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精品文库CEN/TC250/SC1/NXXX prEN1991-1-7欧洲标准 2005-3-1中文版本 欧洲标准1991-1-7欧洲规范 1 - 结构的作用 1-7部分 一般作用这份欧洲标准草案提交给欧洲标准化委员会的正式投票成员。它已由技术委员会CEN/TC250制订。如果这一草案成为欧洲标准,CEN成员都必须遵守的CEN / CENELEC内部规定的规例,无任何改动本欧洲标准的国家标准的条件。该草案由欧洲标准化委员会制定,有三个正式版本(英语,法语,德语)。任何由欧洲标准化委员会成员的责任制定并通知管理中心的其他语言的语言版本和官方版本有着相同的地位。.欧洲标准化委员会成员是以下国家的标准机构:奥地利,比利时,捷克共和国,丹麦,芬兰,法国,德国,希腊,匈牙利,冰岛,爱尔兰,意大利,卢森堡,荷兰,挪威,葡萄牙,斯洛伐克,西班牙,瑞典,瑞士和联合国。警告:本文件是不是一个欧洲标准。它是供审查和评论。它随时可能无预先通知地更改,不得称为欧洲标准。欧洲标准化委员会管理中心 : 吕代斯塔萨尔36和B - 1050布鲁塞尔 欧洲标准化委员会2005年版权归所有欧洲标准化成员所有Ref.N目录前言4欧洲规范方案的背景4欧洲规范的现状及应用领域5补充欧洲规范的国家标准5欧洲规范之间的联系和统一的产品技术规范(ENs和ETAS)5额外的具体信息 欧洲标准 1991-1-76国家附件6第1章 概述81.1 范围81.2规范性引用文件81.3假设91.4原则和应用规则的区分91.5 术语和定义91.6 符号11第2节 行为分类13第3节 设计情况143.1 一般情况143.2 意外情况下的设计 - 为确定意外的行动策略143.3意外情况下的设计 - 为限制局部失败程度的策略163.4意外情况下的设计 - 使用类的后果17第4节 冲击184.1 应用领域184.2具有代表性的处理184.3交通工具引起的偶然行为194.3.1支承结构上的冲击194.3.2作用在上部结构上的冲击力214.4 由叉车所造成的偶然作用224.5建筑毗邻或者建筑底下的轨道交通所造成的意外事故234.5.1跨过或沿着运营中铁路线(布设)的建筑物234.5.1.1总述234.5.1.2建筑物的分类234.5.1.3关于各类建筑结构的应对意外状况设计234.5.1.4 A类建筑结构244.5.1.5 B 类建筑结构244.5.2 轨道末端位置的建筑结构254.6 由船舶交通造成的意外状况254.6.1 总述254.6.2 来自河流和运河交通的冲撞264.6.3 来自海上船只的冲撞274.7 直升机造成的意外行为28第5章 内部爆炸295.1 应用领域295.2作用的表现295.3设计原则30附件A(提供信息的)32针对不明原因导致建筑局部损毁的设计32A.1 范围及应用领域32A.2 介绍32A.3 建筑隐患的级别32A.4 推荐的策略33A.5 有效水平约束34A.5.1 框架结构34A.5.2 承重墙建筑36A.6 有效垂直连接37A.7 承重墙的象征性截面38A.8 关键因素38附件B(提供信息)39风险评价的信息639B.1 介绍39B.2 定义39B.3 概述风险分析的范围40B.4 风险分析方法40B.4.1 定性风险分析40B.4.2 数量性风险分析42B.5 风险接受以及缓解措施图43B.6 风险缓解措施44B.7 修改44B.8 结果和结论的表述44B.9 在建筑和民用工程结构中的应用45B.9.1概述45B.9.2 结构风险分析46B.9.3 负载极值事件的风险模拟47B.9.3.1 一般格式48B.9.3.2 在车辆撞击中的应用48B.9.3.3 在船舶影响中的应用49B.9.4 对来自铁路交通影响使用风险分析的指导50附件C(信息化)53影响的动态设计53C.1 概述53C.2 冲击动力学53C.2.1 强力撞击53C.2.2 弹性撞击55C.3 异常道路车辆的撞击55C.4 船舶撞击58C.4.1 内河船舶的撞击58C.4.2 海上航船的撞击59C.4.3 内河航道先进船舶的撞击分析59C.4.4 先进的船舶对海上航道的影响分析61附件D(告知性)63内部爆炸63D.1 室内、容器及煤仓的粉尘爆炸63D.2 天然气爆炸65D.3 公路与铁路隧道爆炸66前言这个欧洲文件(欧洲标准1991-1-7:2005)代表着技术委员会CEN/TC250的“欧洲结构规范”,秘书处的是由英国标准协会举行。这个文件目前提交正式表决。本欧洲标准取代欧洲预备标准(ENV )1991-2-7:1998。欧洲规范方案的背景1975年,欧洲共同体委员会决定,根据欧洲共同体条约第95条,在建筑领域作出一个行为方案。该方案的目标是消除贸易技术障碍和统一技术规格。