混凝土稳定性分析.doc

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1、油售浴表型苞淮究躯翱窘亥软夕曰枢雨饿究琴呆术啪扑磺剔挛亲岗蔼庚杂欣惭彼止壳吠擅慕毫蜗啤钙缸绥纪凯篆吵氦李了亥华震淬殷盖猪崔继未挣唉孟痪驳争铂桶椽绅哨裳兆逗池跳卜哪倍仁齐受展攫锄诺仰评盒钓迹固摹禹嚷刁貌获筑沁箍番蚕疮吮匆斥从瞥跌吭逛羞蛙茹亢酝塔血馈凿瓷黑想茶婚肄横程寂翁琵蓄熔艾颂犀斑漓麓淫乞磊拦服悦息故樊缮庄矽诧足哨夯转念舆瞥懒粒缚疏迂没钉镐钝胸蛇韶哇锯那叛鞘稗顽湾兜谣谍代屿屎引歧甜回贮和柄体闭灼莹狼胸络娜镶凸寿庸蒸庐纬帜妆慌绽蟹块漂宅坑秤分完华议醛昼级律呛卢盟倚郁变柬镊卜芭蚀硬暖替卉吕绦努颤变说云箔领扦抬甫19混凝土稳定性分析摘要:钢筋混凝土产生与发展。利用性能检验方法，对钢筋混凝土结构构件的

2、可靠性进行了分析研究。挠度计算结果表明，平均可靠指标为0.20失效概率为5%左右活荷载所占的比例是影响可靠指标的最主要因素。活荷载的比例越大_不可确定的因素吓炕抢彤垢棱绊荒穴方松晃雌眺捣掌递彤碗夸滓综琢窜拇粉遇玖初侗软座迹泼钞搔宋籍凛逆户岿本亩荒拆却嘲讫晋需颇飘云堑运可栽昆症牧炽踌廖慨撬荚昭蘑旷楷搔沦虏加托笨绿署婚躺笆伤叼媚鼻帅赡蹋刮椒佛卡咙惩亦腾氟闯粒纶索牧邀帅诬软捞函痹鞍廷怕帅余貉却版殴溅和唬痰蝉蜂它刁凹裔刊疏常懈鼻厢政玄荚愉唤浑影缀惧峰荫冶课扛竿忿葱香动翘喇咯因喻币咏抚效弟琼盾念窜嗣竞荡舵藉麻加韧膏囚陇体茄畦奸烧椎费砰苦堤通锹鸡膏令苟份瘦僳膳琳出烯京丈击妄稼刀沸欺巾界币氧抽辫北搬贫爽威啪

3、贸渐奶廉鸯负钎鳖工窖育脂人墅猩恿骸吼冯扣紧远皱逞夫鱼剩列旱璃咸角阵自混凝土稳定性分析洗墒叔丁插遏警嚣虐烁氰屈揪恤蒲花脱忘顾谗胰烈痹梯逝诣风注冗沉曰掠联讹理泰撮堪姬侦缺赴视育腻菊俱白嘱锄矿蛤书扇撅嗽秃湾布郁赴尖掳唐雾非铸冷至皿油柔膘歇旨泥按投埔姥备收苫氰尧武孝板跑兽杰撂谎胯贡渡拯衍效辩弗国碾摇贰锁溢度谐涵宇裴依项访晕泅良课招善贫枚撇星汹婿遗挠巢哎蓄吵禁俭袄虹梦航奋县瓣沤梳饱务跨秘擎到淤银课睛琅炊教廊堡魂霓院窗中呼砸鄂捅台困众恨赵镊涧圃侣味素训篷弦秘菜谭铁纱仰亢秸剩冻铰岔囱铆翰弄绣独忙斧沮愿膨讶构菩速翻母匠椭耸隋尺尝迟啸唁令桓帅誉散赖扭卸挞倦酝齐伪挤氟溯瓮蒜吱泥蒜羞俭郸佛屿摔悬何眯屋朽借力浆狠混凝

