53：BS EN 1991-1-7：2006-中文版（结构上的作用——一般作用：偶然作用）

英国标准英国标准 BS EN 1991-1-7:2006 除著作权法规定情形外，未经除著作权法规定情形外，未经 BSI 授权不得擅自复制授权不得擅自复制 欧洲规范欧洲规范 1：结构上的作用：结构上的作用 第第 1-7 部分：一般作用部分：一般作用 偶然作用偶然作用 欧洲标准 EN 1991-1-7:2006 与英国标准具有同等效力 ICS 91.010.30 BS EN 1991-1-7:2006 本英国标准由标准政策和 策略委员会于2006年9月 29 日授权出版。 BSI 2006 ISBN 0 580 48268 5 英国版前言英国版前言 本英国标准由 BSI 出版。是 EN 1991-1-7:2006 的英国版。 欧洲规范的结构按照主要材料可分为几个部分：混凝土结构、钢结构、钢混组合结 构、木结构、砌体结构和铝结构。本规范为特殊设计所需的所有相关部分设定了共同的 废止日期(DOW)。当所有 EN 欧洲规范出版之后，与之相冲突的国家标准将在共存期结 束时废止。 在欧洲标准出版之后，允许有两年的国家修正期，在此期间发布国家版附录，接着 是为期 3 年的共存期。 在共存期内， 鼓励各成员国调整其国家标准中的规定， 以在 2010 年 3 月的共存期结束前废止与欧洲标准不一致的国家规则。 此共存期结束后，国家标准将废止。 在英国，下列国家标准由欧洲规范 1 系列代替。而这些标准将在公示日期废止。 欧洲规范 被代替的英国标准 EN 1991-1-1 BS 6399-1:1996 EN 1991-1-2 无 EN 1991-1-3 BS 6399-3:1988 EN 1991-1-4 BS 6933-2:1997、BS 5400-2:1978* EN 1991-1-5 BS 5400-2:1978* EN 1991-1-6 无 EN 1991-1-7 无 EN 1991-2 BS 5400-1:1988、BS 5400-2:1978* EN 1991-1-7 无 EN 1991-4 无 * 在BS EN 1990:2002的附录A.2出版之前，N.B. BS 5400-2:1978不会被完全 代替。 受技术委员会 B/525“建筑和土木工程结构”委托，英国加入小组委员会 B/525/1 “结构上的作用（荷载） ” ，参与规范的编制工作。 可向秘书处索取参与该小组委员会的机构名单。 对于本欧洲规范中允许各国自行进行选择的部分规范性内容， 将在规范的文本中给 BS EN 1991-1-7:2006 出范围和可能的选择，并且做出说明保证其为国家确定参数(NDP)。若在欧洲规范中有 多种 NDP，则 NDP 可以是一个具体的系数值、一个特定的级别或类别、一种特殊的方 法或特殊应用的规则。 出版后发布的修订出版后发布的修订 修订编号 日期 备注 为使 EN 1991-1-7 在英国得到应用，NDP 将刊登在英国版附录里，并在咨询公众 之后的适当时候将其归入此英国标准中。 本出版物并非旨在囊括合同中所有的必要条款。 对于文件是否正确适用， 用户自行 负责。 符合英国标准并不表示可免除其法律责任。符合英国标准并不表示可免除其法律责任。 版面综述版面综述 本文件包括封面、封面内页、i 页、空白页、EN 书名页、第 2 至 46 页、封底内页 和封底。 本文件中的 BSI 版权声明表示文件的最后发行日期。 欧洲标准欧洲标准 EN 1991-1-7 2006 年 7 月 ICS 91.010.30 代替ENV 1991-2-7:1998 英文版 欧洲规范欧洲规范 1：结构上的作用：结构上的作用 第第 1-7 部分：一般作用部分：一般作用 偶然作用偶然作用 此欧洲标准于2006年1月9日通过欧洲标准化委员会(CEN)审批。 CEN成员均须遵守CEN/CENELEC内部条例，其条款规定了此欧洲标准在不做任何变更的前提 下即与各国国家标准具有同等效力的条件。若要索取有关国家标准的最新目录和参考书目，可向管 理中心或任何CEN成员国提出申请。 本欧洲标准有三种官方版本（英文版、法文版和德文版）。任何由CEN成员国负责翻译成本国 语言的版本在CEN管理中心备案之后，即与官方版本具有同等效力。 CEN 成员为各国国家标准机构，包括奥地利、比利时、塞浦路斯、捷克、丹麦、爱沙尼亚、 芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、马耳 他、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士和英 国。 欧洲标准化委员会 管理中心：布鲁塞尔斯大萨特街管理中心：布鲁塞尔斯大萨特街36号号(B-1050) 2006 CEN CEN成员国保留在全球范围内以任何形式 参考编号： EN 1991-1-7:2006: E 或方式进行开发利用的所有 EN 1991-1-7:2006 (E) 2 目录目录 页码页码 前言 . 5 欧洲规范项目背景 . 5 欧洲规范的效力和适用领域 . 6 贯彻欧洲规范的国家标准 . 6 欧洲规范和统一化产品技术规范（EN 和 ETA）之间的联系 7 EN 1991-1-7 的附加信息 . 7 国家附录 . 7 第 1 章 综述 . 