1 单一安全系数法和分项安全系数法极限状态设计方法的优缺点

1.我国现行的两种设计准则是什么，两种方法的优缺点比较，两种方法异同，写出分项系数极限状态设计（两种情况）表达式，并解释符号的意义。

答：我国现行的两种设计准则是单一安全系数法和分项系数极限状态设计法。

(1)单一安全系数法①概念简单、明确；②历史悠久，使用方便，为目前仍广泛采用的设计准则；③通过长期的设计和建设经验的考验，工程安全是有保证的；④对所有的各种不确定性因素笼统地采用同一个综合安全系数概括，理论上欠妥；⑤规范[K]值要求与计算公式、实验方法、参数等必须配套使用；⑥[K]为定性的、经验性规定，不同结构、同一结构的不同截面的安全性无可比性。

不能作为定量表述结构可靠程度的统一尺度，科学性与合理性欠妥。

(2)分项系数极限状态设计法①采用以结构可靠度理论为基础的概率极限状态设计法，将设计中的主要不定性因素加以量化分析，由以经验为主的定性分析阶段进入了以统计数学为基础的定量分析阶段，从定值设计观念向非定值设计观念转变，更科学、合理；②通过作用、抗力等随机变量的统计特征，并结合工程经验，以分项系数极限状态取代经验性的单一安全系数,是一种具有实用价值的设计方法，并可进一步向更完善的可靠度设计准则迈进。

③定量地表述结构的可靠程度，且不同结构、同一结构的不同截面的安全程度具可比性。

④由于水工结构工程不同于房屋建筑,规模大、工期长、地形地质环境复杂,设计和建设经验不易积累,工程边界条件及极限破坏型式、过程等多变,用分项系数极限状态设计方法较单一安全系数法复杂很多,在当前还是一种新的设计方法,还未完全被认可、采用。

(3) 两种方法异同上述两种水工结构设计准则均基于极限状态设计。

主要差别在：单一安全系数法采用经验性的单一安全系数准则，基于过去工程经验。

分项系数极限状态设计法是基于结构可靠度理论，采用分项系数极限状态准则，是一种半理论半经验的过渡方法，具有较好的发展前景。

这两种方法从具体内力、应力、稳定等计算基本上都是一致的，经规范编制时校准两种方法得出的成果也基本上是相近的。

浅谈结构设计与基坑支护设计的区别与联系摘要：结构设计只有通过现有的建筑施工技术条件，才能让建筑设计能满足建筑工程的安全性、适用性和耐久性，从而确保建筑工程质量。

结构设计包括上层建筑结构设计和基础设计。

基坑支护是基础设计的一部分，基坑支护与地基的地形地貌、水文条件、周边环境等息息相关，基坑的稳定性直接影响到主体结构施工时操作人员的生命财产安全。

本文阐述了结构设计与基坑支护设计内容和类型，分析了两者之间的联系与区别，在设计过程中，应注意区别对待。

关键词：结构设计；基坑支护设计；区别与联系引言建筑结构设计中，分析建筑结构在正常受力情况和极限受力情况，确保建筑结构能达到预期使用年限。

基坑支护是基坑开挖过程中必不可少的一部分，基坑支护能避免基坑施工对周围建筑的影响，保证坑内作业人员的安全。

基坑支护直接关系到基础工程的稳定性，而基础工程是上层建筑结构的基础，两者具有一定的联系，但是又相互区别，在设计过程中，要根据实际情况，做好建筑结构设计和基坑支护设计，提高建筑工程设计质量。

1结构设计特点结构设计一般按照分项安全系数法的极限概率理论设计，分为承载力极限状态和正常使用极限状态进行设计，承载力极限包括抗剪切力破坏极限、抗倾覆破坏极限状态、抗滑动破坏极限状态以及抗剪切力极限等满足建筑结构设计相关要求；正常使用极限状态指的是变形极限状态。

