作用的設(shè)計值

8.2  承載能力極限狀態(tài)

8.2.1  本條列出了四種承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)四種狀態(tài)性質(zhì)的不同，采用不同的設(shè)計表達(dá)方式及與之相應(yīng)的分項系數(shù)數(shù)值。

    結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破環(huán)，也包括基礎(chǔ)等。

對于疲勞破壞，有些材料(如鋼筋)的疲勞強度宜采用應(yīng)力變程（應(yīng)力幅）而不采用強度絕對值來表達(dá)。

8.2.2   式(8.2.2-1)中，包括荷載系數(shù)， 包括材料系數(shù)(或抗力系數(shù))，這二類系數(shù)在一定范圍內(nèi)是可以互換的。

以建筑結(jié)構(gòu)中安全等級為二級、設(shè)計使用年限為50年的鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件為例：

設(shè)永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)=10，可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)=20， 鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)植，求所需鋼筋面積。

方案1 ： 取=1.3，=1.5，=1.1，則由式（8.2.4-2），作用組合的效應(yīng)設(shè)計值1.3×10+1.5×20=43()，取=43，則=43×1.1/(400×0.001)=118.3。

方案2 ： 取＝1.192（＝1.3×1.1/1.2），＝1.375（＝1.5×1.1/1.2）， =1.2 (=1.1/(1.1/1.2)) ，則由式（8.2.4-2），作用組合的效應(yīng)設(shè)計值1.192×10+1.375×20=39.42()，取=39.42，則=39.42×1.2/(400×0.001)=118.3。

方案1和方案2是完全等價的，用相同的鋼筋截面積承受相同的拉力設(shè)計值，安全度是完全相同的。

方案1的荷載系數(shù)及材料系數(shù)與國際及國內(nèi)比較靠近，而方案2則有明顯差異，方案2不可取。

8.2.4  對基本組合，原標(biāo)準(zhǔn)只給出了用函數(shù)形式的表達(dá)式，設(shè)計人員無法用作設(shè)計。《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》給出了用顯式的表達(dá)式，設(shè)計人員可用作設(shè)計，但僅限于作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮的情況，非線性關(guān)系時不適用。

本標(biāo)準(zhǔn)首次提出對各類工程結(jié)構(gòu)、對線性與非線性二種關(guān)系全部適用的，設(shè)計人員可直接采用的表達(dá)式。

本標(biāo)準(zhǔn)對結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)用表示，這與原標(biāo)準(zhǔn)相同。

當(dāng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限與設(shè)計基準(zhǔn)期不同時，應(yīng)對可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行調(diào)整，這是因為結(jié)構(gòu)上的各種可變作用均是根據(jù)設(shè)計基準(zhǔn)期確定其標(biāo)準(zhǔn)值的。以房屋建筑為例，結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期為50年，即房屋建筑結(jié)構(gòu)上的各種可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值取其50年一遇的最大值分布上的“某一分位值”，對設(shè)計使用年限為100年的結(jié)構(gòu)，要保證結(jié)構(gòu)在100年時具有設(shè)計要求的可靠度水平，理論上要求結(jié)構(gòu)上的各種可變作用應(yīng)采用100年一遇的最大值分布上的相同分位值作為可變作用的“標(biāo)準(zhǔn)值”，但這種作法對同一種可變作用會隨設(shè)計使用年限的不同而有多種“標(biāo)準(zhǔn)值”，不便于荷載規(guī)范表達(dá)和設(shè)計人員使用，為此，本標(biāo)準(zhǔn)首次提出考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限的荷載調(diào)整系數(shù)，以設(shè)計使用年限100年為例，的含義是在可變作用100年一遇的最大值分布上，與該可變作用50年一遇的最大值分布上標(biāo)準(zhǔn)值的相同分位值的比值，其他年限可類推。在附錄A.1中對房屋建筑結(jié)構(gòu)給出了的具體取值，設(shè)計人員可直接采用；對設(shè)計使用年限為50年的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計使用年限與設(shè)計基準(zhǔn)期相同，不需調(diào)整可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值，則取=1.0。