10 1.1 范围 10 1.2 规范性引用文件 10 1.3 假定 11 1.4 原则和应用规则的区别 11 1.5 术语和定义 11 1.5.1 燃烧速率 . 12 1.5.2 后果分类 . 12 1.5.3 爆燃 . 12 1.5.4 爆震 . 12 1.5.5 动态力 . 12 1.5.6 等效静态力 . 13 1.5.7 火焰速度 . 13 1.5.8 易燃极限 . 13 1.5.9 冲击物体 . 13 1.5.10 关键构件 . 13 1.5.11 承重墙构造 . 13 1.5.12 局部破坏 . 13 1.5.13 风险 . 13 1.5.14 稳固性 . 14 1.5.15 下部结构 . 14 1.5.16 上部结构 . 14 1.5.17 泄爆设备 . 14 1.6 符号 14 第 2 章 作用分类 . 16 第 3 章 设计状况 . 17 3.1 综述 17 3.2 偶然设计状况-针对已识别偶然作用的策略 . 18 3.3 偶然设计状况-限制局部破坏程度的策略 19 3.4 偶然设计状况 后果类型的使用 19 第 4 章 冲击 . 21 4.1 适用领域 21 4.2 作用表示 21 4.3 由道路车辆造成的偶然作用 22 4.3.1 支承下部结构上的冲击力 . 22 4.3.2 上部结构所受冲击 . 23 EN 1991-1-7:2006 (E) 3 4.4 由铲车造成的偶然作用 25 4.5 由结构附近或之下的脱轨铁路交通引发的偶然作用 .25 4.5.1 横跨运行中铁路线的建筑或运行中铁路沿线建筑 26 4.5.2 位于轨道端外的结构 .27 4.6 船舶交通造成的偶然作用 28 4.6.1 综述 .28 4.6.2 河流和运河交通冲击力 .28 4.6.3 航海船舶的冲击 .29 4.7 直升机造成的偶然作用 30 第 5 章 内部爆炸 .31 5.1 适用领域 31 5.2 作用阐释 31 5.3 设计原则 32 附录 A（资料性） 针对未知原因造成的建筑物局部破坏后果的设计 .33 A.1 范围 .33 A.2 介绍 .33 A.3 建筑的后果分类 .33 A.4 建议方法 .35 A.5 水平系梁 .36 A.5.1 框架结构 36 A.5.2 承重墙构造 37 A.6 垂直系梁 .39 A.7 承重墙的标称段 .39 A.8 关键构件 .39 附录 B（资料性） 风险评估相关信息 6 .40 B.1 介绍 40 B.2 定义 41 B.2.1 后果 .41 B.2.2 危险场景 .41 B.2.3 风险 .41 B.2.4 风险接受标准 .41 B.2.5 风险分析 .41 B.2.6 风险评估 .41 B.2.7 风险管理 .41 B.2.8 意外事件 .42 B.3 风险分析范围的描述 42 B.4 风险分析方法 42 B.4.1 定性风险分析 .42 B.4.2 定量风险分析 .43 B.5 风险接受和缓解措施 43 B.6 风险缓解措施 44 B.7 再考虑 44 B.8 结果和结论的交流 45 B.9 建筑物和土木工程结构的应用 45 B.9.1 综述 .45 B.9.2 结构风险分析 .46 B.9.3 极端事件的风险模型 .47 EN 1991-1-7:2006 (E) 4 B.9.4 轨道交通冲击相关的风险分析应用指南 . 50 附录 C（资料性） 冲击的动力设计 52 C.1 综述 . 52 C.2 冲击动力 . 52 C.2.1 重冲击 52 C.2.2 软冲击 54 C.3 异常道路车辆的冲击 . 54 C.4 船舶冲击 . 56 C.4.1 内陆航道上的船舶冲击 . 56 C.4.2 海上航道的船舶冲击. 57 C.4.3 内陆航道上的船舶冲击高级分析 . 58 C.4.4 海上航道的船舶冲击高级分析 . 60 附录 D（资料性） 内部爆炸 62 D.1 房间，船舶和燃料舱的粉尘爆炸. 62 D.2 天然气爆炸 . 64 D.3 道路和铁路隧道的爆炸 . 65 EN 1991-1-7:2006 (E) 5 前言前言 为技术委员会CEN/TC250“结构欧洲规范”编制本欧洲标准（EN 1991-1-7：2006），本 技术委员会的秘书处由英国标准委员会主持。 技术委员会CEN/TC250负责所有的结构欧洲规范。 此欧洲标准取代ENV 1991-2-7:1998。 最迟应在2007年1月以前，通过发布相同文本，或是签署同意书，赋予此欧洲标准国家标 准效力，并最迟在2010年3月以前撤销相互冲突的国家标准。 根据CEN/CENELEC的内部规则，以下国家的国家标准机构必定执行本欧洲标准： 澳大利亚、比利时、塞浦路斯、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、 匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、波兰、 葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士和英国。 欧洲规范项目背景欧洲规范项目背景 在1975年，欧共体委员会决定在相关条约第95条基础上发起建筑领域的一项行动计划，旨 在消除贸易和技术规范统一化中的技术障碍。 