规范 9： 铝结构设计 1.3 假定假定 (1) 认为采用“原理和应用规则”的设计满足 EN 1990 到 EN 1999 提出的假定（见第二章） 。 (2) EN 1990 的一般假定： 由有经验的合格的工程师选择结构体系和完成结构设计； 由具备相应技能和经验的专业人员进行施工； 在施工期间提供充分的监理和质量控制，即在设计室、工厂、车间、施工现场； 6 使用的建筑材料和产品满足 EN 1990、EN1991 到 EN1999、相关施工规范、相关材料和产品 规格的要求； 结构得到充分的养护； 结构在设计假定范围内使用。 注释：可能存在上述假定需要补充的情况。 1.4 原理与应用规则的区别原理与应用规则的区别 (1) EN1990 中依据单个条款的符号标记区分原理原理和应用规则应用规则。 (2) 原理原理包括： 没有备选项的一般陈述和定义； 不允许有备选项的必要条件和分析模型，除非有特殊规定； (3) 原理原理由字母 P 跟随段落编号来标识。 (4) 应用规则应用规则一般是指遵循原理且满足其要求的被公认的规则。 (5) 允许使用与 EN1990 给出的工程应用规则应用规则不同的备选设计规则，如果备选规则符合相关原理而 且也同样满足欧洲规范要求的结构安全性、适用性和耐久性。 注释：如果一个备选设计规则取代了一个应用规则应用规则，那么设计结果尽管也符合 EN1990 中的原理，但不能声称 完全符合 EN1990。当使用 EN1990 列于产品标准附件 Z 或 ETAG 的性质时，备选设计规则的使用可能得不到 CE 标 志的认可。 (6) 在 EN1990 中，应用规则应用规则用带括号的数字来标识，比如本条款。 1.5 术语与定义术语与定义 注释：本欧洲规范的术语和定义引自 ISO 2394、ISO 3898、ISO 8930、ISO 8402。 1.5.1 EN 1990 到到 EN 1999 中的一般术语中的一般术语 1.5.1.1 建筑工程建筑工程 指被建造的所有工程或施工操作的结果。 注释：本定义引自 ISO 6707-1。该术语包括建筑和土木工程，指全部建筑工程包括结构的、非结构的及土工部 分。 1.5.1.2 建筑和土木工程类型建筑和土木工程类型 指标明其指定用途的建筑工程类型，如住房、挡土墙、工业建筑、路桥。 7 1.5.1.3 建筑种类建筑种类 指主要结构材料的标识，如钢筋混凝土结构、钢结构、木结构、圬工结构、钢与混凝土组合结构。 1.5.1.4 建筑方法建筑方法 指将被使用的施工方法，如现浇、预制、悬臂施工。 1.5.1.5 建筑材料建筑材料 指建筑工程中使用的材料，如，混凝土、钢材、木材、砖石。 1.5.1.6 结构结构 指设计用来承受荷载并提供足够刚度的各部件的组合。 1.5.1.7 结构构件结构构件 指一个结构物理上可区分的部分，如柱、梁、板、桩基础。 1.5.1.8 结构形态结构形态 指结构构件的排列。 注释：结构类型是指，例如，框架，悬索桥。 1.5.1.9 结构体系结构体系 指一个建筑或土木工程的承载构件及其共同作用的方式。 1.5.1.10 结构模型结构模型 指用于分析、设计、验算的理想化结构系统。 8 1.5.1.11 施工施工 指为了工程竣工所进行的所有活动，包括采购、检测及相关的文件编制。 注释：本术语涵盖现场工程；也可包括非现场构件制作和后续的现场安装。 1.5.2 与设计相关的特殊术语与设计相关的特殊术语 1.5.2.1 设计标准设计标准 指描述各个极限状态满足条件的定量公式。 1.5.2.2 设计状况设计状况 指表现某时间段内发生的真实状况的一些物理状况。