永久荷載不隨時間而變化，因而與無關(guān)。

當(dāng)設(shè)計使用年限大于基準(zhǔn)期時，除在荷載方面考慮外，在抗力方也需采取相應(yīng)措施，如采用較高的混凝土強度等級、加大混凝土保護(hù)層厚度或?qū)︿摻钭魍繉犹幚淼龋菇Y(jié)構(gòu)在更長的時間內(nèi)不致因材料性能劣化而降低可靠度。

式（8.2.4）中第1個可變作用即為主導(dǎo)可變作用。

8.2.5  偶然作用的情況復(fù)雜，種類很多，因而對偶然組合，原標(biāo)準(zhǔn)只用文字作簡單敘述，本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》ＧＢ　５０１５３－２００８給出了偶然組合效應(yīng)設(shè)計值的表達(dá)式，但未能統(tǒng)一選定(8.2.5)中用或，有關(guān)的設(shè)計規(guī)范應(yīng)予以明確。

8.2.6  各類建筑結(jié)構(gòu)都會遭遇地震，很多結(jié)構(gòu)是由抗震設(shè)計控制的。

國內(nèi)外對地震作用的研究，今天已發(fā)展到可統(tǒng)計且有統(tǒng)計數(shù)據(jù)了。可以給出不同重現(xiàn)期的地震作用，根據(jù)地震作用不同的取值水平提出對結(jié)構(gòu)相應(yīng)的性能要求，這和現(xiàn)在無法統(tǒng)計或沒有統(tǒng)計數(shù)據(jù)的偶然作用顯然不同。將地震設(shè)計狀況單獨列出的客觀條件已經(jīng)具備，列出這一狀況有利于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的統(tǒng)一協(xié)調(diào)與發(fā)展。

8.2.7　我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，并凝煉出具有我國特色的建筑抗震設(shè)計的設(shè)防目標(biāo)。

8.2.9  結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)是考慮結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重性而引入的系數(shù)，對于安全等級為一級和三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別取1.1和0.9。可靠度分析表明，采用這些系數(shù)后，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠指標(biāo)值較安全等級為二級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別增減0.5左右，與表4.3.8的規(guī)定基本一致。考慮不同投資主體對建筑結(jié)構(gòu)可靠度的要求可能不同，故允許結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)分別取不應(yīng)小于1.1、1.0和0.9。

8.2.10  對永久荷載系數(shù)和可變荷載系數(shù)的取值，分別根據(jù)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力有利和不利兩種情況，作出了具體規(guī)定。

    在某些情況下，永久荷載效應(yīng)與可變荷載效應(yīng)符號相反，而前者對結(jié)構(gòu)承載能力起有利作用。此時，若永久荷載分項系數(shù)仍取同號效應(yīng)時相同的值，則結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度將嚴(yán)重不足。為了保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有必要的可靠度，并考慮到經(jīng)濟指標(biāo)不致波動過大和應(yīng)用方便，規(guī)定當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力有利時，不應(yīng)大于1.0。