在此行动计划内，委员会积极主动，建立了一系列建筑工程设计的统一化技术规则，在初 期阶段，它将成为和成员国国家规则共存的有效规则，最终将取代前者。 15年以来，在由成员国代表组成的指导委员会的协助下，技术委员会逐步完善欧洲规范计 划，20世纪80年代第一代欧洲规范因此出台。 在1989年，委员会和欧盟和欧洲自由贸易协会的成员国决定，在委员会和CEN的协议1基 础上，以委任托管的形式将欧洲规范的编制和发布任务移交给CEN，好让这些规范将来具有欧 洲标准的效力。 此举实际上将欧洲规范和处理欧洲标准问题的所有委员会指令和委员会决议 （例 如：关于建筑产品的委员会指令89/106/EEC，即CPD，关于公共工程和服务的大会指令 93/37/EEC、92/50/EEC和类似的欧洲自由贸易协会为建立内部市场而开始实施的相关指令） 中的规定联系起来。 结构欧洲规范计划由以下标准组成，以下标准往往由很多部分组成： EN 1990 欧洲规范：结构设计依据 EN 1991 欧洲规范 1：结构上的作用 EN 1992 欧洲规范 2：混凝土结构设计 1欧共体委员会和欧洲标准化委员会（CEN）之间有关建筑和土木工程设计欧洲规范（BC/CEN/03/89）工作的 协定。 EN 1991-1-7:2006 (E) 6 EN 1993 欧洲规范 3：钢结构设计 EN 1994 欧洲规范 4：钢混组合结构的设计 EN 1995 欧洲规范 5：木结构的设计 EN 1996 欧洲规范 6：砌体结构的设计 EN 1997 欧洲规范 7：岩土工程设计 EN 1998 欧洲规范 8：防震结构设计 EN 1999 欧洲规范 9：铝结构设计 欧洲标准认可了每个成员国的主管机构的监查责任并维护他们在全国范围内确定和规范性 安全事宜相关规定值的权利。这些权利在国与国之间有所不同。 欧洲规范的效力和适用领域欧洲规范的效力和适用领域 欧盟和欧洲自由贸易协会的成员国认可，作为参考文件，欧洲规范具有如下用途： - 作为证明建筑和土木工程项目符合大会指令89/106/EEC的基本要求的手段，特别是 基本要求N1 力学承载力和可靠性 - 基本要求N2-火灾安全； - 作为制定建筑工程和相关工程设计服务合同规定的依据； - 作为制定建筑产品统一化技术规范（EN和ETA）的框架。 欧洲规范，只要是与建筑工作相关，尽管与统一化产品2标准有不同的性质，但与CPD的 条款12中提到的阐述性文件3有直接联系。因此欧洲规范工作的技术方面需受到制定产品标准 的CEN技术委员会和EOTA工作组的大力重视，从而实现上述技术规范与欧洲规范的兼容。 欧洲规程标准为传统或创新建筑结构和部件设计提供了日常所用的普通结构设计规则，其 中不包括特殊形式的建筑或设计条件，如遇此情况设计者需另行考虑专家意见。 贯彻欧洲规范的国家标准贯彻欧洲规范的国家标准 贯彻欧洲规范的国家标准将包括CEN发布的欧洲规范的所有文本内容（包括附录），国家 标题页和国家前言将在前，并在结尾附有国家附录（资料性）。 国家附录（资料性）将仅包含和欧洲规范中列出的供不同国家选择的参数相关的特定信息， 此类参数被称为国家决定参数。用于不同国家建筑和土木工程中的设计工作。 2根据CPD第3.3条的规定，基本要求（ER）在解释性文件中应有具体内容，以在基本要求和授权之间建立必要 的联系来统一En和ETAG/ETA。 3根据CPD第12条的规定，解释性文件应： a） 通过统一术语和技术基础，并在必要时指出各要求的类别或级别，来给出具体的基本要求； b） 说明将这些类别或级别的要求与技术规范相联系的方法，如计算和检验的方法、项目设计的技术规 则等； c） 作为建立统一标准和欧洲技术审批指南的参考。 实际上，欧洲规范在整个基本要求1和部分基本要求2的范围内发挥了相似的作用。 EN 1991-1-7:2006 (E) 7 也就是： 欧洲规范中收录的可供选择的值和/或分类； 欧洲规范中只包含符号，但是设计需用的值； 具体的国家数据（地理、气候等）例如，雪图； 欧洲规范中给出备选程序，但是设计中需明确的程序。 也可能包括： 和资料性附录的应用相关的决定； 提及不相冲突的补充信息，协助使用者运用欧洲规范。 欧洲规范和统一化产品技术规范（欧洲规范和统一化产品技术规范（EN 和和 ETA）之间的联系）之间的联系 建筑产品的统一化技术规范和工程技术规则之间应当保持一致4。而且， 所有提到欧洲规范 的，带有“CE”符号的建筑产品都应明确阐述使用了哪些国家决定参数。 EN 1991-1-7 的附加信息的附加信息 EN 1991-1-7 描述了评估建筑物和桥梁上的偶然作用的原则和应用规则。其中包括如下作 用： - 交通工具、铁路交通、船舶和直升飞机的冲击力； - 内部爆炸产生的作用； - 原因未明的局部破坏引起的作用。 EN 1991-1-7目标使用者如下：目标使用者如下： - 客户（例如，用来制定其安全水准具体要求）； - 设计者； - 建筑者； - 相关主管机构。 用于结构设计时，EN 1991-1-7应和EN 1990、EN 1991和 EN 1992-1999的其他部分一起 使用。 国家附录国家附录 此标准提供了可供选择的程序、值和分类建议，并附有注释说明在何处需具体对不同国家 做出不同选择。 4 参照CPD的第3.3和12条，和ID 1的第4.2、4.3.1、4.3.2 和第5.2条。 