7.2 极限状态设计表达式

7.2.1 本条所列表达式（7.2.1-1）和（7.2.1-2）是公路工程结构承载能力极限状态设计的通式，是国内外较普遍采用的。前者的基本设计参数采用标准值，另给出各分项系数；后者则以设计值来表达基本设计参数，各分项系数已包含其中。两个表达式本质是相同的。路面结构的设计表达式简化为公式（7.2.1-3），是以标准值（取均值）和综合的可靠度系数表达的。现就设计表达式中有关内容说明如下：

1 结构重要性系数γ0按结构不同安全等级采用。公路桥梁不同安全等级所对应的结构类型，规定于本标准第1.0.7条，有关γ0的采用值见第7.1.4条说明。路面结构的重要性系数已融入可靠度系数。

2 反映作用效应和结构抗力计算模式不定性系数γs和γR，公路桥梁在统计分析中已纳入各自的分项系数，可取γs＝γR＝1.0；路面结构也已考虑在可靠度系数之中。

3 公路桥梁恒载（结构自重）效应的分项系数γG在一般情况下（恒载效应增大对结构承载能力不利时），取γG＝1.2，详见本标准第7.1.2条说明；但当恒载效应增大对结构承载能力反而有利时，则应取不大于1.0的值，详见本标准第7.2.2条说明。路面结构设计是不计恒载影响的。

4 汽车荷载在公路工程结构中通常被视为主导的可变作用，在设计表达式中与永久作用一样单独列出。在桥梁设计中，汽车荷载分项系数按不同的作用效应组合采用，详见本标准第7.1.2条说明；当某个可变作用对结构或结构构件确实起到主导影响（在同类效应中其值超过汽车效应），则其分项系数宜采用该作用效应组合的汽车荷载分项系数；对于专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用可被视为主导作用，分项系数取与汽车荷载同值。

5 公路桥梁多个可变作用效应组合时的效应组合系数ψc，应根据作用效应组合情况和可变作用数量多少取值，详见第4.4.5条和第7.1.2条说明。

6 结构抗力分项系数γR不能直接用于设计，编制新规范时尚需将其转化为材料性能分项系数γf来表达。

7.2.2 在公路工程结构的实际受荷中，有些结构有时出现永久作用效应与可变作用效应同号（方向相同）的情况，此时永久作用效应的增大对结构承载是不利的，荷载分项系数的取值已阐明于第7.1.2条说明。但是，有些结构有时出现上述两种作用效应异号（方向相反）的情况，且可能控制设计，此时若可变作用效应（绝对值）大于永久作用效应，则永久作用效应的增大反而对结构承载有利，如果永久作用的分项系数仍取同号时的数值，必将使结构可靠度大为降低。因此需要考虑异号时永久作用分项系数γG的取值问题。其原则应为：在不同效应组合情况和不同活、恒荷载效应比值ρ下的各种受力构件，运算的可靠指标平均值接近于同号时相应条件下的可靠指标平均值。

表36  荷载同号和异号效应组合时β值的比较

7.2.3 本条所列结构正常使用极限状态设计作用效应的设计表达式，主要适用于公路桥梁等结构的设计。表达式中用于作用短期效应组合设计的频遇值和用于作用长期效应组合设计的准永久值，已分别于第4.3.8条和第4.3.7条说明中作了叙述。以往参与结构正常使用极限状态设计的可变作用，均取其最大值，相当于结构使用期内最大值概率分布的某一分位值。可变作用的频遇值和准永久值则不然，它们与在随机过程中出现的持续时间或次数有关，其值应取随机过程截口分布的某一分位值。显然，按《统一标准》要求进行的正常使用极限状态设计，可变作用的量值与以往设计是不同的，前者小于后者。为了使新规范的正常使用极限状态设计大体保持与现行规范正常使用极限状态设计隐含的可靠度，制订新规范时应作出妥善的协调，避免因此项设计造成材料用量的大起大落。