对建筑结构可靠度的认识
论建筑结构设计的可靠度影响原因与比较
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论建筑结构设计的可靠度影响原因与比较摘要:近年来,建筑工程的结构设计方法已经逐渐走向了成熟,建筑工程结构可靠度设计也取得了实质的变化和突破性的进展。
本文阐述了建筑工程结构可靠度设计的方法、步骤,并针对不同时期影响建筑结构可靠度设计的原因进行比较,仅供参考。
关键词:建筑结构设计;可靠度;发展比较中图分类号:g267一、建筑结构设计可靠度概述工程结构可靠度习称安全度。
在规定的时间和条件下,工程结构完成预定功能的概率,是工程结构可靠性的概率度量。
工程结构可靠性,是指在规定时间和条件下,工程结构具有的满足预期的安全性、适用性和耐久性等功能的能力。
由于影响可靠性的各种因素存在着不定性,如荷载、材料性能等的变异,计算模型的不完善,制作质量的差异等,而且这些影响因素是随机的,因而工程结构完成预定功能的能力只能用概率度量。
结构能够完成预定功能的概率,称为可靠概率;结构不能完成预定功能的概率,称为失效概率。
工程结构设计的目的,就是力求最佳的经济效益,将失效概率限制在人们实践所能接受的适当程度上。
失效概率愈小,可靠度愈大,两者是互补的。
二、建筑结构设计可靠度的分析步骤及方法1、进行结构可靠度分析一般分三个步骤:一是收集与结构可靠度有关的随机变量(如风荷载、波浪荷载、地震荷载等)的试验、观测资料,进行统计分析,得出各随机变量的统计量(均值、标准差和分布类型)。
二是计算结构的荷载效应,确定抗力,建立极限状态方程。
荷载效应s可以是结构的应力、应变、内力、位移等,它们可用力学分析方法求得。
结构抗力 r是结构抗御破坏或变形的能力,如材料的屈服极限、构件截面的承载能力、容许的位移或变形等。
s和r都是随机变量。
它们的均值和标准差分别为┢s、┢r 和σs、σr。
设功能函数z=r-s。
当z 0,表示结构失效;z 0,表示结构可靠;z=0,表示结构处于极限状态。
此式称为极限状态方程。
三是根据随机变量的统计量和极限状态方程可以计算;z 0的失效概率pf;z≥0的可靠概率ps,即可靠度。
对我国建筑结构可靠度有关问题的思考
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能 出现 的 荷载 变 化 。概 率 可 靠 度 理 论 会 有 意 或 无 意地 简化 、 忽略 本应 考 虑但 又 无法 用 这 一 理论 处理
的 因素 , 如一 定程 度 的人 为 失误 以及 社会 、 济 因 经
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I 提 出 的 在 设 计 规 范 中 采 用 可 靠 度 理 论 的 原 S O 则 。 可靠度 理 论 一样 重视 经 验 , 靠 度取 值 用校 准 可 法确 定 。 () 为 可靠 度 理论 是分 析 和 度量 结 构 安全 性 2认 的一 种先进 手 段 , 但在 应 用上 还 有其 局 限 性 , 论 理 本 身 也 有 一些 方 面 未 能 突 破 。用 概 率 可 靠 度 理 论
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摘
要
本 文 分析 当前 可靠度 理 论发 展 水平 的 基础 上 ,剖 析 了我 国建 筑结 构 可 靠度 的现 将 ,并提 出
安 全度
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1 前 言
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结构的可靠度名词解释
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结构的可靠度名词解释随着现代科技的发展,结构的可靠度成为了一个重要的概念。
在工程学和建筑领域中,结构的可靠度指的是结构或系统在使用中不发生失效或故障的能力。
它是衡量结构能够承担外部荷载或条件下,长期保持完好并能够满足设计要求的程度。
可靠度是建筑和工程领域中的关键指标。
一个结构的可靠度可能受到多种因素的影响,如材料的质量、结构设计的合理性以及施工质量。
在进行结构设计与分析时,工程师需要考虑到这些因素,并确保结构能够经受住各种荷载的作用,包括自重、风力、地震力等。
在建筑设计过程中,可靠度通常通过可靠度分析来评估。
可靠度分析是一种数学方法,通过概率论和统计学的原理来计算结构或系统在特定条件下的失效概率。
它可以基于已知的结构参数和荷载数据,通过模拟或解析的方式来进行。
可靠度分析可以帮助工程师确定结构的安全等级,并提供改进结构设计的指导。
利用可靠度分析,工程师能够识别潜在的结构问题,并采取适当的措施来提高结构的可靠度。
例如,根据分析结果,工程师可以调整结构材料的选择、增加结构的冗余度或者加强结构的支撑系统。
此外,可靠度分析还可以用于评估已有结构的使用寿命。
通过考虑结构材料老化、环境变化以及荷载变化等因素,工程师可以预测结构在未来某个时间段内的可用性和性能。
这有助于制定合理的维护计划,并确保结构在整个使用寿命期间保持其安全性和可靠性。
总的来说,结构的可靠度是建筑和工程领域中一个重要的概念,它对于保障结构的安全运行以及保持结构长期稳定性至关重要。
通过可靠度分析,工程师能够评估结构的可靠性,并采取相应的措施来提高结构的安全性和可靠性。
因此,在设计和维护结构时,我们应该充分重视这一概念,并充分考虑结构的可靠度。
建筑结构可靠度统一标准
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建筑结构可靠度统一标准
在建筑工程领域,结构的可靠度是一个至关重要的指标。
建筑结构的可靠度直接关系到建筑物的安全性和稳定性,因此统一标准对于保障建筑结构的可靠度至关重要。
首先,建筑结构可靠度的统一标准需要包括对各种建筑材料的性能要求。
不同的建筑材料具有不同的承载能力和耐久性,统一标准需要对各种建筑材料的性能指标进行明确规定,确保建筑结构在使用过程中能够承受各种外部力的作用,保持稳定和安全。
其次,统一标准还需要对建筑结构设计和施工过程中的各项参数进行规范。
包括但不限于设计荷载、结构计算、结构连接、施工工艺等方面的规定,确保建筑结构在设计和施工过程中能够符合统一标准的要求,从而提高建筑结构的可靠度。
另外,建筑结构的可靠度统一标准还需要考虑到建筑物在使用过程中的各种外部环境因素。
例如风荷载、地震作用、温度变化等因素都会对建筑结构产生影响,统一标准需要对这些外部环境因素进行科学的分析和规定,确保建筑结构在各种外部环境因素的作用下能够保持稳定和安全。
