PAGEIIPAGEIUDC中華人民共和國國家標準PGB50216－201*鐵路工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準UnifiedStandardforReliabilityDesignofRailwayEngineeringStructures（征求意見稿）20**－**－**發(fā)布20**－**－**實施中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部聯合發(fā)布中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局PAGE1中華人民共和國國家標準鐵路工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準UnifiedStandardforReliabilityDesignofRailwayEngineeringStructuresGB50216201*主編部門：國家鐵路局批準部門：中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部施行日期：201*年**月**日中國鐵道出版社201*年北京

前言本標準是根據住房城鄉(xiāng)建設部《關于印發(fā)2015年工程建設標準規(guī)范制訂、修訂計劃的通知》（建標〔2014〕189號）要求，在《鐵路工程結構可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50216-94基礎上修訂而成。本標準以《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153－2008為指導，并借鑒了國際標準化組織ISO發(fā)布的國際標準《結構可靠性總原則》ISO2394:2015和歐洲標準化委員會CEN批準通過的歐洲規(guī)范《結構設計基礎》EN1990:2002，結合我國鐵路工程結構特點，經多次征求國內外專家意見編制完成。本標準涵蓋鐵路工程結構基于可靠性設計的基本內容和共性要求，是鐵路橋涵、隧道、路基、軌道工程結構極限狀態(tài)法設計的基礎標準。本標準共分9章，內容包括：總則、術語和符號、基本規(guī)定、極限狀態(tài)設計原則、作用及環(huán)境影響、材料和巖土的性能及幾何參數、結構分析和試驗輔助設計、分項系數設計方法、可靠性管理及評定，另有4個附錄。本標準修訂的主要技術內容如下：1.對結構設計方法，在原標準規(guī)定的以結構可靠性理論為基礎的極限狀態(tài)設計基本原則和方法上，增加了鐵路工程結構宜采用以概率理論為基礎、以分項系數表達的極限狀態(tài)設計方法；當缺乏統(tǒng)計資料時，可根據可靠的工程經驗或必要的試驗研究，采用其他設計方法進行設計。2.增加了鐵路工程結構安全等級劃分和設計使用年限、結構重要性系數的規(guī)定。3.增加了結構設計應考慮環(huán)境對結構和耐久性的不利影響。4.細化和完善了極限狀態(tài)的分類，明確了鐵路工程結構按承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)和疲勞極限狀態(tài)進行設計。增加了地震設計狀況的分類，給出了基于可靠指標設計的原則性規(guī)定。5.增加了列車豎向作用的相關規(guī)定。6.增加了結構分析中的試驗輔助設計的原則性規(guī)定。7.增加了鐵路橋涵結構列車荷載作用分項系數的取值范圍，細化了關于結構抗力的設計值表達式。8.明確了包含可靠性質量管理的全壽命可靠性設計；增加了既有結構的可靠性評定的原則性要求。9.刪除了原標準部分術語和符號，刪除了原標準中的“鋼結構和混凝土結構的疲勞可靠性”和“質量控制”的章節(jié)和部分附錄。10.將原標準部分附錄整合為新的附錄。本標準以黑體字標志的條文為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行。在執(zhí)行本規(guī)范過程中，希望各單位結合工作實踐，認真總結經驗，積累資料。如發(fā)現需要修改和補充之處，請及時將意見和有關資料寄交中國鐵道科學研究院（北京市海淀區(qū)大柳樹路2號，郵政編碼：100081），并抄送中國鐵路經濟規(guī)劃研究院標準所（北京市海淀區(qū)北蜂窩乙29號，郵政編碼：100038），供今后修改時參考。本規(guī)范由國家鐵路局科技與法制司負責解釋。本規(guī)范主編單位：中國鐵道科學研究院本規(guī)范參編單位：中國鐵路經濟規(guī)劃研究院、中鐵第一勘察設計院集團有限公司、中國中鐵二院工程集團有限責任公司、鐵道第三勘察設計院集團有限公司、中鐵第四勘察設計院集團有限公司、中鐵工程設計咨詢集團有限公司。本規(guī)范主要起草人：PAGEI目次TOC\o"1-1"\h\z\u1總則 12術語和符號 22.1術語 22.2符號 63基本規(guī)定 93.1基本要求 93.2安全等級、可靠度和結構重要性系數 93.3設計使用年限、耐久性和維護 114極限狀態(tài)設計原則 124.1極限狀態(tài) 124.2設計狀況 124.3極限狀態(tài)設計 134.4基于可靠指標的設計 145作用及環(huán)境影響 155.1一般規(guī)定 155.2作用的設計參數 155.3列車豎向作用 155.4環(huán)境影響 166材料和巖土的性能及幾何參數 176.1材料和巖土的性能 176.2幾何參數 177結構分析和試驗輔助設計 197.1一般規(guī)定 197.2結構及構件分析模型 197.3試驗輔助設計 208分項系數設計方法 218.1一般規(guī)定 218.2基本變量的設計值 218.3承載能力極限狀態(tài) 228.4正常使用極限狀態(tài) 248.5疲勞極限狀態(tài) 259可靠性管理及評定 269.1可靠性管理 269.2可靠性評定 26附錄A結構可靠性分析方法 27A.1結構可靠指標計算 27A.2結構目標可靠指標選定方法 30A.3分項系數確定方法 31A.4組合值系數確定方法 33附錄B作用參數和概率分布的確定 34B.1永久作用的標準值和概率分布 34B.2可變作用的代表值和概率分布 34B.3鐵路列車荷載效應概率分布 35B.4鐵路列車疲勞荷載譜和標準荷載效應比頻譜 36附錄C質量管理 37附錄D既有鐵路工程結構的可靠性評定 39D.1一般規(guī)定 39D.2安全性評定 40D.3適用性評定 42D.4耐久性評定 42D.5抗災害能力評定 43本標準用詞說明 45《鐵路工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》條文說明 46PAGE11總則1.0.1為統(tǒng)一鐵路工程結構可靠性設計的基本原則、基本要求和基本方法，使設計符合安全適用、經濟合理、技術先進、確保質量和可持續(xù)發(fā)展的要求，制定本標準。1.0.2本標準適用于鐵路橋涵、隧道、路基、軌道等專業(yè)結構及其構件的設計和既有結構的可靠性評定。1.0.3鐵路工程結構設計宜采用以概率理論為基礎、以分項系數表達的極限狀態(tài)設計方法；當缺乏統(tǒng)計資料時，可根據可靠的工程經驗或必要的試驗研究，采用其他設計方法進行設計。1.0.4鐵路工程結構各專業(yè)的可靠性設計規(guī)范和其他相關標準，應遵循本標準規(guī)定的基本準則，并應制定相應的具體規(guī)定。1.0.5鐵路工程結構的勘察設計、施工、使用與維護應進行有效的質量管理與控制，滿足規(guī)定的可靠性水平。1.0.6鐵路工程結構可靠性設計，除應符合本標準要求外，尚應符合國家現行有關標準的規(guī)定。