结构设计内容包括上部结构设计和基础工程设计。

上部结构设计主要内容有根据建筑工程确定结构体系和主要结构材料、平面布置图、建筑材料类型和强度等级。

基础设计则是通过工程地质勘察、上层建筑结构类型、施工技术水平等确定基础形式、地基基础底面积、基础内力计算和配筋计算。

为了确保建筑工程的安全性，建筑结构设计必须遵循以下原则：第一，计算简图和计算结果。

结构计算是在计算简图的基础上进行的，计算简图如果出现问题，则会影响到建筑结构安全。

由于当前建筑结构受力计算软件有很多种，每一种软件的标准和程序不同，所以受力结果会出现一定的误差，从而影响到建筑结构的质量。

安全系数法和分项系数法安全系数法和分项系数法是两种常用的工程设计方法，它们在工程设计中起着重要的作用。

本文将详细介绍这两种方法，以及它们的差异和应用范围。

一、安全系数法安全系数法是一种通过设置安全系数来保证工程结构在使用或极限状态下仍具有足够的强度和稳定性的方法。

在进行工程设计时，需要对设计参数进行概率统计分析，以确定设计参数的均值和标准偏差，然后通过计算得到结构的荷载和抗力，最后根据结构的荷载和抗力的比值确定安全系数。

安全系数的值一般根据工程的重要性和可靠性要求进行确定，一般情况下，安全系数的值为1.2到2.0之间。

安全系数越大，结构的安全性越高，但相应地，结构的成本也会增加。

因此，在实际工程设计中，需要综合考虑结构安全性和经济性的问题，选择合适的安全系数。

安全系数法广泛应用于各种工程结构的设计中，包括建筑结构、桥梁结构、水利结构等。

在设计中，需要考虑结构所受到的随机荷载、材料的不确定性、结构的不完全性等因素，通过确定合适的安全系数，保证结构的安全可靠性。

二、分项系数法分项系数法是一种通过将设计参数分解为不同的分项，并为每个分项设置适当的系数来进行工程设计的方法。

在进行工程设计时，需要对设计参数进行细致的分析，将不同参数分为荷载参数、抗力参数、影响参数等，并为每个参数设置相应的系数。

分项系数的确定需要考虑工程结构的特点和实际情况，一般情况下，分项系数的值为0.7到1.5之间。

系数的值越大，对应的参数的重要性越高，需要付出更多的注意和控制。

通过设置适当的分项系数，可以有效地控制和管理不同设计参数的影响，从而提高工程结构的安全性和可靠性。

分项系数法主要应用于对特定工程结构的设计中，例如钢结构设计、混凝土结构设计等。

通过细致的分析和设置不同参数的系数，可以对结构的各个方面进行精细的控制，提高结构的适应性和可靠性。

三、安全系数法与分项系数法之间的差异安全系数法和分项系数法是两种不同的工程设计方法，它们主要在以下几个方面有所差异：1.设计思想：安全系数法是基于概率统计分析的思想，通过确定结构的荷载和抗力的比值，来保证结构的安全性和稳定性。

建筑基坑支护技术规程XX条文说明1 总则 (1)3 基本规定 (1)3.1 设计原则 (1)3.2 勘察要求与环境调查 (5)3.3 支护结构选型 (6)3.4 水平荷载 (7)4 支挡式结构 (8)4.1 结构分析 (8)4.2 稳固性验算 (9)4.3 排桩设计 (11)4.4 排桩施工与检测 (11)4.5 地下连续墙设计 (12)4.6 地下连续墙施工与检测 (13)4.7 锚杆设计 (14)4.8 锚杆施工与检测 (16)4.9 内支撑结构设计 (16)4.11 支护结构与主体结构的结合及逆作法 (18)4.12 双排桩设计 (19)5 土钉墙 (20)5.1 稳固性验算 (20)5.2 土钉承载力计算 (21)5.3 构造 (22)5.4 施工与检测 (22)6 重力式水泥土墙 (22)6.1 稳固性与承载力验算 (22)6.2 构造 (23)6.3 施工与检测 (23)7 地下水操纵 (24)7.1 通常规定 (24)7.2 截水 (24)7.3 降水 (26)7.4 集水明排 (27)7.5 降水引起的地层变形计算 (27)8 基坑开挖与监测 (28)8.1 基坑开挖 (28)8.2 基坑监测 (28)附录B 圆形截面混凝土支护桩的正截面受弯承载力计算 (29)附录C 渗透稳固性验算 (29)1 总则1.0.1本规程在《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99（下列简称原规程）基础上修订，原规程是我国第一本建筑基坑支护技术标准，自1999年9月1日施行以来，对促进我国各地区在基坑支护设计方法与施工技术上的规范化，提高基坑工程的设计施工质量起到了积极作用。