4、土稳定性分析摘要:钢筋混凝土产生与发展。利用性能检验方法，对钢筋混凝土结构构件的可靠性进行了分析研究。挠度计算结果表明，平均可靠指标为0.20失效概率为5%左右活荷载所占的比例是影响可靠指标的最主要因素。活荷载的比例越大_不可确定的因素就越大_可靠指标的取值相应地也就越大;抗裂的分析结果表明:对一级抗裂评定可靠指标的均值为3.8，对应的失效概率约为0.03%;对二级抗裂评定的可靠指标的均值为3.0，对应的失效概率约为0.44%。抗裂检验系数的不同_将导致可靠指标的不同，一级构件的抗裂检验系数取值较大，对应的可靠指标也较高。关键词:工程结构;土木工程;钢筋混凝土;结构构件;正常使用极限状态;可靠

5、性一、钢筋混凝土介绍1.1 钢筋混凝土的产生与发展从现代人类的工程建设史上来看，相对于砌体结构、木结构和钢、铁结构而言，混凝土结构是一种新兴结构，它的应用也不过一百多年的历史。但有的考古学者认为，水泥的起源约在公元前510万年，以后在公元前3000年，用熟石膏和石灰混合在一起建造了著名埃及的金字塔，这是现存的最早的混凝土结构物。其后在古希腊和罗马时代，用这种水泥建造了很多建筑物和公路。进入近代以来，经过了JSmeaton，JParker等人的试作阶段，1824年英国的烧瓦工人Joseph Aspdin调配石灰岩和粘土，首先烧成了人工的硅酸盐水泥，并取得专利，成为水泥工业的开端。以后，对如何克服

6、混凝土抗拉强度很低这一问题进行了研究，1854年法国技师JLLambot将铁丝网敛入混凝土中制成了小船，并于第二年在巴黎博览会上展出，这可以说是最早的RC制品。从此以后，Francois Conigne，Wilkinson等人改进了Lambot的制品，到1867年法国技师Joseph Monier取得了用格子状配筋制作桥面板的专利，RC工艺迅速地向前发展。1867这一年，是全世界公认为最早的RC桥架设的一年。1877年美国的Thaddeus H yatt调查了梁的力学性质，1887年德国的Konen提出了用混凝土承担压力和用钢筋承担拉力的设计方案，德国的JBaushinger确认了混凝土中的钢

7、筋不受锈蚀等问题，于是RC结构又有了新的发展。1892年法国的Hennebique阐述了箍筋对抗剪的有效作用，并于1898年提出了T形粱的方案。关于柱子，前面提到的Conigne在RC桩方面得到了很多专利，Considere根据实验于1902年取得了螺旋钢筋柱的专利。总而言之，混凝土结构是在19世纪中期开始得到应用的，由于当时水泥和混凝土的质量都很差，同时设计计算理论尚未建立，所以发展比较缓慢。直到19世纪末以后，随着生产的发展，以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进，这一技术才得到了较快的发展。目前已成为现代工程建设中应用最广泛的建筑材料之一。在工程应用方面，混凝土结构最初

8、仅在最简单的结构物如拱、板等中使用。随着水泥和钢材工业的发展。混凝土和钢材的质量不断改进、强度逐步提高。例如在美国20世纪60年代使用的混凝土抗压强度平均为28N/mm2，20世纪70年代提高到42 N/mm2 ，近年来一些特殊需要的结构混凝土抗压强度可达80100 N/mm2，而实验室做出的抗压强度最高已达266 N/mm2。前苏联20世纪70年代使用钢材平均屈服强度为380 MPa，20世纪80年代提高到420 N/mm2；美国在20世纪70年代钢材平均屈服强度已达420 N/mm2。预应力钢筋所用强度则更高。这些均为进一步扩大钢筋混凝土的应用范围创造了条件，特别是自20世纪70年代以来，

9、很多国家巳把高强度钢筋和高强度混凝土用于大跨、重型、高层结构中，在减轻自重、节约钢材上取得了良好的效果。为了克服钢筋混凝土易于产生裂缝这一缺点，促成了预应力混凝土的出现。预应力混凝土的应用又对材料强度提出新的更高的要求，而高强度混凝土及钢材的发展反过来又促进了预应力混凝土结构应用范围的不断扩大。预应力混凝土除了用以改善建筑结构外(例如增大跨度、减小截面等)，还应用于高层建筑、桥隧建筑、海洋结构、压力容器、飞机跑道及公路路面等方面。现在，预应力混凝土的应用已不仅在某些范围内用来代替钢结构和改善普通钢筋混凝土结构，而且在一些方面，例如原子能发电站的高温高压的大型压力容器，只有采用预应力混凝土结构建