PAGE8PAGE7PAGE22術語和符號2.1術語2.1.1可靠性reliability結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。2.1.2可靠度degreeofreliability結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。2.1.3失效概率probabilityoffailure結構不能完成預定功能的概率。2.1.4可靠指標reliabilityindex度量結構可靠度的數值指標，可靠指標與失效概率的關系為，其中為標準正態(tài)分布函數的反函數。2.1.5目標可靠指標targetreliabilityindex作為結構設計依據，是度量可靠度的數值指標。2.1.6設計使用年限designworkinglife正常使用和維護狀態(tài)下，設計規(guī)定的結構或構件不需進行大修即可按預定目的使用的年限（或壽命）。2.1.7設計基準期designreferenceperiod為確定可變作用等的取值而選用的時間參數。2.1.8評估使用年限assessedworkinglife可靠性評定所預估的既有結構在規(guī)定條件下的使用年限。2.1.9安全等級safetyclasses根據工程結構破壞所產生后果的嚴重性劃分的設計等級。2.1.10延性破壞ductilefailure結構或構件在破壞前有明顯變形或其他預兆的破壞類型。2.1.11脆性破壞brittlefailure結構或構件在破壞前無明顯變形或其他預兆的破壞類型。2.1.12設計狀況designsituation設計對結構從施工到使用全過程所考慮的工作狀態(tài)和環(huán)境條件。2.1.13極限狀態(tài)limitstates結構或構件超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求的狀態(tài)。2.1.14極限狀態(tài)方程limitstateequation當結構或構件處于極限狀態(tài)時，各有關基本變量的關系式。2.1.15承載能力極限狀態(tài)ultimatelimitstates結構或構件達到最大承載力或產生不適于繼續(xù)承載的過大變形的狀態(tài)。2.1.16正常使用極限狀態(tài)serviceabilitylimitstates結構或構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值的狀態(tài)。2.1.17可逆正常使用極限狀態(tài)reversibleserviceabilitylimitstates當產生超越正常使用要求的作用卸除后，該作用產生的超越狀態(tài)可以恢復的正常使用極限狀態(tài)。2.1.18不可逆正常使用極限狀態(tài)irreversibleserviceabilitylimitstates當產生超越正常使用要求的作用卸除后，該作用產生的超越狀態(tài)不可恢復的正常使用極限狀態(tài)。2.1.19疲勞極限狀態(tài)fatiguelimitstates重復荷載作用下，結構或構件達到疲勞失效，不適于繼續(xù)承載的極限狀態(tài)。2.1.20分項系數partialfactor為保證所設計的結構或構件具有規(guī)定的可靠度，在極限狀態(tài)法設計表達式中采用的系數，分為作用分項系數和抗力分項系數兩類。2.1.21結構重要性系數coefficientforimportanceofstructure根據結構安全等級所規(guī)定的對作用效應附加的調整系數。2.1.22基本變量basicvariable代表物理量的一組規(guī)定的變量，用于反映作用和環(huán)境影響、材料和巖土的性能以及幾何參數的特征。2.1.23功能函數performancefunction以基本變量表征一種結構功能的函數。2.1.24概率分布probabilitydistribution隨機變量取值的統(tǒng)計規(guī)律，用概率密度函數或概率分布函數表示。2.1.25統(tǒng)計參數statisticalparameter在概率分布中用來表示隨機變量取值的平均水平和離散程度等的數字特征。2.1.26分位值fractile與隨機變量概率分布函數的某一概率對應的值。2.1.27特征值characteristicvalue用統(tǒng)計方法確定的一定保證率下的值。2.1.28名義值nominalvalue用非統(tǒng)計方法確定的值。2.1.29校準法calibrationmethod通過對現存結構或構件安全儲備的反演分析，確定設計采用的目標可靠指標的方法。2.1.30作用action施加在結構上的集中力或分布力（直接作用，也稱為荷載），或引起結構外加變形或約束變形的原因（間接作用）。2.1.31巖土作用geotechnicalaction圍巖、地基、坡體、地下水或地表水等傳遞到結構上的作用，如圍巖壓力、土壓力、水壓力等。2.1.32作用效應effectofaction作用引起的結構或構件的反應。2.1.33作用的標準值characteristicvalueofanaction作用的特征值或名義值，可根據對觀測數據的統(tǒng)計、作用的自然界限或工程經驗確定。2.1.34作用的代表值representativevalueofanaction結構或構件設計時，由于不同目的、作用所取的不同值均稱為作用代表值。它包括標準值、組合值、準永久值和頻遇值。2.1.35可變作用的組合值combinationvalueofavariableaction在設計基準期內，使組合后的作用效應的超越概率與該作用單獨出現時其標準值作用效應的超越概率趨于一致的作用值；或組合后使結構具有規(guī)定可靠指標的作用值。可通過組合值系數（）對作用標準值的折減來表示。2.1.36可變作用的頻遇值frequentvalueofavariableaction在設計基準期內被超越的總時間占設計基準期的比率較小的作用值；或被超越的頻率限制在規(guī)定頻率內的作用值?？赏ㄟ^頻遇值系數（）對作用標準值的折減來表示。2.1.37可變作用的準永久值quasi-permanentvalueofavariableaction在設計基準期內被超越的總時間占設計基準期的比率較大的作用值?？赏ㄟ^準永久值系數（）對作用標準值的折減來表示。2.1.38作用的設計值designvalueofanaction作用代表值與作用分項系數的乘積。2.1.39作用組合（荷載組合）combinationofactions（loadcombination）結構或構件設計時，預計可能同時出現的幾種不同作用效應的集合。2.1.40主導可變作用dominatingvariableaction在同一作用組合中，效應設計值最不利情況下起控制作用的可變作用。2.1.41標準組合characteristiccombination正常使用極限狀態(tài)設計時，采用作用的標準值或可變作用的組合值作為設計值的組合。2.1.42頻遇組合frequentcombination正常使用極限狀態(tài)設計時，采用可變作用的頻遇值或可變作用的準永久值作為設計值的組合。2.1.43準永久組合quasi-permanentcombination正常使用極限狀態(tài)設計時，采用可變作用的準永久值作為設計值的組合。2.1.44環(huán)境影響environmentalinfluence因環(huán)境引起結構材料性能的劣化，結構安全性或適用性的降低，影響結構耐久性等的不利影響。2.1.45抗力resistance結構或構件承受作用效應的能力。2.1.46材料性能的標準值characteristicvalueofamaterialproperty符合規(guī)定質量的材料性能概率分布的某一分位值或材料性能的名義值。2.1.47材料性能的設計值designvalueofamaterialproperty材料性能的標準值除以材料性能分項系數所得的值。