在这一行动方案,委员会主动创立了一系列对于建筑设计的统一的技术规则,在第一阶段,它将作为对各会员国在相关国家规定的替代,并最终将取代它们。在15年来,委员会在各会员国督导委员会的帮助下,主持了欧洲规范程序的发展,导致了在20世纪80年代第一代欧洲守则的发展。1989年,该委员会与欧盟和欧洲自由贸易联盟成员国决定,在委员会和欧洲标准委员会(CEN)同意的基础上,并通过一系列任务将准备工作和授权出版的欧洲规范转移到欧洲标准委员会(CEN),以为它们提供未来欧洲标准(EN)的地位。事实上,欧洲规范与所有安理会的指示和规定之间的联系,决定着欧洲标准(例如理事会对建筑产品的指令89/106/EEC - 持续专业发展 - 和理事会对公共工程和服务的指令93/37/EEC,92/50/EEC和89/440/EEC,相当于欧洲自由贸易联盟指令发起设立国内市场的追求)。欧洲法规程序的结构一般包括下列标准的若干组成部分:欧洲标准1990欧洲规范基础结构设计欧洲标准199欧洲规范 1:结构的行为欧洲标准1992欧洲规范 2:混凝土结构设计欧洲标准1993欧洲规范 3:钢结构设计欧洲标准1994欧洲规范 4:复合钢和混凝土结构的设计欧洲标准1995欧洲规范 5:木结构的设计欧洲标准1996欧洲规范 6:砌体结构设计欧洲标准1997欧洲规范 7:岩土工程设计欧洲标准1998欧洲规范 8:结构抗震设计欧洲标准1999欧洲规范 9:铝合金结构的设计欧洲规范标准意识到各成员国制定规章的权威的责任,并且保障他们依据各国情况的不同,从国家水平决定规章安全事件的权利。欧洲规范的现状及应用领域欧盟和欧洲自由贸易联盟的各会员国认识到,欧洲规范作为参考文件是为以下目的服务的: 作为一种手段,以证明民用建设工程遵守理事会指令89/106/EEC的基本要求, 特别是基本要求N1 - 机械性和稳定性 - 与本质要求 N2 - 在发生火灾时的安全;作为一个指定的建筑工程及相关工程服务合同的基础 ;作为负责制订统一的建筑产品技术规格框架 (ENs and ETAs)。这些欧洲规范,只要它们本身参与到建筑工作,它们就与指向CPD的第12条的说明性文件有直接联系,尽管它们与统一性产业标准有着本质的区别。这些欧洲规范为整个结构设计和传统与创新的自然产品的构成提供了共同的结构设计规则。补充欧洲规范的国家标准补充欧洲规范的国家标准将包含欧洲规范费全部内容(包括所有的附属文件),例如那些被印刷在国家头版或国家前言的出版物上,以及以国家附件形式附加在后面的出版物(信息)。国家附件(信息)可能包含那些为了国家的选择而公开的欧洲规范的参数,被称为国家决定参数,用于国家参与的与building民用建筑工程的设计工作,例如:值和/或替代品的情况在欧洲法规中给予选择;值的使用的符号仅在欧洲规范中给定;特定国家的数据(地理,气候等),例如雪地图;欧洲法规给予程序使用的替代程序。它可能还包括 :在信息附件的应用基础上的决定;非矛盾的补充信息的引用,帮助用户应用欧洲规范。欧洲规范之间的联系和统一的产品技术规范(ENs和ETAS)有建筑之间的产品和技术规则的统一技术规范的一致性为works4需要。此外,所有的资料随同总工程师的建筑产品,是指欧洲规范应明确提及的国家确定的参数标记已考虑。额外的具体信息 欧洲标准 1991-1-7欧洲规范(EN)1991年1月7日介绍的原则和对建筑物和桥梁意外的行动进行评估的应用规则。包括采取下列行动 :车辆冲击力,轨道交通,船舶和直升机;由于内部爆炸行动;因一不明原因导致局部的失败的行为。欧洲规范(EN) 1991-1-7 的目的是为了以下人员的使用:客户端 (例如: 为制定安全方面的具体要求);设计师;施工人员;有关当局。EN 1991-1-7 是为了和EN 1990一起使用, EN 1991 and EN 1992 - 1999 的其他部分是为了结构设计。国家附件这个标准提供了替代程序,重视同表明在国家的选择,可能要作出说明和班级的建议。因此,国家标准实施恩1991年1月7日国家应该有一个附件,必须包含所有国家决定参数供有关国家要兴建的建筑物和土木工程的设计使用。国家的选择在欧洲规范(CE)1991-1-7中被允许通过的条款5:3.4(1)结果分类3.4(1)设计方法4.1(1)轻质结构的定义4.3.1(1)车辆冲击力的值4.3.1(1)冲击力作为从行车距离函数4.3.1(1)结构元素的类型或受车辆碰撞4.3.1(1)另类冲击规则4.3.2(1)间隙和保护措施和设计值4.3.2(1)还原因子R4.3.2(1)对桥面下部影响的行为4.3.2(2)Fdy的使用4.3.2(3)维和影响地区的地位4.4(1)从价值的影响力叉车4.5轨道交通的类型4.5.1.2(1)结构应包括在每个类接触4.5.1.2(1)P分类临时建筑物和配套建设工程4.5.1.4(1)脱轨交通的冲击力4.5.1.4(2)减少冲击力4.5.1.4(3)点的冲击力的应用4.5.1.4(5)对大于120km/h的速度的影响力4.5.1.5(1)B类结构的需求4.5.2(1)超越轨道终点的地区4.5.2(4)墙端的冲击力4.6.1(1)船舶碰撞的分类4.6.1(4)在倒塌的失败案例中减少冲击力4.6.2(1)正面和侧面的船舶值4.6.2(6)船舶对桥梁的碰撞力4.6.3(1)海船的动态冲击力4.6.3(5)维和影响地区的地位5.1 (3)程序内部爆炸第1章 概述1.1 范围(1)欧洲规范1991-1-7提供维护建筑物和其他土木工程的战略和规则以防可识别和辨认的意外行为。