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风速的重现期换算

写在前面的话

熟悉的老伙伴,都知道写在前面的话,经常是题外话,不过似乎感兴趣的人更多。今天也先来点题外话。
一般可以认为,活荷载、风荷载、雪荷载符合极值I型分布(Gumbel分布)。那么股市的估值会是什么分布呢?


注:这是2013年机器喵先生分析的结果。(其实A股分析存在一个问题,上证综指是失真的无法反应全市场的情况。)

感兴趣的可以继续研究一下。话说,数学的确是我们认识世界的好工具。本人惭愧,学艺不精,美好E=MC2的精神境界令人向往。
好了,回到正题。


年最大风速分布可以认为符合极值I型分布(Gumbel分布)

分布函数为
G_I(x)=e^{-e^{-y(x)}}
表示任意年份的极值xi小于任意选定值x的概率。其中,
y=\alpha(x-\mu)
\alpha=\frac{C_1}{\sigma}
\mu=\bar{x}-\frac{C_2}{\alpha}
其中,\bar{x}和σ分别为n个年度极值xi的平均值和标准差。变异系数为 \nu=\frac{\delta}{\bar{x}}
可以看出C1和C2其实分别就是y的标准差和平均值,它与观测序列的长度n有关。

x的年超越概率为
G(x)=1-G_I(x)

重现期为超越概率的倒数
T(x)=\frac{1}{G(x)}

将GI(x)带入,得
\frac{1}{T}=1-e^{-e^{-y}}

两侧取对数,得
y=-\ln(-ln{(1-\frac{1}{T}})
可以看出,重现期T不依赖于x的均值和标准差。
另外,当T比较大时,可由泰勒展开公式简化,y≈lnT

重现期为T的最大风速x可以表达为:
x=\mu-\frac{y}{\alpha}
x=\bar{x}-\frac{\sigma}{C_1}(C_2-y)
x=\bar{x}\left(1+\frac{\delta}{\bar{x}}(\frac{y-C_2}{C_1})\right)
x=\bar{x}\left(1+\nu\frac{y-C_2}{C_1}\right)


K_{sp}=\frac{\nu}{C_1-C_2\nu}

则各重现期与50年重现期的转换系数可以表示为
C_{prob}=\frac{x_T}{x_{50}}=\frac{1-K_{sp}\ln(-\ln{\left(1-\frac{1}{T}\right))}}{1-K_{sp}\ln(-\ln{\left(1-\frac{1}{50}\right))}}
Cprob只与重现期T、变异系数ν、测量序列的长度n(样本年数)有关。


其中关于C1和C2的计算

可以用经验分布函数(它实际就是累积频率直方图的上边)来近似GI(x)。
y\left(x\right)=-\ln(-\ln{\left(G_I\left(x\right)\right)})

则y的值可取为1到n个zi
z_i=-\ln(-ln\frac{i}{n+1})

则有
C_1=\sigma_z=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}{(z_i-\bar{z})}^2=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}{z_i^2-{\bar{z}}^2}
C_2=\bar{z}
当n无限大时, C_1=\frac{\pi}{\sqrt{6}} , C_2=0.57722 (为欧拉常量)


工程实践中各重现期风速与50年重现期的转换可以参考以下情况:

1. 在EN50341-1中,采用上面的推导的公式,其中风速的变异系数取0.12,观测数据取30年,则Ksp=0.114。转换系数为
C_{prob}=0.692-0.079ln(-ln(1-\frac{1}{T}))

2. 在ASCE7中,根据文献Peterka, J.A., and Shahid, S. (1998). Design gust wind speeds in the United States. J. Struct. Eng. 124(2), 207–214.。对于非飓风区转换系数为
C_{prob}=0.36+0.10ln(12T)

3. 在中国规范中,根据文献《结构风工程:理论规范实践》。转换系数为
C_{prob}=\sqrt{\frac{(0.363log{T}+0.463)}{1.08}}