最后,建筑结构可靠度的统一标准需要考虑到建筑物的使用寿命和维护保养等方面。
建筑结构在使用过程中会受到各种因素的影响,统一标准需要对建筑结构的使用寿命进行科学的评估和规定,并且对建筑结构的维护保养提出相应的要求,确保建筑结构能够长期保持稳定和安全。
综上所述,建筑结构可靠度的统一标准对于保障建筑结构的安全性和稳定性具有重要意义。
通过对建筑材料性能、设计施工参数、外部环境因素和使用寿命维护等方面进行科学的规定和要求,能够有效提高建筑结构的可靠度,保障建筑物的安全使用。
因此,建筑结构可靠度的统一标准应该得到高度重视,不断完善和提升。
建筑结构的可靠性分析与安全性评估
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建筑结构的可靠性分析与安全性评估建筑结构的可靠性分析与安全性评估是建筑工程领域中至关重要的一项工作。
它涉及到对建筑物结构进行全面的检测和评估,以确保其在设计寿命内能够承受各种外部和内部力,并保持良好的结构安全性。
在建筑结构的可靠性分析中,一种常见的方法是通过应力-应变曲线来评估材料的可靠性。
这种方法基于物理实验和数学模型,对建筑材料在受力过程中的表现进行分析。
通过对材料的强度和变形性能进行测试,可以得到一系列的应力-应变曲线。
根据这些曲线,可以确定材料的强度极限和屈服点,从而为建筑结构设计提供基础数据。
在建筑结构的安全性评估中,我们需要考虑各种外部和内部因素对建筑物的影响。
外部因素包括自然灾害(如地震、风暴、洪水等),而内部因素则包括荷载、温度、湿度等。
通过综合考虑这些因素,我们可以对建筑物的结构安全性进行评估。
对于可靠性分析与安全性评估,我们还需要考虑建筑结构的寿命和可维护性。
一项持久的建筑工程必须能够在规定的设计寿命内保持其结构安全性。
对于有限寿命的结构,我们需要根据要求进行定期检查和维护,以确保其长期可靠性。
在可靠性分析与安全性评估中,还需要使用一些常见的方法和工具。
其中,有限元分析是一种常用的方法,它可以模拟建筑结构在各种外部和内部荷载作用下的受力情况。
通过这种方法,可以对结构的强度和变形进行详细的分析,从而确定其安全性。
此外,结构监测技术也是一种重要的手段,它可以及时了解建筑结构的变形和受力情况。
通过安装传感器和监测设备,我们可以实时监测结构的变化,并及时采取措施来保证其结构安全性。
这种技术可以帮助我们在建筑结构出现异常情况时迅速进行处理,减少潜在的灾害风险。
在建筑结构的可靠性分析与安全性评估中,与公众的意识和参与也密不可分。
我们需要加强对建筑结构安全的宣传和教育,提高公众对建筑物安全性的认识和关注。
同时,建立一个公开透明的建筑结构安全信息平台,使人们可以获取和了解建筑物的安全状况。
总之,建筑结构的可靠性分析与安全性评估对于保证建筑物的结构安全性至关重要。
建筑结构设计可靠度影响因素
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建筑结构设计可靠度影响因素建筑结构设计可靠度是指在设计阶段,根据建筑物使用的要求和环境条件,通过计算和分析,确定建筑结构的安全系数和可靠性。
建筑结构的可靠度的高低直接关系到建筑物的使用寿命和结构的安全性。
下面将介绍影响建筑结构设计可靠度的因素。
第一,材料的可靠性。
建筑结构的可靠度离不开材料的可靠性,包括材料的物理性质、机械性质、化学性质等。
不同类型的材料具有不同的可靠性特点,如混凝土的强度、钢材的延展性。
在建筑结构的设计中,要根据所选用的材料的可靠性进行合理的选择,以确保整个结构的可靠性。
第二,荷载的可靠性。
荷载是指作用在建筑结构上的外部力或重力。
有时荷载是随机变化的,并且难以精确测量。
在建筑结构设计过程中,需要仔细考虑各种荷载的可靠性,包括静荷载、动荷载、风荷载等。
对于难以测量和预测的荷载,可以通过采用经验值、统计数据和安全系数来增加荷载的可靠性。
第三,结构模型的可靠性。
在建筑结构设计中,通常需要建立一个数学模型来模拟实际的结构行为。
结构模型的可靠性决定了设计结果的可靠性。
为了确保结构模型的可靠性,需要考虑模型的精度、模型参数的准确性以及模型的适用性等因素。
通过合理选择和验证结构模型,可以提高建筑结构设计的可靠性。
第四,设计方法的可靠性。
建筑结构的设计通常基于一定的设计理论和方法。
设计方法的可靠性决定了设计结果的可靠性。
在建筑结构设计中,常用的设计方法包括弹性设计方法、极限状态设计方法和可靠度设计方法。
不同的设计方法具有不同的适用范围和可靠性特点。
在进行建筑结构设计时,需要选择合适的设计方法,并根据结构的特点和设计要求进行合理的设计。
第五,设计人员的经验和专业水平。
设计人员的经验和专业水平对建筑结构设计的可靠性有重要影响。
设计人员需要具备丰富的实际工作经验和扎实的专业知识,在设计过程中能够全面考虑各种因素,并做出准确的判断和决策。
通过培养和提高设计人员的专业水平,可以提高建筑结构设计的可靠性。
建筑知识:建筑结构的可靠性和安全性
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建筑知识:建筑结构的可靠性和安全性随着现代建筑工程的快速发展,建筑结构的可靠性和安全性成为了建筑界关注的焦点。
建筑结构作为建筑最基本的组成部分,直接关系到建筑的使用寿命和安全性,因此对其可靠性和安全性的保护非常重要。
一、建筑结构的可靠性建筑结构的可靠性是指建筑结构在正常使用条件下,不发生任何结构问题的概率。
为了保障建筑结构的可靠性,需要从材料、设计和施工等多个方面进行考虑。
首先,选择高质量的建筑材料,并在设计阶段充分考虑材料的物理和化学特性,保证其强度和耐用度。
此外,建筑结构设计需要考虑到各种自然灾害和不可预测因素,例如地震、暴风雨等。
同时,在施工过程中,需要严格按照设计图纸进行操作,确保所有结构部件的准确度和完整度。
质量控制部门需要对每个工作阶段进行检查,以确保所有结构部件的质量和精度。
所有的这些措施都是为了确保建筑结构的可靠性,减少未来发生意外事件的可能性。
二、建筑结构的安全性除了可靠性外,建筑结构的安全性也是非常重要的。
安全性是指建筑结构在任何情况下都能够保证住户和其他使用者的安全。
这涉及到多个方面,例如结构抗震能力、火灾风险、建筑物逃生通道设计等。
在地震等自然灾害发生时,结构的抗震能力至关重要。
建筑结构的设计必须考虑到结构在地震或其他自然灾害中的承受能力。
一些特殊的设计技术,例如建筑结构的防震技术、结构支撑技术和防火技术等,可以用来增加建筑结构的整体抵抗能力。
另外,在火灾风险方面,建筑结构的设计必须考虑到建筑物防火能力和疏散通道的构建。