EN 1991-1-7:2006 (E) 8 因此贯彻EN 1991-1-7的国家标准应当附有国家附录，包括相关国家的建筑和土木工程设 计所需的所有的国家决定参数。 EN 1991-1-7的如下条款允许国家选择：5 段落段落 条款条款 2（2） 偶然作用的分类 3.1（2） 偶然作用设计情况的策略 3.2（1） 风险水准 3.3（2）P 国家偶然作用 3.3（2）P 局部破坏限制 3.3（2）P 策略选择 3.4（1） 后果分类 3.4（2） 设计方法 4.1（1） 轻质结构定义 4.1（1） 冲击力传递到基础 4.3.1（1） 交通车辆冲击力值 4.3.1（1） 和车道距离有函数关系的冲击力 4.3.1（1） 依车辆碰撞而定的结构类型 4.3.1（2） 可供选择的冲击力规则 4.3.1（3） 道路机动车冲击力的状况 4.3.2（1） 净空、保护措施和设计值 4.3.2（1） 折减系数rF 4.3.2（1） 桥面板底部冲击作用 4.3.2（2） Fdy的使用 4.3.2（3） 冲击区域的尺寸和位置 4.4（1） 铲车的冲击力值 4.5（1） 铁轨交通类型 4.5.1.2（1） 每一暴露类型包括的结构 4.5.1.2（1） 临时结构和辅助性建筑工程的分类 4.5.1.4（1） 脱轨交通的冲击力 4.5.1.4（2） 冲击力折减 4.5.1.4（3） 冲击力作用点 4.5.1.4（4） 等效静态力 4.5.1.4（5） 速度超过120千米/小时的冲击力 4.5.1.5（1） B类型结构要求 4.5.2（1） 轨道端外区域 4.5.2（4） 端墙上的冲击力 5 列单的每一项都允许根据不同国家进行选择：值、程序、分类。 EN 1991-1-7:2006 (E) 9 4.6.1（3） 船舶冲击力的分类 4.6.2（1） 船舶正面和侧面冲击力值 4.6.2（2） 摩擦系数 4.6.2（3） 冲击施加范围 4.6.2（4） 船舶对桥面造成的冲击力 4.6.3（1） 海运船舶的动态冲击力 4.6.3（3） 摩擦系数 4.6.3（4） 冲击区域的尺寸和位置 4.6.3（5） 上部结构上的冲击力 5.3（1）P 内部爆炸过程 A.4（1） 有效锚固详图 EN 1991-1-7:2006 (E) 10 第第 1 章章 综述综述 1.1 范围范围 （1）EN 1991-1-7 提供了保护建筑物和其他土木工程建筑不受可识别和不可识别的偶然 作用影响的策略和规则。 （2）EN 1991-1-7 定义了： 针对可识别偶然作用的策略 限制局部破坏程度的策略 （3）EN 1991此部分包括如下内容： 定义和符号（第1部分）； 作用分类（第2部分）； 设计状况（第3部分）； 冲击力（第4部分）； 爆炸（第5部分）； 针对未知原因造成的建筑物局部破坏后果的设计（资料性附录A）； 风险评估信息（资料性附录B）； 动力冲击设计（资料性附录C）； 内部爆炸（资料性附录 D）。 （4）EN 1991-4提供筒仓内粉尘爆炸相关规则。 （5）EN 1991-2提供和在桥面行驶的交通车辆所产生的冲击力相关的原则。 （6）EN 1991-1-7 中没有特别讨论由外部爆炸、战争和恐怖主义活动导致的偶然作用和 因地震或火灾受损的大楼和其他土木工程建筑的残余稳定性等。 注释注释 参见 3.1。 1.2 规范性引用文件规范性引用文件 （1）此欧洲标准收录了标注日期和未标注日期的其他发行物的参考规定。这些规范性引用 文件出现在文本的恰当地方，原出版物在下文中列出。凡是标注日期的引用文件，其随后所有 修订内容均不适用于本欧洲标准，除非本标准以修订形式，收录了上述修订内容。凡是不标注 日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 EN 1991-1-7:2006 (E) 11 欧洲标准中使用的任何来自其他发行物的标有日期的参考内容是修正以后的内容。所有未 标有日期的参考内容是最新修正版的内容（包括修正的内容）。 注释 欧洲规范作为暂行标准发布。 以下的被引用的已发布或正在编制中的欧洲标准出现在 规范性条款，或规范性条款的注释里。 EN 1990 欧洲规范：结构设计基础 EN 1991-1-1 欧洲规范1：结构上的作用 第1-1部分：建筑物的密度、自重 和施加荷载 EN 1991-1-6 欧洲规范1：结构上的作用 第1-6部分：施工过程中作用 EN 1991-2 欧洲规范1：第1-1部分第 2部分：桥梁交通荷载 EN 1991-4 欧洲规范1：第1-1部分第4部分：筒仓和储罐 EN 1992 欧洲规范2：混凝土结构设计 EN 1993 欧洲规范3：钢结构设计 EN 1994 欧洲规范4：钢混组合结构设计 EN 1995 欧洲规范5：木结构设计 EN 1996 欧洲规范6：砌体结构设计 EN 1997 欧洲规范7：岩土工程设计 EN 1998 欧洲规范8：抗震结构设计 EN 1999 欧洲规范9：铝结构设计 1.3 假定假定 （1）P EN 1990第1.3节所给一般假定适用于EN 1991。 1.4 原则和应用规则的区别原则和应用规则的区别 （1）P EN 1990第1.4节收录的规则适用于EN 1991。 1.5 术语和定义术语和定义 （1）欧洲标准的一般定义被收录在EN 1990第1.5节。 