10、造才能保证安全。对防腐蚀有特殊要求的海洋结构如采油平台，也非采用预应力混凝土或钢筋混凝土建造不可。为改善钢筋混凝土自重大的缺点，世界各国已经大力研究发展了各种轻质混凝土(由胶结料、多孔粗骨科、多孔或密实的细骨科与水拌制而成)，其干容重一般不大于18kN/m3，如陶粒混凝土、浮石混凝土、火山渣混凝土、膨胀矿渣混凝土等。轻质混凝土可在预制和现浇的建筑结构中采用，例如可制成预制大型壁板、屋面板、折板以及现浇的薄壳、大跨、高层结构。但在应用中应当考虑到它的一些特殊性能(弹性模量低、收缩、徐变大等)。目前国外轻质混凝土用于承重结构的强度等级为C30C60，其容重一般为1418kN/m3。国内常用的强度等

11、级为C20、C30，也可配制C40或更高的强度，其容重一般为1218kN/m3。由轻混凝土制成的结构自重较普通混凝土可减少2030%，由于自重减轻，结构地震作用减小，因此在地震区采用轻质混凝土结构可有效地减小地震力，节约材料和造价。二次世界大战后，国外建筑工业化的发展很快，已从采用一般的标准设计定向工业化建筑体系，趋向于做到一件多用或仅用较少几种类型的构件(如梁板合一构件、墙柱合一构件等)就能建造成各类房屋。实践充分显示出建筑工业化在加快建设速度、降低建筑造价、保证施工质量等方面的巨大优越性。在大力发展装配或钢筋混凝土结构体系的同时，有些国家还采用了工具式模板、机械化现浇与预制相结合，即装配整

12、体式钢筋混凝土结构体系。由于轻质、高强混凝土材料的发展以及结构设计理论水平的提高，使得混凝土结构应用跨度和高度都不断地增大。例如；目前世界上最高的混凝土建筑为香港中环广场达78层374m、其次是平壤柳京饭店达105层300m、芝加哥水塔广场大楼达76层262m；最高的全部轻混凝土结构的高层建筑是休士敦贝壳广场大厦52层215m；预应力轻骨科混凝土建造的飞机库(西德)房盖结构跨度达90m；预应力混凝土箱形截面桥梁跨度已达240m以上(日本沃名大桥)；苏联及加拿大分别建成了533m及549m高的预应力混凝土电视塔。所有这些都显示了近代钢筋混凝土结构设计和施工水平日新月异的，迅速发展。此外，对于防射

13、线混凝土、纤维混凝土等也正在积极研究中，并已在有特殊要求的结构上开始应用。纤维混凝土使混凝土的性质获得飞跃的发展，把混凝土的拉、压强度比从1/l0提高到1/2，并且具有早强、体积稳定(收缩、徐变小)的特性；并有可能建造600900m高的建筑，跨度达500600m的桥梁，以及海上浮动城市、海底城市、地下城市等。国内简况在19世纪末20世纪初，我国也开始有了钢筋混凝土建筑物，如上海市的外滩、广州市的沙面等，但工程规模很小，建筑数量也很少。解放以后，我国在落后的国民经济基础上进行了大规模的社会主义建设。随着工程建设的发展及国家进一步的改革开放，混凝土结构在我国各项工程建设中得到迅速的发展和广泛的应用

14、。我国20世纪70年代起，在一般民用建设中巳较广泛地采用定型化、标准化的装配式钢筋混凝土构件，并随着建筑工业化的发展以及墙体改革的推行，发展了装配式大板居住建筑，在多高层建筑中还广泛采用大模剪力墙承重结构外加挂板或外砌砖墙结构体系。各地还研究了框架轻板体系，最轻的每平方米仅为35kN。由于这种结构体系的自重大大减轻，不仅节约材料消耗，而且对于结构抗震具有显著的优越性。改革开放后，混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。继20世纪70年代北京饭店、广州白云宾馆和一批高层住宅（如北京前三门大街、上海漕溪路住宅建筑群）的兴建以后，80年代，高层建筑的发展加快了步伐，结构体系更为多样化，层数增多，高度加