基坑工程在建筑行业内是属于高风险的技术领域，全国各地基坑工程事故的发生率尽管逐年减少，但仍不断地出现。

不合理的设计与低劣的施工质量是造成这些基坑事故的要紧原因。

因此，基坑工程中保证环境安全与工程安全，提高支护技术水平，操纵施工质量，同时合理地降低工程造价，是从事基坑工程项目的技术与管理人员应遵守的基本原则。

分项系数极限状态设计法分项系数极限状态设计法（Subset Coefficient Method，SCM）是结构工程中用于进行极限状态设计的一种方法。

它适用于在结构设计中考虑材料强度、几何尺寸、荷载和组合效应等随机变量的影响。

下面将详细介绍SCM的原理和应用。

SCM的核心思想是将结构的极限状态方程表示为各个分项系数的乘积，并通过概率统计方法对这些系数进行合理的选择和组合，从而得到结构极限状态的概率分布。

具体地说，SCM将极限状态方程表示为以下形式：G(X)≤0其中，G(X)是极限状态函数，X是设计参数（例如材料强度、几何尺寸、荷载等），≤0表示结构要求保持安全。

SCM的关键是确定分项系数。

它们由被考虑的材料性质、几何尺寸以及荷载和组合效应等设计参数的随机变量表示。

假设有k个分项系数（C1,C2,...,Ck），则极限状态方程可以写成：G(X)=C1X1+C2X2+...+CkXk≤0其中，Xi是第i个设计参数的随机变量。

确定分项系数的方法有很多种，常用的方法包括矩匹配法（Methodof Moments）和极大似然估计法（Maximum Likelihood Estimation）。