以下是本部分的额外定义： EN 1991-1-7:2006 (E) 12 1.5.1 燃烧速率燃烧速率 相对于在前面的未燃烧粉尘、气体或蒸汽速度而言的火焰传播速率。 1.5.2 后果分类后果分类 结构或部分结构的破坏分类。 1.5.3 爆燃爆燃 燃烧区以慢于未反应媒介中声速的速度传播。 1.5.4 爆震爆震 燃烧区以快于未反应媒介中声速的速度传播。 1.5.5 动态力动态力 随时间变化和有可能对结构造成动态作用的力。如果是冲击力，则动态力表示动力点周围 相关接触区承受的力（参见图 1.1）。 要点要点： a：等效静态力 b：动态力 c：结构反应 图图1.1 EN 1991-1-7:2006 (E) 13 1.5.6 等效静态力等效静态力 动态力的替代表示方法，其中包括结构的动态反应（参见图1.1）。 1.5.7 火焰速度火焰速度 相对于固定参照点而言的火焰锋速度。 1.5.8 易燃极限易燃极限 可燃材料在和气体氧化剂均匀混合状态下，能够传播火焰的最小和最大浓度。 1.5.9 冲击物体冲击物体 冲击建筑结构的物体（即：车辆，船舶）。 1.5.10 关键构件关键构件 决定结构残余稳定性的构件。 1.5.11 承重墙构造承重墙构造 主要支承垂直荷载的无框架砌体交叉墙构造。也包括由在靠近中心处有垂直木扣或钢扣， 配有刨花板、扩展金属或替代性护罩的轻质板构造。 1.5.12 局部破坏局部破坏 被认为因为意外事件中倒塌或被严重损坏的结构部分。 1.5.13 风险风险 将已确认的危险发生的概率或频率以及发生后果的破坏程度相结合（通常是乘积）的衡量 标准。 EN 1991-1-7:2006 (E) 14 1.5.14 稳固性稳固性 建筑对意外事件，如火灾、爆炸、人为错误的承受能力，即不会造成与初始原因不相称程 度的损伤。 1.5.15 下部结构下部结构 支承上部结构的建筑结构部分。如果在建筑物中，则一般指基础和其它地下建筑工程。如 果在桥梁中，则一般指基础、桥台、桥墩和支柱等。 1.5.16 上部结构上部结构 被下部结构支承的建筑结构部分。如果在建筑物中，则一般指地上构造。如果在桥梁中， 一般指桥面。 1.5.17 泄爆设备泄爆设备 封闭体（墙、地板、天花板）的非结构部分，拥有有限抵抗力，意在释放因爆燃增加的压 力，以减少建筑结构部分的压力。 1.6 符号符号 （1）以下符号适用于欧洲标准（参见EN 1990）。 大写拉丁字母大写拉丁字母 F 碰撞力 Fdx 水平静态等效或动态设计正面力 Fdy 水平静态等效或动态设计侧面力 FR 摩擦冲击力 KG 气云爆燃指数 KSt 粉尘云爆燃指数 Pmax 最优混合物封闭爆燃所产生的最大压力 Pred 泄爆过程中带有泄爆装置的壳体内所释放的压力 Pstat 缓慢加压情况下激活泄爆开口的静态激活压力 小写拉丁字母小写拉丁字母 a 碰撞力施加区域的高度 EN 1991-1-7:2006 (E) 15 b 阻碍物的宽度（比如桥墩） h 路面至桥构件下侧的净空高度；车行道水平面以上碰撞力的高度 l 船舶长度 rF 折减系数 s 构件到道路或轨道中心线的距离 m 质量 vv 速率 小写希腊字母小写希腊字母 摩擦系数 EN 1991-1-7:2006 (E) 16 第第 2 章章 作用分类作用分类 （1）EN 1991范围内的作用应依据EN 1990第4.1.1节分为偶然作用一类。 注释注释 表2.1详述了EN 1990中的相关条款和子条款，适用于偶然作用下结构的设计。 表表2.1-EN 1990的条款详细阐述了偶然作用处理方法。的条款详细阐述了偶然作用处理方法。 部分部分 条款条款 术语和定义 1.5.2.5、1.5.3.5、 1.5.3.15 基本要求 2.1（4）、2.1（5） 设计状况 3.2（2）P 作用分类 4.1.1（1）P、4.1.1（2）、4.1.2（8） 可变作用的其它代表值 4.1.3（1）P 偶然设计状况下作用组合 6.4.3.3 偶然和地震作用设计状况的设计值 A1.3.2 （2）若无特别说明，冲击力引起的偶然作用应被认为是自由作用。 注释注释 国家附录或具体工程可以详述没有被分类为自由作用的偶然作用的处理方法。 EN 1991-1-7:2006 (E) 17 第第 3 章章 设计状况设计状况 3.1 综述综述 （1）P 应当依据EN 1990第3.2（2）P节，针对相关的偶然设计状况来设计结构。 （2）针对偶然设计状况，应考虑的相关策略如图3.1所示。 图图3.1-针对偶然设计状况的策略针对偶然设计状况的策略 注释注释1 具体工程所考虑的策略和规则为客户和相关主管机构同意的策略和规则。 注释注释2 偶然作用或为已识别偶然作用，或为未识别偶然作用。 注释注释3 基于未识别偶然作用的策略包括多种可能事件，并和限制局部破坏程度的策略相 关。已采用的限制局部破坏程度的策略可能同时提供足够的稳固性，能抵抗第1.1（6）节确认 的那些偶然作用，或是任何由未指明原因造成的任何其它作用。附录A给出了建筑物指南。 注释注释4 EN 1991本部分提出了已识别偶然作用（比如内部爆炸和冲击）的名义值。 国家附录可能会更改这些名义值，或者，经客户和相关主管机构同意，具体工程设计中， 会更改这些名义值。 