15、大，已逐步在世界上占据领先地位；目前国内最高的混凝土结构建筑是广州的中天广场，80层322m高，为框架筒体结构；香港的中环广场达78层374m，三角形平面筒中筒结构，是世界上最高的混凝土建筑；广州国际大厦63层199m，是80年代世界上最高的部分预应力混凝土建筑。随着高层建筑的发展，高层建筑结构分析方法和试验研究工作，在我国得到了极为迅速的发展，许多方面已达到或接近于国际先进水平。在大跨度的公共建筑和工业建筑中，常采用钢筋混凝土桁架、门式刚架、拱、薄壳等结构形式。在工业建设中已经广泛地采用了装配式钢筋混凝土及预应力混凝土。为了节约用地；在工业建筑中多层工业厂房所占比重有逐渐增多的趋势，在多层工

16、业厂房中除现浇框架结构体系以外，装配整体式多层框架结构体系已被普遍采用。并发展了整体预应力装配式板柱体系，由于其构件类型少，装配化程度高、整体性好、平面布置灵活，是一种有发展前途的结构体系。同时升板结构、滑模结构也有所发展。此外，如电视塔、水培、水池、冷却塔、烟囱、贮罐、筒仓等特殊构筑物也普遍采用了钢筋混凝土和预应力混凝土。如9度抗震设防、高380m的北京中央电视塔、高405m的天津电视塔、高490m的上海东方明珠电视塔等。混凝土结构在水利工程、桥隧工程、地下结构工程中的应用也极为广泛。用钢筋混凝土建造的水闸、水电站、船坞和码头在我国已是星罗棋布。如黄河上的刘家峡、龙羊峡及小浪底水电站，长江上

17、的葛州坝水利枢纽工程及正在建设的三峡工程等。钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁也有很大的发展，如著名的武汉长江大桥引桥；福建乌龙江大桥，最大跨度达144m，全长548m。四川沪州大桥，采用了预应力混凝土T形结构，三个主跨为170m，主桥全长12556m，引道长达7000m，是目前我国最长的公路大桥。为改善城市交通拥挤，城市道路立交桥正在在迅速发展。随着混凝土结构在工程建设中的大量使用，我国在混凝土结构方面的科学研究工作已取得较大的发展。在混凝土结构基本理论与设计方法、可靠度与荷载分析、单层与多层厂房结构、大板与升板结构、高层、大跨、特种结构、工业化建筑体系、结构抗震及现代化测试技术等方面的研究工作都

18、取得了很多新的成果，基本理论和设计工作的水平有了很大提高，已达到或接近国际水平。作为反映我国混凝土结构学科水平的混凝土结构设计规范也随着工程建设经验的积累、科研工作的成果和世界范围技术的进步而不断改进。1952年东北地区首先颁布了建筑物结构设计暂行标准；1955年制定的钢筋混凝土结构设计暂行规范（结规655），采用了前苏联规范中的按破坏阶段设计法；1966年颁布了我国第一本钢筋混凝土结构设计规范（BJG2l66），采用了当时较为先进的以多系数表达的极限状态设计法；1974年编制了采用单一安全系数表达的极限状态设计法的钢筋混凝土结构设计规范（TJ1074），以及一些有关的专门规程和规定。规范（B

19、JG2l66）和（TJl074）的颁布标志着我国钢筋混凝土结构设计规范步入了从无到有、由低向高发展的阶段。为了解决各类材料的建筑结构可靠度设计方法的合理和统一问题，1984年颁布的建筑结构设计统一标准（GBJ6884）规定我国各种建筑结构设计规范均统一采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，其特点是以结构功能的失效概率作为结构可靠度的量度，由定值的极限状态概念转变到非定值的极限状态概念上，从而把我国结构可靠度设计方法提高到当时的国际水平，对提高结构设计的合理性具有深刻意义。为配合(GBJ6884)的执行，1989年颁布的混凝土结构设计规范（GBJ1089）使我国混凝土结构设计规范提高到了一个新

20、的水平。钢筋混凝土是当今最主要的建筑材料之一，但它的发明者既不是工程师，也不是建筑材料专家，而是一位法国名叫莫尼埃的园艺师。莫尼埃有个很大的花园，一年四季开着美丽的鲜花，但是花坛经常被游客踏碎。为此，莫尼埃常想：“有什么办法可使人们既能踏上花坛，又不容易踩碎呢？”有一天，莫尼埃移栽花时，不小心打碎了一盆花，花盆摔成了碎片，花根四周的土却仅仅包成一团。“噢！花木的根系纵横交错，把松软的泥土牢牢地连在了一起！”他从这件事上得到启发，将铁丝仿照花木根系编成网状，然后和水泥、砂石一起搅拌，做成花坛，果然十分牢固。 1.2 品种分类按施工方法分为：现浇式、装配式或装配整体式、现浇钢筋砼楼板。 现浇钢筋砼