此时间段内，设计要证明未超出相关的极限状 态。 1.5.2.3 短暂设计状况短暂设计状况 指在比结构设计使用寿命短得多的时间段内有较高的发生几率的相关设计状况。 注释：短暂设计状况与结构的使用或所处的临时情况有关，例如，施工或修复阶段。 1.5.2.4 持久设计状况持久设计状况 指和结构设计使用寿命一样长的时间段内的相关设计状况。 注释：通常是指结构的正常使用状态。 1.5.2.5 偶然设计状况偶然设计状况 指包含结构例外情况的设计状况，如火灾、爆炸、撞击或局部破坏。 1.5.2.6 防火设计防火设计 指在火灾状况下结构满足防火要求的设计。 9 1.5.2.7 地震设计状况地震设计状况 指遭遇地震的例外设计状况。 1.5.2.8 设计使用寿命设计使用寿命 指一个假定的时间段，在此期间，结构或其一部分通过预期的维护，但不需要大的维修，能用于其 指定的目的。 1.5.2.9 危险危险 指 EN 1990 到 EN 1999 中定义的不寻常和严重的事件，例如，异常作用或环境影响，强度或抗力不 足，或与指定尺寸的偏移过量。 1.5.2.10 荷载布置荷载布置 指某一自由作用的位置、大小和方向的认定。 1.5.2.11 荷载组合荷载组合 指为了特别验算，与固定可变作用和永久作用共同考虑的各种相容的荷载布置，变形和缺陷。 1.5.2.12 极限状态极限状态 指某一状态，超过此状态时，结构不再能满足相关的设计标准。 1.5.2.13 承载能力极限状态承载能力极限状态 指与结构坍塌或其它类似的破坏形式相关联的状态。 注释：它们基本达到结构或构件的最大承载能力。 1.5.2.14 正常使用极限状态正常使用极限状态 超过此状态时，结构或构件不能满足正常使用要求。 10 1.5.2.14.1 不可逆正常使用极限状态不可逆正常使用极限状态 正常使用极限状态中，不在作用时，其产生的超过规定使用要求的一些结果依然存在。 1.5.2.14.2 可逆正常使用极限状态可逆正常使用极限状态 正常使用极限状态中，不在作用时，其产生的超过规定使用要求的结果完全消失。 1.5.2.14.3 正常使用标准正常使用标准 正常使用极限状态的设计标准。 1.5.2.15 抗力抗力 结构构件或组件或其横截面承受作用而不发生机械破坏的能力，如抗弯、抗压曲、抗拉。 1.5.2.16 强度强度 材料显示抵抗作用的能力的机械性能，通常用应力单位表示。 1.5.2.17 可靠度可靠度 结构或构件满足设计指定要求（包括设计使用寿命）的能力。可靠度通常以概率表示。 注释：可靠度涵盖了结构的安全性、适用性和耐久性。 1.5.2.18 可靠度微分法可靠度微分法 考虑所有可预计的破坏结果及施工工程成本，提供对用于建设施工工程的资源进行社会经济学最优 化的方法。 1.5.2.19 基本变量基本变量 规定的一组变量，用来表示那些描述作用、环境影响、几何量和材料性质包括土的性质的物理量。 11 1.5.2.20 养护养护 为使结构满足可靠性要求，在结构使用寿命期间采取的一系列措施。 注释：在偶发事件或地震之后采取的恢复措施一般不在养护的范围之内。 1.5.2.21 修复修复 为保持或恢复结构的功能而采取的措施，它不在养护的定义范围之内。 1.5.2.22 公称值公称值 由非统计资料（如已获得的经验或物理状态）确定的值。 1.5.3 与作用相关的术语与作用相关的术语 1.5.3.1 作用（作用（F） a) 施加在结构上的一组力（荷载） （直接作用） ； b) 由温度变化、湿度变化、不均匀沉降或地震等引起的强迫位移或加速度（间接作用） 。 