偶然设计状况 针对已识别的偶然作用的策略，例如， 爆炸和冲击 基于限制局部破坏程度的策略 阻止或折 减作用， 例 如采取保 护措施 设计结构以 承受作用 增强超静 定， 例如替 代的加载 路径 关键构件， 其设计以承 受假定的偶 然作用 Ad 说明性规 则，例如， 完整性和延 性 设计结构， 使其最小稳 固性也能充 分满足要求 EN 1991-1-7:2006 (E) 18 注释注释5 对受偶然作用影响的一些建筑结构来说 （比如没有人身安全风险， 以及可以忽略经 济、社会或环境后果的建筑工程），可以接受建筑结构因极端事件而完全倒塌这一情况。在具 体工程中，客户和相关主管机构可以同意上述可接受的倒塌发生的情境。 3.2 偶然设计状况偶然设计状况-针对已识别偶然作用的策略针对已识别偶然作用的策略 （1）以下因素决定是否考虑偶然作用： 采取的阻止和减少偶然作用严重性的措施； 已识别偶然作用的发生概率； 已识别偶然作用引发的破坏的结果； 公共认知； 可接受风险级别。 注释注释1 参见EN 1990第2.1（4）P节注释1。 注释注释2 实践中，偶然作用的发生和后果可能与一定风险级别相联系。如级别不可接受，则 需采取附加措施。零风险通常不现实，在大多数情况下，需要接受一定级别的风险。此类风险 可决定于各种因素，比如潜在的伤亡人数、经济后果和安全措施的成本等。 注释注释3 国家附录可以列出可接受风险的级别，作为不相冲突的补充信息。 （2）可以接受因偶然作用造成的局部破坏，但是，它不可对整个结构的稳定性造成威胁， 而且能保证整体结构的承重能力，还应允许各种采取必要的紧急措施。 注释注释1 如系建筑物结构，紧急措施包括从建筑或其周围安全疏散人群。 注释注释2 如系桥梁结构，紧急措施包括在规定限制时间内关闭道路和铁轨。 （3）应采取措施减轻偶然作用的风险，这些措施包括以下一种或多种策略，视具体情况而 定： a）通过结构设计过程防止作用产生（比如桥梁，在交通车道和结构之间提供足够净空）或 将作用减轻到可被接受的程度（在建筑物中，配置质量和强度较小的牺牲性泄爆部件来减轻爆 炸的影响）。 b）通过减轻偶然作用影响来保护结构（例如系船柱或安全隔障）。 c）采取以下一种或多种方法来确保结构有足够的稳固性： 1）设计决定稳固性的特定建筑构件（参见第1.5.10节）。增加建筑在偶然事故后的不被破 坏的可能性。 2） 所设计的构件， 所选择的材料都应有足够的延展性， 能够吸收较大的应变能而不会断裂。 3）在建筑结构中包括足够的超静定，有助于在偶然事件后将作用转移到替代荷载通路上。 注释注释1 有时不可能通过减轻偶然作用的影响或阻止作用发生来保护结构。 其原因是，结构的设计使用寿命期内，作用的决定因素未必是设计假定的一部分。 预防措施包括设计结构使用寿命期间周期性的检查和维修。 注释注释2 延展性良好的结构构件设计参见附录A和附录C和EN 1992-EN 1999。 EN 1991-1-7:2006 (E) 19 （4）P 根据EN 1990第6.4.3.3节，偶然作用应在适当时与永久作用和其他可变作用相结 合施加。 注释注释 相关值请参见EN 1990附录A。 （5）P 应考虑偶然作用刚刚发生之后的结构安全。 注释注释 包括建筑结构连续性倒塌的考虑，参见附录A。 3.3 偶然设计状况偶然设计状况-限制局部破坏程度的策略限制局部破坏程度的策略 （1）在设计中，应减少未确定原因导致的破坏可能性。 （2）应采取以下一种或多种方法减轻破坏可能性。 a）设计决定结构稳定性的构件，能承受偶然作用Ad模型的影响。 注释注释1 国家附录可以定义上述模型，它可能是集中和分布荷载，设计值为Ad。建议建筑所 用模型为能从各个方向对构件和任何相连部件（比如金属外壳）施加的均布名义荷载。建筑结 构的均匀分布荷载的建议值是34 kN/m2。第A.8节包括了Ad应用例子。 b）合理设计结构，保证在局部破坏情况下（例如，单个构件破坏），整个建筑结构或是其 主要部分的稳定性也不会受到威胁。 注释注释2 国家附录可以注明“局部破坏”的可接受极限。建筑结构的指示性极限值为由于拆除 任何支承柱、墩或墙而造成的两块相邻建筑面上的100 m2 或建筑面积的15 %的破坏面积，取 其中较小者。无论是否考虑已识别的偶然作用，这都有可能使结构有足够的稳固性。 c）应用要求结构具有合格稳固性的规定性设计/详图规则（比如：为保证受冲击的结构的 附加完整性或最低水平的延展性而在三维方向上拉紧）。 注释注释3 国家附录可以规定， 第3.3节所给的方法中哪一种适用于各种结构。 附录A包括了为 不同建筑使用不同方法的相关例子。 3.4 偶然设计状况偶然设计状况 后果类型的使用后果类型的使用 （1）针对偶然设计状况的策略可能依据以下EN1990中的规定，分为各种后果类型： CC1 低破坏后果 CC2 中破坏后果 CC3 高破坏后果 注释注释1 EN 1990 附录B 提供了更多信息。 注释注释2 在某种情况下，应将建筑结构的某些部分归入不同的后果类型，比如：与建筑主体 相比，结构上独立的低层翼墙的功能就不那么重要。 注释注释3 预防性或保护性措施意在排除或减少对结构受损的可能性。 以设计为目的， 可将考 虑上述因素，把结构归入在较低后果类型。在其他情况下，减少结构上的力是更合适的方法。 注释注释4 国家附录可以根据第3.4（1）节的后果分类，提供结构分类。和建筑相关的后果类 EN 1991-1-7:2006 (E) 20 型的建议分类方法被包括在附录A中。 （2）可以按照如下方式，考虑第3.4（1）节中不同后果类型结构的偶然设计状况： CC1：除了按照实际情况，确保EN 1990 - EN1999中的稳固性和稳定性规则之外，不 需要对偶然作用做出特别的考虑。 CC2：根据结构的具体情况，可以采用静态等效作用模型简化分析，或应用规定性设 计/详图规则； CC3：需检查具体情况以确定必需的结构分析的可靠性水平和深度。这可能要求进行 风险分析，并使用精确的方法，如动态分析、非线性模型以及荷载和结构之间的相互作用。 注释注释 国家附录可能提及较高和较低后果类型结构的适当设计方法，作为不相冲突的补充 信息。 EN 1991-1-7:2006 (E) 21 第第 4 章章 冲击冲击 4.1 适用领域适用领域 （1）此部分定义因如下事件产生的偶然作用： 道路车辆的冲击（轻质结构碰撞除外）（参见第4.3节）； 铲车的冲击（参见第4.4节）； 火车的冲击（轻质结构碰撞除外）（参见第4.5节）； 船舶的冲击（参见第4.6节）； 直升机在屋顶硬着陆（参见第4.7节）。 注释注释1 国家附录可能提及不包括在以上适用领域的轻质结构上的偶然作用（比如：托台、 照明柱、人行天桥），作为不相冲突的补充信息。 注释注释2 路缘石和栏杆上的冲击荷载参见 EN 19912。 注释注释3 国家附录可能提供和传递冲击至基础相关的指南，作为不相冲突的补充信息。 参见 EN 1990第5.1.3（4）节。 （2）P 如系建筑物，则应为如下建筑物考虑冲击作用： 用作汽车停车场的建筑物 允许使用车辆和铲车的建筑物 邻近道路或铁路的建筑物 （3）如系桥梁，除其它因素外，冲击力作用和相关缩减措施还应考虑桥上和桥下交通类型 以及冲击后果。 （4）P 有直升机着陆垫的房顶应将直升机的冲击考虑在内。 4.2 作用表示作用表示 （1）冲击应由动力分析确定或用等效的静态力表示。 注释注释1 冲击物体和结构接触面上的力取决于物体和结构之间的相互作用。 注释注释2 冲击分析的基础变量是冲击物体的冲击速率、 冲击物体和结构的质量分布、 变形特 征和阻尼特征。其他因素如冲击的角度，冲击物体的构造，而碰撞后冲击物体的移动也可能是 相关因素。 注释注释3 更多指导参见附录C。 EN 1991-1-7:2006 (E) 22 （2）可以假设冲击主体吸收了所有的能量。 注释注释 一般来说，从这个假设能得到保守的结果。 （3）为决定冲击物体和结构的材料性能，应在相关情况下，使用较高或较低特性值，也应 在适当情况下，考虑应变率效应。 （4）对结构设计而言，冲击作用应由给予结构等效作用影响的等效静态力表示。 这个简单化的模型可用来验证静态平衡，验证强度，确定受冲击结构的变形量。 （5）对于被设计为通过构件的弹塑性变形而吸取冲击能量的结构（如软冲击）而言，可以 考虑此类构件的塑性强度和变形能力以确定等效的静态荷载。 更多信息请参见附录C。 （6）对于那些由冲击主体耗散能量的结构（也就是硬冲击）而言，应依据第4.3至第4.7条 确定动态或等效静态力。 注释注释 作为动态分析依据的碰撞物体质量和速率设计值相关信息参见附录C。 4.3 由道路车辆造成的偶然作用由道路车辆造成的偶然作用 4.3.1 支承下部结构上的冲击力支承下部结构上的冲击力 （1）应确定邻近不同类型道路的支承下部结构（例如：桥梁或建筑物的柱和墙）上的冲击 力作用的设计值。 注释注释1 道路交通硬冲击（参见第4.2.（6）节）的设计值参见国家附录。指示性等效静态 设计力应从表4.1中获得。 选择值时， 应考虑冲击后果， 预期交通量和交通类型和任何缩减措施。 参见 EN 1991-2 和附录C。如有需要，参见附录B中的风险分析指南。 表表4.1-道路附近或在道路之上的支承结构构件因车辆撞击引起的指示性 等效静态设计力 道路附近或在道路之上的支承结构构件因车辆撞击引起的指示性 等效静态设计力 道路分类道路分类 力力Fdx a kN 力力 Fdy a kN 高速公路，国道和主干道 1000 500 郊区的道路 750 375 市区道路 500 250 园区和车库： 车辆通行 货车通行b 50 100 25 75 a x = 正常行驶方向，y = 垂直于正常行驶方向。 b “货车”指最大毛重超过3.5吨的机动车。 注释注释2 国家附录可能规定，设计力随着最近的交通车道中心线至结构构件之间的距离s的 变化而变化。距离s影响的相关适用信息参见附录C。 EN 1991-1-7:2006 (E) 23 注释注释3 国家附录可能详述结构构件的不同类型，这些类型不需考虑到车辆碰撞情况。 注释注释4 车辆对桥梁的冲击力，需参见EN 1991-2。 注释注释5 公铁两用桥梁上的由公路车辆引起的偶然作用指南请参见UIC传单 777.1R。 （2）应详述Fdx和Fdy的施加。 注释注释 国家附录中应详述单个工程中Fdx和Fdy的施加规则。建议Fdx和Fdy 不能同时起作用。 （3）对于支承结构的冲击力，则应确定产生的碰撞力F的施加区域。 注释注释 国家附录可能确定道路车辆冲击状况。以下为建议参考状况（参见图 4.1）： 如系货车冲击，碰撞力F可施加于车行道标高以上0.5 米至1.5 米内任何高度h上，如果 配有特定类型的保护隔障， 则可以施加与更高处。 建议施加面积为a = 0.5 m （高度） 乘以1.50 m （宽度）或构件宽度，以两者中较小者为准。 