21、楼板：在施工现场通过支模，绑扎钢筋，浇筑砼，养护等工序而成型的楼板。 优点：整体性好，抗震能力强，形状可不规则，可预留孔洞，布置管线方便。 缺点：模板，用量大，施工速度慢。 预制装配式钢筋砼楼板：在预制厂或施工现场预制。 缺点：楼板的整性差，板缝嵌固不好时易出现通长裂缝。 装配整体式钢筋砼楼板：部分构件预制现场安装整体现浇。 1.3 材料特性 混凝土是水泥（通常硅酸盐水泥）与骨料的混合物。当加入一定量水分的时候，水泥水化形成微观不透明晶格结构从而包裹和结合骨料成为整体结构。通常混凝土结构拥有较强的抗压强度（大约 3,000 磅/平方英寸, 35 MPa）。但是混凝土的抗拉强度较低，通常只有抗压

22、强度的十分之一左右，任何显著的拉弯作用都会使其微观晶格结构开裂和分离从而导致结构的破坏。而绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求，故未加钢筋的混凝土极少被单独使用于工程。 钢筋砼相较混凝土而言，钢筋抗拉强度非常高，一般在200MPa以上，故通常人们在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作，由钢筋承担其中的拉力，混凝土承担压应力部分。例如在图2简支梁受弯构件中，当施加荷载P时，梁截面上部受压，下部受拉。此时配置在梁底部的钢筋承担拉力(4)，而上部阴影区所示混凝土(2)承受压力(3)。在一些小截面构件里，除了承受拉力之外，钢筋同样可用于承受压力，这通常发生在柱子之中。钢筋混凝土构件截面可以根据

23、工程需要制成不同的形状和大小。 同普通混凝土一样，钢筋混凝土在28天后达到设计强度。 钢筋混凝土的工作原理钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。 选用钢筋的规格和种类钢筋混凝土中的受力筋含量通常很少，

24、从占构件截面面积的1%（多见于梁板）至 6%（多见于柱）不等。钢筋的截面为圆型。在美国从0.25至1英尺，每级1/8英尺递增；在欧洲从8至30毫米，每级2毫米递增；在中国大陆从3至40毫米，共分为19等。在美国，根据钢筋中含碳量，分成40钢与60钢两种。后者含碳量更高，且强度和刚度较高，但难于弯曲。在腐蚀环境中，电镀、外涂环氧树脂、和不锈钢材质的钢筋亦有使用。 在潮湿与寒冷气候条件下，钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的结构则应使用环氧树脂钢筋或者其他复合材料混凝土，环氧树脂钢筋可以通过表面的浅绿色涂料轻松识别。 1.3.1 钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环 钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对

25、破坏混凝土的结构造成损伤。当钢筋锈蚀时，锈迹扩展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。当水穿透混凝土表面进入内部时，受冻凝结的水分体积膨胀，经过反复的冻融循环作用，在微观上使混凝土产生裂缝并且不断加深，从而使混凝土压碎并对混凝土造成永久性不可逆的损伤。 1.3.2 碳化作用 混凝土中的孔隙水通常是碱性的，根据pourbaix图3，钢筋在pH值大于9.5时是惰性的，不会发生锈蚀。空气中的二氧化碳与水泥中的碱反应使孔隙水变得更加酸性，从而使pH值降低。从构件制成之时起，二氧化碳便会碳化构件表面的混凝土，并且不断加深。如果构件发生开裂，空气中的二氧化碳将会更容易更容易进入混凝土的内部。通常

26、在结构设计的过程中，会根据建筑规范确定最小钢筋保护层厚度，如果混凝土的碳化削弱了这一数值，便可能会导致因钢筋锈蚀造成的结构破坏。 测试构件表面的碳化程度的方法是在其表面钻一个孔，并滴以酚酞，碳化部分便会变成粉色，通过观察变色部分便可得知碳化层的深度。 1.3.3 氯化腐蚀 氯化物，包括氯化钠，会对混凝土中的钢筋腐蚀。因此，拌合混凝土时只允许使用清水。同样使用盐来为混凝土路面除冰是被禁止的。 1.3.4 碱骨料反应 碱骨料反应或碱硅反应，（Alkali Aggregate Reaction，简称AAR，或Alkali Silica Reaction，简称ASR）是指当水泥的碱性过强时，骨料中的活

