既有结构基于评估使用年限的目标可靠度研究

在比较JCCS概率模式规范与我国统一标准规定的结构构件允许失效概率及目标可靠指标的基础上,研究了既有结构基于评估使用年限的目标可靠度。以评估使用年限内的允许累积失效概率与原设计使用年限内的允许累积失效概率相等为原则,建立了根据评估使用年限确定目标可靠度的方法,并提出了抗力需求折减系数建议值。以允许年失效概率为依据,提出了危险构件的可靠度定义和既有结构构件的使用安全寿命准则。以某锈蚀钢筋混凝土梁的受弯承载力分析为例,研究了其使用安全寿命、全寿命期检测评定周期等。     

随机性验证荷载对既有建筑结构构件可靠度的影响分析

对既有建筑结构构件进行安全性评定时,容易推断其在已服役时间内的随机性验证荷载。以混凝土受弯、大偏压和轴压三类构件为例,研究了随机性验证荷载作用下结构构件可靠指标的时变规律。不考虑抗力退化时构件可靠指标和失效概率的时变规律分析表明：①经5年左右的验证荷载作用后,构件的失效概率均趋于与服役时间成正比;既有结构评定时的构件失效概率回复至零,且失效概率增长速率基本与原设计构件相同;②评定时的已服役时间越长、评估使用年限越短、永久荷载占比越大,验证荷载引起的构件可靠指标基本增量越大,而三类构件之间的可靠指标基本增量差异不大;③验证荷载引起的可靠指标综合增量由可靠指标基本增量和评估使用年限缩短引起的可靠指标增量构成,且后者大于前者;④评估使用年限不超过5年和已服役时间的一半时,验证荷载的有利作用较显著,采用基于良好结构状态的评定方法评定既有结构构件的安全性时应限定评估使用年限和已服役时间。完整的结构构件时变可靠指标分析应同时考虑抗力退化、验证荷载作用以及评估使用年限缩短的影响,验证荷载作用及评估使用年限缩短可抵消部分因抗力退化引起的可靠指标降低。     

钢筋混凝土梁的时变可靠度实用分析方法

考虑服役期内的抗力退化和评估使用年限缩短,采用实用方法分析钢筋混凝土梁受弯承载力的时变可靠度。首先,考察了不考虑抗力退化时结构累积失效概率的发展规律,证明"累积失效概率与服役年数成正比"的规律总体成立。其次,以二次曲线近似表达混凝土梁受弯承载力的退化过程,比较了不同抗力退化率下结构累积失效概率及可靠指标的发展过程,同时分析了等时段内结构失效概率及可靠指标的变化,并发现如下规律:抗力退化不严重时,分段可靠度的乘积接近设计或评估使用年限内的可靠度,但抗力退化严重时这个规律不存在。最后,对采用抗力退化系数-荷载效应折减系数比较的近似法与可靠度法的计算结果进行了比较,结果表明近似法总体上更能反映抗力退化与使用年限缩短引起的结构时变可靠度变化规律,便于工程应用。     

既有结构可靠度评估方法研究

研究了活荷载取值、抗力衰减与抗力后验分布这三个因素共同影响下的既有结构可靠度评估方法,并针对算例编制Matlab程序进行了计算,为既有结构可靠度提供了更为合理准确的计算方法。     

基于性能检验的既有混凝土结构构件的可靠度研究

基于预制混凝土构件质量检验评定标准中的性能检验方法,探索其在既有混凝土结构可靠性评定中的应用.针对正常使用极限状态下的挠度、抗裂等的检验来评定既有混凝土结构构件的适用性.在分析中主要采用可靠指标从正面来度量既有结构性能检验的失效概率.根据可靠指标的分析结果,对评定方法的合理性做出评价.     

结构可靠度的时段分析方法

当结构可靠度的分析涉及多个荷载效应的组合时,目前多采用JCSS根据Turkstra规则推荐的组合方法,该法在国际、国内标准中都得到了应用。本文通过研究发现,这种方法与其所采用的荷载效应概率模型是不相符的,而且会导致结构可靠度的分析结果偏于冒进。为此文中提出了结构可靠度的时段分析方法,它不仅与荷载效应概率模型完全相符,而且不必采用经验方法进行荷载效应组合,组合问题已融入结构可靠度的计算之中;同时该法还具有较强的通用性,可应用于抗力为随机过程时的情形,以及抗力、荷载效应随机过程具有非平稳性和相关性时的情形。     

结构的设计使用年限与结构重要性系数

根据极值Ｉ型概率分布的性质,本文以楼面活荷标准值在设计基准期内的超越概率为基准,计算了不同设计使用年限楼面活荷载分布上具有相同的超载概率的荷载值,讨论了其与结构重要性系数的关系。     

基于相关性的既有结构抗力推断方法

相对于拟建结构设计．既有结构抗力评定的特点之一是能够获得实体结构的实测信息。借助这些实测信息可直接或间接推断既有结构实际的性能。利用多维正态分布的一般公式,讨论了相关性原理在既有结构抗力推断中的应用．     

不同后续使用年限结构的鉴定加固问题

提出了既有结构可靠性鉴定加固标准中存在的问题,以及工程人员在实际工程应用中存在的困惑,结合这些问题的相关研究现状,给出解决办法和相关建议,并指出了既有建筑结构可靠性鉴定的发展趋势和研究方向。     

