水工建築物安全係數

水工建築物、結構或構件的抗破壞強度（抗力）與設計荷載效應組合的比值。它是建築物、結構或構件的安全儲備的指標。

基本介紹

• 中文名：水工建築物安全係數
• 外文名：Safety factor of hydraulic structure
• 時間：1974年
• 特點：規定了材料勻質係數

包含因素

建築物的抗破壞強度，也稱為建築物抗力。它取決於建築物的布置、 尺度、 材料性能、施工工藝等因素。水工建築物中，除對小型構件、個別結構可進行原體破壞檢驗,確定其破壞強度外,絕大部分結構及建築物，尤其是壩，不能作破壞檢驗，只能進行材料強度試驗，再根據設計用破壞模式及分析理論，計算出建築物或結構、構件的抗破壞強度。
中國、日本、美國等國用單一安全係數法進行壩工設計。設計驗算時，安全係數大於規範給定值（目標安全係數），即認為建築物安全。目標安全係數是按建築物級別、受力特點、荷載組合條件等規定的，建築物承受特殊荷載組合（見水工建築物荷載）作用時，目標值較低。
中國按工程規模、 效益、 重要性將水利樞紐工程分為五等，將建築物按其在樞紐中的作用和重要性分為五級。一級建築物的安全性要求最高，對抗禦洪水標準、強度和穩定性的安全係數、 變形限制、 運行期的可靠性、建築材料的品種和質量及耐久性諸方面皆有嚴格要求。但是規範規定的安全係數是經驗性的，須與建築物的受力特點、荷載組合、計算公式、地基條件、材料試驗方法和取值規則配合使用。不同類型建築物的安全係數間不能比較。有時按規範設計的重力壩，原型觀測發現存在拉應力，與材料力學法分析結果不同，卻接近有限元法分析結果，說明規定是近似的；這些壩的安全性為社會所接受，也說明安全係數帶有經驗性。
分項安全係數（分項係數）法較單一安全係數法為優。

特點

①明確規定按極限狀態進行結構設計；②規定了材料勻質係數、材料工作條件係數、構件工作條件係數、荷載超載係數、荷載組合係數等，反映對各個影響安全的因素的不定性的統計估計。在預計的極端條件下，結構抗力仍大於超強的荷載組合效應時，即認為結構安全。蘇聯於1974年頒布的建築法規有關河川水工建築物設計基本規定即屬此類。
壩工技術處於半經驗、半理論狀態，具有很強的技藝性。由經驗性的安全係數準則向以機率統計理論為基礎的設計準則（如分項安全係數法、可靠度方法）過渡，是發展的方向。（見水工建築物可靠度）