在“以概率理論為基礎(chǔ)、以分項系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計方法”中，將對結(jié)構(gòu)可靠度的要求分解到各種分項系數(shù)設(shè)計取值中，作用（包括永久作用、可變作用等）分項系數(shù)取值越高，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)置水平也就越高，但從概率的觀點看，一個結(jié)構(gòu)可靠與否是隨機事件，無論其可靠度水平有多高，都不能做到100%安全可靠，總會有一定的失效概率存在，因此不可避免地存在著由于結(jié)構(gòu)失效帶來的風(fēng)險（危及人的生命、造成經(jīng)濟損失、對社會或環(huán)境產(chǎn)生不利影響等），人們只能做到把風(fēng)險控制在可接受的范圍內(nèi)。一般來說，可靠度設(shè)置水平越高風(fēng)險水平就越低，相應(yīng)的一次投資的經(jīng)濟代價也越高；相反，可靠度設(shè)置水平越低風(fēng)險水平就越高，而相應(yīng)的一次投資的經(jīng)濟代價則越低。在經(jīng)濟發(fā)展水平較低的時候，對結(jié)構(gòu)可靠度的投入受到經(jīng)濟水平的制約，在保證“基本安全”的前提下，人們不得不承受較高的風(fēng)險；而在經(jīng)濟發(fā)展水平較高的條件下，人們更多會選擇具有較高投入的結(jié)構(gòu)可靠度從而降低所承擔(dān)的風(fēng)險。本次修訂將永久作用分項系數(shù)由1.2調(diào)整為1.3、可變作用分項系數(shù)由1.4調(diào)整為1.5，同時相應(yīng)調(diào)整預(yù)應(yīng)力作用的分項系數(shù)，由1.2調(diào)整為1.3，為我國房屋建筑結(jié)構(gòu)與國際主流規(guī)范可靠度設(shè)置水平的一致性奠定了基礎(chǔ)。

8.2.11  對設(shè)計使用年限為100年和5年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，通過考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限的荷載調(diào)整系數(shù)對可變荷載取值進(jìn)行調(diào)整。

8.3  正常使用極限狀態(tài)

8.3.1  對承載能力極限狀態(tài)，安全與失效之間的分界線是清晰的，如鋼材的屈服、混凝土的壓壞、結(jié)構(gòu)的傾復(fù)、地基的滑移，都是清晰的物理現(xiàn)象。對正常使用極限狀態(tài)，能正常使用與不能正常使用之間的分界線是模糊的，難以找到清晰的物理現(xiàn)象，區(qū)分正常與不正常，在很大程度上依靠工程經(jīng)驗確定。

8.3.2  列出了三種組合，來源于ISO 2394和EN 1990。

正常使用極限狀態(tài)的可逆與不可逆的劃分很重要。標(biāo)準(zhǔn)組合宜用于不可逆正常使用極限狀態(tài)；頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài)；準(zhǔn)永久組合宜用在當(dāng)長期效應(yīng)是決定性因素時的正常使用極限狀態(tài)。

可逆與不可逆不能只按所驗算構(gòu)件的情況確定，而且需要與周邊構(gòu)件聯(lián)系起來考慮。以鋼梁的撓度為例，鋼梁的撓度本身當(dāng)然是可逆的，但如鋼梁下有隔墻，鋼梁與隔墻之間又未作專門處理，鋼梁的撓度會使隔墻損壞，則仍被認(rèn)為是不可逆的，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行設(shè)計驗算；如鋼梁的撓度不會損壞其他構(gòu)件(結(jié)構(gòu)的或非結(jié)構(gòu)的)，只影響到人的舒適感，則可采用頻遇組合進(jìn)行設(shè)計驗算；如鋼梁的撓度對各種性能要求均無影響，只是個外觀問題，則可采用準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計驗算。

附錄Ａ  質(zhì)量管理

Ａ.1  質(zhì)量控制要求

Ａ.1.1  材料和構(gòu)件的質(zhì)量可采用一個或多個質(zhì)量特征來表達(dá)，例如，材料的試件強度和其他物理力學(xué)性能以及構(gòu)件的尺寸誤差等。為了保證結(jié)構(gòu)具有預(yù)期的可靠度，必須對結(jié)構(gòu)設(shè)計、原材料生產(chǎn)以及結(jié)構(gòu)施工提出統(tǒng)一配套的質(zhì)量水平要求。材料與構(gòu)件的質(zhì)量水平可按各類材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠指標(biāo)近似地確定，并以有關(guān)的統(tǒng)計參數(shù)來表達(dá)。當(dāng)荷載的統(tǒng)計參數(shù)已知后，材料與構(gòu)件的質(zhì)量水平原則上可采用下列質(zhì)量方程來描述：

（ ， ，，）=0

式中和為材料和構(gòu)件的某個質(zhì)量特征的平均值和變異系數(shù)，為規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠指標(biāo)。