4. 在EN1991-1-4中,风压的变异系数取24,观测数据取无穷。转换系数为
C_{prob}=\sqrt{0.562-0.112ln(-ln(1-\frac{1}{T}))}
(P.S. 对于Euorcode1的如此处理本人存疑?长重现期的风速会明显偏小。有知道原因的大神可以来讲讲)

各重现期风速与50年重现期的转换系数如下所示

重现期 EN50341-1, ν=0.12 GB ASCE7 EN1991-1-4
3 0.76 0.77 0.72 0.81
50 1.00 1.00 1.00 1.00
100 1.06 1.05 1.07 1.04
150 1.09 1.08 1.11 1.06
200 1.11 1.10 1.14 1.08
300 1.14 1.12 1.18 1.10
400 1.17 1.14 1.21 1.11
500 1.18 1.16 1.23 1.12
600 1.20 1.17 1.25 1.13
700 1.21 1.18 1.26 1.14
800 1.22 1.19 1.28 1.15
900 1.23 1.19 1.29 1.15
1000 1.24 1.20 1.30 1.16

小知识:设计基准期、重现期、设计使用年限间的关系。

重现期T为某事件出现或发生的平均时间间隔。

设计基准期N(是衡量基准,选定后不变,一般为50年)内的超越概率为
P_N=1-(1-\frac{1}{T})N
若年超越概率2%即重现期T=50年,设计基准期N=50年,则PN=63%

设计使用年限L(根据业主要求确定,一般为50年或100年)内的超越概率为
P_L=1-(1-\frac{1}{T})L
移项后两边取对数
ln(1-\frac{1}{T})=\frac{ln(1-P_L)}{L}
当T较大时,由泰勒展开公式, ln(1-\frac{1}{T})\approx-\frac{1}{T}
T≈-\frac{L}{ln(1-P_L)}

令,设计使用年限L内的超越概率与50年设计基准期内的超越概率具有相同的水平
T\approx-\frac{L}{ln(1-63\%)}
则有T≈L,即重现期可取为与设计使用年限相同。
例如设计使用年限取100年时,对于风载采用100年重现期的风荷载即可。

中外结构风荷载的转换

对于风速记录,一般取平均风的时距为10min~1h较为稳定。国际上,多数国家(如中国规范、欧洲规范)将平均风时距取为10min,但也有国家将平均风时距取为3s的瞬时风速(如美国规范),也有的国家取1h(如加拿大)。

对于涉外项目,中国的工程师一般除直接采用当地规范设计外,通常还会采用中国规范验算一遍,或概念上用中国规范进行估计。这就涉及到自然荷载的转换问题,经常遇到的是如何将3s阵风风速转换为10min风速的情况。如果不考虑各国规范体系整体的差异,仅从气象学的角度看,这种风时距的转换就是求阵风因子的问题。

风速可以表达为平均风+脉动风
Vt =VT0+u(t)

定义峰值因子g为脉动风分量的最大值与其标准差之比
g=umaxu

定义湍流强度为脉动风标准差与平均风的之比
Iuu/Vt0

相应的阵风风速可以表达为
Vt=VT0+g*σu

定义阵风因子为阵风风速与平均风速的之比
Kt=Vt/VT0=1+g*Iu

为便于直观理解以文献World Meteorological Organization, Guidelines for Converting between Various Wind Averaging Periods in Tropical Cyclone Conditions, 2010中给出的1989年强热带气旋奥森的实测结果为例。

测量点在距澳大利亚西海岸130km的海上钻井平台。

图中给出的结果包括:
V600——10min平均风速
V60——1min平均风速
V60,600——10min内的1min平均最大风速
V3,600——10min内的3s平均最大风速
V3,3600——1小时内的3s平均最大风速
风速时程曲线持续3小时,展现了台风眼经过测量点的全过程。从风速时程曲线可以看到,1min平均风速围绕10min平均风速上下波动,随时间的变化较为频繁。对风速进行平均时选取的时距越小,得到的最大值就越大。