(2)欧洲规范(EN) 1991-1-7 定义 :w 建立在已查明的意外行为基础上的战略;w 建立在限制的局部程度失败为基础的战略。(3)下面的主题将按照本部分的欧洲规范(EN) 1991:w 定义和符号(第1项);w 行为分类(第2项);w 设计情况(第3项);w 影响(第4项);w 爆炸(第5项);w 从一不明原因对建筑造成的局部失败的后果进行的设计(资料附件A);w 风险评估(附件B的资料信息);w 动态设计的影响(资料附件C);w 内部爆炸(资料附件D)。(4)欧洲规范(EN)1991 - 4给予的筒仓粉尘爆炸的规则。(5)EN1991 - 2给予的在桥面上行驶的交通影响的规则。(6)欧洲规范(EN)1991-1-7没有具体处理由外部爆炸,战争和恐怖活动或对建筑物剩余的稳定或其他民间工程由地震或火灾破坏等行为造成的意外行为。注:请见 3.11.2规范性引用文件(1) 这个由欧洲标准采用了注明日期和未注明日期的参考。这些规范性引用,在文中适当的位置上发表,出版物则列于以下。凡是注日期的引用,这些出版物只有在它纳入了修正或修改后才适用于本欧洲标准。凡是不注日期的引用,该出版物的最新版本(包括修正)才适用。注:欧洲规范是以欧洲预规范被公布的。以下欧洲标准是出版或正在准备是在规范性条款或在注意规范性条文中引用。EN 1990欧洲规范:基础结构设计EN 1991-1-1欧洲法规1:对结构的作用第1-1部分:密度,自重,实施了建筑负荷。EN 1991-1-6欧洲法规1:对结构的作用第1-6部分:在执行过程中采取的行动EN 1991-2欧洲法规1:对结构的作用第2部分:桥梁交通荷载EN 1991-4欧洲法规1:对结构的作用第4部分:筒仓和坦克在行动EN 1992欧洲规范2:混凝土结构设计EN 1993欧洲法规3:钢结构设计EN 1994欧洲法规4:复合钢和混凝土结构设计EN 1995欧洲法规5:木结构设计EN 1996欧洲规范6:砌体结构设计EN 1997欧洲法规7:岩土工程设计EN 1998欧洲规范8:结构抗震设计EN1999欧洲规范9:铝结构设计1.3假设(1)P 一般假设在欧洲规范(EN)1990中给出,条款1.3适用于本部分的欧洲规范(EN)1991。1.4原则和应用规则的区分(1) P 规则在欧洲规范(EN)1990中给出,条款1.4适用于本部分的欧洲规范(EN)1991。1.5 术语和定义(1)就本欧洲标准的目的,一般定义均在欧洲标准(EN)1990的条款1.5中给出。特定于本部分的补充定义给出如下: 1.5.1 燃烧速度火焰传播速度相对于未燃烧的粉尘,气体或蒸汽在它们前面。1.5.2 结果类结构或部分失败导致的后果的分类。1.5.3 爆燃燃烧区的传播速度比未反应介质的声音传播速度慢。1.5.4 引爆燃烧区的传播速度比未反应介质的声音传播速度快。1.5.5 动力力量,在不同的时间和可能造成的结构动态效果显著;在影响的情况下,动力与代表在影响力点相关的接触面积(见图1.1)。图 1.1图释:a 静态等效力量b 动力c 结构响应1.5.6 等效静力动力,包括结构动力响应的替代代表(见图1.1)。1.5.7 火焰速度火焰前面的速度相对于一个固定的的参考点。1.5.8 可燃极限最小和最大浓度的可燃物质,在与气态氧化剂将传播火焰均匀的混合物。1.5.9 冲击物体对象的结构(即车辆,船舶等等影响)。1.5.10 要素一个结构的成员,因为后者的结构其余的稳定而定。1.5.11 承重墙建设非框架砖混跨修建隔离墙,主要支持垂直载荷。此外,还包括轻质板材在建筑,包括与刨花板钢板或替代护套,关闭木材或钢材中心垂直螺柱。1.5.12 局部失败由一个偶然事件导致一个结构假设部分倒塌或遭到严重破坏1.5.13 风险一对组合(通常是产品)的概率或一个确定的灾害发生频率和发生后果的严重性措施。1.5.14 耐用性一个结构能够承受像火事件,爆炸,影响或人为错误造成的后果,而不与被损坏的程度不相称的起因。1.5.15 子结构该建筑物的结构,地下水平,部分在桥梁结构,桥台的基础和支持的情况下,码头和列。1.5.16 上部结构该建筑物的结构,地面以上水平,部分在桥梁结构的情况下,桥面。