    應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)按上述質(zhì)量方程確定材料和構(gòu)件的合格質(zhì)量水平時，需以安全等級為二級的典型結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析。材料和構(gòu)件的質(zhì)量水平要求，不應(yīng)隨安全等級而變化，以便于生產(chǎn)管理。

Ａ.1.2  材料的等級一般以材料強度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。同一等級的材料采用同一標(biāo)準(zhǔn)值。無論天然材料還是人工材料，對屬于同一等級的不同產(chǎn)地和不同廠家的材料，其性能的質(zhì)量水平一般不宜低于各類材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的可靠指標(biāo)β的要求。按本標(biāo)準(zhǔn)制定質(zhì)量要求時，允許各有關(guān)規(guī)范根據(jù)材料和構(gòu)件的特點對此指標(biāo)稍作增減。

Ａ.1.6  材料及構(gòu)件的質(zhì)量控制包括兩種，其中生產(chǎn)控制屬于生產(chǎn)單位內(nèi)部的質(zhì)量控制；合格控制是在生產(chǎn)單位和用戶之間進(jìn)行的質(zhì)量控制，即按統(tǒng)一規(guī)定的質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)或雙方同意的其他規(guī)則進(jìn)行驗收。

    在生產(chǎn)控制階段，材料性能的實際質(zhì)量水平應(yīng)控制在規(guī)定的合格質(zhì)量水平之上。當(dāng)生產(chǎn)有暫時性波動時，材料性能的實際質(zhì)量水平亦不得低于規(guī)定的極限質(zhì)量水平。

Ａ.1.7  由于交驗的材料和構(gòu)件通常是大批量的，而且很多質(zhì)量特征的檢驗是破損性的，因此，合格控制一般采用抽樣檢驗方式。對于有可靠依據(jù)采用非破損檢驗方法的，必要時可采用全數(shù)檢驗方式。

    驗收標(biāo)準(zhǔn)主要包括下列內(nèi)容：

    1  批量大小——每一交驗批中材料或構(gòu)件的數(shù)量；

    2  抽樣方法——可為隨機的或系統(tǒng)的抽樣方法。系統(tǒng)的抽樣方法是指抽樣部位或時間是固定的；

    3  抽樣數(shù)量——每一交驗批中抽取試樣的數(shù)量；

    4  驗收函數(shù)——驗收中采用的試樣數(shù)據(jù)的某個函數(shù)，例如樣本平均值、樣本方差、樣本最小值或最大值等；

    5  驗收界限——與驗收函數(shù)相比較的界限值，用以確定交驗批合格與否。

    當(dāng)前在材料和構(gòu)件生產(chǎn)中，抽樣檢驗標(biāo)準(zhǔn)多數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗來制定的。其缺點在于沒有從統(tǒng)計學(xué)觀點合理考慮生產(chǎn)方和用戶方的風(fēng)險率或其他經(jīng)濟因素，因而所規(guī)定的抽樣數(shù)量和驗收界限往往缺乏科學(xué)依據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)的松嚴(yán)程度也無法相互比較。

為了克服非統(tǒng)計抽樣檢驗方法的缺點，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定宜在統(tǒng)計理論的基礎(chǔ)上制定抽樣質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，以使達(dá)不到質(zhì)量要求的交驗批基本能判為不合格，而已達(dá)到質(zhì)量要求的交驗批基本能判為合格。

Ａ.1.8  現(xiàn)有質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)型式很多，本標(biāo)準(zhǔn)系按下述原則考慮：

    對于生產(chǎn)連續(xù)性較差或各批間質(zhì)量特征的統(tǒng)計參數(shù)差異較大的材料和構(gòu)件，很難使產(chǎn)品批的質(zhì)量基本維持在合格質(zhì)量水平之上，因此必須按控制用戶方風(fēng)險率制定驗收標(biāo)準(zhǔn)。此時，所涉及的極限質(zhì)量水平，可按各類材料結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的有關(guān)要求和工程經(jīng)驗確定，與極限質(zhì)量水平相應(yīng)的用戶風(fēng)險率，可根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。