下图是台风条件下,不同时距平均得到的最大风速与1小时平均风速之间的换算系数,该换算系数即为“阵风因子”。可以看出,虽然各组数据的趋势一致,时距越短,阵风因子越大。

工程实践中可以参考美国规范ASCE/SEI 7-16中给出了不同时距的平均最大风速与1小时平均风速的转换曲线进行转换。

上图的实线用于常态风,是文献Durst C. S., Wind speeds over short periods of time, Meteorological Magazine, 89, 181-186, 1960中,根据实测资料给出了1小时平均风速换算为不同时距平均最大风速的换算系数。

上图的虚线用于飓风。该ESDU曲线可按文献Engineering Science Data Unit, Item No. 83045, Strong winds in the atmospheric boundary layer. II: Discrete gust speeds., London, 2002进行计算。

结论:
1、3s阵风风速转换为10min风速的转换系数为1.43。其它风时距也可参考以上内容得到。文中的计算采用MathCAD 15,如有需要源文件可以联系我。

2、另外采用美标ASCE7-16时要注意,它的重现期和ASCE7-05不同了。如果要转为50年的重现期,需要进行重现期的换算。
得到校对的自然荷载后,其实后续的中美风荷载的计算还有三点主要区别:
1) 中国规范不考虑风向折减,在计算主体结构风荷载时也不考虑内部风压;
2) 风速压力的定义不同,中国和美国分别采用了平均风和阵风对应的风速压力;
3) 中国的风振系数代表的是基于平均风荷载的放大倍数,而美国的阵风效应因子则是基于阵风荷载的调整系数。

3、重要的就是要记住,各国规范不能混用,因为规范体系中考虑了各自的可靠度匹配。自然荷载需要校对为,各自规范规定的参考基准的后方可使用。

欧洲规范翻译及比较研究出版工程-启动

© Written by J.Y. WANG

由人民交通出版社主持的国家出版基金项目“欧洲规范翻译及比较研究出版工程”,已2018年6月14日正式启动。该项目涉及欧洲规范(Eurocodes)及其附件、设计指南的翻译和中欧规范对比研究丛书的编写,专业性强、质量要求高、体量大。为实现“出版一套体系全、质量高、影响力大的欧洲规范中文版译本和中欧规范比较研究丛书”之目标,拟集中行业优秀力量,共同完成这一工作。欧洲规范翻译与比较研究出版工程包括欧洲规范(Eurocode1990-1999)、英国附件、法国附件、德国附件、欧洲规范设计指南丛书共计200余册图书的翻译出版,以及中欧规范对比研究丛书的编写出版。本项目参与单位包括全国各科研院所、高校、企业等共计国内外53家单位。参与人员包括秦顺全院士、聂建国院士、陈政清院士、岳清瑞院士、卢春房院士等共计205人。

以下是启动会上的发言:

尊敬的各位专家、各位同仁:
很高兴冶建院能参与到《欧洲规范翻译与比较研究出版工程》项目中。
欧洲规范体系完善,严谨而灵活。不但可以在欧盟使用,也可以在国际范围使用。因此在全球具有较强影响力。自2010年3月广泛实施以来,除欧盟成员国外,在非洲、中东以及东南亚等地区也普遍应用。
从国际工程上看,现在随着中国国力的增强,一带一路建设的进行,越来越多的中国企业走入国际工程建设市场。以中冶建筑研究总院为例,近些年就陆续在新加坡、阿尔及利亚、保加利亚、毛里求斯等地的建设项目中使用到欧洲规范。当前我国工程建设行业对于欧洲规范使用和研究有着实际而迫切的需求。
另外从技术交流上看,欧洲规范是一部高质量和高一致性的规范。中国有众多的不同地区,这与欧洲规范用于欧盟众多不同地区类似。作为一套统一规范在如何处理具体地区情况上对我们具有很好的借鉴意义。
此前,各单位在实际工作中,都曾翻译过部分欧洲规范。但仅是满足实际工程需要或特定科研需要。各单位的侧重点不同,因此并不系统也不全面。
2014年的时候,冶建院曾组织中国钢结构协会、国家钢结构工程技术研究中心对《欧标钢结构设计手册》第七版进行过翻译,从图书销售的情况来看,市场需求强烈。
此次人民交通出版社承揽重任,集中行业优秀力量组织出版一套完整欧洲规范丛书,包括规范正文、国家附件、设计指南、比较研究等内容。这对于工程技术人员,无疑具有极大的指导和借鉴意义。 可谓功德无量。
此项目内容庞大,任务繁重。参与单位多达50家。欧洲规范体系具有很强的关联性和一致性,因此术语库的编制尤为重要。工作前期各家会通力配合,统一共识做好术语库的建设,为后续的译审工作奠定良好的基础。
作为项目参与单位,我们将与各单位间通力配合,根据项目组的统筹安排,尽最大的努力,保质保量按时完成译审工作。
谢谢大家!
 