2.1.48幾何參數的標準值characteristicvalueofageometricalparameter設計規(guī)定的幾何參數公稱值或幾何參數概率分布的某一分位值。2.1.49幾何參數的設計值designvalueofageometricalparameter幾何參數的標準值增加或減少一個幾何參數的附加量所得的值。所增加或減少的幾何參數附加量反映實際結構或構件可能出現的幾何偏差。2.1.50限值constraintvalue結構或構件設計時，作為極限狀態(tài)標志的應力、變形等的約束值。2.1.51疲勞列車fatiguetrain一組反映實際運營列車軸重和車體尺寸特征，用于疲勞分析的機車、車輛計算圖式，是疲勞作用的概化模型。2.1.52疲勞荷載譜fatigueloadspectrum反映結構設計使用年限內在指定列車運量條件下，由疲勞列車形成的重復荷載作用下材料或連接的效應和頻次的關系，可用表格或直方圖表達。2.1.53等效等幅重復應力法equivalentconstantamplitudestressrangemethod結構或構件在疲勞檢算中，根據線性累積損傷法則或其他適當方法，將變幅重復應力轉換為等幅重復應力進行設計的方法。2.1.54極限損傷度法cumulativedamagemethod結構或構件在疲勞檢算中，根據線性損傷理論，將累積損傷度作為檢算內容的設計方法。2.2符號2.2.1結構可靠度——結構或構件失效概率的運算值；——結構或構件的抗力；——結構或構件的作用效應；——設計基準期；——第i種結構的權系數；——第i個基本變量；——基本變量在分位概率為處的分位值；——基本變量在分位概率為處的分位值導數；——結構或構件的功能函數；——基本變量的靈敏度系數；——結構或構件的可靠指標；——基本變量的分項可靠指標；——抗力的標準差；——作用效應的標準差；——基本變量的標準差。2.2.2作用和作用效應——作用；——作用的標準值；——作用的代表值；——永久作用；——永久作用的標準值；——永久作用標準值的效應；——可變作用；——可變作用的標準值；——可變作用的代表值；——可變作用標準值的效應；——可變作用的組合值系數；——作用的頻遇值系數；——作用的準永久值系數；——可變作用的頻遇值；——可變作用的準永久值。2.2.3材料性能和幾何參數——幾何參數；——幾何參數的標準值或名義值；——結構材料性能；——結構材料性能的標準值；——結構材料性能的變異系數。2.2.4結構極限狀態(tài)設計式——幾何參數的設計值；——設計對結構達到正常使用（如變形、裂縫等）所規(guī)定的相應限值；——作用的設計值；——材料性能的設計值；——永久作用的設計值；——可變作用的設計值；——結構抗力的設計值；——作用組合效應的設計值；——偶然作用的設計值；——地震作用的設計值；——偶然作用設計值的效應；——重現期為475年地震作用的標準值；——地震作用標準值的效應；——結構的目標可靠指標；——結構重要性系數；——地震作用重要性系數；——作用分項系數，含作用模型不定性和（或）幾何參數的其他偏差影響；——計算模型不定性系數；——材料或產品性能的分項系數，含抗力模型不定性和（或）幾何參數的其他偏差影響；——抗力分項系數；——永久作用的分項系數；——可變作用的分項系數；——幾何參數的附加量；＋——表示與之組合。2.2.5結構疲勞極限狀態(tài)驗算式——鋼結構疲勞荷載分項系數；——鋼結構驗算部位等效等幅重復應力幅標準值（計入運營動力系數、離心力）；——鋼結構驗算部位疲勞設計強度；——鋼結構驗算部位材料（或結構細節(jié)）的等幅疲勞強度標準值；——鋼結構驗算部位材料（或結構細節(jié)）的疲勞抗力分項系數；、、——分別為混凝土、預應力鋼筋、鋼筋的疲勞荷載分項系數；、、——分別為混凝土、預應力鋼筋、鋼筋的疲勞抗力分項系數；、、——分別為混凝土結構驗算部位的混凝土等效疲勞應力標準值、預應力鋼筋等效疲勞應力幅標準值、鋼筋等效疲勞應力幅標準值（計入運營動力系數、離心力）；、、——分別為混凝土結構驗算部位的混凝土、預應力鋼筋、鋼筋的等幅疲勞強度標準值。PAGE10PAGE11PAGE93基本規(guī)定3.1基本要求3.1.1鐵路工程結構的設計、施工和維護應使其在設計使用年限內以適當的可靠度且經濟的方式滿足規(guī)定的各項功能要求。3.1.2鐵路工程結構應達到規(guī)定的可靠性水平，并滿足下列功能要求：1承受在施工和使用期間可能出現的各種作用，即滿足承載能力極限狀態(tài)或疲勞極限狀態(tài)要求；2保持良好的使用性能，并具有足夠的耐久性能，即滿足正常使用極限狀態(tài)要求；3發(fā)生洪水、滑坡、爆炸、非正常撞擊、列車脫軌等偶然事件時，結構保持必需的整體穩(wěn)固性；發(fā)生火災時，在規(guī)定的時間內可保持足夠的承載力，不出現與起因不相稱的破壞后果。3.1.3鐵路工程結構設計時，按下列要求采取適當措施，使結構不出現或少出現可能的損壞：1應避免、消除或減少結構可能受到的危害；2應采用對可能受到的危害反應不敏感的結構類型；3應采用當單個構件或結構局部破壞、缺損時結構其他部分仍能保存的結構類型；4宜采用有破壞預兆的結構體系；5應選擇適宜的計算模型；6應選擇合理有效的基本變量值；7對抗震設防地區(qū)應選擇合適的抗震設計等級。3.1.4鐵路工程結構的設計、制造、施工、使用與維護等應采取相應的可靠性管理措施。3.1.5既有結構應進行必要的可靠性評定。3.1.6鐵路工程結構宜進行風險評估和管理。3.2安全等級、可靠度和結構重要性系數3.2.1鐵路工程結構設計應根據結構破壞可能產生后果的嚴重程度，采用表3.2.1規(guī)定的安全等級。

表3.2.1鐵路工程結構的安全等級安全等級破壞后果一級二級三級危及人的生命危險性很大，經濟損失很大，社會和環(huán)境影響很嚴重危及人的生命危險性大，經濟損失大，社會和環(huán)境影響嚴重危及人的生命危險性一般，經濟損失一般，社會和環(huán)境影響一般3.2.2鐵路工程結構安全等級劃分應符合表3.2.2的規(guī)定：表3.2.2鐵路工程結構安全等級劃分專業(yè)一級二級三級橋梁跨越大江、大河，且技術復雜、修復困難的特殊結構橋梁或重要橋梁等一般特大橋、大橋、中橋、小橋，涵洞其他結構隧道三線及以上隧道、車站隧道、水底隧道或有特殊要求的隧道一般隧道、明洞、棚洞及洞門用于施工、通風、排水等的輔助坑道路基特殊條件、技術復雜的路基支擋和地基處理工程、特殊地質條件下高邊坡路基工程路基主體結構及重要路基防護結構，棄碴擋墻路基排水結構，一般防護工程等其他結構軌道橋上道岔區(qū)軌道等正線及到發(fā)線軌道等其他站線軌道等注：對于有特殊要求的鐵路工程結構，其設計安全等級可根據具體情況研究確定。3.2.3鐵路工程結構各類構件的安全等級，宜與結構的安全等級相同；對其部分構件的安全等級進行調整時，不應低于三級。3.2.4可靠性水平的設置應根據結構或構件的安全等級、失效模式和經濟因素等確定。3.2.5結構或構件的可靠性宜采用可靠指標度量。沒有充分的統(tǒng)計數據時，結構或構件設計采用的目標可靠指標，可根據對現有結構或構件的可靠指標分析，并結合使用經驗和經濟因素，采用校準法予以確定。3.2.6鐵路工程結構的破壞類型可分為延性破壞和脆性破壞，其中脆性破壞的可靠度應比延性破壞的可靠度適當提高。3.2.7各類結構或構件的安全等級每相差一級，規(guī)定可靠指標的取值宜相差0.5。3.2.8鐵路工程結構重要性系數，應按表3.2.8采用。表3.2.8鐵路工程結構重要性系數安全等級一級二級三級重要性系數1.11.00.93.3設計使用年限、耐久性和維護3.3.1鐵路工程結構設計時，應規(guī)定結構的設計使用年限。3.3.2鐵路橋涵、隧道、路基和軌道結構設計使用年限應符合表3.3.2的規(guī)定。