1.5.3.2 作用效应（作用效应（E） 作用(或作用效应)在结构构件上的效应（例如，内力、矩、应力、应变） ，或在整个结构上的效应（例 如，挠度、扭转） 。 1.5.3.3 永久作用（永久作用（G） 作用在整个基准期内，其大小随时间的变化量可以忽略或总在同一方向上变化（单调递增或递减） 直到达到极限值。 1.5.3.4 可变作用（可变作用（Q） 作用大小随时间的变化量既不可忽略也不是单调变化。 12 1.5.3.5 偶然作用（偶然作用（A） 通常是持续时间很短但其值很大的作用。在结构设计使用寿命中，在给定的结构上不一定出现的作 用。 注释 1：除非采取合适的方法，否则预计在很多情况下偶然作用可导致严重的后果。 注释 2：撞击、雪、风、地震作用可能是可变作用或是偶然作用，依据有效的统计分布信息来判断。 1.5.3.6 地震作用（地震作用（AE） 由地震地面运动引起的作用。 1.5.3.7 土工作用土工作用 由地面、填土及地下水施加在结构上的作用。 1.5.3.8 固定作用固定作用 作用在结构或结构构件上具有固定的分布和位置，如果在结构或结构构件上某一点上的大小和方向 都明确，则在整个结构或结构构件上都能确定其大小和方向。 1.5.3.9 自由作用自由作用 在结构上可能有多种空间分布的作用。 1.5.3.10 独立作用独立作用 在统计学上可以假定在时间上和空间上能独立于结构上的其它作用的作用。 1.5.3.11 静态作用静态作用 不会对结构或结构构件产生的明显加速度的作用。 13 1.5.3.12 动态作用动态作用 会对结构或结构构件产生的明显加速度的作用。 1.5.3.13 准静态作用准静态作用 在静态模型中，由等效的静态作用表示的动态作用。 1.5.3.14 作用标准值（作用标准值（Fk） 一个作用的主要代表值。 注释：标准值可根据统计资料确定。标准值的选择对应于一个指定的概率，即在考虑了结构的使用寿命和设计 状况持续时间的情况下，在“基准期”内最不利状况时（标准值）不被超越的概率。 1.5.3.15 基准期基准期 选择作为在统计学上评估可变作用（也可能是偶然作用）的基础的时间段。 1.5.3.16 可变作用组合值（可变作用组合值（0QK） 该值的选择 （可由统计资料确定） 应使得组合引起的效应被超越的概率与单独作用的标准值效应 （被 超越）的概率近似相同。可用参数 01 来表示为标准值中的一个确定部分。 1.5.3.17 可变作用频遇值（可变作用频遇值（1QK） 该值的确定（可由统计资料确定）应使得在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部 分；或在设计基准期内被超越的频率限定为某一给定值。可用参数 11 来表示为标准值中的一个 确定部分。 1.5.3.18 可变作用准永久值（可变作用准永久值（2QK） 该值的确定使得在设计基准期内被超越的总时间占基准期的一大部分。可用参数 21 来表示为标 准值中的一个确定部分。 14 1.5.3.19 可变作用伴随值（可变作用伴随值（QK） 在组合中伴随主要作用的可变作用值。 注释：可变作用伴随值可以是其组合值、频遇值或准永久值。 1.5.3.20 作用代表值（作用代表值（Frep） 用于极限状态验算的作用值。代表值可以是标准值（Fk）或伴随值（Fk） 。 1.5.3.21 作用设计值（作用设计值（Fd） 用作用分项系数 f乘以作用代表值而得到的值。 注释：作用代表值与分项系数 F = Sd f 的乘积也可以被指定为作用设计值。 （见 6.3.2） 1.5.3.22 作用组合作用组合 在各种作用的共同影响下，一组用于极限状态结构可靠性验算的设计值。 