欧洲规范中译版

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另外由于该中译本均为个人内部资料,原则上不向外提供,仅少量向有业务来往确有需要的朋友提供,并承诺不向外传播,可邮件联系本人

EUROCODE中译版

BS EN 1990:2002 结构设计准则
BS EN 1991-1-1:2002 结构上的作用:一般作用——密度、自重和活荷载
BS EN 1991-1-2:2002 结构上的作用:一般作用——火灾作用
BS EN 1991-1-3:2003 结构上的作用:一般作用——雪荷载
BS EN 1991-1-4:2005 结构上的作用:一般作用——风荷载
BS EN 1991-1-5:2003 结构上的作用:一般作用——温度作用
BS EN 1991-1-6:2005 结构上的作用:一般作用——施工荷载
BS EN 1991-1-7:2006 结构上的作用:一般作用——偶然作用
BS EN 1991-2:2003 结构上的作用:桥梁上的交通荷载
BS EN 1991-3:2006 结构上的作用:由吊车和设备产生的作用
BS EN 1991-4:2006 结构上的作用:筒仓和储罐
BS EN 1992-1-1:2004 混凝土结构设计:一般规则——建筑和土木工程结构通用规定
BS EN 1992-1-2:2004 混凝土结构设计:一般规则——结构耐火设计
BS EN 1992-2:2005 混凝土结构设计:混凝土桥
BS EN 1992-3:2006 混凝土结构设计:容器和储罐结构
BS EN 1993-1-1:2005 钢结构设计:一般规定和建筑规定
BS EN 1993-1-2:2005 钢结构设计:一般规则——结构耐火设计
BS EN 1993-1-3:2006 钢结构设计:一般规则——冷弯薄壁构件和薄板
BS EN 1993-1-4:2006 钢结构设计:一般规则——不锈钢结构
BS EN 1993-1-5:2006 钢结构设计:无面外荷载板结构的强度和稳定
BS EN 1993-1-6:2007 钢结构设计:壳体结构的强度和稳定
BS EN 1993-1-7:2007 钢结构设计:承受面外荷载的板结构
BS EN 1993-1-8:2005 钢结构设计:节点设计
BS EN 1993-1-9:2005 钢结构设计:抗疲劳设计
BS EN 1993-1-10:2005 钢结构设计:材料韧性和厚板性能
BS EN 1993-1-11:2006 钢结构设计:受拉构件设计
BS EN 1993-1-12:2007 钢结构设计:高强钢的补充规定
BS EN 1993-2:2006 钢结构设计:钢桥
BS EN 1993-3-1:2006 钢结构设计:塔、桅杆和烟囱——塔和桅杆
BS EN 1993-3-2:2006 钢结构设计:塔,桅杆和烟囱——烟囱
BS EN 1993-4-1:2007 钢结构设计:筒仓
BS EN 1993-4-2:2007 钢结构设计:罐体
BS EN 1993-4-3:2007 钢结构设计:管道
BS EN 1993-5:2007 钢结构设计:钢桩
BS EN 1993-6:2007 钢结构设计:吊车支承结构
BS EN 1994-1-1:2004 钢与混凝土组合结构设计:一般规则——通用规定和建筑规定
BS EN 1994-1-2:2005 钢与混凝土组合结构设计:一般规则——结构耐火设计
BS EN 1994-2:2005 钢与混凝土组合结构设计:组合梁桥
BS EN 1995-1-1:2004 木结构设计:一般规则——通用规定和建筑规定
BS EN 1995-1-2:2004 木结构设计:一般规则——结构耐火设计
BS EN 1995-2:2004 木结构设计:木桥
BS EN 1996-1-1:2005 砌体结构设计:有筋和无筋砌体结构的一般规定
BS EN 1996-1-2:2005 砌体结构设计:一般规则——结构耐火设计
BS EN 1996-2:2006 砌体结构设计:砌体的选材和施工
BS EN 1996-3:2006 砌体结构设计:砌体结构的简化计算方法
BS EN 1997-1:2004 岩土工程设计:一般规定
BS EN 1997-2:2007 岩土工程设计:勘察和试验
BS EN 1998-1:2004 结构抗震设计:一般规定和建筑规定
BS EN 1998-2:2005 结构抗震设计:桥梁
BS EN 1998-3:2005 结构抗震设计:抗震加固改造
BS EN 1998-4:2006 结构抗震设计:筒仓、储罐和管道
BS EN 1998-5:2004 结构抗震设计:基础、挡土结构和岩土工程
BS EN 1998-6:2005 结构抗震设计:塔架、桅杆与烟囱
BS EN 1999-1-1:2007 铝结构设计:一般规则——一般规定
BS EN 1999-1-2:2007 铝结构设计:一般规则——结构耐火设计
BS EN 1999-1-3:2007 铝结构设计:易疲劳结构的补充规定
BS EN 1999-1-4:2007 铝结构设计:延性板的补充规定
BS EN 1999-1-5:2007 铝结构设计:壳体结构的补充规定