既有钢筋混凝土结构性能分析

针对既有钢筋混凝土结构的性能分析、可靠性评估以及强度衰减分析,是进行工程加固改造的前提。本文对既有钢筋混凝土结构性能评估方法以及建筑结构抗力衰减进行分析,指出当前建筑结构剩余承裁力评估的重要性。     

既有塔架结构的可靠度鉴定分析

塔架结构在经历较长的服役期或由于其它原因而引起塔架结构的受力不利时,需要对其可靠度进行鉴定.本文根据塔架结构的受力特点,提出并完善了塔架结构主要失效路径识别的分层缩减法,并给出了相应算法.并在此基础上提出了塔架结构进行加固的基本原则.     

不同使用年限既有未碳化混凝土力学性能分析

通过不同使用年限的既有未碳化混凝土圆柱体试件的单轴受压试验,进一步分析既有未碳化混凝土的破坏形态、力学性能与使用年限的关系,为今后对既有结构延续使用和加固改造设计提供了科学依据。     

既有砌体结构高延性混凝土加固技术研究

文章以南京市某小学加固改造工程为例,研究高延性混凝土加固技术在既有砌体结构加固改造中的应用。首先,介绍了高延性混凝土加固技术相比传统的砌体结构加固技术的优越性;接着,介绍了高延性混凝土加固技术具体的施工流程;最后,以南京市某小学为例,通过抗力与荷载效应之比对其进行加固验算,结果表明,加固前其比值不满足要求且安全性不足,对墙体采用高延性混凝土加固后,比值均大于1,安全性得到提高。这表明文章所采用的高延性混凝土加固技术的有效性,可对类似工程提供借鉴意义。     

基于时变可靠度混凝土结构耐久性设计方法

在已有混凝土结构耐久性设计理论和方法的研究基础上,提出在大气环境下基于等效抗力时变可靠度的钢筋混凝土结构构件耐久性设计方法。通过算例,对该方法的实用性、可行性进行验证。由计算结果可知,混凝土强度等级和保护层厚度对混凝土结构的耐久性影响显著。其中混凝土强度对时变可靠度的影响至关重要;保护层厚度的影响随混凝土强度等级的提高而减小;钢筋直径对耐久性的影响不明显,且随着混凝土强度的提高或保护层厚度增大,其影响可以忽略不计。     

基于剩余使用年限的结构生命周期性能设计方法

基于概率理论结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期内满足设计所预期的结构可靠性,包括安全性、适用性、耐久性。影响结构可靠性的荷载效应(直接或间接作用引起的结构的各种内力)与结构抗力(指结构承受荷载和变形的能力)因受到各种因素的影响,都是随时间或空间而变动的随机函数。在目前的超高层建筑结构的设计过程中,有关是否需要考虑作用及抗力的时变性能以及如何考虑的规定十分笼统。为了更加明确考虑时变性能在结构设计中的影响,在引入剩余使用年限的基础上提出了基于剩余使用年限的结构生命周期性能设计方法。并以一个超高层建筑为例,阐述了其具体应用,为今后工程中基于时变性能的结构设计提供参考。     

既有砌体结构抗震能力评估方法探讨

应用以层次分析法和一次二阶矩法为基础的实用简化方法分析既有砌体结构的可靠度。通过对一定数量的既有砌体结构的可靠度分析,同时参考FEMA154对建筑抗震能力的快速评估方法,比较两者的分析结果,对适用于我国既有砌体结构抗震能力快速评估方法进行初步的研探。     

混凝土结构耐久性设计方法的研究

本文从抗力与荷载随时变化的阐述开始，给出了耐久性失效概率的分析方法，并提出了如何运用现阶段研究成果解决混凝土结构耐久性设计问题。供制定混凝土耐久性设计规范时参考。     

基于悬索结构的体系可靠度方法研究

在悬索结构构件可靠度的基础上,以可靠度指标为失效模式识别的约界依据,通过对体系可靠度主要失效模式识别的3种计算方法的比较分析,生成较为精简的失效树,计算分析悬索结构的体系可靠度.分析表明:修正的β约界法在保证计算结果正确性的前提下,可以较大程度地精简失效树;悬索结构包含两个失效阶段的体系可靠度比包含一个失效阶段的体系可...     

既有公路桥梁评估方法研究现状

由于使用、超载、环境作用以及功能退化等人为或自然因素,导致公路桥梁在服役期间发生各种结构损伤,如何对其进行评估已成为世界各国桥梁工程界研究的热点问题之一.本文在已有研究成果的基础上,从规范评估方法、承载力可靠度和疲劳可靠度、系统可靠度以及整体结构评估等方面,对既有公路桥梁评估的研究现状进行了总结与阐述,并指出了既有公路桥梁评估领域存在的问题以及研究方向.     

结构可靠度计算方法综述

围绕建筑结构的可靠度计算,对寻求结构的主要失效模式及失效模式间的相关问题进行了阐述,总结了近年来国内外计算结构可靠度的各种方法,并对这些方法的优缺点进行了分析比较,为实际建筑结构的可靠度分析提供了参考。