    對于工廠內(nèi)成批連續(xù)生產(chǎn)的材料和構(gòu)件，可采用計數(shù)或計量的調(diào)整型抽樣檢驗方案。當(dāng)前可參考國際標(biāo)準(zhǔn)《計數(shù)檢驗的抽樣程序》ISO 2859（Sampling procedures for inspection by attributes）及《計量檢驗的抽樣程序》ISO 3951（Sampling procedures for inspection by variables）制定合理的驗收標(biāo)準(zhǔn)和轉(zhuǎn)換規(guī)則。規(guī)定轉(zhuǎn)換規(guī)則主要是為了限制劣質(zhì)產(chǎn)品出廠，促進(jìn)提高生產(chǎn)管理水平；此外，對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品也提供了減少檢驗費用的可能性。考慮到生產(chǎn)過程可能出現(xiàn)質(zhì)量波動，以及不同生產(chǎn)單位的質(zhì)量可能有差別，允許在生產(chǎn)中對質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)的松嚴(yán)程度進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定時，質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)通常可按控制生產(chǎn)方的風(fēng)險率來制定。此時所涉及的合格質(zhì)量水平，可按規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠指標(biāo)來確定。確定生產(chǎn)方的風(fēng)險率時，應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并考慮批量大小、檢驗技術(shù)水平等因素確定。

Ａ.1.9  當(dāng)交驗的材料或構(gòu)件按質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)檢驗判為不合格時，并不意味著這批產(chǎn)品一定不能使用，因為實際上存在著抽樣檢驗結(jié)果的偶然性和試件的代表性等問題。為此，應(yīng)根據(jù)有關(guān)的質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)采取各種措施對產(chǎn)品作進(jìn)一步檢驗和判定。例如，可以重新抽取較多的試樣進(jìn)行復(fù)查；當(dāng)材料或構(gòu)件已進(jìn)入結(jié)構(gòu)物時，可直接從結(jié)構(gòu)中截取試件進(jìn)行復(fù)查，或直接在結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行荷載試驗；也允許采用可靠的非破損檢測方法并經(jīng)綜合分析后對結(jié)構(gòu)作出質(zhì)量評估。對于不合格的產(chǎn)品允許降級使用，直至報廢。

Ａ.2  設(shè)計審查及施工檢查

Ａ.2.1  結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性水平的實現(xiàn)是以正常設(shè)計、正常施工和正常使用為前提的，因此必須對設(shè)計、施工進(jìn)行必要的審查和檢查，我國有關(guān)部門和規(guī)范對此有明確規(guī)定，應(yīng)予遵守。

國外標(biāo)準(zhǔn)對結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管理十分重視，對設(shè)計審查和施工檢查也有明確要求，如歐洲規(guī)范《結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)》EN 1990:2002主要根據(jù)結(jié)構(gòu)的可靠性等級（類似于我國結(jié)構(gòu)的安全等級）的不同設(shè)置了不同的設(shè)計監(jiān)督和施工檢查水平的最低要求。規(guī)定結(jié)構(gòu)的設(shè)計監(jiān)督分為擴大監(jiān)督和常規(guī)監(jiān)督，擴大監(jiān)督由非本設(shè)計單位的第三方進(jìn)行；常規(guī)監(jiān)督由本單位該項目設(shè)計人之外的其他人員按照組織程序進(jìn)行或由該項目設(shè)計人員進(jìn)行自檢；同樣，結(jié)構(gòu)的施工檢查也分為擴大檢查和常規(guī)檢查，擴大檢查由第三方進(jìn)行；常規(guī)檢查即按照組織程序進(jìn)行或由該項目施工人員進(jìn)行自檢。