 

欧洲规范讲义5-可靠性管理与使用年限及耐久性

© Written by J.Y. WANG

可靠性管理

可靠性管理是保证达到结构可靠性要求的重要手段。可靠性管理的内容包括可靠性分级、设计监管分级和施工检查分级。

  • 可靠性分级
    在EN 1990中,可靠性分级由对建筑工程中所使用的资源通过社会经济优化的方法进行,并且考虑了所有预计到的失效后果和建筑工程的成本情况。

表5.1 – 失效后果类别

类别 失效后果 示例
CC3 严重后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响很大 大型公共建筑(如体育场、音乐厅)等
CC2 中等后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响比较大 住宅和办公楼等
CC1 不严重后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响比较小 人不经常进入的农用建筑(如仓库、温室)等

对应于失效后果等级CC3、CC2、CC1的可靠度等级是RC3、RC2、RC1,相应的可靠指标β的最小建议值如下表。

表5.2 – 可靠指标β的最小建议值 (承载能力极限状态)

可靠度等级 β的最小值
1年基准期 50年基准期
RC3 5.2 4.3
RC2 4.7 3.8
RC1 4.2 3.3

可靠度分级可以通过调整持久状况中基本组合的作用分项系数γF来实现。例如对于与可靠度等级具有一致的设计监管和施工检查等级时,可以将分项系数γF乘以系数KFI进行可靠度等级的区分。

  • 设计监管分级
    设计监管分级可根据结构重要性和国家要求或设计大纲来确定。

表5.3 – 设计监管分级

等级 特征 对计算、绘图和说明的最小监管要求
DSL3 (对应于RC3) 扩大监管 由非设计单位的第三方核查
DSL2 (对应于RC2) 常规监管 由项目负责人之外的其他人员按照组织程序核查
DSL1 (对应于RC1) 常规监管 由设计人员自检
  • 施工检查分级
    检查水平可以质量管理等级相联系,并考虑相应的质量管理措施。