1.5.17 通风面板非结构部分的外壳(墙壁,地板,天花板)有限性,目的是为了纾缓爆燃发展的压力,以便减少对建筑物的结构部分的压力。1.6 符号就本欧洲标准的目的,适用下列符号(见欧标1990年)。拉丁大写字母:F 碰撞力Fdx 同等水平的静态或动态设计正面力量Fdy 同等水平的静态或动态设计的侧向力FR 摩擦的影响力KG 气体云爆燃指数KSt 尘云爆燃指数Pmax 最大压力发展的一个最佳的混合物中爆燃Pred 发泄减压发展过程中排出机箱爆燃Pstart 静态激活激活一个发泄压力,当压力封闭增加慢慢地拉丁文小写字母:a 高度的碰撞力的应用领域b 宽度障碍(如桥墩)h 从清理巷道路面高度在桥梁下部元素,一个碰撞力高度以上车路的水平l 船舶长度r 折减系数s 从结构元距中心线的道路或轨道。m 质量vv 速度希腊小写字母: 摩擦系数第2章 行为分类(1)P 在这一部分的EN1991范围的行动应被界定为符合EN 1990年4.1.1的意外行为。注:表2.1规定的有关条款和欧洲标准(EN)1990,适用于结构设计。表2.1 - 欧洲标准(EN)1990专门针对意外行为的条款。部分条款/副条款术语和定义1.5.2.5, 1.5.3.5, 1.5.3.15基本要求2.1(4), 2.1(5)设计情况3.2(2)P行为分类4.1.1(1)P ,4.1.1(2), 4.1.2(8)其他代表值的变量行为4.1.3(1)P意外设计情况的组合行为6.4.3.3在偶然的情况下的行为和抗震设计的设计值A1.3.2(2)由于冲击造成的意外的行为应被视为自由行为,除非另有规定。注:全国附件或个别项目可能会明确提出那些未被分类到自由行为的意外行为。第3章 设计情况3.1 一般情况(1)结构设计应就有关意外的设计,在1990年欧洲标准的分类情况,3.2。(2)该战略将考虑意外情况如设计图3.1所示。设计结构以维持行为意外设计情况基于可识别意外行为的策略例如爆炸与冲击基于限制范围的本地化失败的策略设计结构有足够的鲁棒性防止或减少行动例如防护措施增强冗余例如替代负载路径要素Ad,以维持名义上的意外行为说明性规,例如完整性和延展性 图3.1意外情况的设计策略注1:这些战略和规则,考虑到是与个别项目商定的客户端和有关当局。注2:意外的行动可以被识别或身份不明的行动。注3:一个身份不明的行动,包括可能的各种活动,并根据相关的策略限制局部故障的程度,并可能提供对已知的意外行动足够的鲁棒性。建筑物的指导在附件A中给出。注4:为确定意外行动(在内部爆炸和冲击的情况,例如名义值),提出在1991年这一部分的欧洲标准。这些值可能会改变在全国附件或为个别项目和由客户与设计有关当局同意。注5:在一些建筑物的建造工程(例如在建造工程中没有人类生命危险,以及经济、社会和环境后果是非常微不足道)遭受意外事故的案件中,由一个极端事件所造成的结构完全崩溃可能被考虑到会发生。当这样一个爆炸的情况发生时是可能被客户和个人项目的有关当局接受的。3.2 意外情况下的设计 - 为确定意外的行动策略(1)所应加以考虑的偶然行动:为防止或减少意外的行动发生的风险所采取的措施;对已查明的意外行动发生的可能性;失败的原因是由于已发现的偶然行动;公众的看法;可接受的风险水平。注1:见欧洲标准 1990, 2.1(4)P 注意 1。注2:在实践中,意外的发生和导致的后果是有一定的风险水平的。如果这一水平是不能接受的,额外的措施是必要的。零风险水平是不可能的,而且在大多数情况下,接受一定程度的风险是必需的。这种风险水平取决于多种因素,如潜在的伤亡人数,经济后果,以及采取安全措施的费用等。注3:可接受的风险水平可能是在全国附件中作为非矛盾的,互补的信息给出的。(2)一个偶然的局部损坏是可以接受的,但前提是局部损坏不会危及整个结构的稳定性,整体承载能力的结构应维持 一个适当长的时间,以便采取必要的紧急措施。注1:在建筑结构采取这样的紧急措施的案件中,可能涉及到有关单位及其周围的人安全撤离。注2:在桥梁结构的案件上,它的时间久远是取决于需要关闭的公路或铁路服务的时间。(3) 应采取措施以减轻风险和意外的行动,这些措施应酌情包括,一个或多个以下战略:a)防止意外事故的发生(例如:在桥梁的案件,可提供贩运通道和足够的间隙的结构)或减少它的可能性和(或)行动的程度到可以接受的水平,可以在结构设计过程进行(如在建筑物案件,提供了低质量和强度的排气组件,以减少爆炸效应);b)保护结构避免受到意外事故的影响可以通过降低事故对结构造成的影响(如使用护柱或安全防护屏障); c)确保结构通过下列一个或多个方法获得更加充分的鲁棒性:1)通过设计某些作为结构的关键因素的组成部分(见1.5.10),以增加该结构在一个偶然事件中的生存可能性。2)设计结构构件,并选择材料,使其有足够的韧性吸收重要的应变而不会破裂。3)纳入足够的冗余结构,在一个偶然事件中,促进行动,以替代载荷传递路径。