表3.3.2鐵路工程結構設計使用年限設計使用年限100年60年30年適用范圍橋涵主體結構，隧道主體結構，路基主體、路基主體支擋工程和承載結構等路基防護結構，鐵路路基排水結構，接觸網支柱，無砟軌道道床板/軌道板、底座板等其他鐵路路基排水結構，電纜溝槽、防護砌塊、欄桿等可更換小型構件注：有特殊要求的鐵路工程結構的設計使用年限（或壽命）可結合實際情況確定。3.3.3鐵路工程結構設計應考慮環(huán)境影響，根據不同環(huán)境類別采用相應的結構材料、設計構造、防護措施、施工質量要求等，制定結構在使用期間的定期檢修和維護制度，使結構在設計使用年限滿足安全或正常使用的要求。3.3.4環(huán)境對鐵路工程結構耐久性的影響，可通過工程經驗、試驗研究、理論計算或綜合分析等方法進行評估。3.3.5環(huán)境類別的劃分和相應的設計、施工、使用及維護的要求等，應遵守國家現行有關標準的規(guī)定。PAGE14PAGE13PAGE124極限狀態(tài)設計原則4.1極限狀態(tài)4.1.1鐵路工程結構應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設計。承受重復荷載作用的構件還應按疲勞極限狀態(tài)進行檢算。4.1.2結構或構件出現下列狀態(tài)之一時，應認為超過了承載能力極限狀態(tài)：1結構、構件或連接超過材料強度，或過度變形不適于繼續(xù)承載；2結構或構件失去剛體平衡；3結構體系成為機動體系；4結構或構件失穩(wěn)；5地基失去承載能力；6影響結構安全的其他特定狀態(tài)。4.1.3結構或構件出現下列狀態(tài)之一時，應認為超過了正常使用極限狀態(tài)：1影響正常使用的變形；2影響正常使用或耐久性能的裂縫、局部損壞；3影響正常使用和舒適性的振動；4影響正常使用的其他特定狀態(tài)。4.1.4結構或構件在重復荷載累積損傷作用下出現下列狀態(tài)之一時，應認為超過了疲勞極限狀態(tài)：1影響安全使用的疲勞裂紋；2影響安全使用的變形。4.1.5鐵路工程結構設計應規(guī)定各類極限狀態(tài)的標志或限值。4.1.6鐵路工程結構或構件設計應對不同極限狀態(tài)進行計算或驗算，并保證結構細部構造安全合理；當某一極限狀態(tài)起控制作用時，可僅對該極限狀態(tài)進行計算或驗算。4.1.7鐵路工程結構極限狀態(tài)可采用以作用和抗力等變量組成的極限狀態(tài)方程表述。4.2設計狀況4.2.1鐵路工程結構設計應考慮各種設計狀況，對每種設計狀況應采用相應的可靠性水平。4.2.2鐵路工程結構設計狀況，可按以下設計狀況考慮：1持久設計狀況：適用于結構使用時的，包括在設計基準期內承受的恒載、列車活載、土壓力荷載、風載、溫度等相對持續(xù)時間長的作用；2短暫設計狀況：適用于結構施工、運營、維修中承受的臨時性短暫荷載狀況，包括恒載、施工人員和施工機具、運架設備等作用；3偶然設計狀況：適用于結構使用的的，應考慮火災、爆炸、撞擊、脫軌、斷軌、落石沖擊等作用；4地震設計狀況：適用于結構遭受地震時的情況，應考慮結構在地震作用下的受力分析和結構驗算。4.3極限狀態(tài)設計4.3.1根據鐵路工程結構的設計狀況，結構設計應符合下列規(guī)定：1持久設計狀況應進行承載能力和正常使用極限狀態(tài)設計，必要時進行疲勞極限狀態(tài)檢算；2短暫設計狀況應進行承載能力和正常使用極限狀態(tài)設計；3偶然設計狀況應進行承載能力極限狀態(tài)設計；4地震設計狀況應進行承載能力極限狀態(tài)設計，可根據工程需要進行正常使用極限狀態(tài)設計。4.3.2鐵路工程結構承載能力極限狀態(tài)設計，可根據不同的設計狀況采用下列作用組合：1基本組合：用于持久設計狀況或短暫設計狀況；2偶然組合：用于偶然設計狀況；3地震組合：用于地震設計狀況。4.3.3鐵路工程結構正常使用極限狀態(tài)設計時，可根據具體情況采用下列組合：1標準組合：宜用于不可逆正常使用極限狀態(tài)設計；2頻遇組合：宜用于可逆正常使用極限狀態(tài)設計；3準永久組合：宜用于長期效應為決定性因素的正常使用極限狀態(tài)設計。4.3.4鐵路工程結構設計應滿足各種極限狀態(tài)下最不利作用組合的要求。4.3.5鐵路工程結構極限狀態(tài)設計應符合下式要求：（4.3.5）式中——結構的功能函數；（i=1，2，…，n）——基本變量。在進行可靠性分析時，基本變量應作為隨機變量。4.3.6結構功能函數將作用效應和結構抗力作為綜合基本變量時，結構極限狀態(tài)設計應符合下式要求：（4.3.6）式中——結構的抗力；——結構的作用效應。4.3.7鐵路工程結構失效概率可按下列方式表達：1鐵路工程結構失效概率可用下式表達：（4.3.7-1）2結構失效概率可用結構可靠指標表述：（4.3.7-2）（4.3.7-3）式中——標準正態(tài)分布函數；——標準正態(tài)分布函數的反函數。4.3.8根據鐵路工程結構極限狀態(tài)方程和隨機變量的特征，可選用本標準附錄A.1的一次二階矩法（JC法、分位值法）或蒙特卡羅法等其他適宜方法計算可靠指標。4.3.9鐵路工程結構或構件的可靠指標，不應小于規(guī)定的目標可靠指標。目標可靠指標可按本標準附錄A.2的校準法確定。4.3.10鐵路工程結構或構件宜根據規(guī)定的目標可靠指標，采用由作用的代表值、材料性能的標準值、幾何參數的標準值和各相應分項系數構成的極限狀態(tài)設計表達式進行設計，分項系數宜按本標準附錄A.3方法，通過目標可靠指標優(yōu)化選定。4.4基于可靠指標的設計4.4.1鐵路工程結構有條件時可直接采用基于可靠指標方法進行設計。4.4.2鐵路工程直接采用基于可靠指標方法進行設計時，所設計結構或構件的計算可靠指標應滿足下式要求：（4.4.2）式中——所設計結構或構件的可靠指標；——所設計結構或構件的目標可靠指標。4.4.3按可靠指標方法與傳統(tǒng)方法設計的結果有明顯差異時，應分析原因；只有當證明可靠指標方法設計結果合理后方可采用。PAGE16PAGE17PAGE155作用及環(huán)境影響5.1一般規(guī)定5.1.1鐵路工程結構上的作用按隨時間上的變化，可分為永久作用、可變作用和偶然作用。橋涵、隧道、路基、軌道結構設計應根據具體特點規(guī)定相應的作用。5.1.2結構上的各種作用在時間和空間上相互獨立時，每一種作用可分別作為單個作用；某些作用密切相關且有可能同時以最大值出現時，可將這些作用一起作為單個作用。5.1.3鐵路工程結構極限狀態(tài)設計應根據結構特性和在結構上可能同時出現的作用，取最不利作用組合進行設計。組合值系數宜按照本標準附錄A.4的方法確定。5.2作用的設計參數5.2.1鐵路工程結構上的作用隨時間的變化規(guī)律宜采用隨機過程概率模型。實際應用時，也可采用其在設計基準期或設計狀況持續(xù)期內的極大（小）值的極值分布隨機變量概率模型。作用概率分布模型及統(tǒng)計參數應根據適量的實際觀測或試驗檢驗數據統(tǒng)計分析確定。5.2.2鐵路工程結構設計在不同極限狀態(tài)、不同設計狀況下應采用不同的作用代表值。作用的標準值可采用其某種概率分布的均值或某一高分位值；當作用的減小對結構不利時，也可取其概率分布的某一低分位值。作用代表值及概率分布可按本標準附錄B.1~B.2的方法確定。5.2.3鐵路工程結構上的作用效應可采用作用的函數式表達，并根據試驗、計算或經驗確定其模式不定性。5.3列車豎向作用5.3.1鐵路列車豎向作用效應概率分布，可按本標準附錄B.3確定。5.3.2鐵路列車豎向活載標準圖式應與相關技術標準一致。5.3.3有通過長大車輛要求的橋梁，除應按鐵路列車荷載圖式設計外，尚應采用圖5.3.3所示的長大重車檢算圖式進行檢算。圖5.3.3長大重車檢算圖式5.3.4鐵路列車活載效應標準值，應按鐵路列車荷載在結構驗算部位最不利情況加載確定。5.4環(huán)境影響5.4.1鐵路工程結構設計，應在結構選材、材料規(guī)格、結構構件和細節(jié)設計中考慮環(huán)境對材料性能退化、結構功能降低及耐久性等影響。