这些方法通过对已知设计参数的概率分布进行拟合，得出分项系数的概率分布。

使用SCM进行极限状态设计的步骤如下：1.选择合适的设计参数和分项系数。

2.根据已知数据或经验，对设计参数的概率分布进行确定。

3.使用矩匹配法或极大似然估计法，对每个分项系数的概率分布进行拟合。

4.将分项系数和设计参数的概率分布带入极限状态方程，计算结构的失效概率。

5.根据失效概率与设计要求进行比较，确定结构是否满足要求。

6.若结构不满足要求，则对设计参数或分项系数进行调整，重复步骤2-5SCM的优点在于可以充分考虑结构设计参数的不确定性和随机性，从而提高结构的安全性和可靠性。

此外，它还能够灵活应用于不同类型的结构和不同设计要求的场景中。

然而，SCM也存在一些局限性。

极限状态设计法简介顾迪民一, 定义①极限状态设计法以相应于结构和构件各种功能要求的极限状态，如承载能力的极限状态和正常使用的极限状态等为依据的设计方法。

结构和构件应满足这些极限状态的限制。

② 许用应力设计法在规定的使用载荷（标准值）作用下，按线性弹性理论算得的结构或构件中的应力（计算应力）应不大于规范规定的材料许用应力。

材料的许用应力由材料的平均极限抗力（屈服点、临界应力和疲劳强度）除以安全系数而得，安全系数可由经验确定。

③ 概率设计法以概率理论为基础确定的结构或构件的失效概率)P (f 或可靠概率)1P P )(P (f s s =+来定量地度量结构或构件的可靠性。

用此法设计的各类结构或构件具有大体相同的可靠度。

④ 概率极限状态设计法在概率设计法基础上，进一步建立结构可靠性指标与极限状态方程之间的数学关系。

在设计表达式中采用载荷分项系数，这些分项系数也是根据各载荷变量的统计特征在概率分析的基础上经优选确定的。

载荷分项系数的确定有三种水平:其一为部分系数由概率分析确定,部分系数用经验确定,也称半概率极限状态设计法;其二为所有系数均由概率分析确定,但其概率分布曲线一列用正态分布曲线代替,故称近似概率极限状态设计法;其三为全概率极限状态设计法,是发展趋向.二, 近似概率极限状态设计法1, 极限状态承载能力极限状态------静强度,动力强度和稳定等计算.正常使用极限状态------静,动变形(刚性)和耐久性(疲劳)的计算.2, 结构可靠度包括结构安全性,适用性和耐久性.其定义为:在规定时间(寿命)内,规定条件下,完成预定功能的概率. 3, 极限状态方程0),,(321=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n X X X X g Z式中Xi 是影响结构可靠度的变量。

在结构设计中可归纳为二个基本变量R （抗力）和S （载荷效应—内力）。

0),(=-==S R S R g ZR = S ，极限状态；R < S , 失效；R > S ，有效（可靠）。

水利专业《水工建筑物》复习资料第一章绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2.水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。

3.水工建筑物的类别有哪些？按其作用分为以下几类：（1）挡水建筑物：坝、闸和堤防等（2）泄水建筑物：坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等（3）输水建筑物：输水洞、引水涵管、渠道、渡槽（4）取水建筑物：输水建筑物的首部建筑物：进水闸、泵站（5）专门建筑物：电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道（6）整治建筑物：用来整治河道、改善河道的水流条件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。

*注意：有时分类不十分严格，闸可取水也可挡水；渠道可取水也可输水；溢流坝可挡水也可泄水……4.水利工程的特点（了解）（1）工作条件复杂，考虑因素多；（2）受自然条件制约，施工难度大；（3）效益大，对环境的影响也大；（4）失事后后果严重；（5）工程量大，投资巨大，工期长第二章水工建筑物设计综述1.水电工程和水工建筑物如何分等分级？依据是什么？(重点)（1）水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等工程失常影响效益，工程失事造成灾难工程规模有大小，安全程度有高低分等依据：工程规模、效益、重要性级别：五等（2）水工建筑物的分级永久性主要建筑物：大坝、厂房、泄洪闸…水工建筑物 永久性次要建筑物：挡墙、导墙、护岸…临时建筑物：施工围堰、导流建筑物…分级依据：工程等别、作用、重要性 级别：五级2.永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。

临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。

3.表达水工建筑物安全储备的方法(重点)（1）单一安全系数法（2）分项系数极限状态设计法4.极限状态的类型(重点)（1）承载能力极限状态当出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：①刚体失去平衡；②材料强度不足而破坏；③结构失稳；④结构转变为机动体系；⑤结构体产生渗透失稳等现象；（2）正常使用极限状态定义：当结构或构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时，认为达到了正常使用极限状态。

技术创新|TECHNOLOGY INNOVATjttiI重力坝抗滑稳定计算安全系数法与分项系数法差异研究徐林白学翠池明阳(中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州贵阳550081)摘要：我国现行重力坝稳定计算方法主要有水利行业要求的安全系数法和电力行业要求的分项系数极限状态设计方法，都用来表示重力坝的安全度，但计算结果往往不一致。

基于此，文章从理论分析和实际工程验证两个角度对两种计算方法的差异进行了对比。

关键词：重力坝；安全系数法；分项系数法文献标识码:A中图分类号:TV64文章编号：2096-4137(2020)16-142-02DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2020.16.58Study on the difference between safety factor method and partial coefficient methodfor gravity dam anti-sliding calculationXU Lin,BAI Xuecui,CHI Mingyang(Powerchina Guiyang Engineering Co.,Ltd,Guiyang550081,China)Abstract:The current calculation methods for the stability of gravity dams in China mainly include the safety factor method required by the water conservancy industry and the limit state design method required by the power industry,which are used to express the safety of gravity dams,but the calculation results are often inconsistent.Based on this,the article compares the difference between the two calculation methods from two angles:theoretical analysis and actual engineering verification.Keywords:gravity dam;safety factor method;partial factor method1研究背景重力坝是一种传统的大坝类型，经常用于水电站、水库工程中，其基本工作原理是在水压力及其他荷载作用下，依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求。