注1:保护结构使其减少受到事故的影响或者完全防止事故的发生,这些都是不可能的。这是因为事故发生依赖的因素可能不一定是对设计使用寿命期内的设计假设的一部分。预防措施可能包括在设计使用寿命期内的结构设计,定期检查和维修。注2:关于有足够的延性构件的设计,请见附件A和C,以及欧洲标准1992到欧洲标准1999。(5)P偶然的事件,按照欧洲标准1990,6.4.3.3,应酌情适用于同时结合永久和其他变量的行动。注:关于值,请见欧洲标准1990的附件A。(6)P结构的安全应在事故发生后立即被考虑。注:这包括建筑结构连续倒塌的审议。请见附件A。3.3意外情况下的设计 - 为限制局部失败程度的策略(1)在设计方面,应减轻由不详原因引起的结构潜在性故障。(2)缓解应该通过下列一个或更多方法达成:a)设计的关键要素,对其中的结构稳定性取决于维持一个偶然的行为模式Ad的影响;注1:全国附件可以定义的模型可能是一个集中或分散的行为和设计值的楼宇推荐模型是均匀分布的载荷在水平和垂直方向(一次一个方向)的关键因素和适用任何附加组件(如覆层等)。建筑结构的建议值为34 kN/m2。附件A第A.8节给出Ad的应用实例。b)设计结构,以便在一个局部的失败(例如失败的一个成员)整个结构或它的一个重要组成部分的稳定性不会受到危害 。注2:国家附件可说明“本地化”的失败的可接受的限度。对建筑结构的指示限制是100平方米或楼面面积的15%,以较少者为准,就任何支撑柱,墙码头或搬迁导致两个相邻的楼层。对偶然行为加以考虑,这可能提供足够的鲁棒性结构。c)运用规范设计/详细的规则,为结构(例如:三维额外的完整性,或结构构件延性的最低水平受到冲击捆绑)可以接受的鲁棒性。.注3:国家附件在3.3中给予了不同的方法,让大家有不同的结构考虑。范例关于建筑物使用的方法在附件A给出。3.4意外情况下的设计 - 使用类的后果(1)对意外情况的设计策略,可根据下列规定EN1990中下列后果类:CC1 倒塌的后果CC2 失败的中度后果CC3 高失败的后果注1:EN 1990附件B提供更多的信息。注2:在某些情况下可能是适当的处理结构的某些部分,作为属于一个不同的结果类,例如一个低层翼结构的建筑物的服务是相比主楼不太重要功能。注3:预防和/或保护措施是为了消除或减少损害的结构的概率。为了设计这个有时可以考虑通过分配结构,以达到较低的后果类的用途。在其他情况下,结构力的减少可能会更合适。注4:国家附件可根据后果类3.4(1)提供一个结构分类。一个有关建筑物的后果类的分类列于附件一。(2)对于不同的3.4(1)可在以下方式给予考虑后果类的情况下的意外设计:CC1 偶然行为没有特别考虑的必要,除非为了保证满足适用于EN1990到EN1999中给出的鲁棒性和稳定性规则。CC2 取决于结构的具体情况,一个简化的静态等效行动模式分析可应用于规范设计/详细规则。CC3 应进行一个具体案件的审查,以确定可靠性水平和结构分析的深度要求。这可能需要一个风险分析,和精确方法的使用,如动态的分析,非线性模型和负载之间的相互作用的结构和精炼方法。注:全国附件可能会给出参考,为了非冲突,互补信息,为结构较高和较低的后果类适当的提供设计方法。第4章 冲击4.1 应用领域(1)本节定义了由于下列事件引起的偶然行为:道路车辆造成的冲击(不包括轻型结构碰撞)(见4.3)叉车造成的冲击(见4.4)列车造成的冲击(不包括轻型结构碰撞)(见4.5)船舶造成的冲击(见4.6)直升机在屋顶上的硬着陆(见4.7)注1:在轻型结构上发生的意外行为不包括在上述应用领域内(例如:构台、灯柱、人行天桥等),这些会作为不矛盾的补充材料在“国内附件”中涉及。注2:有关路肩、护栏上的冲击荷载,见EN1991-2。注3:国内附件中将会提及到的关于冲击力如何传递到结构基础的指导意见会作为不矛盾的补充材料被审核。见EN 1990,5.1.3(4)(2)对于建筑物,冲击造成的行为应当予以考虑:w 用于停车的建筑物w 停车库w 用于交通工具或叉车行驶的建筑物w 坐落在任何公路或铁路附近的建筑物(3)对于桥梁,冲击引起的行动和减缓措施应考虑到桥下的交通类型和冲击造成的后果,同时应考虑桥上交通的类型。(4)对于直升机的冲击引起的行动应考虑到屋顶上带有特定停机坪的建筑。4.2具有代表性的处理(1)冲击引起的行动应该由一个动态的分析确定或由等效静力代表。注1:产生冲击的物体和结构的接口处的力取决于物体之间的影响和结构的相互作用。注2:影响分析的基本变量是物体的撞击速度和质量分布,变形行为、产生冲击的物体和结构的阻尼特性。 Other factors such as the angle of impact, the construction of the impacting object and movement of the impacting 其他相关因素包括冲击的角度、冲击物体和结构的构造、物体在碰撞后的运动状态。