简介： 该文从规范采用的设计准则和混凝土强度保证率入手，分别对SDJ2078和SL/T96两个水工钢筋混凝土结构设计规范有效版本的安全度进行了分析，并以轴心受压杆件和受弯杆件为例，量化了两本规范的安全度对比情况以及对工程量的影响程度。
关键字：水工混凝土 设计规范 安全度 对比
1 问题的提出
在南水北调中线总干渠水工设计中，先后采用了《水工钢筋混凝土结构设计规范 SDJ20—78》（简称“78规范”）和《水工钢筋混凝土结构设计规范 SL/T 191—96》（简称“96规范”），目前这两本规范都为有效版本。但在实际工作中发现，以前用“78规范”设计的工程，现在用“96规范”复核,一些指标不满足要求；相反按“96规范”设计的工程，再用“78规范”复核，一些指标也不满足要求。因此在设计人员的思想上产生了混乱，人们迫切需要弄清两本规范的安全度对比情况和对工程量的影响程度。然而，两本规范的设计理论不同，不能直接进行比较。为此，笔者结合实际工作，采用从材料强度、荷载取值、计算公式等方面逐项累计的方式，进行了两本规范的安全度对比。
2 混凝土强度对比
在“78规范”中，混凝土标号试件为边长200 mm立方体，其强度保证率为90％。在“96规范”中，混凝土强度等级试件为边长150 mm的立方体，其强度保证率为95％。
试件尺寸由200 mm立方体改为150mm立方体的尺寸效应影响系数为0.95，即“96规范”的混凝土强度等级乘0.95折算为“78规范”混凝土标号。另外，“96规范”的混凝土强度等级保证率由95％换算为90％，须乘系数A：
A= （1－1.270δfcu）/(1－1.645δfcu)
δfcu—混凝土立方体（边长150 mm）抗压强度的变异系数。
为了便于说明问题，将“78规范”的混凝土标号R200、R250、R300、R400对应于“96规范”的混凝土强度等级C20、C25、C30、C40，并以“78规范”为基础进行比较。经过单位换算并计入试件尺寸效应和保证率影响系数后，“78规范”和“96规范”的混凝土强度对比见表1。
5 结 论
（1）从设计理念方面来看，“96规范”比“78规范”更具有科学性和条理性。
（2）从混凝土设计强度取值方面来看，“96规范”的保证率为98.93％～99.99％，“78规范”为97.72％。因此，“96规范”的混凝土设计强度具有更高的可靠性，而且可靠性与混凝土强度等级成正比。
（3）从构件强度计算方面来看，对于承受静水压力为主的轴心受压及小偏心受压构件，“96规范”的综合安全度比“78规范”低10％左右；对于受弯及大偏心受压构件，“96规范”的综合安全度比“78规范”低5％～15％左右，降低幅度与受压区高度成反比。因此，以强度为控制条件的轴心受压及小偏心受压构件，采用“96规范”比“78规范”可减少混凝土用量约10％；受弯及大偏心受压构件可减少混凝土用量5％～15％。
（4）从构件抗裂验算方面来看，对于1级建筑物长期荷载组合情况下的受弯构件，“96规范”的正截面抗裂综合安全度比“78规范”高42％。因此，以抗裂为控制条件的受弯构件，进行构件截面抵抗矩换算后，采用“96规范”比“78规范”增加混凝土用量19％。
（5）从抗裂验算范围方面来看，“96规范”仅对承受水压的轴心受拉和小偏心受拉构件以及发生裂缝后会引起严重渗漏的其它构件（如渡槽槽身等）提出抗裂要求，其余构件都可按裂缝宽度控制。因此，“96规范”的验算范围比“78规范”小得多。但由于“96规范”要求的抗裂安全度比“78规范”高得多，因此从经济方面考虑，对于有抗裂要求的构件，最好采用预应力钢筋混凝土结构。
The Safety Comparison Between Edition SDJ2078 and SL/T96 of Design Code for Hydraulic Concrete Structures
LI Juxing
(The Second Design and Research Institute of Water Conservancyand Hydropower of Hebei Province,Shijiazhuang,050021 China )
Abstract: Based on design criteria and concrete bearing capacity , the paper analyzed the safety of edition SDJ2078 and SL/T96 of design code for hydraulic concrete structure.Using the vertical load in shaft centre and shaft curve with load as examples, the paper took a investment between two editiaons.
Keyword: hydraulic concrete structure; design code; safety comparison
作者简介：李聚兴(1952)，男，河北省水利水电第二勘测设计研究院南水北调中线工程设计总工程师。