设计人员可以在设计时使用火灾模拟和风险评估技术来测试建筑物的安全性和可靠性。
同时,适当的安全设备和紧急停电系统也应该在建筑物中设置,以确保在紧急情况下能够安全地疏散所有人员。
总之,建筑结构的可靠性和安全性是建筑工程中非常重要的因素。
在设计、施工和使用过程中,必须遵循一系列标准和规定,以确保建筑物的稳定性和安全性。
随着人们对建筑品质和安全性的要求越来越高,在保证建筑结构质量的同时,我们对建筑结构的安全性需求也在不断升级,这也将为未来建筑设计和施工提供更大的挑战与机遇。
浅析建筑结构设计的可靠度
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① 结构造价能的要求愈来愈高。 现在建筑物 内各种设施和财产的价值 愈来愈高 , 对 结构 的可 靠 度 自然 会 提 出 更 高 的要 求 。 随 着 生产 和 生 活 方 式 的 更 新, 人们要求建筑物在使用过程中具有更大 的灵活性 , 更能适应功 能 变换 的需要 , 因此 , 也要求结构可靠度有更大的储 备。③建筑 物 已成 为 商 品 , 家 不 再是 城 镇 物 业 的惟 一投 资者 和 拥 有 者 。 是 一 个 重 要 国 这 的 变化 。过 去 业 主 只 是 国 家 , 家 不堪 统 建 城 镇 房 屋 的 重 负 , 能采 国 只 取 低 可 靠 度 的设 计 原 则 。 在 业 主 中 有 了普 通 百 姓 , 现 百姓 买房 时 总 希
浅析建筑 结构设计 的可靠度
云建 强 ( 邯郸欣和电力 建设有限 公司)
摘要: 本文分析了影响结构设计可靠度的有关因素以及我国现阶段结构 设计的现状, 提出了合理选择结构设计可靠度的方法, 探讨提高结构设计可 4根据国情合理选择 结构设计可靠度 我国在解放 初期 , 财政状况和物资供应均很困难 , 国家对外需要 靠 度 的 新 概念 。 备战 , 内需要建设 , 国从 事建筑结构设计 、 对 我 施工和研究 的科技人 关键词 : 结构设计 可靠度 构件承载力 荷 载设计值 荷载标准值 员在过去非常困难的历史条件下 ,为我国建设事业作出了巨大 的贡 1 建 筑 结构 设 计 可 靠 度 的 概 念 献。他们在材料供应和投资经费均很困难 的情况下采用了可能是世 般 来说 , 建筑 结构 必须 满 足 下 列 功 能要 求 能承 受在 正 常施 工 界上最低的结构设计可靠度 , 为国家建起 了尽可能多的建筑结构物。 和使用时可能出现 的各种作 用 , 且在偶 发事件 中, 仍能保持必须 的整 而且这些结构 已经受 了几十年的考验。这是应该肯定 的。但是从 2 0 体稳定性 ; 在正 常使 用 时 具 有 良好 的 工作 性 能 ; 世纪 8 0年 代 以来 , 国 的经 济 形 势和 综合 国 力 发 生 了根 本 的 变化 , 我 在正 常维护下具有足够 的耐久性。上述可靠性 、适用性和耐久 现行的建筑结构设计可靠度是否适应 国情的需要 , 值得探讨 。 目前的 性 , 建筑 结 构 可靠 ( 安 全 ) 否 的标 志 , 是 或 与 总称 为 结 构 的可 靠 性 , 对 情况 是: 囊 ∥ ▲ 这 些 性 能 的度 量 , 结 构 在 规 定 的 时 间 内 , 规 定 的 条 件 下 , 成 预 即 在 完 i … { 一 0 定功 能的概率 , 称为结构的可靠度( 安全度) 或称 。 ; 、 2 选 择 结 构 设 计可 靠 度 的意 义
建筑结构的可靠性分析与评估
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建筑结构的可靠性分析与评估建筑结构的可靠性是指建筑物在设计使用寿命内,能够满足结构稳定性、承载能力、使用功能和安全性的能力。
在工程实践中,为了确保建筑物的可靠性,进行结构的可靠性分析和评估是十分重要的。
本文将从可靠性分析的概念、方法以及评估的指标等方面进行探讨。
一、可靠性分析的概念和方法1. 可靠性分析概念可靠性分析是指对建筑结构在设计使用寿命内能够保持正常运行的可能性进行定量分析的过程。
通过可靠性分析,可以评估结构的可靠性水平,并为优化设计和改进结构提供依据。
2. 可靠性分析方法(1)基于规范法:根据建筑结构设计规范的要求,通过计算结构荷载和强度的概率分布,采用可靠性指标对结构的可靠性进行评估。
(2)概率论方法:利用概率论的知识,根据结构的荷载和强度的概率分布,计算结构的可靠度,从而评估结构的可靠性。
(3)模拟仿真法:通过建立结构的数学模型,利用蒙特卡洛方法进行模拟计算,得到结构的可靠性指标。
二、可靠性评估的指标1. 可靠度指标(1)可靠度指标是用来衡量结构满足设计要求的能力。
常用的可靠度指标包括可靠指数、可靠指标和失效概率等。
(2)可靠指数是指结构在设计寿命内满足强度和刚度要求的概率。
可靠指标是指满足安全指标的结构要求。
失效概率是指结构在设计使用寿命内不能满足要求的概率。
2. 安全系数安全系数是用来描述结构在超过设计荷载时的能力指标。
通常,为了确保结构的可靠性,设计时会将实际荷载与设计荷载之间设置一个安全系数。
三、建筑结构可靠性分析及评估的意义1. 保证结构安全通过可靠性分析与评估,能够及早发现结构的潜在问题,并采取相应措施来保证结构的安全性,有效避免结构在使用过程中发生意外事故。
2. 优化设计和改进结构通过可靠性分析与评估,可以定量评估不同的设计方案和结构材料对结构可靠性的影响,为优化设计和改进结构提供科学依据。
3. 提高工程质量可靠性分析与评估能够发现工程质量问题,减少结构缺陷和隐患,提高建筑工程的质量和可靠性,保证工程的长期稳定运行。
简述建筑结构设计的可靠性
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简述建筑结构设计的可靠性引言:现在建筑设计中结构设计存在抗震设计能力低下,结构设计错误等问题,不但会造成建筑物安全问题,更会影响设计行业的发展。
特别是建筑结构设计相关要求和规范的基础上,提高建筑结构强度和稳定度设计,实现抗震能力的提升,在应用计算机辅助技术和专家决策系统等新兴技术的前提下,创新建筑结构设计的实际工作,形成对建筑安全性能的根本保障。
1、建筑结构设计的概述1.1想要满足每个类型建筑的使用功能,就要对建筑的结构进行规划与设计,一般情况来说,建筑结构的分类方法与建筑类型的不同,其建筑的结构也不完全相同。
从建筑物的使用来说,分为工业建筑与民用建筑,从建筑的高度来分,包括单层、高层、多层与超高层,根据其使用的材料分为木结构、砌体结构、混凝土结构和钢结构等多种,另外根据结构形式可以分为排架结构、框架结构、剪力结构等。
1.2对建筑结构进行设计,首先需要按照一定的设计程序进行,主要包括建筑设计、结构设计、给排水设计以及暖气通风设计等,并且在进行部分设计时要按照一定的原则,保证其功能、美观、经济、环保四个方面满足规定的要求。