注3:进一步的指导见附件C。(2)可以假定相互碰撞的物体吸收了所有的能量。 NOTE : In general, this assumption gives conservative results. 注意:在一般情况下,这个假设给出了保守的结果。(3)为了确定碰撞的物体和结构的材料特性,在相关的地方,应使用特征值上限或下限。在适当的时候 Strain rate effects should also be taken into account, when appropriate. 应变率的影响也应加以考虑。(4)对于结构设计,冲击造成的行动应该由一个在结构中带来同等音响效果的等效静力来代表。这个简化的模型可以用于静态平衡的核查,强度核查和碰撞结构变形量的确定。(5)对于为了吸收弹塑性变形所产生的能量而设计的模型(例如:软行碰撞),等效静荷载的确定可考虑到塑性变形的强度和变形能力等因素。(6)对于那些大部分能量会被碰撞物体本身消减的结构(例如:刚性碰撞),动态或等效静力的确定将会在4.3节到4.7节中提到。注:一些关于碰撞物体的速度和质量的设计值的有关资料将会作为动态分析的一个基础在附件C中涉及到。4.3交通工具引起的偶然行为4.3.1支承结构上的冲击(1)有关作用在不同类型的公路附近的支承结构(例如桥梁的柱和建筑物的墙体等)上的冲击所造成的行为的设计值应加以界定。注1:对于公路交通工具的刚性碰撞,设计值在国内附件中加以界定了。指示性的等效静力设计会在表4.1中列出。对设计值的选择应考虑冲击的影响,预期值和交通工具的类型,以及提供的任何缓解冲击力的措施。见EN 1991-2和附件C。如果需要的话,关于风险分析的指导意见可参考附件B。表4.1 有关交通工具作用在公路上或邻近的支承结构上的冲击力的标志性的等效静力值交通的分类力Fdx a kN力 Fdya kN高速公路和国道1000500乡村区域的道路750375城市道路500250院落和停车库的入口:-小汽车-卡车501502575a x=正常行驶方向, y=正常行驶方向的垂直方向。b 术语“卡车”是指最大货物承载量大于3.5吨的交通工具。注2:国内附件中把力指定为构件到交通路线的最短距离的函数。有关距离s的影响方面的资料,在适用的情况下,会在附件C中找到。注3:国内附件中会定义不用考虑交通工具碰撞的结构的类型和组成。注4:对于桥梁上的交通碰撞,详细的参考资料查阅EN 1991-2。注5:关于桥梁上的道路交通包括轨道交通引起的偶然行动方面的指导意见,见UIC册777.1R。(2)有关力Fdx 和Fdy 的处理方法应该定义清楚。注:对于力Fdx 和Fdy的处理规则应在国内附件或个别项目中给出规定。我们建议它们不用同时考虑。(3)对于支撑结构上的冲击力,碰撞适用范围内的力F应该分类。注:国内附件定义了道路交通工具碰撞的情况。推荐的几种情况如下(见图4.1):对于货车的碰撞,力F可应用在任何高于车行道0.51.5m的水平线上,或者高于某些类型的保护屏障。建议的适用范围是a = 0.5米(高度)由1.50米(宽度)或成员的宽度,两者中的较小值。对于可能来自汽车碰撞力的F会应用在H 为高于行车道0.5m的水平线上。建议的适用范围是a = 0.25米(高度由1.50米(宽)或成员的宽度,两者中的较小)。图4.1 行车道附近的支承结构上的碰撞力图释:a 推荐的力的应用领域的高度。范围从0.25米(汽车)至0.50米(货车)。j 产生碰撞力F的位置,即以上的行车道的水平高低。范围。范围从0.50米(汽车),以1.50米(货车)。x 行车道的中心线4.3.2作用在上部结构上的冲击力(1)货车或其载重物对上部结构产生的冲击力的设计值应进行定义,除非足够的间隙或合适的保护措施,以避免冲击的影响。注1:为了避免冲击造成的行动的设计值,以及足够的间隙和适当的保护措施的设计值,在国内附件中进行了定义。对于充足的间隙的建议值,不包括未来的重铺下的道路桥梁,以避免在5,0到6 0米范围之间的冲击力。指示性等效静态设计力见表4.2表4.2 上层结构上的冲击力的指示性等效静因设计力交通类型等效静态设计力FdxakN高速公路和国道500乡村区域的道路375城市道路250院落及停车库75x=正常的行进方向到正常的行进方向注2:该值的选择应考虑碰撞的影响,预期量和交通类型,以及所提供的任何缓解(保护和预防)措施。注3:在垂直面上,冲击荷载的设计值等于表4.2给出的值。对于h0 h h1这些冲击力的值应乘以折减系数rF. rF,h0 ,h1 会在附件中给出。图4.2 对上述道路的横向构件的车辆碰撞力因子rF的指示值,取决于间隙高h图释:b=1.0m(+允许度)h0=5.0mh1=6.0m(+未来重铺地面,垂直面上的凹陷曲线和桥梁挠度的允许值)注4:对桥面的底部表面与上述相同的冲击力并有上升倾向负荷的应予以考虑:冲击的具体情况会在国内附件中给出。