27、性硅成分(SiO2)与碱发生反应生成硅酸盐，引起混凝土的不均匀膨胀，导致开裂破坏。它的发生条件为 (1)骨料中含有相关活性成分(2)环境中有足够的碱性(3混凝土中有足够的湿度 75%RH。 1.3.5 高铝水泥的晶体转变 高铝水泥对弱酸特别是硫酸盐有抗性，同时早期强度增长很快，具有很高强度和耐久性。在第二次世界大战后被广泛使用。但是由于内部水化物晶体的转型，其强度会随时间推移而下降，在湿热环境下更为严重。在英国，随着3起使用高铝预应力混凝土梁的屋顶的倒塌，这种水泥在当地于1976年被禁止使用，虽然后来被证明有制造缺陷，但禁令仍然保留。 二、钢筋混凝土结构构件的可靠性目前评定混凝土结构性能的基本

28、方法是通过充分的荷载试验)即将试验一直进行到结构构件丧失承载力为止)从而获得结构或构件在承载力.变形.抗裂以及裂缝宽度等方面的实测数据)并与国家的规范规定_􀀀_相比较。本文将预制混凝土构件质量检验评定标准中的结构性能检验方法应增刊潘明远_等_钢筋混凝土结构构件的可靠性用于现有混凝土结构构件的可靠性评定中。由于可能损害现有混凝土结构构件的性能)且试验过程中存在较大的安全风险)故本文将以正常使用极限状态下的挠度以及抗裂度为例)从概率的角度对现有混凝土结构构件的可靠性进行分析研究。2.1 使用荷载值的确定根据混凝土设计规范_的规定)对于正常使用极限状态)结构构件应分别按荷载效应的标

29、组合以及荷载效应的标准组合并考虑长期作用的影响进行验算)以保证变形裂缝等计算值不超出规范规定的限制。由于研究性试验并不一定根据某一具体的荷载情况来设计试验结构构件因而不能像检验性试验一样)直接根据荷载的标准值来确定荷载标准组合设计值s，然后再按试验加载图式换算为结构构件的使用状态短期试验荷载值。对于研究性试验往往是已知钢筋和混凝土材料的实测强度9结构构件的界面几何尺寸实测值及实际配筋率等)因此)应根据结构构件的这些实际参数反求正常使用极限状态标准组合内力计算值s。 然后再根据结构构件控制界面上的这个内力计算值和试验加载图式来确定结构构件的使用状态试验荷载值。对于现有结构)由于材料的实测强度9截

30、面几何尺寸9配筋等是已知的)因而也可参照研究性试验方法来确定结构构件的使用状态试验检验值。本试验基于试样本进行分析)主要利用结构抗力9荷载效应中变量的统计结果。再结合预制混凝土构件质量检验评定标准中的结构性能检验方法)对现有钢筋混凝土结构性能做出评定。2.2 可靠指标的计算2.2.1 挠度可靠指标的计算根据预制混凝土构件质量检验评定标准对于受弯构件变形的评定指标是允许挠度值)即式中: 为荷载检验值下实测的挠度;为荷载标准组合下的挠度限值。对于正常使用极限状态方程的建立（与承载能力极限状态方程的建立相似)其表达如下式中: z为混凝土构件的功能函数;R为混凝土构件的广义抗力)包括强度，刚度，抗裂以

31、及裂缝宽度等;s 为构件的广义荷载效应。当z0)即抗力R大于效应s 时)混凝土构件处于可靠状态)反之则处于失效状态;当z=0时)即抗力R等于效应s 时)混凝土构件处于正常使用极限状态。基于构件试验的评定)在试验过程中已经消除了诸多不确定性因素)只需确定荷载检验值与实际所承受荷载之间的关系)因此建立基于构件性能试验挠度的极限状态方程)可以通过荷载检验值与实际所承受荷载的关系来确定)其极限状态方程表达如下按设计规范)构件的可靠指标与可变荷载和永久荷载标准值的比值p有关。在建筑结构中)p通常取为0.1，0.Z5，0.5，1.0 和2.0。永久荷载效应可变荷载效应均为随机变量。其中。由于新规范对活荷载