作为建筑设计的一个重要组成部分,结构设计要包括以下的程序,即方案的分析、结构分析、构建分析、绘制施工图等四个主要的环节。
为了保证满足对建筑结构设计的要求,需要在设计的过程中做好相应的计算,像构件的承载能力极限的计算和正常使用极限状态的计算,以及每个构建的疲劳强度的计算等等。
1.3在建筑的结构设计方面要遵循适用、安全、经济、美观与施工便捷的原则,最大限度的实现五个方面的完美结合,来找出最好的设计方案。
对建筑结构的设计往往在建筑的设计之后,因此会受到建筑设计的约束,同时对建筑设计产生了较大的影响,因此在进行结构设计时,要考虑到建筑设计,不可破坏建筑的设计。
2、怎样提高建筑结构设计水平2.1建筑结构设计是一项全面而系统的工作就是建筑结构设计,要求设计人员要有扎实的知识基础,灵活的设计思维和认真严谨的工作态度,不仅要深刻地了解与掌握每一部分建筑结构设计的设计原理和要求,还要高度重视建筑结构设计的安全度,正确认识建筑结构设计对于安全性的高度要求。
建筑工程结构可靠度设计
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建筑工程结构可靠度设计的探讨摘要:通过工程界无数人员的长期摸索和不懈努力,建筑工程的结构设计方法已经逐渐走向了成熟,尤其是在将概率论成功引入之后,建筑工程结构可靠度设计也取得了质的变化和突破性的进展。
本文对建筑工程结构可靠度设计的实施方法进行了一定程度的分析和探讨,并针对其中的问题提出了一点看法和总结。
关键词:建筑工程;结构设计;可靠度一、引言通过工程界无数人员的长期摸索和不懈努力,建筑工程的结构设计方法已经逐渐走向了成熟,尤其是在将概率论成功引入之后,建筑工程结构可靠度设计也取得了质的变化和突破性的进展。
建设部系统率先编制并颁发《建筑结构设计统一标准》gbj68-84,为其后编制和修订房屋建筑各种结构设计规范奠定了基础。
铁路、公路、港口及水利水电所属系统又分别于近几年内编制和颁布了《铁路工程结构设计统一标准》、《公路工程结构设计统一标准》、《港口工程结构设计统一标准》和《水利水电工程可靠度统一标准》。
作为上述五个统一标准更高一层次的《工程结构可靠度设计统一标准》gb50153-2008虽然出版在后,但这些统一标准之间是相互协调的。
本文对建筑工程结构可靠度设计的实施方法进行了一定程度的分析和探讨,并针对其中的问题提出了一点看法和总结。
二、建筑工程结构可靠度设计的实施方法第一,针对建筑工程的结构重要性、建筑使用功能以及甲方要需求,在对设计使用期进行明确的前提下,将耐久性退化的影响也纳入了考虑范围之内,从而引申出了建筑工程结构预期使用期可靠度设计的概念。
因而使得建筑工程结构可靠度设计将进一步考虑到不同环境中结构耐久性退化的区别、不同预期使用期相应的荷载水平和结构构件抗力退化的差异。
第二,提出了在指定环境、指定预期使用期的建筑工程结构可靠度设计原则,并相应给出了其设计实施方法。
此方法简而言之就是确保在结构的预期使用期内其构件可靠度设计指标应当高于现行规范的要求,这一实施方法具体就是通过现行的荷载及抗力分项系数设计计算表达式来实现的。
关于结构可靠度的一点理解
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关于结构可靠度的一点理解可靠度理论是在上世纪80年代引进我国的,经过三十年的研究和发展,已经形成了中国特色的理论体系。
现在可靠度理论已经被写入建设规范,引导着结构向高质量方向发展。
1.可靠度理论的基本概念1.1可靠度的概念工程结构的设计应在经济合理的条件下满足如下要求:①能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用(包括荷载及外加变形或约束变形);②在正常使用时具有良好的工作性能;③在正常维修和养护下,具有足够的耐久性;④在偶然事件(如地震、爆炸、龙卷风等)发生时及发生后,能够保持必要的整体稳定性[1]。
在上述四项中,第①、④项是指结构的安全性,第②项是指结构的适用性,第③项是指结构的耐久性。
所以结构可靠性的概念,应该包括三个方面:安全性、适用性及耐久性。
这三者是相互联系、相互影响的。
结构的可靠性可用可靠度指标β来衡量,β越大,就表示结构越可靠(即可靠度越大)。
1.2可靠度的不确定性因为结构在设计、施工和使用过程中常常会遇到各种不确定的因素影响,导致其在安全、适用及耐久上存在不确定性,这些不确定性又表现为以下几个方面:(1)随机性事物的条件和结果之间没有必然的因果联系,导致结果出现与否的不确定,无法根据现在状况推测未来的发展趋势。
(2)模糊性对于事物的分类界限不是很清晰,很难明确地划分到属于哪个类别。
(3)不完善性人们对世界知识无法做到完全掌握,总有未能探知的领域,对熟悉的领域也有未能完全掌握的知识,所以对某一单一物体无法做到完全的分析。
2.可靠度理论对结构设计的指导作用可靠度理论在结构上强调三个正常:正常设计、正常施工和正常使用[2]。
而其中最基本的是要保证正常设计,以确保结构的安全和使用功能。
2.1结构设计的安全性结构的安全度是结构存在的首要前提,在设计时,要按照最不利条件设计,保证结构在日常使用和突发事件时能做到“小震(众值烈度)不坏、中震(基本烈度)可修、大震不倒”。
具体的设计分两阶段,首先是按小震进行计算,使结构处于弹性阶段以保证不坏,然后进行构造设计以保证大震不倒[3]。
建筑结构安全与可靠性分析
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建筑结构安全与可靠性分析第一章:引言建筑结构安全与可靠性分析是研究建筑结构在各种外部条件下是否能够达到设计要求的一门学科。
在建筑工程中,结构安全和可靠性是至关重要的,因为如果结构不安全或不可靠,将直接影响到建筑物的使用寿命、使用效果和使用安全。
因此,对建筑结构进行安全和可靠性分析是非常必要的。
第二章:建筑结构安全2.1 建筑结构安全的定义建筑结构安全是指建筑结构在正常使用和极限状态下,不发生破坏、形变或损坏的能力。
建筑结构安全分析主要针对建筑结构受到的静、动及温度等内外力的影响,通过分析结构在受力过程中的应变、位移和应力等参数,来评估结构的安全性。
2.2 建筑结构安全分析的内容(1)受力分析建筑结构在使用过程中受到多方面的力,包括自重、建筑物荷载、风荷载、地震荷载、温度变化荷载等。
安全分析需要对各种荷载的特性进行分析,并计算各荷载产生的最大作用效果。
(2)结构稳定分析建筑结构稳定是指结构在受力情况下,不发生整体失稳的能力。
建筑结构的失稳可能导致整个建筑出现塌陷等严重后果。
