損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度分析

王子暉++鄭夏

摘 要：在復(fù)雜的內(nèi)外部環(huán)境影響下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在服役期間會因為各種不同的原因產(chǎn)生不同的損傷。而既有混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性理論是結(jié)構(gòu)可靠性理論的重要一部分，它主要研究既有結(jié)構(gòu)在服役期間的可靠性問題。目前學(xué)者所研究的損傷下的混凝土結(jié)構(gòu)都是在單一損傷情況下對混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的影響，還有大量對加固后混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的研究。

關(guān)鍵詞：損傷情況下 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 可靠度

中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0082-01

20世紀(jì)90年代，前蘇聯(lián)專家提出了服役期間結(jié)構(gòu)的負(fù)載分布和機構(gòu)抗力的確定原則，同時認(rèn)為對于服役期結(jié)構(gòu)的可靠性評估應(yīng)該考慮時間的影響因素；為服役期結(jié)構(gòu)可靠性的評估提供了理論基礎(chǔ)。由于我國現(xiàn)代化建筑業(yè)起步較晚，所以對損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度分析研究起步比國外晚，就目前情況下，關(guān)于損傷情況下鋼筋混凝土問題的分析，定義，以及分析問題的關(guān)鍵點等問題還處于較為落后的階段，本文就損傷條件下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度如何判定，如何計算表達(dá)做了以下歸納。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損傷的形態(tài)對其性能的影響分析

從鋼筋混凝土建筑影響結(jié)構(gòu)耐久性損傷的方面來分析，大致可以分為內(nèi)部原因和外部原因。內(nèi)部原因是指在結(jié)構(gòu)施工過程中混凝土自身形成的一些缺陷。造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化的外部原因多種多樣，例如混凝土保護(hù)層碳化后混凝土堿性降低，失去對鋼筋的保護(hù)力度，鋼筋容易發(fā)生鐵銹，生銹后引起鋼筋的力學(xué)性能下降。不同的原因會造成不同的性能下降，例如，混凝土碳化會造成鋼筋生銹，修飾后鋼筋的截面發(fā)生損失，鋼筋會在銹蝕處產(chǎn)生薄弱截面，鋼筋拉伸時會在最薄弱截面處產(chǎn)生相對集中的拉力導(dǎo)致提早拉壞，鋼筋失效。再比如部分混凝土強度下降，會降低混凝土的耐久，甚至?xí)a(chǎn)生縫隙和出現(xiàn)裂痕等等。

2 損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析以及計算范例

損傷情況下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析范例，比如鋼筋混凝土門式框架結(jié)構(gòu)損傷下可靠度分析。梁損傷下門式框架結(jié)構(gòu)可靠度分析為：采納鋼筋混凝土門式框架的基本參數(shù)是柱子長度4 m，選用標(biāo)號為C35的混凝土，柱子所配鋼筋選用HRB400，截面尺寸為400 mm×400 mm，橫梁跨度為7 m，選用標(biāo)號為C35的混凝土，梁內(nèi)所配受力鋼筋同樣選用HRB400，梁上作用一均布荷載Q，大小為50kN/m?；緟?shù)如下表5.1所示。因為混凝土中鋼筋所占比例很小，所以分析中所用鋼筋混凝土的彈性模量用混凝土的彈性模量來替代。

我們把框架分成四個單位，左右柱子各劃分成一個單元，橫梁劃分成兩個單元，每個單元3.5 m。計算橫梁單元剛度損傷從D=0.1到D+0.9情況下框架結(jié)構(gòu)的可靠度大小。直接MC法仍舊選擇10萬為抽樣總數(shù)。直接MC法和相應(yīng)面法的計算結(jié)果如下表所示。

根據(jù)表2中直接MC法計算的橫梁單元在不同剛度損傷程度情況下的可靠指標(biāo)和實效概率的計算值。可以用表1和表2直觀反映橫梁單元在損傷程度變化下鋼筋混凝土門式框架的可靠度變化規(guī)律。

總結(jié)，通過對鋼筋混凝土損傷的原因以及影響的論述，損傷條件下鋼筋混凝土可靠度基礎(chǔ)理念的把握，以及對鋼筋混凝土可靠度范例的圖題計算，我們對損傷條件下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度有了很大程度上的認(rèn)知，在其基礎(chǔ)之上進(jìn)行科學(xué)的判定，才是我們對此研究的真正目的，也是我們以此增強我國現(xiàn)代化建筑質(zhì)量取勝的重要手段。

參考文獻(xiàn)

[1] 貢金鑫.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于可靠度的耐久性分析[D].大連理工學(xué)院周刊，1999（5）.

[2] 李鵬.損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度研究[D].鄭州大學(xué)，2013（4）.

