從1920年起,人們就試驗(yàn)用概率統(tǒng)計(jì)理論把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不確定因素定量化,分析結(jié)構(gòu)的安全性[1]。為了衡量結(jié)構(gòu)的可靠性(包括安全性、適用性和耐久性),引入可靠度的概念。結(jié)構(gòu)可靠度指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。為了科學(xué)計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度,逐步發(fā)展出了一次二階矩法、JC法、蒙特·卡羅方法(Monte Carlo method)、隨機(jī)有限元法(SFEM)等應(yīng)用方法。在一般情況下,一階矩(均值)和二階矩
(標(biāo)準(zhǔn)差)是比較容易得到的參數(shù),故國(guó)內(nèi)外目前廣泛采用均值(一階原點(diǎn)矩)和標(biāo)準(zhǔn)差(二階中心矩)來計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度。服役期較長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)多數(shù)采用半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,即僅在荷載和材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)取值上分別考慮了各自的統(tǒng)計(jì)變異性,沒有對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度給出科學(xué)的定量描述,是一種不太科學(xué)的設(shè)計(jì)方法。對(duì)于此類建筑結(jié)構(gòu),由于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)很少按照現(xiàn)有的以概率理論為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法,需要重新對(duì)其進(jìn)行可靠性分析、并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行剩余壽命預(yù)測(cè)。
1工程概況
現(xiàn)有某中學(xué)教學(xué)樓,建成于1985年,建筑面積為2375m2,基礎(chǔ)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)形式為三層(局部四層)磚砌體結(jié)構(gòu),墻體主要為普通燒結(jié)粘土磚墻,樓(屋)蓋為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,房間大梁為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁。每層層高為3.3m,上部結(jié)構(gòu)主要采用縱橫墻承重體系。采用240mm厚普通燒結(jié)粘土磚墻。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地檢測(cè)得出磚和砂漿的抗壓強(qiáng)度,結(jié)合PKPM的鑒定加固單元對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定分析。
2壽命預(yù)測(cè)
通過對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體抽樣檢測(cè),得出部分墻段普通燒結(jié)粘土磚和砂漿的抗壓強(qiáng)度,以此為基礎(chǔ),算出一層磚墻的抗力分布,R0近似服從正態(tài)分布,平均值μR0=257.8KN(每延米),σR0=46.40KN;考慮到恒荷載的穩(wěn)定性,將其考慮為恒定值69.7KN,借鑒文獻(xiàn)[6],選取普通教室的活荷載分布,計(jì)算得平均值μSQ0=19.32KN,σSQ0=17.14KN。已知t0=30年,
取t=t0+?t,?t=1年,將t及以上數(shù)據(jù)代入公式(5),迭代計(jì)算失效概率,直到Pf計(jì)算值和
設(shè)定的失效概率相同。經(jīng)計(jì)算得結(jié)構(gòu)剩余壽命為12年。
3結(jié)論
目前,在建筑結(jié)構(gòu)的鑒定加固工作中,以概率統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ)的方法不夠完善,實(shí)際運(yùn)用僅僅在于近似概率法。從概率分布曲線和形態(tài),用“均方差”度量并找出“安全指標(biāo)”。因?yàn)槊恳徊考谡w結(jié)構(gòu)功能中的作用和地位難以估量,要將可靠概率鑒定法完全應(yīng)用于工程實(shí)踐,還有較多工作要完善,但是從發(fā)展趨勢(shì)上來講,概率鑒定法仍然是可靠性鑒定的發(fā)展方向[7]。
本文對(duì)已有砌體結(jié)構(gòu)的可靠度進(jìn)行分析,以墻體的承載力極限狀態(tài)建立了可靠度分析的功能函數(shù)。給出一個(gè)砌體工程實(shí)例,將最小的構(gòu)件可靠度作為該結(jié)構(gòu)可靠度,以選定的結(jié)構(gòu)失效指標(biāo)為基準(zhǔn),反推出結(jié)構(gòu)的剩余使用壽命。為了準(zhǔn)確得到剩余使用壽命,必須對(duì)抗力的衰減模型以及抗力分布,荷載效用的分布有準(zhǔn)確的把握和量化。另外,文中只對(duì)一種構(gòu)件進(jìn)行了可靠度計(jì)算,而忽略了構(gòu)件間的相互影響,使得計(jì)算結(jié)果不夠精確。但是,作為一種初步預(yù)判結(jié)構(gòu)剩余壽命的簡(jiǎn)便方法,該方法是可以借鑒的。
風(fēng)機(jī)無損檢測(cè)是指在不破壞風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)和使用性能的前提下,利用各種無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)其材料、構(gòu)件和焊縫等部位進(jìn)行檢測(cè),以評(píng)估其安全性、可靠性和使用壽命。...
MORE+作為鈞測(cè)首個(gè)國(guó)外項(xiàng)目,進(jìn)場(chǎng)前期歷史多日進(jìn)行項(xiàng)目洽談,直至合同簽訂。制定檢測(cè)方案,現(xiàn)場(chǎng)與業(yè)主實(shí)際溝通,現(xiàn)場(chǎng)勘探,確定檢測(cè)方案計(jì)劃的可行性。...
MORE+武漢市發(fā)生路面塌陷,有兩輛車掉進(jìn)坑中。近幾年,道路塌陷事故頻發(fā),對(duì)人民的人身財(cái)產(chǎn)安全造成極大的危害,定期對(duì)道路進(jìn)行檢測(cè)能夠及時(shí)避免此類情況的發(fā)生。...
MORE+根據(jù)詳細(xì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)和觀察到的情況,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如《農(nóng)村住房危險(xiǎn)性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》)進(jìn)行評(píng)定。一般將房屋危險(xiǎn)性劃分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。...
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MORE+對(duì)舞臺(tái)結(jié)構(gòu)的梁、柱、板等主要構(gòu)件進(jìn)行了目視檢查。在主舞臺(tái)區(qū)域,發(fā)現(xiàn)[具體構(gòu)件,如某根鋼梁]表面存在少量漆層剝落現(xiàn)象,但未發(fā)現(xiàn)明顯的變形、裂縫等缺陷。側(cè)舞臺(tái)部分的......
MORE+戶外廣告牌檢測(cè)包括對(duì)廣告牌基礎(chǔ)的外觀狀況檢查,查看是否存在裂縫、破損、不均勻沉降等情況等等。...
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