5.4.2環(huán)境影響可用概率模型描述，也可采用單一環(huán)境對結構影響的分級描述，或若干環(huán)境作用的組合效應分級描述。PAGE18PAGE19PAGE176材料和巖土的性能及幾何參數6.1材料和巖土的性能6.1.1材料性能宜采用隨機變量概率模型描述。材料性能的各種統(tǒng)計參數和概率分布類型，應以實際結構構件中的材料性能為基礎，通過試驗，運用參數估計和概率分布的假設檢驗方法確定，檢驗的顯著性水平α可取0.05。6.1.2材料性能隨機變量的概率分布類型，宜采用正態(tài)分布或對數正態(tài)分布。6.1.3材料物理力學性能的標準值，應按規(guī)定的測試方法選取材料性能總體分布中的某一分位值確定，并符合下列規(guī)定：1材料強度，宜取概率分布的0.05分位值；2材料彈性模量、泊松比等物理性能，宜取概率分布的0.5分位值；3試驗數據不足時，材料性能的標準值，可采用有關標準的規(guī)定值，也可根據工程經驗，經分析判斷確定。6.1.4利用標準試件試驗結果確定材料性能時，應符合下列規(guī)定：1考慮實際結構與標準試件、實際工作條件與標準試驗條件的差別；2實際結構與標準試件材料性能的關系，應考慮尺寸、時效、溫度、濕度等影響因素，根據相應的對比試驗結果通過換算系數或函數反映；3結構中材料性能的不定性，應考慮標準試件材料性能的不定性、換算系數或函數的不定性。6.1.5巖土性能參數應根據實際的極限狀態(tài)方程定義其物理意義。6.1.6巖土性能宜根據試驗結果，用隨機變量概率模型來描述，可采用多變量正態(tài)分布。巖土性能標準值應按下列方法確定：1根據概率分布的某一分位值確定；2試驗數據不足、從有關標準或研究成果中可得到參數的上、下限時，可用簡化概率分布方法或3σ法（σ為標準差）近似確定參數的均值和標準差。6.1.7巖土性能指標和地基、樁基承載力等，應通過原位測試、室內試驗等直接或間接的方法確定，并應考慮由于鉆探取樣的擾動、室內外試驗條件與實際工程結構條件的差別以及所采用公式誤差等因素的影響。6.2幾何參數6.2.1結構或構件的幾何參數，宜采用隨機變量概率模型描述。其概率分布類型，應運用參數估計和概率分布的假設檢驗方法確定。6.2.2測試數據不足時，幾何參數的統(tǒng)計參數可根據有關標準中規(guī)定的公差，經分析判斷確定。6.2.3幾何參數的變異性對結構抗力及其他性能的影響很小時，幾何參數可作為確定性變量。PAGE20PAGE19PAGE237結構分析和試驗輔助設計7.1一般規(guī)定7.1.1結構分析應包括作用效應和抗力以及其他性能分析。作用效應和抗力不能明確區(qū)分時，可按照作用的有利和不利情況分別對結構進行分析。7.1.2結構分析可采用理論計算、模型試驗、原型試驗或將上述方法相結合的方法。7.1.3結構分析應根據結構類型、材料性能和受力特點等因素，采用線性、非線性或試驗分析方法，并按下列方法確定其結構分析方法：1結構性能始終處于彈性狀態(tài)時，宜采用彈性理論進行結構分析；2結構在達到極限狀態(tài)前處于彈塑性狀態(tài)時，宜采用彈塑性理論進行結構分析；3結構在達到極限狀態(tài)前能夠產生足夠的塑性變形，且所承受的不是多次重復的作用時，宜采用塑性理論進行結構分析；4結構的承載力由脆性破壞或穩(wěn)定控制時，應采用適宜的方法進行分析。7.1.4動力作用對結構產生較大影響時，應對結構進行動力響應分析。7.1.5結構分析的精度，應能滿足結構設計要求，必要時宜進行試驗驗證。7.2結構及構件分析模型7.2.1結構分析采用的基本假定和計算模型，應能合理描述所考慮極限狀態(tài)下的結構反應。7.2.2根據結構的具體情況，可采用一維、二維或者三維計算模型進行結構分析。7.2.3結構分析模型與實際狀況之間的差異，可通過結構極限狀態(tài)方程中的計算模型不定性系數加以調整。7.2.4在不能利用統(tǒng)計分析確定作用參數時，應對作用參數給出上下限范圍，并通過比較確定對結構不利作用的取值。7.2.5動力作用可被認為是擬靜力作用時，可通過把動力作用分析結果包括在靜力作用中或對靜力作用乘以等效動力放大系數等方法，來考慮動力作用效應。7.2.6動力作用引起的動力響應使結構有可能超過正常使用極限狀態(tài)的限值時，應根據實際情況構建模型對結構進行正常使用極限狀態(tài)驗算。7.2.7以模型試驗為基礎進行設計時，采用的模型和試驗方法應能正確預測實際結構的性能，并計入試驗模型與原型之間的差異、試驗誤差和試驗結果在統(tǒng)計上的不定性。7.2.8以原型試驗為基礎進行設計時，原型試驗宜做到與實際結構的幾何尺寸、作用和環(huán)境條件等相符，并計入試驗結果在統(tǒng)計上的不定性。7.2.9鐵路工程結構構建疲勞作用模型時，應按照下列特征之一確定其參數：1完整的應力幅歷程；2應力幅以及相應的循環(huán)次數。7.3試驗輔助設計7.3.1鐵路工程結構存在下列情況之一時，可進行試驗輔助設計：1缺乏理論模型或足夠的數據，不能按現行方法處理；2計算參數或計算結果不能正確反映實際條件；3需要開展通用型設計的構件；4確認設計中的控制性假設。7.3.2采用試驗輔助設計的結構，應達到相關設計狀況采用的可靠性水平，并考慮試驗結果的數量對相關參數統(tǒng)計不定性的影響。PAGE24PAGE25PAGE618分項系數設計方法8.1一般規(guī)定8.1.1分項系數可分為作用分項系數和抗力分項系數。8.1.2分項系數宜根據有關基本變量的概率分布和統(tǒng)計參數及規(guī)定的可靠指標，通過計算分析，并結合工程經驗，經優(yōu)化確定。當缺乏統(tǒng)計數據時，可根據傳統(tǒng)的或經驗的設計方法，采用有關標準規(guī)定的各種分項系數。8.1.3鐵路工程橋涵結構列車荷載作用分項系數宜取1.4~1.5。8.2基本變量的設計值8.2.1作用設計值的確定，應符合下列規(guī)定：1鐵路工程結構作用的設計值可由下式確定：(8.2.1)2地震作用設計值應考慮結構行為和其他相關標準專門確定。8.2.2作用效應的設計值的確定，應符合下列規(guī)定：1指定荷載工況的作用效應設計值可由下式確定：（8.2.2）式中——作用效應的代表函數，括號內為該函數式的參變量。2設計中可采用兩個不同的永久作用分項系數來考慮永久作用有利和不利的影響。3作用和作用效應之間為非線性關系時，應另行確定式（8.2.2）中的分項系數。8.2.3材料或產品性能的設計值可由下式確定：(8.2.3)8.2.4幾何參數的設計值的確定，應符合下列規(guī)定：1幾何參數設計值可采用名義值表達：(8.2.4-1)2幾何參數的變異性對構件可靠度有重要影響時，幾何參數設計值可通過下式確定：(8.2.4-2)式中——幾何參數的附加量?？紤]使用名義值（或標準值）不利偏差的可能性，或考慮數個偏差同時發(fā)生的累積效果。注：也可代表幾何缺陷，此時，=0，。8.2.5結構抗力的設計值，可通過下列方式確定：1結構抗力設計值按材料性能確定時，結構抗力的設計值應按下式確定：（8.2.5-1）2結構抗力設計值按巖土性能或靜力平衡確定時，結構抗力的設計值應按下式確定：（8.2.5-2）式中——抗力的代表函數，括號內為該函數式的參變量。8.2.6缺乏統(tǒng)計資料情況下的基本變量分項系數，可采用經驗值。8.3承載能力極限狀態(tài)8.3.1鐵路工程結構或構件按承載能力極限狀態(tài)設計，應符合下列規(guī)定：1結構或構件（包括基礎等）破壞或過度變形的承載能力極限狀態(tài)設計，應符合下式要求：(8.3.1-1)式中——結構作用效應設計值；——結構抗力設計值。2整個結構或其一部分作為剛體失去靜力平衡的承載能力極限狀態(tài)設計，應符合下式要求：(8.3.1-2)式中——不平衡作用效應的設計值；——平衡作用效應的設計值。