延性破坏
4.7
脆性破坏
5.2
特大桥、 重要大桥
二级
三级
4.2
3.7
4.7
4.2
大桥、中桥、 小桥、
重要小桥
涵洞
重要性系 数0
1.1
1.0
0.9
一、规范应用释疑
标准规范设计理论变化的目的：
寻找更为合理、科学的工程结构安全度、耐久性的评价指标
采用概率极限状态设计方法可明显地体现如下方面的优点： 1．可使工程结构设计规范引入先进的可靠性理论； 2．可更全面地考虑影响结构可靠性诸因素的变异性，使结构设计规范所采用
事故模型、风险损失、风险概率、风险评估—工程保险
在桥梁规划、设计、施工、使用、维修、拆除等与桥梁结构 相关的各个过程中出现的，对相关利益团体的某种既定目标造成 影响的不确定事态，可称为桥梁风险。
----基于风险的设计理论
一、规范应用释疑
基于（单一）性能（指标）的设计—抗震
可持续桥梁设计理论
可持续发展是指既满足现代人的需求且不损害满足后代人需求的能力。 设计需考虑各代决策人之间的决策权的平等问题和价值不变的原则。
……安全、适用、经济、美观和有利环保…… （美观、经济）
--地标
一、规范应用释疑
5. 设计基准期与设计寿命 《通用规范》第1.0.6 条: 公路桥涵结构的设计基准期为100年。
通过结构构件、结构的可靠度将规划、勘察、设计、施工、监理、养护 维修、运营管理等各个环节串连起来， 建立全寿命周期成本的概念，在 保证前期建设费用的基础上进一步加强和重视管理和养护的投入，才能 保证结构整体的使用寿命。
一、规范应用释疑
结构可靠度的定义： 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。
规定条件--正常设计、正常施工和正常使用 规定时间--设计基准期 预定功能--安全性、适用性、耐久性
（总称为结构的可靠性）
结构功能函数:，结构功能函数是用来描述结构
完成功能状况的，以基本变量为自变量的函数。 ZR结S构0 处于可靠状态；
和谐桥梁设计理论？！
设计原则
《公路桥涵设计规范》（试行）（1975年）第1.3条： ……适用、经济、安全、适当照顾美观……
1985版规范： ……安全、适用、经济、美观……
2004年版规范（第1.0.1、1.0.5条）： ……技术先进、安全可靠、适用耐久、经济适用……
的有关参、系数更趋于反映客观实际，使所设计的结构更趋合理； 3．可变作用按随机过程进行分析，随机过程的时间域可取为结构的设计基准
期，从而使结构设计的可靠概率有了一个统一的时间概念； 4．有了具体结构的目标可靠指标，可根据工程结构的不同要求和特点恰当地
划分和选择安全等级，以便处理好结构可靠性与经济性之间的矛盾；实用的极限状 态设计表达式中的各分项系数，使所设计的同类结构和结构构件在不同的承载情况 下具有较佳的可靠度的一致性，使工程结构的极限状态设计方法更加科学、合理；
(1) 预期或可预见的使用目的； (2) 要求的设计准则； (3) 预期的环境条件； (4) 材料和制品的组成、特性和性能； (5) 结构体系的选择； (6) 构件形状和结构细部构造； (7) 制作质量和控制水平； (8) 特别的保护措施； (9) 设计工作寿命期内要进行的维护。
设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。 设计使用年限（寿命）为设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预
美国对桥梁的设计使用年限为不小于75～100年。 英国规定各类结构物设计寿命为：桥梁、隧道等交通运输结构， 120年。
一、规范应用释疑
要确保结构或结构构件的可靠度，其安全性、适用性和耐久性指标均需满足，缺一 不可。在考虑了环境因素和预期的维护水平后，结构的设计应使结构在其设计工作 年限内的劣化不影响对结构期望的功能。为此，需考虑如下因素：
5．结构的可靠度往往与质量控制联系在一起，为了保证结构设计达到预定的 可靠度，可以进一步强调质量控制的重要性，从而使设计规范与施工、验收等标准 在结构可靠度上得以互相衔接和配套。
一、规范应用释疑
耐久性设计
全寿命周期评估与设计 （规划、社会、业主、设计、施工、管理、使用、维护等）
----风险评估 （耐久性、地震、风、施工过程、管理、撞击、火、恐怖）
ZR结S构0 已失效或破坏； ZR结S构0 处于极限状态。
抗力
(可 靠 )
(失
效 )
荷载效应
结构的失效概率与可靠指标
极限状态方程 Zg (R ,S ) R S 0
非阴影部分面积 )
失效) 可靠)
0
可靠指标β与平均值mZ 关系
'
( 增大后的值 )
可靠指标β及相应的失效概率Pf的关系
《建筑结构设计统一标准》GB50068-2001规定纪念性或特别重要的 建筑结构，100年。
欧洲规范（Eurocode）规定：房屋建筑及其他普通结构50年，纪 念性建筑、桥梁和其他土木结构，100年。
《结构可靠性总原则》ISO/DIS2394:1998规定：设计工作期较长的 结构（如大桥）50-150年。
定目的使用的时期。 用以作为结构耐久性设计的依据并具有规定裕度或保证率的目标使用年限。设
计使用年限由业主或用户与设计人员共同确定，并满足有关法规的最低要求。 因此：设计使用年限在考虑结构重要性及其上述需要考虑的因素后，一般取值可低 于或等值于设计基准期。
一、规范应用释疑
6. 设计理念的调整
1.0.10 特殊大桥宜进行景观设计；上跨高速公路、一级公路的桥 梁应与自然环境和景观相协调。
β 1.0 1.64 2.00 3.00 3.71 4.00 4.50
Pf 5.87 5.05 2.27× 1.35× 1.04 3.17× 3.40×
×10-2 ×10-2 10-2
10-3
×10-4 10-5
10-6
公路桥梁结构构件的目标可靠指标
结构安全 等级 构件破坏 类型
设计安全 等级
一级
3.3.1-2 高速公路、一级公路的特殊大桥为整体式上部结构时，其 中央分隔带和路肩的宽度可根据具体情况适当减小，但减窄后 的宽度不应小于表3.3.1-2和表3.3.1-3规定的“最小值”。 原标准的规定为：特大桥及大桥的侧向宽度可适当减小，中 小桥和涵洞宜与路基同宽。提出了应该保持和提高一条线路整 体的通行能力和服务水平的桥涵方面要求。