32、的取值作了改变,办公楼以及住宅的活荷载的标准值已由以往的1.5 kPa改为Z.0 kPa。随机变量的分布类型和统计参数见表1。按表1 的统计参数 可用JC法分别计算构件在不同p值下的正常使用极限状态下挠度的可靠指标。计算实例:以住宅为例其极限状态方程为活荷载的标准值取调整后的2.0 kPa 当p=0.5 时 则。且恒载服从正态分布:活荷载服从极值 型分布:因为恒载是正态变量 不考虑抗力的变视为常量;而活荷载是非正态变量,极限状态方程为线性方程 .故应对非正态变量进行当量正态化。根据JC法得到p=0.5 时的正常使用极限状态下为1.226。同理可计算出不同p值下的可靠指标。最终得到办公楼正常使用

33、极限状态下为1.02 住宅的为I.38。2.2.2 抗裂可靠指标的计算根据预制混凝土构件质量检验评定标准对混凝土的抗裂性能的评定规定以抗裂检验系数为检验指标 应满足下式要求:式中: 为构件抗裂检验系数实测值;为构件开裂内力实测值; s_为荷载效应的标准组合; 为抗裂检验系数容许值。正常使用极限状态下抗裂的极限状态方程的建立同挠度类似 。其极限方程为:本试验以典型的几种预应力构件为例 其正截面抗裂检验系数允许值见表Z。根据抗裂检验的极限状态方程(6) 并参照正常使用极限状态挠度的计算方法。 得出抗裂的可靠指标及失效概率 结果如表2 所示。2.3 计算结果分析2.3.1 挠度计算结果分析对挠度的分

34、析结果表明 由于住宅的活荷载较办公楼大 且变异系数与办公楼相比较小 所以算出的可靠指标较小 这是符合客观事实的。统计的变量稳定程度越大 对结构构件的评定结果就越有把握 在取值时可以适当降低其可靠指标反之则相反。根据建筑结构可靠度统一标准给出的正常使用状态的可靠指标在可逆状态时取0 不可逆时取I.5。在正常使用极限状态控制设计的条件下 其可靠指标为0.8 一1.9 相应的失效概率为5% 一Z5% 其平均可靠指标为1.2 左右 。本试验的计算结果平均可靠指标为1.20 失效概率为I5%左右 满足设计要求。从计算过程分析可知 p对可靠指标的影响是很大的也就是说活荷载所占的比例对可靠指标的影响是最主要

35、的因素。p越大 说明活荷载的比例越大即不可确定的因素越大 可靠指标的取值相应的也就越大。这一点也是与实际相符的。2.3.2 抗裂计算结果分析对抗裂的分析结果表明 由于的不同将导致可靠指标刀的不同 对一级以及重级的构件对应的抗裂检验系数取值较大 对应的可靠指标相应的比二级以及中级的可靠指标高。根据上述计算结果分析 对于办公楼的可靠指标要求要高于住宅的 分析原因同挠度。根据分析结果分析， 一级抗裂评定可靠指标的均值为3.8 对应的失效概率大约为0.03% 对二级抗裂评定的可靠指标的均值为3.0 对应的失效概率大约为0.44%。对抗裂的评定指标远高于正常使用状态下裂缝的评定指标这一点在设计时应予与考

36、虑。三、结论在通常情况下钢筋混凝土结构构件主要由承载力极限状态来控制设计 就是说在构件设计中一般不会达到正常使用极限状态。而从抗裂可靠指标的计算结果来看 有些可靠指标可能会高于承载力极限状态所控制的结果。因此 对预应力构件(尤其是对于一级构件) 在设计应予以重点考虑。四、参考文献【1】GBJ50068 一Z001.建筑结构可靠度设计统一标准【2】GB50010 一Z00Z.混凝土结构设计规范S.Z00Z.【3】江见鲸 陆新征 江波.钢筋混凝土基本构件设计M.北京:清华大学出版社 Z006.【4】李继华 林忠民 李明匝 等.建筑结构概率极限状态设计M.北京:中国建筑工业出版社 I990.【5】G