向上倾角的推荐值是10度,见图4.3。图 4.3 冲撞力对上部构件的作用图释:x 交通方向H 从路面到桥底腹面或构件之间为丈量的桥高注5:在决定h的允许值时,应该考虑将来由于桥下道路重铺所导致的桥高度减小等一切可能性。(2) 在适当情况下,同样要考虑垂直于正常行驶方向上的作用力Fdy 。注:Fdy 的使用定义在国家附件(应该是指英国国家附件)中或者为个别项目所界定,它不被推荐与Fdx同时作用。(3) 冲击力F对上层构造的适当作用区域应加以明确注:国家附件中定义了冲撞区域的面积和位置。推荐冲撞区域为边长0.25m的正方形。4.4 由叉车所造成的偶然作用(1) 由叉车冲击所造成的偶然作用的设计值,应当考虑叉车和结构的动态变化。结构的反应可能会是非线性的变形。在此中动态分析时可以应用等效设计静力F。注:国家附件中有给出等效静态设计力F的值。F值常常取决于符合C.2.2中轻微冲撞所做的先进撞击设计。或者,推荐F取值=5W,,在这里W是吊装一辆载重卡车的净重量之和(见欧洲标准1991-1,1, 表6.5),它适用于地面以上0.75米的高度。然而在某些情况下可能会更适合高一点或低一点的。4.5建筑毗邻或者建筑底下的轨道交通所造成的意外事故 (1) 由轨道交通那个所引起的意外作用应该加以界定。注:国家附件中可能给出适用于本条款的轨道交通类型。4.5.1跨过或沿着运营中铁路线(布设)的建筑物 4.5.1.1总述 (1)由出轨列车从下部或临近部位穿过建筑物所造成对支承部分(如柱和码头)的冲击作用的设计值应该加以明确。设计方案中可以包含其他适当措施(包括预防和保护),在合理可行的前提下用来尽量减少出轨列车对轨道之上或临近轨道的建筑物的支撑部位的突然撞击作用所造成的影响。这个值的选取应该基于建筑物的类别。见4.5 1.2。 注:欧洲标准(EN 1991-2)中对承载轨道交通的桥梁上发生的轨道交通脱轨事故加以了指定。注2:若要了解在轨道交通意外事故方面的更广泛的指导,参见国际铁路联盟(UIC)标准777-2。4.5.1.2建筑物的分类 (1) 可能受到来自轨道交通列车脱轨撞击影响的建筑结构分为以下几类,见表4.3。表4.3-遭受轨道交通脱轨冲击影响的建筑结构的分类A类跨越或靠近正在运营铁路线的永久性建筑结构以及人类临时性聚集场所,另外也包括多于一层的建筑。B类跨过正在运营的铁路线的整体结构如承载车辆通行的桥梁或者非永久使用的单层建筑,又或者不作为人们临时聚集场所的建筑。注1:那些既不归类于A也不归类于B的建筑结构会在国家附件中有加以明确,又或者存在于个别项目中。注2:国家附件中可能会参照临时结构分类,比如人行天桥又或者其他相似公共建筑结构包括其辅助建筑物,补充信息见欧洲标准1991-1-6。注3:进一步信息以及表4.3中给出的这一类系统的背景出自于国际铁路联盟(UIC)文献。4.5.1.3关于各类建筑结构的应对意外状况设计 (1)存在一个脱轨的轨道交通下穿或靠近A类或B类建筑结构情况时便应考虑应对意外状况设计,参照欧洲标准1900条款3.2。 (2) 在轨道交通脱轨下穿或靠近建筑过程中并对于上层结构(甲板结构)的作用通常不需要考虑。4.5.1.4 A类建筑结构 (1)对于A类建筑,所处位置的轨道交通最大的速度应该小于等于120km/h,对支撑部分(如柱、墙)产生冲击的等效静力设计值应该加以制定。 注:等效静力荷载及其界定会在国家附件中有给出。表4.4给出了其象征值。表4.4:对铁路之上或靠近铁路的A类建筑结构作用的水平等效静力设计象征值 构件部分到最近轨道中心的距离“d”(m)分力 Fdx a(kN)Force Fdy a(kN)结构部分: d 5 m00a x = 轨道方向; y = 垂直于轨道方向。(2) 承重结构部分用坚实基座或平台加以保护,冲击力的值能被减弱注:减少的量会在国家附件中给出。(3)力Fdx 和Fdy (见表4.4)应该应用于轨道平面以上的指定高度。其设计应区别的考虑Fdx 和Fdy 。注:这个应用于Fdx 和Fdy 的轨道平面以上高度会在国家附件中给出,推荐其值为1.8米。(4) 如果轨道所处位置的轨道交通最大速度小于或等于50 km/h ,表4.4中力的大小将被减小。注:减小的量会在国家附件中给出,推荐其为50%。进一步信息可以在UIC 777-2中找到。(5)当所处位置的轨道交通最大速度超过了120 km/h,相应的水平等效静力设计值Fdx 和Fdy 将额外考虑适用于CC3等级应用的预防与保护措施。见3.4(1)。注:考虑额外预防与防护措施下的Fdx和Fdy值大小会在国家附件或个别项目中给出。4.5.1.5 B 类建筑结构(1) 对于B类建筑结构,特殊的要求应加以指定。注:相应信息会在国家附件或个别项目中给出。其特殊要求基于风险评估。