1.5.4 与材料和产品性能相关的术语与材料和产品性能相关的术语 1.5.4.1 标准值（标准值（Xk或或 Rk） 具有不能在假设的无限试验系列中达到的指定概率的某材料或产品的特性值。其值通常对应于材料 或产品的某个特定性能的假设的统计分布的一个特定的分位值。在某些情况下，公称值可作为标准 值。 1.5.4.2 材料或产品性能的设计值（材料或产品性能的设计值（Xd或或 Rd） 标准值除以分项系数 m或 M得到的值，或在特殊情况下直接确定该值。 1.5.4.3 材料或产品性能的公称值（材料或产品性能的公称值（Xnom或或 Rnom） 由适当的文件（如欧洲规范或欧洲准规范）确定的且通常用作标准值的值。 15 1.5.5 与几何参数相关的术语与几何参数相关的术语 1.5.5.1 几何特性标准值（几何特性标准值（ak） 通常对应于设计规定尺寸的值。相应地，几何量值可能对应于统计分布中的某些指定的分位值。 1.5.5.2 几何特性设计值（几何特性设计值（ad） 通常是公称值，相应地，几何量值可能对应于统计分布中的某些指定的分位值。 注释：几何特性设计值通常等于标准值。但是，所考虑的极限状态对几何特性值非常敏感时，如在考虑几何变 形对压曲的效应时，它们取值是不同的。这种情况下,设计值一般直接取自规定值，例如取自适当的欧洲规范或欧洲 准规范。另外，它可以由统计资料确定，取值对应于比使用的标准值更合适的分位值（如，一个更罕见的值） 。 1.5.6 与结构分析相关的术语与结构分析相关的术语 注释：本条款中包含的定义和 EN 1990 中使用的术语可能无必要联系，但是列在这里以保证与 EN 1991 至 EN 1999 中相关结构分析的术语一致。 1.5.6.1 结构分析结构分析 为确定结构每个点上的作用效应的过程或算法。 注释：一个结构分析可能需要使用不同的模型采用三种级别的分析：整体分析、单元分析和局部分析。 1.5.6.2 整体分析整体分析 指与结构中特定的一组作用相平衡的一组内力、弯矩或应力的确定过程。它们（内力、弯矩或应力） 取决于几何特性、结构特性和材料特性。 1.5.6.3 不考虑重分布的一阶线弹性分析不考虑重分布的一阶线弹性分析 基于线性应力/应变法则或弯矩/曲率法则，并在结构的初始几何状态上进行的线弹性分析。 16 1.5.6.4 考虑重分布的一阶线弹性分析考虑重分布的一阶线弹性分析 一种线弹性分析，其中内力和内力矩在结构设计时需要进行修正，以符合给定的外部作用，而且无 需进行更多的扭转能力的显式计算。 1.5.6.5 二阶线弹性分析二阶线弹性分析 使用线性应力/应变法则，用于变形结构的几何状态上的弹性结构分析。 1.5.6.6 一阶非线性分析一阶非线性分析 在结构的初始几何状态上进行，考虑材料变形的非线性特性的结构分析。 注释：通过适当的假设，一阶非线性分析可以是弹性的，或弹性-完全塑性的（见 1.5.6.8 和 1.5.6.9） ，或弹塑性 的（见 1.5.6.10） ，或刚塑性的（见 1.5.6.11） 。 1.5.6.7 二阶非线性分析二阶非线性分析 在变形结构的几何状态上进行，考虑材料变形的非线性特性的结构分析。 注释：二阶非线性分析是完全弹塑性的或弹塑性的。 1.5.6.8 一阶弹性一阶弹性-完全塑性分析完全塑性分析 基于由一个线弹性部分和跟随其后的无硬化的塑性部分构成的弯矩/曲率关系曲线， 在结构的初始几 何状态上进行的结构分析。 1.5.6.9 二阶弹性二阶弹性-完全塑性分析完全塑性分析 基于由一个线弹性部分和跟随其后的无硬化的塑性部分构成的弯矩/曲率关系曲线，在已发生位移 （或变形）结构的几何状态上进行的结构分析。 