8.3.2鐵路工程結構按承載能力極限狀態(tài)設計的作用組合可采用基本組合、偶然組合或地震組合。8.3.3持久設計狀況和短暫設計狀況可采用作用的基本組合；作用效應設計值的計算應符合下列規(guī)定：1作用基本組合的效應設計值按下式確定：（8.3.3-1）式中——計算模型不定性系數，一般取1.0；——第i個永久作用的分項系數，應針對永久作用的有利和不利影響采用不同的分項系數；——第i個永久作用的標準值；——主導可變作用的分項系數；——主導可變作用的標準值；——第j個其他可變作用的分項系數；——第j個可變作用的組合值系數；——第j個其他可變作用（荷載）的標準值。2作用效應與作用可用線性關系表達時，基本組合的作用效應設計值可按下式確定：（8.3.3-2）式中——第i個永久作用標準值效應；——主導可變作用標準值效應；——第j個其他可變作用標準值效應。8.3.4偶然設計狀況應采用作用的偶然組合，作用效應設計值的計算應符合下列規(guī)定：1作用偶然組合效應的設計值可按下式確定：（8.3.4-1）式中——主導可變作用的頻遇值系數；、——主導可變作用和其他可變作用的準永久值系數。2作用效應與作用可用線性關系表達時，作用偶然組合效應的設計值可按下式確定：（8.3.4-2）8.3.5地震設計狀況，應采用作用的地震組合；作用效應設計值的計算，應符合下列規(guī)定：1地震組合的作用效應設計值，宜根據重現期為475年的地震作用確定，其效應設計值應符合下列規(guī)定：1）地震組合的作用效應設計值宜按下式確定：（8.3.5-1）式中——地震作用重要性系數，應按有關的抗震設計規(guī)范的規(guī)定采用。2）作用與作用效應可用線性關系表達時，地震組合的作用效應設計值可按下式確定：（8.3.5-2）2地震組合的作用效應設計值，也可根據重現期大于或小于475年的地震作用確定，并應符合有關的抗震設計規(guī)范的規(guī)定。8.3.6永久作用效應對結構或構件承載力起有利作用時，永久作用分項系數的取值不應大于1.0。8.4正常使用極限狀態(tài)8.4.1鐵路工程結構按正常使用極限狀態(tài)設計可采用下列表達式：（8.4.1）式中——正常使用極限狀態(tài)的作用效應值。8.4.2鐵路工程結構按正常使用極限狀態(tài)設計的作用組合可采用標準組合、頻遇組合或準永久組合。8.4.3標準組合的作用效應設計值的計算，應符合下列規(guī)定：1作用標準組合的效應設計值可按下式確定：（8.4.3-1）2作用效應與作用可用線性關系表達時，作用標準組合的效應設計值可按下式確定：（8.4.3-2）8.4.4頻遇組合的作用效應設計值的計算應符合下列規(guī)定：1作用頻遇組合的效應設計值可按下式確定：（8.4.4-1）2作用效應與作用可用線性關系表達時，作用頻遇組合的效應設計值可按下式確定：（8.4.4-2）8.4.5準永久組合的作用效應設計值的計算應符合下列規(guī)定：1作用準永久組合的效應設計值可按下式確定：（8.4.5-1）2作用效應與作用可用線性關系表達時，作用準永久組合的效應設計值可按下式確定：（8.4.5-2）8.5疲勞極限狀態(tài)8.5.1承受重復荷載作用的鐵路工程結構，應根據其設計使用年限選定適當的疲勞設計目標可靠指標；疲勞設計目標可靠指標，可按本標準4.3.9條規(guī)定的方法選定。8.5.2直接承受列車動作用的結構，應根據設計基準期內變幅重復荷載或荷載效應的統(tǒng)計特征，制定相應的疲勞荷載譜和標準荷載效應比頻譜，作為疲勞作用分項系數制定的依據。鐵路列車疲勞荷載譜和標準荷載效應比頻譜，可按本標準附錄B.4規(guī)定的方法確定。8.5.3鐵路工程鋼結構或鋼構件，應按下列方法之一進行疲勞極限狀態(tài)驗算：1采用等效等幅重復應力法進行疲勞極限狀態(tài)驗算，應符合下式要求：（8.5.3-1）式中——疲勞設計強度，。2采用極限損傷度法進行疲勞極限狀態(tài)驗算應符合下式要求： （8.5.3-2）式中——應力譜中疲勞設計應力幅的循環(huán)次數；——應力幅的致傷循環(huán)次數。8.5.4鐵路工程混凝土結構，應按下列方法之一進行疲勞極限狀態(tài)驗算：1采用等效等幅重復應力法進行疲勞極限狀態(tài)驗算，應符合下式要求：（8.5.4-1）（8.5.4-2）（8.5.4-3）2采用極限損傷度法進行疲勞極限狀態(tài)驗算應符合8.5.3條第2款的要求，其中驗算部位的材料為混凝土、預應力鋼筋和鋼筋。PAGE38PAGE27PAGE499可靠性管理及評定9.1可靠性管理9.1.1鐵路工程結構的勘察設計、材料性能、施工、使用和維護的質量可靠性管理，應符合本標準附錄C的規(guī)定和有關標準的專門規(guī)定。9.1.2鐵路工程結構設計應由具有相應資質和資格的單位和技術人員擔任。9.1.3鐵路工程結構設計應符合國家現行抗震、耐久性、地基基礎等規(guī)范的有關規(guī)定。9.1.4鐵路工程結構設計應對結構可能受到的偶然作用、環(huán)境影響等采取必要的防護措施。9.1.5鐵路工程結構的材料、施工及制作過程，應進行質量控制，按鐵路現行有關標準的規(guī)定進行竣工驗收，并確定影響結構可靠性的有效過程控制參量。9.1.6鐵路工程結構應按設計規(guī)定的運營條件使用，并定期檢查結構狀況，進行必要的維護和維修。9.2可靠性評定9.2.1既有鐵路工程結構出現下列情況之一時，應進行可靠性評定：1結構的使用時間超過規(guī)定的年限；2結構的用途或使用要求發(fā)生改變；3結構的使用環(huán)境出現惡化；4結構存在較嚴重的質量缺陷； 5出現影響結構安全性、適用性或耐久性的材料性能劣化、構件損傷或其他不利狀態(tài)；6對既有結構的可靠性有懷疑或有異議。9.2.2既有鐵路工程結構可靠性評定的適用范圍、評定內容、評定步驟和方法等，應符合本標準附錄D的規(guī)定。PAGE33附錄A結構可靠性分析方法A.1結構可靠指標計算A.1.1采用分位值法計算結構可靠指標時，可按下列規(guī)定計算：1結構的極限狀態(tài)方程可采用下列表達式：（A.1.1-1）2結構的可靠指標可按下列公式進行迭代計算：（A.1.1-2）式中——函數在設計驗算點處的偏導數，設計驗算點的坐標為；——基本變量在分位概率為處的分位值，；——基本變量在分位概率為處的分位導數，；——基本變量的分位值可靠指標，，為基本變量的靈敏度系數，。3可按圖A.1.1的分位值法迭代框圖計算結構可靠指標。圖A.1.1分位值法計算可靠指標框圖4正態(tài)分布、對數正態(tài)分布、極值Ⅰ型分布和三參數對數正態(tài)分布的隨機變量的分位值和分位導數可按表A.1.1計算。表A.1.1隨機變量的分位值和分位導數計算公式分布類型分位值分位導數正態(tài)分布對數正態(tài)分布極值Ⅰ型分布或或三參數對數正態(tài)分布，式中注：表中——平均值；——標準差；——變異系數；——參數，；——參數，。A.1.2結構極限狀態(tài)方程由獨立的任意分布隨機變量構成時，也可采用JC法按下列步驟計算結構可靠指標：1設X為非正態(tài)分布隨機變量，其均值為，標準差為，可按以下原則將其轉換為等效正態(tài)分布隨機變量：1）在設計驗算點處，等效正態(tài)變量的概率分布函數值與原變量X的概率分布函數值相等，即：；2）在設計驗算點處，等效正態(tài)變量的概率密度函數值與原變量X的概率密度函數值相等，即：；3）等效正態(tài)分布隨機變量的均值和標準差可用下式表示：（A.1.2）式中、——等效正態(tài)分布隨機變量的平均值和標準差；、——等效正態(tài)分布隨機變量的概率密度函數和概率分布函數；、、——標準正態(tài)分布的概率密度函數、分布函數和分布函數的反函數。2等效正態(tài)分布隨機變量的平均值和標準差確定后，可采用其他方法計算結構的可靠指標。