對重要工程或復(fù)雜工程，當(dāng)采用計算機軟件做結(jié)構(gòu)計算時，應(yīng)至少采用兩套計算模型符合工程實際的軟件，并對計算結(jié)果進(jìn)行分析對比，確認(rèn)其合理、正確后方可用于工程設(shè)計。

附錄Ｂ  作用舉例及可變作用代表值的確定原則

Ｂ.1  作用舉例

在作用的舉例中，Ｂ.1.2中的地震作用和Ｂ.1.3中的撞擊既可作為可變作用，也可作為偶然作用，這完全取決于業(yè)主對結(jié)構(gòu)重要性的評估，對一般結(jié)構(gòu)，可以按規(guī)定的可變作用考慮。由于偶然作用是指在設(shè)計使用年限內(nèi)很不可能出現(xiàn)的作用，因而對重要結(jié)構(gòu)，除了可采用重要性系數(shù)的辦法以提高安全度外，也可以通過偶然設(shè)計狀況將作用按量值較大的偶然作用來考慮，其意圖是要求一旦出現(xiàn)意外作用時，結(jié)構(gòu)也不至于發(fā)生災(zāi)難性的后果。

對于一般結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以采用當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶劝匆?guī)范規(guī)定的可變作用來考慮，但是對于重要結(jié)構(gòu)，可提高地震烈度，按偶然作用的要求來考慮；同樣，對結(jié)構(gòu)的撞擊，也應(yīng)該區(qū)分問題的普遍性和特殊性，將經(jīng)常出現(xiàn)的撞擊和偶爾發(fā)生的撞擊加以區(qū)分，例如輪船停靠碼頭時對碼頭結(jié)構(gòu)的撞擊就是經(jīng)常性的，而車輛意外撞擊房屋一般是偶發(fā)的。歐洲規(guī)范還規(guī)定將雪荷載也可按偶然作用考慮，以適應(yīng)重要結(jié)構(gòu)一旦遭遇意外的大雪事件的設(shè)計需要。

Ｂ.2  可變作用代表值的確定原則

Ｂ.2.1 可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值

可變作用的概率模型，為了便于分析，經(jīng)常被簡化為平穩(wěn)二項隨機過程的模型，這樣，關(guān)于它在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的最大值就可采用經(jīng)過簡化后的隨機變量來描述。

可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值通常是根據(jù)它在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大值的統(tǒng)計特征值來確定，常用的特征值有平均值、中值和眾值。對大多數(shù)可變作用在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大值的統(tǒng)計分布，都可假定它為極值I型（Gumbel）分布。當(dāng)作用為風(fēng)、雪等自然作用在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大值時，按傳統(tǒng)都采用分布的眾值，也即概率密度最大的值作為標(biāo)準(zhǔn)值。對其他可變作用，一般也都是根據(jù)傳統(tǒng)的取值，必要時也可取用較高的分位值，例如傳統(tǒng)的地震烈度，它是相當(dāng)于設(shè)計基準(zhǔn)期為50年最大烈度分布的90%的分位值。

通過重現(xiàn)期來表達(dá)可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值水平，有時比較方便，尤其是對自然作用，公式（Ｂ.2.1-5）給出作用的標(biāo)準(zhǔn)值和重現(xiàn)期的關(guān)系。當(dāng)重現(xiàn)期有足夠大時（一般在10年以上），對重現(xiàn)期、與分位值對應(yīng)的概率和確定標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)計基準(zhǔn)期還存在公式（Ｂ.2.1-6）的近似關(guān)系。

Ｂ.2.2 可變作用的頻遇值

由于可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值表征的是作用在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的最大值，因此在按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，經(jīng)常是以其標(biāo)準(zhǔn)值為設(shè)計代表值。但是在按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，作用的標(biāo)準(zhǔn)值有時很難適應(yīng)正常使用的設(shè)計要求，例如在房屋建筑適用性要求中，短暫時間內(nèi)超越適用性限值往往是可以被允許的，此時以作用的標(biāo)準(zhǔn)值為設(shè)計代表值，就顯得與實際要求不相符合了；在有些正常使用極限狀態(tài)設(shè)計中，涉及到的是影響構(gòu)件性能的惡化（耐久性）問題，此時在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的超越作用某個值的次數(shù)往往是關(guān)鍵的參數(shù)。

