什么是水工建筑物安全系数?

[拼音]：shuigong jianzhuwu anquan xishu

[外文]：safety factor of hydraulic structure

水工建筑物、结构或构件的抗破坏强度（抗力）与设计荷载效应组合的比值。它是建筑物、结构或构件的安全储备的指标。

建筑物的抗破坏强度，也称为建筑物抗力。它取决于建筑物的布置、 尺度、 材料性能、施工工艺等因素。水工建筑物中，除对小型构件、个别结构可进行原体破坏检验，确定其破坏强度外，绝大部分结构及建筑物，尤其是坝，不能作破坏检验，只能进行材料强度试验，再根据设计用破坏模式及分析理论，计算出建筑物或结构、构件的抗破坏强度。

中国、日本、美国等国用单一安全系数法进行坝工设计。设计验算时，安全系数大于规范给定值（目标安全系数），即认为建筑物安全。目标安全系数是按建筑物级别、受力特点、荷载组合条件等规定的，建筑物承受特殊荷载组合（见水工建筑物荷载）作用时，目标值较低。

中国按工程规模、 效益、 重要性将水利枢纽工程分为五等，将建筑物按其在枢纽中的作用和重要性分为五级。一级建筑物的安全性要求最高，对抗御洪水标准、强度和稳定性的安全系数、 变形限制、 运行期的可靠性、建筑材料的品种和质量及耐久性诸方面皆有严格要求。但是规范规定的安全系数是经验性的，须与建筑物的受力特点、荷载组合、计算公式、地基条件、材料试验方法和取值规则配合使用。不同类型建筑物的安全系数间不能比较。有时按规范设计的重力坝，原型观测发现存在拉应力，与材料力学法分析结果不同，却接近有限元法分析结果，说明规定是近似的；这些坝的安全性为社会所接受，也说明安全系数带有经验性。

分项安全系数（分项系数）法较单一安全系数法为优。它的特点是：

（1）明确规定按极限状态进行结构设计；

（2）规定了材料匀质系数、材料工作条件系数、构件工作条件系数、荷载超载系数、荷载组合系数等，反映对各个影响安全的因素的不定性的统计估计。在预计的极端条件下，结构抗力仍大于超强的荷载组合效应时，即认为结构安全。苏联于1974年颁布的建筑法规有关河川水工建筑物设计基本规定即属此类。

坝工技术处于半经验、半理论状态，具有很强的技艺性。由经验性的安全系数准则向以概率统计理论为基础的设计准则（如分项安全系数法、可靠度方法）过渡，是发展的方向。（见水工建筑物可靠度）