A.1.3結構極限狀態(tài)方程可采用蒙特卡羅（Monte-carlo）法按下列步驟計算可靠指標：1選取一組具有代表性的結構或構件，其結構功能函數為，為隨機變量；2通過隨機抽樣產生已知分布變量的隨機數，；3計算功能函數值；4設抽樣次數為N，每組隨機變量計算得到的功能函數值為，的次數為L，則在大批抽樣之后，結構的失效概率5由失效概率反求可靠指標。A.2結構目標可靠指標選定方法A.2.1結構按校準法確定目標可靠指標應按下列步驟計算：1根據目標可靠指標的適用范圍選取一組具有代表性的結構或構件作為校準法的計算對象。2在這一組結構或構件中，根據工程用量和重要性，確定各結構的權系數。各結構權系數的總和應符合下式規(guī)定：（A.2.2-1）式中——第種結構的權系數。3確定各構件的作用效應和抗力中各基本變量的概率分布類型和設計參數。分析傳統(tǒng)設計方法的表達式，如受彎表達式、受剪表達式等。4分別計算按現行設計規(guī)范設計的各構件的可靠指標。5將求得的各結構或構件的可靠指標乘以權系數，即為按現行規(guī)范設計的各種結構的加權平均可靠度值：（A.2.2-2）6根據可靠度校準的加權平均可靠度值，經過綜合分析，確定結構的目標可靠指標。A.2.2目標可靠指標的選擇宜考慮結構或構件的失效后果和性質，涉及經濟損失、社會和環(huán)境影響、自然資源的可持續(xù)利用以及降低失效概率所要付出的費用成本。如果不存在與結構失效相關的人身傷亡風險，則目標可靠指標可采用風險水平類比法或最佳效益分析法確定。A.3分項系數確定方法A.3.1結構或構件設計表達式中分項系數的確定，應符合下列原則：1結構上的同種作用采用相同的作用分項系數，不同的作用采用各自的作用分項系數；2不同種類的構件有各自的抗力分項系數，同一種構件在任何可變作用下，抗力分項系數不變；3各種構件在不同的作用效應比下，按所選定的作用分項系數和抗力系數進行設計，使所得的可靠指標與目標可靠指標具有最佳的一致性。A.3.2承載能力極限狀態(tài)設計式中基本變量分項系數的選定應符合下列規(guī)定：1極限狀態(tài)設計式中各基本變量理論分項系數應按下列規(guī)定確定1）結構的極限狀態(tài)設計表達式：（A.3.2-1）2）式（A.3.2-1）中僅有一個可變作用（或組合可變作用）時，可按分位值法或其他適當的方法確定各基本變量的理論設計值。3）在已知設計目標可靠指標情況下，按分位值法確定理論設計值時，可采用迭代法按下列公式求解，計算步驟按圖A.3.2進行。（A.3.2-2）（A.3.2-3）（A.3.2-4）圖A.3.2分位值法確定理論設計值的計算框圖4）各基本變量的理論設計值與相應標準值之比求算理論分項系數，其中理論作用分項系數為作用理論設計值與作用標準值之比，理論抗力分項系數為抗力標準值與抗力理論設計值之比。2設計分項系數可按下列步驟選定：1）結構設計計算工況的選定，可選擇極限狀態(tài)設計式可行域內具有代表性的若干種設計計算工況，確定各自常用的作用效應比，如永久作用效應標準值與可變作用效應標準值的比值；2）理論分項系數的計算，可采用第A.3.2條第1款規(guī)定的分位值法或其他適當的方法，求得給定目標可靠指標和各種設計計算工況下各基本變量的理論分項系數；3）設計分項系數的選定，應遵循校準法原則，帶入各理論分項系數試算各種設計計算工況下的計算可靠指標和對應原設計安全系數。根據以往的工程經驗，分析和調整各分項系數，保證計算可靠指標與給定目標可靠指標達到最佳的一致性、新的設計表達式基本維持原有的設計水平，確定設計分項系數。3鐵路工程結構中，涉及材料性能的抗力分項系數，也可在綜合考慮國內外有關標準的情況下適當選定。A.4組合值系數確定方法A.4.1確定的組合值系數應使按分項系數表達式設計的結構或構件的可靠指標與目標可靠指標具有最佳的一致性。A.4.2結構承載能力極限狀態(tài)設計式采用以組合值系數表達的作用效應設計公式時，可變作用的組合值系數可按下列步驟進行選定：1選擇安全等級為二級的具有代表性的若干種設計計算工況，按其對應結構的工程造價和重要性確定其權系數；2按特克斯特拉（Turkstra）組合方法，求得各種設計計算工況下各個可變作用組合成的組合可變作用效應在設計基準期內最大值的概率分布函數；3將組合可變作用效應作為一個單一的可變作用效應，根據既定的目標可靠指標按本標準附錄A.3.2提供的方法或其他適當的方法，求得各種設計計算工況下結構承載能力極限狀態(tài)設計式中各個永久作用效應的理論設計值和組合可變作用效應的理論設計值（腳標J表示設計計算工況序列號）。4根據作用效應設計式采用組合可變作用效應理論設計值的作用效應理論設計值與采用組合值系數的作用效應理論設計值相等的原則，確定各種設計計算狀況下的理論組合值系數，相應的組合值系數可按下式求得：（A.4.2）式中、——永久作用和主導可變作用在簡單組合狀況下（即僅有可變作用與永久作用組合）的設計分項系數；——可變作用（）在簡單組合狀況下的設計分項系數。5根據各種設計計算工況求得的理論組合值系數，采用加權平均的方法，求得可變作用的設計組合值系數。PAGE37附錄B作用參數和概率分布的確定B.1永久作用的標準值和概率分布B.1.1永久作用標準值可按下列原則確定：1結構自重標準值可按結構的設計尺寸和材料平均單位重量計算。變異性較大的結構自重可視其對結構產生的不利狀態(tài)，取其概率分布為5％的低分位值或概率分布為95％的高分位值作為標準值；2非承載結構部件重量標準值可按結構自重同一原則制定。當取消非承載結構部件的重量是所屬結構的不利狀態(tài)時，該值可取為零；3土壓力標準值可取主動土壓力的最大值或被動土壓力的最小值。當土可遷移時，土壓力的消失應作為一種特殊的設計工況進行驗算；4預加應力標準值應規(guī)定其上限值和下限值，兩值均應考慮時效影響；5結構施工或材料收縮、焊接等所引起的強制變形，其標準值可規(guī)定為單一值。當取消該值為不利時，該值可取為零；6由不均勻沉降引起的作用，其標準值可規(guī)定上限值和下限值。下限值可取為零。B.1.2永久作用G的概率分布類型可假設符合正態(tài)分布，其平均值和變異系數可根據觀測資料采用統(tǒng)計推斷的方法確定。B.2可變作用的代表值和概率分布B.2.1可變作用在設計基準期內極大值(或極小值)的概率分布類型和分布參數，可根據觀測資料通過統(tǒng)計推斷的方法確定，其計算步驟應符合下列規(guī)定：1選擇一個適當的單位觀測期，在每一個單位觀測期中記錄可變作用的極大值(或極小值)；2將個單位觀測期中的可變作用極大值(或極小值)數據作為基礎，用概率論和數理統(tǒng)計學的方法，判定其概率分布類型并估計其分布參數；3將本條第2款確定的概率分布作為初始分布，用極值統(tǒng)計方法估算可變作用在設計基準期內極大值(或極小值)的概率分布類型和分布參數。B.2.2可變作用的準永久值可按下列方法確定：1選擇觀測期，在該觀測期內觀測可變作用值超過的總持續(xù)時間；2若與之比符合規(guī)定值，則即可作為準永久值?？筛鶕煌再|的作用和不同的設計狀況取值，并不應大于0.5。B.2.3可變作用的頻遇值可按下列方法之一確定：1按準永久值的取值方法確定頻遇值，但應取相當小的值；2按平均跨閾率（觀測期內的跨閾率平均值)確定頻遇值。對鐵路橋梁，可將平均跨閾率規(guī)定為每若干次列車中平均超越1次計算。B.3鐵路列車荷載效應概率分布B.3.1以當前行車條件為基礎，估算結構驗算部位動活載效應的概率分布函數的步驟應符合下列規(guī)定：1選擇具有代表性的鐵路區(qū)段，進行調查和統(tǒng)計分析，并確定在當前的行車條件下，每趟列車通過時結構驗算部位產生的最大動活載效應的概率分布函數。在進行統(tǒng)計分析中，除考慮機車車輛類型及其組合的不同外，尚應考慮機車車輛的自重和裝載量的變異性以及動力系數(包括其變異性)和計算模型不定性等因素，其中機車車輛的靜活載效應是有上界和下界的；2將每趟列車通過結構物時驗算部位產生的最大動活載效應的概率分布函數作為初始分布，通過極值統(tǒng)計的方法求得鐵路列車在當前的行車條件下（即未考慮機車車輛的發(fā)展)設計基準期內最大動活載效應的概率分布函數；3考慮設計基準期內機車車輛的可能發(fā)展，可按當前行車條件下求得的設計基準期內最大動活載效應乘以適當的發(fā)展系數，以確定設計基準期內最大動活載效應的概率分布函數，對不同的結構物可采用不同的發(fā)展系數。