表5.4 – 施工检查分级

等级 特征 要求
IL3 (对应于RC3) 扩大检查 由第三方核查
IL2 (对应于RC2) 常规检查 按照组织程序核查
IL1 (对应于RC1) 常规检查 由设计人员自检
  • 质量管理
    为使结构满足相应要求和设计假定,应采用适当的质量控制措施,这是措施包括:
    -可靠性要求的确定;
    -组织措施;
    -设计、施工、维修阶段的控制措施。
    -可以使用EN ISO 9001: 2000中相关的质量管理措施。

设计使用年限
设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的时间段。工程结构设计时应规定设计使用年限。

表5.5 – 设计使用年限

类别 设计使用年限(年) 示例
1 10 临时性结构
2 10到15 可替换的结构构件
3 15到30 农用或类似结构
4 50 房屋建筑及其它一般结构
5 100 纪念性建筑、桥梁和其它结构

耐久性
结构在预期的环境和维修下,其劣化程度不应影响到结构的性能。为达到耐久性的要求以下因素需考虑:
-预期或可预见的结构的使用功能;
-要求的设计准则;
-预期的环境条件;
-材料和制品的组成、特性和性能;
-土体的性能
-结构体系的选择;
-构件形状和结构细部构造;
-加工质量和控制水平;
-特殊的防护措施;
-设计使用年限内的维修。
-在设计阶段应对环境状况进行评估,并做出保护结构所使用材料的规定。劣化程度可通过计算、试验、以往的工程经验或在综合分析的基础上进行估计。

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欧洲规范讲义4-Eurocode的体系与EN1990的一致性

© Written by J.Y. WANG

欧洲规范EN 1990 是Eurocode体系的首要规范,其它规范必须保证与其的一致性,即EN 1991 ~ EN 1999必须参考和遵守EN 1990。EN 1990为所有欧洲结构规范确立了关于结构的安全性、常规使用和耐久性的基本原则和要求,并为建筑物、土木工程的设计和校核提供了基础,还为结构可靠性的相关方面提供了指导。

虽然EC0是关于可靠度的规范,似乎在平时设计用不到的感觉。但是这里必须强调的是,可靠度的问题其实是工程设计问题的核心,因为对于一个建筑物或构筑物,其荷载、材料性能等等都是基于估计或近似的基础上取得的,而工程师就是在此基础上进行设计。那么如何控制这些不精确的数据形成一个可控的安全适用的结构呢?就是采用可靠度方法,化不可控为可控。下面这首小诗正体现出了结构设计的精髓所在。

“结构工程是这样一种艺术:
使用材料
这些材料属性只能估算
建立真实的结构
这些真实的结构只能近似分析
来承受外力
这些力不能准确得知
以满足我们对公众安全职责的要求”

另外特别提醒,关于分项系数法的荷载组合内容是属于可靠度部分的,从这个角度讲也应该重视该规范。下图是欧标的体系结构,从中可以看出主要分为四大部分:首先是可靠度,其次是荷载与作用,再次是按材料区分的各类结构,最后是土工和抗震设计。

EN1990yizhi图 – EN 1990 与其它规范的关系

基本假定
结构设计、施工和使用应满足以下假定:

  • 由具有相关资格和经验的人员进行结构体系的选择和结构设计;
  • 由具有相关技能和经验的人员进行施工;
  • 在工程实施过程中进行了适当的监督和质量控制,如在设计部门,加工厂,车间和现场;
  • 使用EN 1990或EN 1991 ~ EN1999或相关施工标准,或相关材料标准或产品规程中规定的建筑材料和产品;
  • 对结构进行适当的维护;
  • 在设计规定的条件下使用结构。

基本要求
结构的设计应达到下列主要基本要求:

  • 安全性要求 – 结构设计和建造应使其在使用期内具有一定可靠性和经济性,即能够承受施工和使用过程中可能出现的各种作用和影响。
  • 使用性要求 – 在使用过程中具有良好的使用性;
  • 防火性要求 – 当发生火灾时,在规定的时间内结构应保持适当的承载力;
  • 鲁棒性要求 – 结构应在偶然事件发生时(如爆炸、撞击和人为差错)不出现与起因不相称的破坏;