如系轿车冲击，碰撞力F可以施加于车行道标高以上h = 0.50 米高度处。建议施加面积 为a = 0.25 米（高度）和1.50米（宽度）或构件宽度，以两者中较小者为准。 要点要点 a 是建议力施加区域的高度。范围是从0.25 米（轿车）至0.50 米（货车）。 h 是碰撞合力F的位置， 也就是道路标高以上高度。 范围是从0.25 米 （轿车） 至1.50 米 （货 车）。 x 是道路中心。 图图 4.1 邻近交通车道的桥梁的支承下部结构和建筑物的支承结构上的碰撞力邻近交通车道的桥梁的支承下部结构和建筑物的支承结构上的碰撞力 4.3.2 上部结构所受冲击上部结构所受冲击 （1）除非提供了为避免冲击的足够净空和适当的保护措施，否则应确认由货车和/或货车 所载货物的冲击，而产生的上部结构构件上的作用的设计值。 EN 1991-1-7:2006 (E) 24 注释注释1 国家附录可能确认因冲击产生的作用的设计值， 以及为避免冲击而提供的足够净空 值和合适的保护措施。 为避免冲击， 不考虑桥下道路将来会重铺面层， 足够净空的建议值范围是5.0 米至 6.0 米。 指示性等效静态设计力参见表4.2。 表表4.2-上部结构上的冲击力引起的指示性等效静态设计力上部结构上的冲击力引起的指示性等效静态设计力 交通道路类型交通道路类型 等效静态设计力等效静态设计力 Fdxa kN 高速公路、国道和主干道 500 郊区道路 375 市区道路 250 园区和车库 75 a x = 正常行驶方向 注释注释2 选择值时可能考虑冲击后果、预期交通量和交通类型，以及提供的任何缩减（保护 和预防）措施。 注释注释3 在垂直表面上，设计冲击荷载与表4.2中的冲击力引起的等效静态设计力相等。如 果h0hh1，这些值可乘以折减系数rF。rF、h0 和h1 的值可被包括在国家附录中。表4.2 中包 括了rF、h0 和h1的建议值。 h 是道路表面和桥面下侧之间的实际净空。 h0 是道路表面和桥面下侧的最小净空高度， 低于此高度宜考虑对上部结构的冲击。 建议值 h0是5.0米。 h1 是道路表面和桥面下侧之间的净空值。对于h1以及以上的值而言，无需考虑冲击力F。 h1的建议值是6.0 米（考虑将来重铺面层，桥梁的垂直下挠曲线和沉降）。 b 是h1和h0之间的高度差。也就是b = h1h0。建议b值是1.0 米。对于在0至1之间的b值 而言，即h1和h0之间的b值而言，考虑F的折减系数。 图图 4.2 - 由净空高度由净空高度h值决定的道路之上水平结构构件上的车辆冲撞力的值决定的道路之上水平结构构件上的车辆冲撞力的rF的建议值的建议值 注释注释4 在桥面板下侧表面上， 可能必须在上坡条件下考虑同样的冲击荷载： 国家附录可能 包括冲击状况。上行坡度建议值为10o，参见图4.3。 EN 1991-1-7:2006 (E) 25 x：交通方向； h：从道路表面测量至拱腹或结构构件的桥梁高度。 图图4.3 上部结构构件上的冲击力上部结构构件上的冲击力 注释注释5 确定h值时，应考虑由桥下道路重铺面层而造成的任何可能的未来折减。 （2）如果适当，还应考虑垂直于正常行驶方向的力Fdy。 注释注释 国家附录或具体工程可能确定Fdy的施加方法。 （3）应确定上部结构构件上冲击力F的施加区域。 注释注释 国家附录可能确定施加区域的尺寸和位置。 建议施加区域为边长为0.25米的正方形。 4.4 由铲车造成的偶然作用由铲车造成的偶然作用 （1）在确定由铲车冲击造成的偶然作用设计值时，应考虑铲车和结构的动态特征。结构响 应可能考虑非线性变形。可以运用等效静态设计值F替代动态分析。 注释注释 国家附录可能给出等效静态设计力F值。建议根据符合C.2.2的软冲击的高级冲击设 计确定F值。或者，建议取F值为5W，其中W为载重铲车的净重和起重负荷之和（参见 EN1991-1.1，表6.5），施加在地面标高之上0.75米高度处。但是，在某些情况下，较高或较 低值可能更适宜。 4.5 由结构附近或之下的脱轨铁路交通引发的偶然作用由结构附近或之下的脱轨铁路交通引发的偶然作用 （1）应确定铁路交通引起的偶然作用。 注释注释 国家附录可能给出适用于本条款的铁路交通类型。 EN 1991-1-7:2006 (E) 26 4.5.1 横跨运行中铁路线的建筑或运行中铁路沿线建筑横跨运行中铁路线的建筑或运行中铁路沿线建筑 4.5.1.1 综述综述 （1）应确定由结构下或结构附近通过的脱轨火车对支承构件（例如，桥墩和柱）造成的冲 击。参见第4.5.1.2节。设计所用策略也可包括其他合适的措施（预防性和保护性的），尽量减 少脱轨火车意外冲击位于轨道上或轨道附近的结构支承体而造成的影响。所选择的值应由结构 分类决定。 注释注释1 EN 1991-2中详述了由火车脱轨对承载铁路交通桥梁的作用。 注释注释2 更多的与铁路交通相关的偶然作用指南参见UlC-规范777-2。 4.5.1.2 结构分类结构分类 （1）可能受到脱轨火车冲击的结构应依据表4.3进行分类。 表表4.3 -可能受到脱轨火车冲击的结构的类型可能受到脱轨火车冲击的结构的类型 类型类型A 横跨或靠近运行中铁路线，为永久居住建筑，或作为人们的临时聚集地，或为不只 一层的建筑。 类型类型B 横跨或靠近运行中铁路的实体结构， 比如承载车辆交通的桥梁、 或并