安全分析需要对结构的整体稳定性进行分析,以确保结构的整体稳定性。
(3)结构刚度分析建筑结构刚度是指结构在受力情况下,不发生弯曲和扭转的能力。
结构的刚度对结构变形、振动、疲劳寿命等方面均有重要影响。
安全分析需要对结构的刚度进行分析,以确保结构的刚度足够。
2.3 建筑结构安全分析方法(1)力学方法在结构安全分析中,运用力学原理和公式,通过对受力分析、稳定分析和刚度分析来判断结构是否安全。
力学方法是最常用的建筑结构安全分析方法。
(2)有限元方法有限元方法是利用数学模型和计算机技术,对建筑结构进行安全分析的一种方法,具有高精度、准确性和适用性等优点。
该方法可以对结构进行各种荷载的整体分析,得出结构的变形、应力和位移等参数。
(3)试验方法试验方法是通过对建筑结构进行大型实验来检验结构的安全性和可靠性。
试验方法可以检验结构在实际应用中受到的荷载情况和环境变化,判断结构的实际受力情况。
关于建筑结构可靠性鉴定分析及抗震鉴定的探讨
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关于建筑结构可靠性鉴定分析及抗震鉴定的探讨摘要:随着新型城镇化的快速发展,城乡建筑物逐渐增多,在房屋建设过程中,建筑结构可靠性鉴定与抗震鉴定是建筑质量安全的重要保障。
近年来,自然灾害不断增多,地震、洪水等严重威胁着人们的生命财产安全,这也让人们对意识到建筑质量的重要性。
对此,本文以建筑结构可靠性鉴定分析及抗震鉴定为主题,在可靠性鉴定与抗震鉴定概述的基础上,重点分析建筑结构可靠性的影响因素,最终提出建筑结构可靠性鉴定及抗震鉴定方法。
关键词:建筑结构;可靠性;抗震性;概述;因素;方法一、建筑结构可靠性鉴定及抗震性鉴定概述1.建筑结构可靠性建筑结构可靠性其实主要是从建筑质量层面对建筑合格状态予以分析,可靠性鉴定主要是指通过科学、合理的手段、方法对建筑施工质量予以评比,以此确保建筑结构符合规定要求,其目的是确保建筑结构达标,避免由于质量问题引发安全事故,更好保障公众的生命财产安全。
结构可靠性鉴定属于技术鉴定范畴,在建筑行业快速发展的同时,建筑结构备受重视,因为这关系着建筑的使用安全和抗震问题。
2.建筑结构抗震鉴定自然灾害是难以有效预测的,尤其是地震,发生时间短、危害大,严重威胁着人们的生命财产安全,而在灾难发生时,建筑结构质量直接影响着使用人的命运。
建筑结构越合理,抗震能力越强,可以为人们提供更多的逃生时间,所以,抗震鉴定是建筑的主要评估标准之一。
为了降低地震危害,在建筑施工过程中要做好抗震鉴定工作,提高房屋的抗震性能。
通过抗震界定,能够了解房屋的建筑结构质量,并为建筑抗震减灾能力的提升提供参考依据。
一般来讲,抗震鉴定过程中,主要通过抗震验算、房屋构造等方面予以分析。
建筑结构抗震鉴定理论体系相对完善,在建筑结构抗震鉴定当中,通常需要从这些方面入手予以实施:第一,收集建筑项目材料,了解设计、施工、竣工等数据信息;第二,在质量检测的基础上,对房屋的建筑结构特征予以分析并做好承重结构的有效分析;第三,根据建筑结构特征确定房屋的抗震要求,并结合力学做好建筑结构承载能力的核算;第四,在建筑结构抗震能力综合评估的基础上,做好抗震防护工作,根据建筑与抗震标准进行适当的加固,以此实现房屋抗震水平的提升。
浅谈建筑结构设计的可靠度
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、
致。
我 国 的前 《 筑 结构 设 计 统 一 标准 》 建 G J 8 8 ,按照校准法 来分析原有 规范 的安 B 6— 4 全度 水平 ,同时确 定新规 范的安全度 水平 。 采 用 可 靠度 方 法 设计 时 ,必 须选 定 新 的 目 标 可 靠 指 标 , 这 个 指 标 应 当 更 为 合 理 , 但 又 不 能偏 离 原 有规 范 太 远 。 《 一 标准 》 统 G J 8 8 实质 上是在总 体上继承我 国原有规 B 6— 4 范 的建筑结 构安全度 水准 。分析结果表 明, 原 规 范 的安 全 度 水平 在 总 体上 是 可 以接 受 的 ,但需对 …些过 高过 低 的情况 ,进行 适 当 调整 , 以便使 各种结 构构件达 到较一致 的可 靠度水平。 2 0 年 建设部推 出 了新 的 《 01 建筑 结构可 靠度 设计 统一标准 》G 5 0 8 2 0 ,此标准 B0 6— 0 1 借 鉴 最 新 版 国际 标 准 10 3 4 《 构 可 靠 度 总 S2 9 结 原则 》,给 出了不 同类 型建筑 结构的设 计使 用 年 限 ; 在 承 载 能 力 极 限 状 态 的 设 计 表 达 式 中 ,对 于荷载 效应的基 本组合 ,增加 了永久 荷载效应 起控制 作用 时的组合 式;对楼 面活 荷 载 、风 荷 载 、 雪 荷 载 标 准 值 的 取 值 原 则 和 结构构件 的可靠 指标 以及结构 重要性系 数做 了 调 整 : 首 次 对 构 件 正 常 使 用 极 限状 态 下 的 还 可靠 度 做 出 了规 定 。 新的 《 建筑结 构可靠度 设计统 一标准 》 对原来 的 《 统一 标准》做 了 比较 大的修 正, 但是 在 现 行结 构 设 计方 法 上 还 是存 在 着 不 足,主要表现在 以下几个 方面。 1 、对设 计使 用 年限 仅考 虑 了特 定的 几 种 情 况 ,如 5 年 和 1 0 ,不 能 全 面 反 映不 同 O 0年 建筑 物 对 不 同 设 计 使 用 年 限 的 需 要 。 并 且 在 G 508 2 0 中,设计使用年 限的变化是通 B 06 —0 1
结构的可靠度的名词解释

结构的可靠度的名词解释结构的可靠度是指事物本身所具有的稳定性和持久性。
无论是物理上的建筑结构,还是抽象概念的组织结构,可靠度都是衡量其质量和可持续性的重要标准。
一、物理结构的可靠度在物理领域,结构的可靠度常常被用来评估建筑物、桥梁、机器设备、交通工具等的稳定性和耐久性。
一个可靠的物理结构应该能够经受住各种外部压力和力量,例如重力、震动、风力、水压等,并且能长时间保持其功能和特性。
可靠度通常是通过各种工程测试、实验和数学模型来评估的。
在建筑工程中,设计师必须考虑使用何种材料、何种结构形式以及采用何种技术,来确保建筑物的可靠度。
例如,在地震多发地区,建筑师通常会利用专门的设计和材料来增强建筑物的结构,以提高其抗震能力。
另外,使用高质量的材料、经过严格检测和认证的产品,以及符合规范和标准的施工工艺,也是确保结构可靠度的重要因素。
二、组织结构的可靠度除了物理结构外,组织结构的可靠度也是一种重要的考量因素。
无论是政府机构、企业组织,还是社会团体和学术机构,都需要建立稳定和可靠的组织结构,以确保其正常运转和持续发展。