可變作用的頻遇值就是在上述意義上通常的一種代表值，理論上可以根據(jù)不同要求按附錄提供的原理來確定，而實際上，目前在設(shè)計中還少有應(yīng)用，只是在個別問題中得到采用，而且在取值上大多也是根據(jù)經(jīng)驗。

Ｂ.2.3 可變作用的準(zhǔn)永久值

可變作用的準(zhǔn)永久值是表征其經(jīng)常在結(jié)構(gòu)上存在的持久部分，它主要是在考察結(jié)構(gòu)長期的作用效應(yīng)時所必需的作用代表值，也即相當(dāng)于在以往結(jié)構(gòu)設(shè)計中的所謂長期作用的取值。

對可變作用當(dāng)在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的持久部分能夠明顯識別時，我們可以通過數(shù)據(jù)的匯集和統(tǒng)計來確定；而對于不易識別的情況，我們可以參照確定頻遇值的原則，按作用值被超越的總持續(xù)時間與設(shè)計基準(zhǔn)期的比率取0.5的規(guī)定來確定，這也表明有設(shè)計基準(zhǔn)期一半的時間內(nèi)它被超越，而另一半時間內(nèi)它不被超越，當(dāng)可變作用可以認(rèn)為是各態(tài)歷經(jīng)的隨機過程，準(zhǔn)永久值就相當(dāng)于作用在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的均值。

Ｂ.2.4 可變作用的組合值

按本標(biāo)準(zhǔn)對可變作用組合值的定義，它是指在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)使組合后的作用效應(yīng)值的超越概率與該作用單獨出現(xiàn)時的超越概率一致的作用值，或組合后使結(jié)構(gòu)具有規(guī)定可靠指標(biāo)的作用值。

早在國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2394 結(jié)構(gòu)可靠度的總原則第2版（1986）附錄B中，已經(jīng)提供了確定基本變量設(shè)計值的原理及簡化規(guī)則；在第3版（1998）附錄E.6中依舊保留該設(shè)計值方法的內(nèi)容。

在一階可靠度方法（FORM）中，基本變量的設(shè)計值與變量統(tǒng)計參數(shù)和所假設(shè)的分布類型、對有關(guān)的極限狀態(tài)和設(shè)計狀況的目標(biāo)可靠指標(biāo)以及按在FORM中定義的靈敏度系數(shù)有關(guān)。對變量有任意分布的的設(shè)計值可由下式給出：

在按FORM分析時，靈敏度系數(shù)具有下述性質(zhì)，即

-1≤≤1  和  ?²=1

靈敏度的計算在原則上將經(jīng)過多次迭代而帶來不便，但是根據(jù)經(jīng)驗制定一套取值的規(guī)則，即對抗力的主導(dǎo)變量，取=0.8，抗力的其他變量，取=0.8′0.4=0.32；對作用的主導(dǎo)變量，取=- 0.7，作用的其他伴隨變量，取=-0.7′0.4=-0.28。只要0.16</<6.6，由于簡化帶來的誤差是可接受的，而且還都是偏保守的。

附錄按此原理給出作用組合值系數(shù)的近似公式，并且對多數(shù)情況采用極值I型的作用，還給出相應(yīng)的計算公式。

附錄Ｃ  試驗輔助設(shè)計

Ｃ.3  單項性能指標(biāo)設(shè)計值的統(tǒng)計評估

Ｃ.3.2標(biāo)準(zhǔn)值單側(cè)容限系數(shù)計算。

（1）單項性能指標(biāo)的變異系數(shù)值可通過試驗結(jié)果按下列公式計算：

（2）標(biāo)準(zhǔn)值單側(cè)容限系數(shù)分“已知”和“未知”兩種情況，可分別按下列公式計算：

                                              （已知）

                                                   （未知）