考虑的因素及措施在附录B中给出。4.5.2 轨道末端位置的建筑结构(1) 轨道末端的轨道交通设施(例如处于终点站的建筑结构)应该考虑意外状况设计,当其建筑结构或支承部分刚好处在轨道末端区域时,参照欧洲标准1990。注:刚好处于轨道末端的外围区域范围会在国家附件以及个别项目中加以指定。(2) 相应风险管理的措施应该基于轨道末端外围区域的利用情况并且考虑任何可以减少轨道交通冲出可能性的措施。(3) 建筑结构的支承构件通常不应该设置在非常靠近轨道末端的区域。(4) 当支承构件不得不设置在靠近轨道末端的区域时,除了采取任何缓冲停止措施之外还应该在轨道末端设置一道冲击墙。对末尾冲击墙的等效静力值应该加以指定。注:特殊的措施以及相应冲击造成的等效静力设计值会在国家附件或个别项目中加以指定。若为旅客列车则作用于末尾冲击墙的等效静力设计值推荐为Fdx=5000kN,若为调车和编组列车则其取值为Fdx=10000kN。这个力适用于轨道平面上1m高的水平方向。 4.6 由船舶交通造成的意外状况 4.6.1 总述(1)船舶对结构撞击产生的影响应该考虑以下几个方面:w 水路的类型;w 水位状况 ;w 船舶的类型和吃水深度以及它们的撞击行为 ;w 结构的种类以及它们的耗能特性。(2) 内陆航道的船舶类型,考虑了船舶对于结构冲撞的影响时,应该按照CEMT分类系统来分类。注:CEMT 分类系统在附件C的表C.3中给出。(3) 考虑了船舶对于结构冲撞影响时的海运航道上的船舶特质应该加以明确。注1:国家附件会为海上航道的船舶定义一个分类系统。附录C中的表C.4给出了此类船舶的分类指标。注2:有关船舶冲撞的概率模型信息见附录B。(4) 基于船舶冲撞行为的设计值应该取决于先进理论,带有质量的流体的力学影响需要考虑在内。(5) 基于冲撞的行为应该用两个相互独立的力来表示: 一个正面的力Fdx ; 一个垂直于正面冲撞力的侧向力Fdy以及一个与Fdx平行的摩擦力FR 。(6) 用于承受正常操作条件下船舶碰撞的结构(如码头墙和靠船墩)不在欧洲标准1991这部分内。4.6.2 来自河流和运河交通的冲撞(1) 基于来自河流及运河交通撞击的正面及侧面动态设计力的相关方面应加以指定注:正面及侧面动态力的值会在国家附件中给出或为个别工程所界定。附录C(表3)给出了针对各种船舶的标准特性及标准设计状况(包含流体质量附加 影响和与船相关其他质量影响)的象征值。(2) 压力引起的摩擦力FR与侧向压力Fdy可以由公式(4.1)确定: (4. 1)其中: 摩擦系数注:会在国家附件中给出,推荐值为 = 0.4。 (3) 冲撞造成的力应该适用于高于最高通航水位之上的一个高度,这里通航水位取决于船舶吃水量(装货或荷载状况下)。具体的冲击力应用高度及撞击域b h 应该加以确定。注1:适用于该撞击力的高度以及撞击域bh会在国家附件中确定或为个别项目所界定。在缺乏足够信息的情况下,使用这个撞击力的高度采用相关水面以上1.5m。作为正面撞击区域撞击区域bh中,b=bpier,h=0.5m,作为侧面撞击区域bh中,可以假设h=1.0m,b=0.5m。其中bpier为沉浸在水中的阻挡物的宽度,例如桥墩。注2:在某些条件下,可能需要假设船舶被碰撞前的桥墩或基块给抬高了。 (4) 在相关位置,桥的甲板应该设计成能够承受船舶冲撞造成的任何纵向等效静力。注:这个等效静力值会在国家附件中指出或为个别项目所界定。象征值为1MN。 4.6.3 来自海上船只的冲撞 (1)基于海上船只撞击的正面等效设计静力应该加以指定。注:正面动态撞击力的值会在国家附件中给出会为个别项目所界定。推荐值在附件C表C.4中给出,这些值不允许篡改。这些值适用于标准航道,若在此区域之外的结构,这些值可以减小。对于小型船只,这些力根据附件C中C.4来估算。(2) 船头、船尾以及宽边的撞击应该考虑适用的情况。船头撞击应该考虑在主航方向30度以内。(3) 与侧面撞击力同时作用的摩擦力由以下公式决定。 (4. 2)其中: 摩擦系数注:会在国家附件中给出,推荐值为 = 0.4 N。(5)P 撞击的点以及区域取决于结构的大小和几个形状以及船舰的几何形状(如,是否为球状边缘),船只排水量和平稳状况,以及潮水变化。撞击点的垂直分布确定应该考虑海上航行船只的最不利状况。注:其排列将在国家附件中给出。推荐值为高0.05l,宽0.1l,(l=船舶长度)。中心位置取设计水位以下0.05l到设计水位以上0.05l。见图解4.4。图4.4-船舶撞击的标示区域(4) 作用于上部构件的力应该取决于结构高度以及预期船舶的类型。总体上,作用于这个桥梁上层构件的力由上层构件屈服强度所限制。注1:这个力会在国家附件中给出或者为个别项目所界定。注2:防止由船舶桅杆撞击上部

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