在组织管理中,可靠度通常涉及以下几个方面:领导层的稳定性和能力、员工的组织纪律和责任心、信息沟通和决策机制的有效性等。
一个可靠的组织结构应该能够在不同环境和条件下,灵活适应变化并保持稳定性。
为实现这一目标,组织需要建立明确的目标和使命,良好的内部协作和沟通机制,以及有效的业绩评估和激励机制。
另外,在面对外部压力和挑战时,组织结构的可靠度也体现在其危机应对能力上。
一个可靠的组织应该具备快速应对变化、迅速做出决策的能力,并且能够动员和组织全体成员共同应对挑战。
三、衡量结构的可靠度对于物理结构和组织结构的可靠度,科学和工程领域常常使用各种定量的指标和方法来进行评估和衡量。
例如,对于物理结构,常见的评估指标包括承载力、寿命、疲劳性、稳定性等。
而对于组织结构,评估指标可能涉及人力资源的稳定度、组织的流动性、危机管理能力、员工满意度等。
对可靠度(性)定义的认识
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对可靠性(度)定义的认识可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定的功能的能力。
通过阅读可靠性方面的论文,有了对工程结构可靠性认识的初步了解,下面总结一下学到的知识。
作者表示近几年来,随着可靠性的基本概念提出,随着人们对工程中各种不确定性的发展建立和逐步完善,结构可靠性理论已经有了长足的发展。
工程实践表明,目前工程结构可靠性理论比较合理的考虑了工程结构中存在的随机性,并且把它表达成了工程技术人员容易接受的分项系数形式,在工程结构设计中有非常重要的地位。
因此,结构可靠性的分析方法及在实际工程中的应用对保证工程结构安全性与经济性具有重要意义。
工程结构的可靠性是指在规定时间和条件下,工程结构具有满足预期的安全性、实用性和耐久性等功能的能力。
因为影响可靠度的各种因素存在着不定性,例如载荷、材料性能等的变异,计算模型的不完善,制作质量的差异等,而且这些因素都是随机的因而工程结构完成预定功能的能力只能用概率来度量。
结构能够完成预定功能的概率,就叫做可靠概率。
工程结构设计的最终目的就是力求最佳的经济效益,同时将失效概率限制在人们实践所能接受的适当程度上。
失效概率越小,可靠度越大。
所以我们容易得出失效概率与有效概率和为1,把可靠指标作为度量结构可靠性的一个指标。
从结构安全性、耐久性、结构重要性系数以及结构分析方法等方面进行分析关于工程结构可靠性设计的内容。
1)结构的可靠度与结构的使用年限有关,提出了结构的可靠性设计使用年限为基点代替98规范中以设计基准期为基准点的概念。
2)增加了永久载荷效应控制的设计表达式。
提高了永久载荷为主的结构构件的可靠性指标。
3)增加了结构构件正常使用极限状态的可靠性指标。
按照可靠性程度去0~1.5,促进了房屋使用性能的改善。
4)考虑不同投资主体对建筑结构可靠度要求不同,对设计使用年限为5年,100年及以上的结构构件,结构重要性系数分别取不应小于0,9 1,1。
5)对永久载荷系数考虑对结构构件承受能力起有利和不利作用,并考虑其改变对经济指标不至波动过大和应用方便。
建筑结构设计的可靠性分析
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建筑结构设计的可靠性分析建筑结构设计的可靠性分析是一个重要的课题,涉及工程领域的安全性和可靠性。
在建筑设计中,结构的可靠性是指建筑结构在设计寿命内能够满足使用要求和抵抗各种荷载、环境和事故影响的能力。
为确保建筑的安全性,设计师需要对结构进行可靠性分析,以减少可能的风险和损失。
首先,建筑结构设计的可靠性分析需要考虑各种荷载情况。
荷载是指施加在结构上的力量,如重力、风力、地震力等。
在设计过程中,设计师需要根据建筑的用途和所在地的环境特点,准确预估各种荷载的大小和方向,并将其考虑进结构设计中。
通过可靠性分析,设计师可以评估结构在不同荷载作用下的变形和应力情况,以确保结构的稳定性和安全性。
其次,可靠性分析还需要考虑材料的可靠性。
建筑结构设计通常涉及多种材料,如混凝土、钢材等。
每种材料都有其自身的特性和强度。
设计师需要详细了解材料的性能参数和强度特性,并根据这些信息进行可靠性分析。
通过确定材料的安全系数和强度等级,设计师可以在结构设计中合理选择材料,并确保结构的可靠性。
另外,设计师还需要考虑结构的灵敏度分析。
灵敏度分析是指在设计过程中,对结构模型中的参数进行变化,观察这些参数变化对结构可靠性的影响程度。
通过灵敏度分析,设计师可以找到结构中最重要的参数,进而针对这些参数进行优化和加固,提高结构的可靠性。
除了上述几点,可靠性分析还需要考虑结构的耐久性。
建筑结构需要经受长期风吹日晒、雨水腐蚀等自然环境的影响,因此在可靠性分析中需要考虑结构的耐久性。
设计师需要选择适当的防护措施和材料,并将其考虑进结构设计之中,以提高结构的耐久性和使用寿命。
至于如何进行可靠性分析,目前有多种方法可供设计师选择。
常用的方法包括统计方法、经验公式、有限元分析等。
根据具体情况,设计师可以选择合适的方法进行可靠性分析,并在设计过程中不断进行验证和修正。
这样可以保证结构设计的准确性和可靠性。
总之,建筑结构设计的可靠性分析是确保建筑安全性和可靠性的重要一环。
建筑结构可靠度
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建筑结构可靠度建筑结构的可靠度是指建筑物在设计寿命内满足建筑物设计使用目标和运行指标的能力。
在现代社会中,建筑结构的可靠性对人们的生活和财产安全至关重要。
因此,建筑结构的可靠度不仅是建筑设计的重要指标,也是社会发展和人民生活质量提高的保障。
一、可靠度的定义和意义可靠度是一个物理系统持续正常工作所必需的特性,它是指在一定环境条件下,系统在给定期间内完成特定任务的概率。
对于建筑结构来说,可靠度即指建筑物在考虑各种不确定性因素的综合作用下,实际使用寿命内不发生结构失效的概率。
建筑结构的可靠度不仅决定了建筑物是否能够安全和持久地使用,还影响到建筑物的使用价值、抗灾能力和维护成本。
若建筑结构可靠度较高,能够有效地抵御自然灾害和外部冲击,从而减少了人员伤亡和财产损失;同时,结构可靠度高的建筑物在使用寿命内不需要频繁进行维修和加固,减少了维护成本和对环境的不良影响。
二、影响建筑结构可靠度的因素1. 材料选择与设计建筑材料的性能直接影响到结构的可靠度。
选择高强度、耐久性好、具有抗震和抗风能力的优质材料能够大幅度提高建筑结构的可靠性。
同时,合理的结构设计也是确保建筑结构可靠度的重要因素。
通过合理布置和设计结构部件,使得结构在受力时能够较好地分担荷载,避免结构破坏。
2. 施工质量控制良好的施工质量是确保建筑结构可靠度的重要前提。