[3] 蔡斌.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠性若干問題研究[D].吉林大學(xué)，2011（6）.endprint

摘 要：在復(fù)雜的內(nèi)外部環(huán)境影響下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在服役期間會因為各種不同的原因產(chǎn)生不同的損傷。而既有混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性理論是結(jié)構(gòu)可靠性理論的重要一部分，它主要研究既有結(jié)構(gòu)在服役期間的可靠性問題。目前學(xué)者所研究的損傷下的混凝土結(jié)構(gòu)都是在單一損傷情況下對混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的影響，還有大量對加固后混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的研究。

關(guān)鍵詞：損傷情況下 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 可靠度

中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0082-01

20世紀(jì)90年代，前蘇聯(lián)專家提出了服役期間結(jié)構(gòu)的負(fù)載分布和機構(gòu)抗力的確定原則，同時認(rèn)為對于服役期結(jié)構(gòu)的可靠性評估應(yīng)該考慮時間的影響因素；為服役期結(jié)構(gòu)可靠性的評估提供了理論基礎(chǔ)。由于我國現(xiàn)代化建筑業(yè)起步較晚，所以對損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度分析研究起步比國外晚，就目前情況下，關(guān)于損傷情況下鋼筋混凝土問題的分析，定義，以及分析問題的關(guān)鍵點等問題還處于較為落后的階段，本文就損傷條件下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度如何判定，如何計算表達(dá)做了以下歸納。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損傷的形態(tài)對其性能的影響分析

從鋼筋混凝土建筑影響結(jié)構(gòu)耐久性損傷的方面來分析，大致可以分為內(nèi)部原因和外部原因。內(nèi)部原因是指在結(jié)構(gòu)施工過程中混凝土自身形成的一些缺陷。造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化的外部原因多種多樣，例如混凝土保護(hù)層碳化后混凝土堿性降低，失去對鋼筋的保護(hù)力度，鋼筋容易發(fā)生鐵銹，生銹后引起鋼筋的力學(xué)性能下降。不同的原因會造成不同的性能下降，例如，混凝土碳化會造成鋼筋生銹，修飾后鋼筋的截面發(fā)生損失，鋼筋會在銹蝕處產(chǎn)生薄弱截面，鋼筋拉伸時會在最薄弱截面處產(chǎn)生相對集中的拉力導(dǎo)致提早拉壞，鋼筋失效。再比如部分混凝土強度下降，會降低混凝土的耐久，甚至?xí)a(chǎn)生縫隙和出現(xiàn)裂痕等等。

2 損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析以及計算范例

損傷情況下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析范例，比如鋼筋混凝土門式框架結(jié)構(gòu)損傷下可靠度分析。梁損傷下門式框架結(jié)構(gòu)可靠度分析為：采納鋼筋混凝土門式框架的基本參數(shù)是柱子長度4 m，選用標(biāo)號為C35的混凝土，柱子所配鋼筋選用HRB400，截面尺寸為400 mm×400 mm，橫梁跨度為7 m，選用標(biāo)號為C35的混凝土，梁內(nèi)所配受力鋼筋同樣選用HRB400，梁上作用一均布荷載Q，大小為50kN/m?；緟?shù)如下表5.1所示。因為混凝土中鋼筋所占比例很小，所以分析中所用鋼筋混凝土的彈性模量用混凝土的彈性模量來替代。

我們把框架分成四個單位，左右柱子各劃分成一個單元，橫梁劃分成兩個單元，每個單元3.5 m。計算橫梁單元剛度損傷從D=0.1到D+0.9情況下框架結(jié)構(gòu)的可靠度大小。直接MC法仍舊選擇10萬為抽樣總數(shù)。直接MC法和相應(yīng)面法的計算結(jié)果如下表所示。

根據(jù)表2中直接MC法計算的橫梁單元在不同剛度損傷程度情況下的可靠指標(biāo)和實效概率的計算值?？梢杂帽?和表2直觀反映橫梁單元在損傷程度變化下鋼筋混凝土門式框架的可靠度變化規(guī)律。

總結(jié)，通過對鋼筋混凝土損傷的原因以及影響的論述，損傷條件下鋼筋混凝土可靠度基礎(chǔ)理念的把握，以及對鋼筋混凝土可靠度范例的圖題計算，我們對損傷條件下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度有了很大程度上的認(rèn)知，在其基礎(chǔ)之上進(jìn)行科學(xué)的判定，才是我們對此研究的真正目的，也是我們以此增強我國現(xiàn)代化建筑質(zhì)量取勝的重要手段。

參考文獻(xiàn)

[1] 貢金鑫.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于可靠度的耐久性分析[D].大連理工學(xué)院周刊，1999（5）.

[2] 李鵬.損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度研究[D].鄭州大學(xué)，2013（4）.