1.5.6.10 弹塑性分析（一阶或二阶）弹塑性分析（一阶或二阶） 使用应力应变或弯矩/曲率关系曲线的结构分析，该曲线由一个线弹性部分和跟随其后的有/无硬 化的塑性部分构成。 注释：通常，本分析在结构的初始几何状态上进行，但也可应用于已位移（或变形）结构的几何状态。 17 1.5.6.11 刚塑性分析刚塑性分析 在结构的初始几何状态上进行的分析，该分析使用极限分析原理直接评定极限荷载。 注释：假定弯矩/曲率曲线没有弹性变形和硬化。 1.6 符号符号 本欧洲规范使用下列符号： 注释：符号的使用基于 ISO 3898:1987。 大写拉丁字母 A 偶然作用 Ad 偶然作用设计值 AEd 地震作用设计值 EdIEk AA= AEk 地震作用标准值 Cd 公称值，或材料的某些设计特性的函数 E 作用效应 Ed 作用效应设计值 Ed,dst 不稳定作用效应设计值 Ed,stb 稳定作用效应设计值 F 作用 Fd 作用设计值 Fk 作用标准值 Frep 作用代表值 G 永久作用 Gd 永久作用设计值 Gd,inf 永久作用设计值下限 Gd,sup 永久作用设计值上限 Gk 永久作用标准值 Gk,j 永久作用 j 的标准值 Gkj,sup / Gkj,inf 永久作用 j 的上限/下限标准值 P 预应力作用的相关代表值（见 EN 1992 至 EN 1996 和 EN 1998 至 EN 1999） Pd 预应力作用设计值 Pk 预应力作用标准值 Pm 预应力作用平均值 Q 可变作用 Qd 可变作用设计值 Qk 独立可变作用标准值 18 Qk,1 主要可变作用 1 的标准值 Qk,I 伴随可变作用 i 的标准值 R 抗力 Rd 抗力设计值 Rk 抗力标准值 X 材料特性 Xd 材料特性设计值 Xk 材料特性标准值 小写拉丁字母 ad 几何参数设计值 ak 几何参数标准值 anom 几何参数公称值 u 结构或构件水平位移 w 结构或构件竖向挠度 希腊大写字母 a 几何参数公称值的变化量，用于特殊设计目的，如缺陷效应评估 希腊小写字母 分项系数（安全性或适用性） f 作用分项系数，考虑了作用值偏离代表值的不利的可能性 F 作用分项系数，也考虑了模型的不确定性和尺寸变化 g 永久作用分项系数，考虑了作用值偏离代表值的不利的可能性 G 永久作用分项系数，也考虑了模型的不确定性和尺寸变化 G,j 永久作用 j 的分项系数 Gj,sup/Gj,inf 计算上限/下限设计值时永久作用 j 的分项系数 I 重要性系数（见 EN 1998） m 材料特性分项系数 M 材料特性分项系数，也考虑了模型的不确定性和尺寸变化 P 预应力作用分项系数（见 EN 1992 至 EN 1996 和 EN 1998 至 EN 1999） q 可变作用分项系数，考虑了作用值偏离代表值的不利的可能性 Q 可变作用分项系数，也考虑了模型的不确定性和尺寸变化 Q,i 可变作用 i 的分项系数 Rd 与抗力模型不确定性相关的分项系数 Sd 与作用和/或作用效应模型不确定性相关的分项系数 换算系数 折减系数 0 可变作用组合值系数 1 可变作用频遇值系数 2 可变作用准永久值系数 19 第二章第二章 要求要求 2.1 基本要求基本要求 (1) P 在设计寿命期间，通过采用合适的可靠度级别和经济方法，结构的设计施工应使得它： ? 在施工和使用期间能承受可能出现的各种作用和影响，并且 ? 依然满足使用要求。 (2) P 设计的结构应具有足够的： ? 结构抗力， ? 适用性，和 ? 耐久性。 (3) P 在火灾发生的情况下，结构抗力应能足够满足时间要求。 注释：见 EN 1991-1-2 (4) P 结构的设计和施工应使得结构在以下事件情况下不被损坏到与原始起因不相称的程度： ? 爆炸， ? 撞击，和 ? 人为错误的后果。 注释 1：纳入考虑的这些情况是在某个独立工程中由客户和相关权力机构认可的。 注释 2：更多信息见 EN 1991-1-7。 (5) P 应适当选择下列方法中的一种或多种来避免或限制潜在的危害： ? 避免、消除或减少结构可能遭受的危害； ? 选择对所考虑的危害具有低敏感性的结构形式； ? 选择结构形式和设计，使得当某个独立构件或结构的有限部分突然移走，或发生可接受 的局部损坏时，该结构仍能完好存在； ? 尽可能避免使用在结构坍塌时没有预兆的结构体系； ? 结构构件要约束在一起。 (6) 应通过以下途径满足基本要求： ? 选择合适的材料； ? 恰当的设计和细节；及 ? 为设计、制作、施工拟定专业控制程序，并在特定项目中应用。 (7) 第二章条款的规定是基于：在结构设计期间通常有效的知识和好的实践的基础上，在设计中运 用应有的技能和对条件的合理考虑。 2.2 可靠性管理可靠性管理 (1) P 可通过以下措施满足 EN 1990 总则中给出的结构可靠度要求： 20 a) 按 EN 1990 至 EN 1999 进行设计和 b) 通过： 合理的施工，和 质量管理措施。 注释：见 2.2（5）和附件 B。 (2) 采用不同级别的可靠度尤其是： 结构抗力可靠度； 适用性可靠度。 (3) 特定结构的可靠度级别的选择应考虑到相关因素，包括： 达到极限状态的可能原因和/或模式； 破坏在生命危险、人员伤亡和潜在经济损失方面的可能后果； 公众对破坏的反感； 降低破坏风险的费用和必要措施。 (4) 应用于某一特定结构的可靠度级别可通过下列一种或两种方法确定： 结构作为一个整体的分类； 结构组成部分的分类。 注释：见附件 B (5) 与结构抗力和适用性相关的可靠度级别可通过下列条款的适当组合来满足： a) 预防和保护措施（例如，安装安全屏障，防止火灾的主动和被动保护措施，防止锈蚀 风险的保护措施比如刷漆或阴极保护法） ； b) 与设计计算相关的措施： 作用代表值； 分项系数的选择； c) 与质量管理相关的措施； d) 降低结构设计、施工中的错误及显著的人为失误的措施； e) 与下列其它设计因素相关的其它措施： 基本要求； 坚固性程度（结构完整性） ； 耐久性，包括设计使用寿命的选择； 对土和可能的环境影响进行初步调查研究的程度和质量； 采用的力学模型的精度； 细节； f) 有效施工，例如，符合 EN 1991 至 EN 1999 中涉及的施工规范； g) 依据工程文件规定的程序进行充分检测和维修。 (6) 采取的用来防止破坏的潜在原因和/或降低它们可能产生的后果的措施，在适当情况下，假设能 维持要求的可靠度等级，可互换达到某极限程度。 21 2.3 设计使用寿命设计使用寿命 (1) 应指定设计使用寿命。 注释：表 2.1 给出了指示性类别。表 2.1 给出的值也可用于确定时间-相关性能（如疲劳相关计算） 。见附件 A。 表表 2.1 指示性设计使用寿命指示性设计使用寿命 设计使用寿命类别 指示性设计使用寿命（年）范例 1 10 临时结构(1) 2 1025 结构可替换部分，例如，刚架横梁、支座 3 1530 农用及类似结构 4 50 房屋结构和其它普通结构 5 100 纪念性建筑结构，桥梁和其它土木工程结构 (1) 可被拆卸并将重新使用的结构或部分结构，不能视为临时结构。 