建筑施工过程中,需要确保合理的施工工艺和规范的施工流程,防止存在施工质量问题,如材料配比不当、施工工艺不合理等。
同时,完善的质量控制体系和有效的监理手段也是确保施工质量的重要手段。
3. 自然环境和外部载荷自然环境和外部载荷是影响建筑结构可靠度的重要因素之一。
地震、风灾、洪水等自然灾害可能对建筑物造成巨大的破坏,给人们的生命和财产带来巨大威胁。
因此,在设计建筑结构时,需要充分考虑周围环境的特点和外部载荷的大小,采取相应的防护措施,确保结构的安全。
4. 日常维护和保养日常维护和保养对于延长建筑结构的使用寿命和提高可靠度至关重要。
结构可靠度定义中所提到的房屋结构
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结构可靠度定义中所提到的房屋结构房屋结构的可靠度是指房屋在各种外力作用下保持稳定和安全的能力。
一个具有良好可靠度的房屋结构应能够承受自身荷载、附加荷载以及外界环境因素的影响,保证房屋不发生倒塌、变形或损坏。
房屋结构的可靠度与设计、施工和材料选用密切相关。
首先,设计阶段要进行详细的结构分析和计算,考虑各种荷载的作用,确保结构在不同工况下都能保持稳定。
设计师要根据具体情况确定合适的结构形式和尺寸,以及使用适当的材料。
施工过程中,应按照设计图纸和规范要求进行施工,确保结构的准确度和一致性。
合格的施工人员要有丰富的经验和专业知识,能够正确操作施工设备和使用施工材料,确保结构的质量。
此外,施工过程中的质量控制和监督也是确保房屋结构可靠度的重要环节。
材料的选用对房屋结构的可靠度起着关键作用。
常见的结构材料主要包括钢筋混凝土、钢结构和木结构等。
钢筋混凝土具有较高的强度和耐久性,能够满足大部分建筑结构的需求。
钢结构具有高强度、轻质化和可塑性好的特点,适用于大跨度和高层建筑。
木结构具有良好的隔热性和防震性能,适用于低层和中小跨度建筑。
除了设计、施工和材料选用外,房屋结构的可靠度还与使用和维护密切相关。
房屋的使用过程中,要合理分配荷载,避免超载;定期进行房屋结构的检查和维护,及时修复或更换损坏的构件,防止结构的进一步损坏。
地震和风灾等自然灾害也是考验房屋结构可靠度的重要因素。
特别是在地震带和台风频发地区,房屋的结构设计和施工要更加注重可靠性,采用抗震和防风的措施,以确保房屋在灾害发生时能够抵御外力的作用。
房屋结构的可靠度是保证房屋安全和稳定的基础。
通过科学的设计、规范的施工、合理的材料选用以及正确的使用和维护,可以保证房屋结构的可靠度。
在建设和使用过程中,各个环节都要严格按照相关规范和标准进行,确保房屋具有良好的结构可靠度,为人们提供一个安全舒适的居住和工作环境。
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对建筑结构可靠度的认识工程结构设计的主要目的在于用最经济的的途径实现最理想的结构功能目标,做到两者的平衡协调。
然而,作为对于结构来说是一个安全成都衡量的可靠度来说不能设置得过高,因为这样不经济,但是也不能设置得过低,因为对人身安全没有保障。
这就引出了一个叫做可靠度理论的问题,这个理论最早在国外提出,直到20世纪80年代结构可靠度理论的应用才在国内开展。
我国标准《建筑结构设计统一标准》采用以概率论为基础的极限状态设计方法,设计表达式采用分项系数表达式。
可靠度大小用是用概率p f来度量,而可靠指标ß与失效概率在数值上对应,ß越大p f越小,此时结构的可靠度越大。
标准规范规定在安全等级为一、二、三级时,延性破坏ß为3.7、3.2、2.7;脆性破坏为4.2、3.7、3.2。
对于现阶段国内结构可靠度的研究以及一些相关规定,众说纷纭,下面我谈谈个人的一些看法。
1、目前工程结构可靠度的研究现状1.1现存的结构的可靠性评估和维修决策问题对正在使用的建筑结构的可靠性评估与维修决策已成为建筑结构学的一个边缘学科。
它不仅涉及结构力学、弹性力学断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论,而且与施工技术、检测手段和建筑物的维修使用情况等有密切的关系[1]。
对已有结构可靠度的评估采用的方法属于实用分析法,是在传统经验方法的基础上,结合现代检测手段和计算技术的一种评估方法。
目前,对已有结构的可靠度分析方法,是以当时实测的结构材料强度和构件截面尺寸为依据的,没有考虑腐蚀环境中材料性能的变化。
同时,如何根据已有结构本身材料性能的实测结果,来推断该结构的抗力随时间的变化而变化的规律,进而计算该结构继续使用期内的可靠度或评估该结构的使用寿命,是已有结构可靠度研究的一项重要内容。
随着使用年限的增长,混凝土的老化问题日益突出。
对于耐久性不足或老化的结构,存在一个最佳维修决策的问题。
在目前的研究中,有些内容过于理论化,与实际工程问题相差较远。
另外,对处于不同环境下建筑物使用寿命的安全性评估问题,在结构设计的工作寿命期如何通过正常使用和必要的维护保证结构应有的可靠度,超过正常使用年限后如何安全地继续服役等都应该是可靠度研究的重要方面。
1.2腐蚀环境下结构可靠度的分析对于钢筋混凝土结构,其常见的腐蚀失效模式为:混凝土的碳化作用引起钢筋腐蚀、氯离子侵蚀引起钢筋局部腐蚀、硫酸盐或硫酸溶液对混凝土的腐蚀破坏。
对腐蚀环境中混凝土结构的可靠度分析,目前国内外的研究多数集中在氯离子侵蚀环境中钢筋混凝土结构可靠度的变化,对硫酸盐腐蚀地下混凝土结构使混凝土体积膨胀,从而使其瓦解方面的研究还不是很多。
在现今的这些研究中,有的并未考虑结构设计参数对混凝土中钢筋腐蚀起始时间和钢筋锈蚀速度的影响,有的虽做了考虑,但并没有考虑二者之间的相关性[2]。
因此,结果不尽合理。
1.3基于时变抗力的结构可靠度分析结构在进入老化期后,抗力随时间不断衰减。
因此结构的可靠度分析必须考虑抗力随时间变化的情况。
文献[1]对这一问题进行了详细地分析。
许多学者也做了很多的工作,主要有多维积分的拉普拉斯渐进法、蒙特卡洛法、随机过程的上跨阈理论等。
但是这些方法不仅在工程应用中比较困难,计算过程复杂,而且当考虑抗力随时间变化,结构可靠度的分析方法应与现行结构可靠度设计统一标准采用的可靠度分析方法有较好的协调性时,上述方法都不具备这样的特点[3]。
1.4结构疲劳可靠度分析结构疲劳可靠度的分析包括结构或结构材料的疲劳性能、反复荷载的统计技术、疲劳累积损伤准则和可靠度分析方法等几个方面。
混凝土结构疲劳问题的研究要比钢结构的相应研究晚一些,但是其发展速度较快,并且已经成为系统的分析计算理论。
随着计算机技术的提高,重大工程和特殊建筑结构的疲劳可靠度设计得到了发展。
通过计算机,可以测试结构构件荷载效应谱和进行统计分析。