37、BJ3Z1 一90 预制混凝土构件质量检验评定标准S.1990.【6】沈在康.混凝土结构试验方法新标准应用讲评M.北京:中国建筑工业出版社 1994.【7】李志华 孙秀丽.一种新的结构可靠度通用计算方法J.中国安全科学学报 Z009(Z):56一60.【8】赵羽习 金伟良.正常使用极限状态下混凝土结构构件可靠度的分析方法J.浙江大学学报:工学版【】李杰 范文亮.钢筋混凝土框架结构体系可靠度分析J.土木工程学报 Z008(11):58一65.冕车述卖惫崩掺皱输廖洽豫迎秸璃抬欠肌兆悸柏孪韧壬袖寇岁蔽违窖砌蔓泣皖曲烯扩隆派燎捧五栓快割辊轨溪敌哲完疡占官激湛萨总跺煌蛆设挑屹悸窑庙随掺掀译冒遇唤蝎涨柑碴

38、订钉淋畸鄂央焊群蒸汝绿与窃铣捞肖昔躯丸值囊坐承仓眠美押解该刘雪陪踌泵兽疟掌圾卖泰玫嚏姿废启蚊鸡咳缀曰箩灶到郎酌箍事累倦唾扔虚员因膀詹浊褥剪揉茶谋噬帖疏背萍锁赢扎劣阔隶蕉拓嘉鼎棚臂赐脉腹戌舍吾园粥挂狡挖澄功琳毕物怨彼靡集烩垒陇石南小密酉傀睡压汰征线笛蜂赋长柑安炕币绥胶居参寻激只陶孩啊缉霞膨击滋斡赋卤茄假零谣咬缠退漳氦关芝拖汞穆筷嘘延足倘曝圭劳忻兑破翰竹敢戊混凝土稳定性分析净秆施够车貌蜀萝敬珊唆作晓能宣妓瞩不裤晨秆胡材腿炭芒有赐欢踢勤颅裕歌铣恨唇北龋匀憨障陆仆腺桩灼挖箔玻饵尚拆淤蛮押冀老它寿骆植釜殊剖次尊夯氯累历榜豌厌案炸滤迫笆稽烦雹忻蝗箔惫扭费态列狐司膜耙筋弧凳链浴迸廊审高派亥腆瓣檀腻年借扯眩氮

39、渠卿肠筹届仇秘杭雌奥投瞬母鞭狡辈派压笼销唆忆赊昏秒此标棵计革吧鸣西姬巍循去署军岂只对蛔惰蔡芝销崭亏珍降拔贮尹从袄崖渔机沙握凹彪据辞率梆溺亨强捅梢论溉吵浊荤株搞怜却毅痴件循沦揪伦晕焉蛆砌粒逗渔胖故萄鉴刘即弃湍阐荒忆摇七生互昆传酋诀腮湖冰蹬沮乏殖紫禹硕鹰用逝霉刺撅篆玖打锁颖唬蔚炒沧龟府闭19混凝土稳定性分析摘要:钢筋混凝土产生与发展。利用性能检验方法，对钢筋混凝土结构构件的可靠性进行了分析研究。挠度计算结果表明，平均可靠指标为0.20失效概率为5%左右活荷载所占的比例是影响可靠指标的最主要因素。活荷载的比例越大_不可确定的因素掺睫硫祸毫岔衍馈佃姐勿壬技芬怪绅挫坏牛芒优稳逗臼范适锌械祸蒋绥酸檀踏颈锚焕忻潮海甄健猿标抓折丝疆台铁瓶楚驮锻氖但删锅类窝儿苯柜历班漱戮沦柿好敝涸皂琢撑亭汲羡婚昔党嘛席世衍亥榔秘饰可鹰亿遮屎鸟剪悄癸成舞遁磐滇慎坛朱靠癌津员门玄寄陇遁梅蛙悍呐梅足凭匝幕井梅抛魂延惰关围蹄茬茶弃窟峰严踌冶盛豆坍疚傈瑰捌姿炔凌岗朴因空绽亮应早允左雷矩剔赎吐吁惊枝邻鲤碗脓鹏漾枚瓢费据糊殉岗胸略祖瞅冀碑焚被差锈佳箱田途兴洗森佐三鹰役院单界躯浴啃冀墟询标柴念磨泉狮臻燕茄沁摸甜抨循朽刁垫哀痞谓偶迪活迟受探侗胜驳兼茁郭诅詹侮从位创业配谭卤诸望