必要時在的概率分布函數估算中，可引入適當的計算模型不定性變量。B.3.2根據預估行車條件，估算結構驗算部位動活載效應的概率分布函數的步驟應符合下列規(guī)定：1首先根據我國鐵路技術發(fā)展政策，或根據其他有效的預估方法，對設計基準期內的行車條件進行預估，并估算在預估的行車條件下，每趟列車通過時驗算部位產生的最大動活載效應的概率分布函數。估算中應考慮機車車輛的自重和裝載量及其組合的變異性以及動力系數（包括其變異性)和計算模型不定性等因素，其中機車車輛的靜活載效應是有上界和下界的；2將每趟列車通過結構物時驗算部位產生的最大動活載效應的概率分布函數作為初始分布，通過極值統(tǒng)計的方法求得結構驗算部位在設計基準期內列車最大動活載效應的概率分布函數。必要時在的概率分布函數的估算中，可引入適當的計算模型不定性變量。B.4鐵路列車疲勞荷載譜和標準荷載效應比頻譜B.4.1鐵路列車疲勞荷載譜和標準荷載效應比頻譜可通過疲勞列車法，按下列步驟確定：1選擇具有代表性的鐵路線路進行運營列車的調查，將各種類型的列車歸納成幾種典型的疲勞列車（如煤車、油罐車、普通貨車和客車等），并根據需要分別規(guī)定各種疲勞列車的車輛數、軸重、軸距和行車速度。對不同特征的線路，應根據其荷載特征和設計基準期內的年運量以及通過的車種（考慮發(fā)展）定出疲勞列車的組成和通過次數，形成鐵路列車疲勞荷載譜；2選擇具有代表性的鐵路結構物，計算出在設計基準期內各種疲勞列車通過時，結構或構件的荷載效應和相應的重復次數。采用雨流法等進行數據處理，編制成疲勞荷載效應譜表，以反映不同量級的荷載效應與重復次數的關系；3在實際設計使用中，可將疲勞荷載效應譜中各級重復荷載效應除以結構承載能力極限狀態(tài)設計中采用的鐵路列車荷載效應標準值，得到按疲勞列車求得的各級重復荷載效應與列車標準荷載效應的比值，稱為荷載效應比，并將荷載效應比與重復次數的關系編制成標準荷載效應比頻譜。B.4.2有條件時，鐵路列車疲勞荷載譜或標準荷載效應比頻譜可通過實測法確定，實測法應包括以下內容：1選擇具有代表性的結構物，進行鐵路列車荷載或荷載效應的測定；2通過統(tǒng)計分析，得出結構或構件在設計基準期內各級荷載或荷載效應循環(huán)次數，并在考慮適當發(fā)展系數的基礎上，編制相應的疲勞荷載譜或標準荷載效應比頻譜。

附錄C質量管理C.0.1鐵路工程結構勘察設計、施工、使用和維護以及所涉及的材料和構件，應實行有效的質量管理和控制，并避免人為差錯和其他不測事件。質量控制的內容、步驟和方法應在有關生產、施工和驗收等規(guī)范中明確規(guī)定。C.0.2鐵路工程結構質量管理周期，應為從規(guī)劃、設計、實施、使用、維護和修復直至失效的全壽命周期過程。C.0.3鐵路工程結構應按照表C.0.3制訂質量管理內容。表C.0.3鐵路工程結構質量管理內容管理周期關鍵階段管理內容組織籌備建立工程結構及其構件的功能水準；設計規(guī)定；供應商規(guī)定；實施和維護的初步規(guī)定；通過適當的審定，選擇參與人員和組織。設計關于材料、構件和組合件功能準則的規(guī)定；關于結構性能的可接受性和可操作性；關于試驗方案（如模型、現場試驗等）的規(guī)定；關于材料的規(guī)定。招投標熟悉設計文件，包括功能方面的規(guī)定；招標要求的認可（承包商）；投標應標的認可（業(yè)主）。實施過程和程序控制；取樣和試驗；缺陷糾正；根據設計文件中規(guī)定的符合性測試進行工程認證。竣工和驗收交付使用；建筑物的竣工驗收（如荷載試驗）。使用、維護和修復功能監(jiān)測；病害調研；退化或損壞檢測；維修規(guī)則制定；工程認證。C.0.4鐵路工程結構的質量控制應包括下列內容：1勘察與設計的質量控制；2材料和構件的質量控制；3工程施工的質量控制；4使用和維護的質量控制。C.0.5鐵路工程結構勘察與設計的質量控制應滿足下列要求：1資料齊全，數據準確，滿足工程要求；2設計計算假定符合規(guī)定的要求和條件；3計算模型合理和數值計算正確；4設計合理，結構可靠；5勘察設計圖紙和其他文件符合有關規(guī)定。C.0.6鐵路工程結構的材料、構件和工程施工的質量控制應包括下列內容：1初步控制：通過試生產確定合理的原材料組成和工藝參數，為生產控制提出材料和構件性能的統(tǒng)計參數；2過程控制：將生產過程或施工過程劃分為若干工序，在各個工序內及若干中間生產環(huán)節(jié)進行質量檢查，對工序操作和中間產品的質量，應采用統(tǒng)計方法進行抽查；在結構的關鍵部位應進行系統(tǒng)檢查，以保證生產成品和工程結構符合設計質量要求；3合格控制：按規(guī)定的質量驗收標準，對材料、構件和工程進行合格檢驗。當材料、構件和工程按合格和不合格分類時，宜采用計數控制；材料、構件和工程施工的質量可按某些質量特征指標檢定時，宜采用計量控制。C.0.7材料宜根據統(tǒng)計資料，按不同質量水平劃分等級。在結構設計規(guī)范與施工規(guī)范中，應對材料和構件的力學性能、幾何參數等質量等級提出明確要求。材料和構件的合格質量水平，應根據各類工程結構有關規(guī)范規(guī)定的結構構件可靠指標確定。C.0.8生產連續(xù)性較差或各批間質量特征的統(tǒng)計參數差異較大的材料和構件，在制定質量驗收標準時，應控制用戶方風險率。C.0.9一批材料或構件經抽樣檢驗判為不合格時，應根據有關質量驗收標準對該批產品進行復查或重新確定其質量等級，或采取其他措施處理。C.0.10鐵路工程施工質量應達到設計要求的結構安全和使用功能，施工單位作為工程施工質量的控制主體，應建立健全質量保證體系，對工程施工質量進行全過程控制，建設單位、監(jiān)理單位和勘察設計單位、咨詢單位等各方應按有關規(guī)定分工負責。C.0.11鐵路工程結構應在設計預定的條件下使用。實際使用條件與設計預定的使用條件不同時，應進行專門的可靠性評定，必要時應采取適當的保證措施。C.0.12鐵路工程結構使用中應規(guī)定適當的檢查和維修制度，以保證結構在設計使用年限內具有要求的可靠性水平。檢查制度可包括水文觀測、經常檢查、定期檢查、臨時檢查、專項檢查、檢定試驗等。結構應在維修周期期間不發(fā)生顯著的退化，結構設計應設置適用于結構檢查和維修的設施。C.0.13鐵路工程結構可采用工程數據過程統(tǒng)計分析方法完善質量管理系統(tǒng)；逐步建立工程樣本數據庫體系平臺，收集建設過程工程數據并實時分析，校準工程結構可靠指標，修正相關設計控制參數和結構可靠性設計水平。PAGE86PAGE85附錄D既有鐵路工程結構的可靠性評定D.1一般規(guī)定D.1.1本附錄規(guī)定了既有鐵路橋涵、隧道、路基、軌道結構可靠性評定的原則。D.1.2本附錄適用于按國標和鐵路有關標準設計和施工的既有鐵路工程結構的可靠性評定；不適用于鐵路結構工程設計和施工質量的評定。D.1.3既有鐵路工程結構的可靠性評定應在保證結構性能的前提下，減少工程處置工作量。D.1.4既有鐵路工程結構的可靠性評定，可按照本標準給出的概率極限狀態(tài)設計方法進行。沒有按極限狀態(tài)法設計的結構可直接通過可靠指標進行評定。既有結構設計時采用的其他原則，可作為指導性文件參考。D.1.5既有鐵路工程結構可靠性評定采用的基本變量，應按下列要求取值：1結構幾何尺寸：若原設計文件有效，且未發(fā)生尺寸改變或出現尺寸偏差的跡象，則分析時應采用原設計確定的名義尺寸；但這些尺寸須經足夠范圍的檢測加以驗證；2荷載作用：應引入與實際情況相應的荷載作用；3材料性能：應按結構實際情況考慮。若原設