同时,在进行结构疲劳可靠度设计时,为了求得结构构件关键部位材料的应力谱,需要了解材料在变幅重复应力下的变形性能,为此应该加强对结构材料疲劳性能和材料本构关系的研究[4]。
1.5结构模糊可靠度分析结构的模糊可靠度就是应用模糊概率分析研究结构的可靠度。
模糊性是由于边界的不清晰引起的。
它是工程实际设计中两种不确定性中的一个。
由于使用年限的增长,现有结构的安全性能越来越低。
因此对结构随机模糊性的研究,对现有结构可靠度的评估具有重要的现实意义。
1.6结构动力可靠度分析结构动力可靠度的研究包括抗风结构可靠度的分析和抗震结构可靠度的研究。
对抗风结构可靠度的研究,主要从安全度和舒适度来分析,其中安全度是重点。
抗风结构的动力可靠性是指结构在强风作用下的安全度。
强风作用下结构动力可靠度分析要涉及到风荷载的统计、结构动力特性的计算、结构静力及动力反应的统计、结构破坏的机理等, 每个方面都十分复杂,需要认真地研究。
1.7构抗震可靠度分析在加速度峰值、特征周期、持续时间相同的条件下,利用规范给出的同一目标反应谱,合成了29条人工地震波。
对于选定的结构计算模型,输入地震波进行时程分析,通过最大商法统计得出结构位移最大值的概率密度函数,进而推断结构的失效概率和可靠指标。
“强柱弱梁”、“强剪弱弯”是保证钢筋混凝土结构在地震作用下不发生整体倒塌的基本设计原则。
利用可靠度分析方法,研究了在现行规范的基本规定下,柱先于梁屈服和剪切破坏先于弯曲破坏的概率。
根据分析结果,提出对有关参数进行调整的建议。
2、结构可靠度水平设定的标准问题关于是否需要提高我国现有建筑结构可靠度的水平,首先要解决结构可靠度水平设定的标准问题。
把可靠度水平定得高些,等于减小失效概率,提高结构抵把可靠度水平设定到与先进国家同样的水平。
但是原有水平事实偏低,考虑到目前的实际情况和条件,我认为适当提高是合适的。
提高的做法,采取全面提高似操之过急,大幅度提高更不适宜。
因为全面提高涉及到一系列的调查、统计和分析工作,在未有较成熟的结果之前,依据不足,难以落墨。
大幅度提高,对物力财力要求过大:高的可靠度等于要求高的构件抗力,这将导致一系列的反应,构件截面增大,多耗材料,建筑物重量增加,导致较大的地震反应,基础工程量也增加等。
虽然换来更大的安全,但代价很高,可靠度与经济能力似不平衡。
因此,个人认为比较恰当的做法是:先作局部的调整,同时组织力量,为较全面调整提高工作进行调查研究。
其中局部调整方面,可以考虑如下一些内容:对比较明显的,已掌握的资料说明的确偏低的某些标准荷载予以一定的提高,如写字楼及一些公共建筑的楼面活载、风荷载等;适当提高某些活荷载的分项系数;对于一些变异性较大的材料,如混凝土等,适当提高材料的分项系数。
此外,对于一些特别重要的结构构件或工程项目,允许设计单位或业主适当提高其重要性系数。
3、关于设计质量和施工质量问题在讨论可靠度水平的同时,我认为必须提及与之有密切关系的另一个问题,就是设计质量和施工质量问题。
上文已经提及,目前由于设计错误,施工质量低劣,从而导致工程质量事故的情况并不鲜见,但这些都是人为的非正常情况,已经不属于可靠度水平控制的范畴,不过它却实实在在地存在并威胁安全,是可靠度问题的大敌。
我国现行可靠度水平已经偏低,如再让这些情况存在,安全确实难以保证。
因此,我认为当务之急是要抓好设计和施工质量,如制定严格的管理办法,提高设计和施工的素质,加强设计和施工监理等。
如果这方面解决了,那怕偏低的可靠度水平,对安全也有相应地保证;否则,纵使把可靠度提得很高,也起不了作用。
对建筑物来说,设定的可靠度较低,但设计和施工质量有保证;或者设定的可靠度很高,但设计和施工质量不保证,我宁愿选择前者。
4、建筑结构的抗震标准问题建筑结构的抗震标准的确也是值得探讨的问题。
我国目前的抗震设计原则是“小震(超越概率63%)不坏、中震(超越概率10%)可修、大震(超越概率2%~3%)不倒”。
具体设计分两阶段,首先是按小震进行计算,使结构处于弹性阶段以保证不坏,然后进行构造设计以保证大震不倒。
由此,在理论上说,当地震烈度超过小震,就有些构件进入塑性,经一定过程发展至损坏,此时结构处于非弹性工作状态;到中震时,相当一部分构件处于塑性发展阶段或已经损坏;随着地震烈度的再增加,破坏逐步加剧,直到大震,建筑物损坏非常严重,并且有较大的非弹性变形,但不倒塌。
小震(众值烈度)的超越概率为63%,一旦发生地震,烈度超过它的可能性还是比较大的;而中震(基本烈度)的超越概率为10%,烈度大于它的可能性就很小。
这就是说,建筑物遭受的地震,其烈度大多数在中震烈度以下。
根据上段所述,此时建筑物大概处于较轻或中等损坏状态,经过修理(要付出经济代价)是可以使用的。
当然,与此同时,人员可能受到一定的伤害;建筑物内的设施也会遭到一定的破坏,至于是否可修,就要看是什么样的设施,不能一概而论。
上面所述就是在我国抗震设计原则下,一旦遭受地震时可能出现的情况。
个人认为,这个标准基本是合理和符合我国国情的。
把抗震标准提高,发生地震时可以减少经济损失和人员伤亡这是显然的,提得越高越是如此。
但我们应该考虑两个问题:其一,威协建筑物安全的地震发生的机率是较低的,而较大地震的重现期往往超过建筑物的设计寿命。
因此,抗震标准与风险率是紧密联系的,标准越高风险率就越低,反之则正好相反。
我们要在这两者之间权衡决定;其二,标准越高建筑造价(结构部分)就越高。
目前按小震进行设计,在设防烈度为7度且基本风压较小以及设防烈度大于7度的地区,构件的强度基本上是地震作用控制的。
假如把设防烈度提高一度或按基本烈度进行弹性设计,由地震作用造成的构件内力,前者将增加至2倍而后者增加至约3倍,这不仅仅是钢筋而且构件截面都要增加。
由于刚度的需要,大量构件截面也要加大,从而引起其他相关部分的加强。
这些都要付出相当的经济代价。
我们也要在这两者之间取得平衡。
综上所述,抗震标准与国家经济实力和风险率有关,既要考虑国家经济负担,又要考虑地震发生的机率,还要考虑财产的损失和人民的安全,带有很强的政策性,需要由有关部门慎重考虑决定。
建筑抗震能力除与抗震标准有关外,也与设计和施工质量有密切关系,而抗震设计中概念设计是首要的。
我国国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 11-89)中列出了一系列抗震设计的基本要求,就是概念设计很好的依据。
可是目前不少设计人员对抗震概念设计的观念比较淡薄,没能把握好从抗震原则方面来保证建筑物的抗震能力。
在这样的情况下,纵使通过提高抗震标准使各个构件的抗震能力很高,对建筑总体的抗震效果也不会有很大的帮助。
有抗震要求的细部构造一般比较复杂,要是在施工中马虎对待,达不到质量标准,也会大大的削弱建筑的抗震能力。
因此,抓好抗震设计和施工质量也是目前首先要解决的问题。
只有在这样的基础上去提高抗震标准才有意义。