2.4 耐久性耐久性 (1) P 结构设计应使得：在重视周围环境及预期养护水平情况下，结构超过设计使用寿命后的退化不 会削弱结构的预期性能。 (2) 为获得足够耐久性的结构，应考虑如下因素： ? 结构的计划用途或预期用途； ? 要求的设计标准； ? 期望的环境条件； ? 材料和产品的组成、特性和性能； ? 土壤的特性； ? 结构体系的选择； ? 构件形状和结构细节； ? 工艺质量和控制水平； ? 特殊保护措施； ? 在设计使用寿命期间的指定养护。 注释：EN 1992 至 EN 1999 中相应地规定了适当的措施以减轻结构的退化。 (3) P 在设计阶段应指定环境条件，以便评估其与耐久性相关的重要性，同时可制定适当的规定保 护结构使用的材料。 (4) 退化程度可在计算、试验研究、早期的建设经验或综合考虑这些因素的基础上进行评估。 22 2.5 质量管理质量管理 (1) 为了提供符合要求和设计假定的结构，需采取适当的质量管理措施。这些措施包括： ? 可靠度要求的定义； ? 组织措施； ? 设计、施工、使用及养护阶段的控制。 注释：EN ISO 9001:2000 相关条款可作为质量管理措施的基础。 23 第三章第三章 极限状态设计原理极限状态设计原理 3.1 概述概述 (1) P 应区分承载能力极限状态和正常使用极限状态。 注释：在一些情况下，需要进行附加验算，例如，为确保交通安全。 (2) 如果两种极限状态中的一种极限状态提供足够有效的信息去证明另一种极限状态满足要求,另 一种极限状态的验算可被忽略。 (3) P 极限状态应与设计状况相关，见 3.2。 (4) 设计状况分为持久状况、短暂状况或偶然状况，见 3.2。 (5) 关于时间相关效应（如疲劳）的极限状态验算需与结构的设计使用寿命相关联。 注释：大部分的时间相关效应是累积的。 3.2 设计状况设计状况 (1) P 选择相关设计状况时，应考虑环境情况，在该情况下要求结构满足其功能要求。 (2) P 设计状况分为下列几种： ? 持久设计状况，指一般使用情况； ? 短暂设计状况，指结构的临时情况，例如施工期间和维修期间； ? 偶然设计状况，指结构或其外部环境的意外情况，例如火灾、爆炸、撞击或局部破坏 的后果； ? 地震设计状况，指结构遭受地震作用的情况。 注释：上述每种分类中规定的具体设计状况的信息在 EN 1991 至 EN 1999 中给出。 (3) P 选择的设计状况应充分严格和全面，以覆盖所有可以合理预见将发生在结构施工期和使用期 间的情况。 3.3 承载能力极限状态承载能力极限状态 (1) P 有关人员安全和/或结构安全的极限状态都应划为承载能力极限状态。 (2) P 有些情况下，有关内容保护的极限状态也应划为承载能力极限状态。 注释：这些情况是客户和相关权力部门在特定项目中认可的。 (3) P 结构坍塌（为简单起见，认为是结构自身坍塌）前的状态，可认为是承载能力极限状态。 (4) P 下列承载能力极限状态相关时应进行验算： ? 整个结构或结构的任一部分作为刚体失去平衡； ? 由过度变形、结构或结构任何部分的体系转换、断裂、结构或结构任一部分构件包括 支撑和基础丧失稳定性等引起的破坏； 24 ? 由疲劳或其它时间相关的效应引起的破坏。 注释：各种承载能力极限状态都有不同组的分项系数，见 6.4.1。由过度变形造成的结构破坏是体系失稳破坏。 3.4 正常使用极限状态正常使用极限状态 (1) P 有关： 结构或结构构件在正常使用情况下的功能； 行人舒适度； 建筑工程外观， 的极限状态都应划为正常使用极限状态。 注释 1：在正常使用状态中，术语“外观”指的是有关过大挠度和过度裂缝的标准，而不是指美