[3] 蔡斌.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠性若干問題研究[D].吉林大學(xué)，2011（6）.endprint

摘 要：在復(fù)雜的內(nèi)外部環(huán)境影響下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在服役期間會因為各種不同的原因產(chǎn)生不同的損傷。而既有混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性理論是結(jié)構(gòu)可靠性理論的重要一部分，它主要研究既有結(jié)構(gòu)在服役期間的可靠性問題。目前學(xué)者所研究的損傷下的混凝土結(jié)構(gòu)都是在單一損傷情況下對混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的影響，還有大量對加固后混凝土結(jié)構(gòu)可靠度的研究。

關(guān)鍵詞：損傷情況下 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 可靠度

中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0082-01

20世紀(jì)90年代，前蘇聯(lián)專家提出了服役期間結(jié)構(gòu)的負(fù)載分布和機構(gòu)抗力的確定原則，同時認(rèn)為對于服役期結(jié)構(gòu)的可靠性評估應(yīng)該考慮時間的影響因素；為服役期結(jié)構(gòu)可靠性的評估提供了理論基礎(chǔ)。由于我國現(xiàn)代化建筑業(yè)起步較晚，所以對損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度分析研究起步比國外晚，就目前情況下，關(guān)于損傷情況下鋼筋混凝土問題的分析，定義，以及分析問題的關(guān)鍵點等問題還處于較為落后的階段，本文就損傷條件下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度如何判定，如何計算表達(dá)做了以下歸納。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損傷的形態(tài)對其性能的影響分析

從鋼筋混凝土建筑影響結(jié)構(gòu)耐久性損傷的方面來分析，大致可以分為內(nèi)部原因和外部原因。內(nèi)部原因是指在結(jié)構(gòu)施工過程中混凝土自身形成的一些缺陷。造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化的外部原因多種多樣，例如混凝土保護(hù)層碳化后混凝土堿性降低，失去對鋼筋的保護(hù)力度，鋼筋容易發(fā)生鐵銹，生銹后引起鋼筋的力學(xué)性能下降。不同的原因會造成不同的性能下降，例如，混凝土碳化會造成鋼筋生銹，修飾后鋼筋的截面發(fā)生損失，鋼筋會在銹蝕處產(chǎn)生薄弱截面，鋼筋拉伸時會在最薄弱截面處產(chǎn)生相對集中的拉力導(dǎo)致提早拉壞，鋼筋失效。再比如部分混凝土強度下降，會降低混凝土的耐久，甚至?xí)a(chǎn)生縫隙和出現(xiàn)裂痕等等。

2 損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析以及計算范例

損傷情況下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析范例，比如鋼筋混凝土門式框架結(jié)構(gòu)損傷下可靠度分析。梁損傷下門式框架結(jié)構(gòu)可靠度分析為：采納鋼筋混凝土門式框架的基本參數(shù)是柱子長度4 m，選用標(biāo)號為C35的混凝土，柱子所配鋼筋選用HRB400，截面尺寸為400 mm×400 mm，橫梁跨度為7 m，選用標(biāo)號為C35的混凝土，梁內(nèi)所配受力鋼筋同樣選用HRB400，梁上作用一均布荷載Q，大小為50kN/m?；緟?shù)如下表5.1所示。因為混凝土中鋼筋所占比例很小，所以分析中所用鋼筋混凝土的彈性模量用混凝土的彈性模量來替代。

我們把框架分成四個單位，左右柱子各劃分成一個單元，橫梁劃分成兩個單元，每個單元3.5 m。計算橫梁單元剛度損傷從D=0.1到D+0.9情況下框架結(jié)構(gòu)的可靠度大小。直接MC法仍舊選擇10萬為抽樣總數(shù)。直接MC法和相應(yīng)面法的計算結(jié)果如下表所示。

根據(jù)表2中直接MC法計算的橫梁單元在不同剛度損傷程度情況下的可靠指標(biāo)和實效概率的計算值?？梢杂帽?和表2直觀反映橫梁單元在損傷程度變化下鋼筋混凝土門式框架的可靠度變化規(guī)律。

總結(jié)，通過對鋼筋混凝土損傷的原因以及影響的論述，損傷條件下鋼筋混凝土可靠度基礎(chǔ)理念的把握，以及對鋼筋混凝土可靠度范例的圖題計算，我們對損傷條件下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度有了很大程度上的認(rèn)知，在其基礎(chǔ)之上進(jìn)行科學(xué)的判定，才是我們對此研究的真正目的，也是我們以此增強我國現(xiàn)代化建筑質(zhì)量取勝的重要手段。

參考文獻(xiàn)

[1] 貢金鑫.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于可靠度的耐久性分析[D].大連理工學(xué)院周刊，1999（5）.

[2] 李鵬.損傷情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度研究[D].鄭州大學(xué)，2013（4）.

[3] 蔡斌.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠性若干問題研究[D].吉林大學(xué)，2011（6）.endprint