且应采取如下措施一项或多项来避免或限制潜在的破坏:

  • 避免、消除或减小结构可能受到的危险;
  • 选择对已知危险不敏感的结构形式;
  • 选择的结构形式和设计应使结构在单个构件或结构的有限部分被突然移除后仍能维持,或出现可接受的局部破坏;
  • 保持结构的整体性。

应采取下列措施满足对结构的基本要求:

  • 采用适当的材料;
  • 采用合理的设计和构造;
  • 对结构的设计、加工、施工和使用等应制定相应的控制措施。
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欧洲规范讲义3-Eurocode的特点和优势

© Written by J.Y. WANG

欧洲规范的特点
欧洲规范具有创新性、灵活性和系统性的特点:

  • 创新性
    EN 1990为结构的安全性、适用性和耐久性确立了基本原则。并且欧洲规范为传统的和新型的结构和组件均提供了统一的通用设计准则。它的整个设计流程是基于极限状态的概念并结合部分安全系数。欧洲规范同时允许基于概率方法的设计以及辅以测试的设计,并为这些方法的使用提供相应指导。欧洲规范的编写方式鼓励创新,为土木工程的研究开发提供了共同的基础。
  • 灵活性
    建筑物和其他土木工程的安全性、耐用性和经济性程度,可以通过国家附录的形式由执行欧洲规范的相应国家决定。欧洲规范“承认各成员国管理机构的责任,允许其有权确定本国与安全事项有关的数值,这些数值在各国可不同”。国家可选择欧洲规范提供的推荐数值,或由各国确定的参数代替。国家参数适用于分类、符号和替代方法。它可以考虑到不同的地理、气候状况(如风、雪)或生活方式,以及在各国、各地保护程度的不同。
  • 系统性
    欧洲规范所有的参数和属性都将只在一部标准中给出。例如设计组合结构时,需要由EC0确定分项系数和组合工况,EC1确定作用值,EC2确定混凝土参数,EC3确定钢材参数,并由EC4确定设计信息。欧洲规范倾向于给出可用于确定承载力的理论化的设计准则,而不是给出具体的计算公式。例如设计钢结构时,钢梁的侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩,以及设计组合结构时的组合梁承载力等,标准中均没有给出计算公式。欧洲规范认为这些具体的计算公式属于“教科书”中的内容。

欧洲规范的优势
欧洲规范是涵盖所有主要的建筑材料和所有的主要结构工程领域以及种类广泛的结构和产品的一整套设计标准;欧洲规范是至今最新的实施规范;灵活的欧洲规范使得每个国家都能够通过国家指数选择适合自己的安全程度。它有助于:

  • 消除贸易壁垒
    在欧洲标准化和认证体系内,欧洲规范是建筑产品的参考性文件。它将促使生产商遵守欧洲法律;为建筑市场的公平竞争提供共有和透明的基础;有利于建筑和工程服务的交换;便于结构材料、产品、零件和建筑装备的自由流动;减少边境官僚程序并降低多次测试和认证的成本。
  • 提高公众安全
    欧洲规范凝聚了欧洲各国的经验和研究成果,提高了公众在建筑物环境下的安全性,促进了建筑安全程度在不同国家的一致性。
  • 推进科学、产业和技术合作
    执行和采用欧洲规范能够:为结构的安全性,适用性,耐久性,经济性提供共同的设计标准和设计方法;为业主、运营商、使用者、设计者、合同方和生产商提供共识;便于使用通用的设计软件;为研发工作提供一个共同的基础;鼓励建筑产品和工程的创新。

从欧洲规范的使用情况来看,欧盟成员国自2010年中期已全面使用欧洲规范,一些非欧盟国家中,欧洲规范已经被用于修改现有国家规范以及创建新的国家规范,或直接实施欧洲规范。许多参与国际性工程的工程师也正在使用欧洲规范。由于欧洲规范体系的健壮性使得其正在世界范围内流行起来。本人非常喜欢并看好欧标的前途。

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