損傷情況下鋼筋混凝土結構的可靠度分析

王子暉++鄭夏

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

關鍵詞：損傷情況下 鋼筋混凝土結構 可靠度

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

20世紀90年代，前蘇聯專家提出了服役期間結構的負載分布和機構抗力的確定原則，同時認為對于服役期結構的可靠性評估應該考慮時間的影響因素；為服役期結構可靠性的評估提供了理論基礎。由于我國現代化建筑業起步較晚，所以對損傷情況下鋼筋混凝土結構的可靠度分析研究起步比國外晚，就目前情況下，關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構可靠度如何判定，如何計算表達做了以下歸納。

1 鋼筋混凝土結構損傷的形態對其性能的影響分析

從鋼筋混凝土建筑影響結構耐久性損傷的方面來分析，大致可以分為內部原因和外部原因。內部原因是指在結構施工過程中混凝土自身形成的一些缺陷。造成鋼筋混凝土結構性能劣化的外部原因多種多樣，例如混凝土保護層碳化后混凝土堿性降低，失去對鋼筋的保護力度，鋼筋容易發生鐵銹，生銹后引起鋼筋的力學性能下降。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生損失，鋼筋會在銹蝕處產生薄弱截面，鋼筋拉伸時會在最薄弱截面處產生相對集中的拉力導致提早拉壞，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，甚至會產生縫隙和出現裂痕等等。

2 損傷情況下鋼筋混凝土結構分析以及計算范例

損傷情況下，鋼筋混凝土結構分析范例，比如鋼筋混凝土門式框架結構損傷下可靠度分析。梁損傷下門式框架結構可靠度分析為：采納鋼筋混凝土門式框架的基本參數是柱子長度4 m，選用標號為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，選用標號為C35的混凝土，梁內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等缦卤?.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情況下框架結構的可靠度大小。直接MC法仍舊選擇10萬為抽樣總數。直接MC法和相應面法的計算結果如下表所示。

根據表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律。

總結，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構可靠度有了很大程度上的認知，在其基礎之上進行科學的判定，才是我們對此研究的真正目的，也是我們以此增強我國現代化建筑質量取勝的重要手段。

參考文獻

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

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

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

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

關鍵詞：損傷情況下 鋼筋混凝土結構 可靠度

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

20世紀90年代，前蘇聯專家提出了服役期間結構的負載分布和機構抗力的確定原則，同時認為對于服役期結構的可靠性評估應該考慮時間的影響因素；為服役期結構可靠性的評估提供了理論基礎。由于我國現代化建筑業起步較晚，所以對損傷情況下鋼筋混凝土結構的可靠度分析研究起步比國外晚，就目前情況下，關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構可靠度如何判定，如何計算表達做了以下歸納。

1 鋼筋混凝土結構損傷的形態對其性能的影響分析

從鋼筋混凝土建筑影響結構耐久性損傷的方面來分析，大致可以分為內部原因和外部原因。內部原因是指在結構施工過程中混凝土自身形成的一些缺陷。造成鋼筋混凝土結構性能劣化的外部原因多種多樣，例如混凝土保護層碳化后混凝土堿性降低，失去對鋼筋的保護力度，鋼筋容易發生鐵銹，生銹后引起鋼筋的力學性能下降。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生損失，鋼筋會在銹蝕處產生薄弱截面，鋼筋拉伸時會在最薄弱截面處產生相對集中的拉力導致提早拉壞，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，甚至會產生縫隙和出現裂痕等等。

2 損傷情況下鋼筋混凝土結構分析以及計算范例

損傷情況下，鋼筋混凝土結構分析范例，比如鋼筋混凝土門式框架結構損傷下可靠度分析。梁損傷下門式框架結構可靠度分析為：采納鋼筋混凝土門式框架的基本參數是柱子長度4 m，選用標號為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，選用標號為C35的混凝土，梁內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等缦卤?.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情況下框架結構的可靠度大小。直接MC法仍舊選擇10萬為抽樣總數。直接MC法和相應面法的計算結果如下表所示。

根據表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律。

總結，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構可靠度有了很大程度上的認知，在其基礎之上進行科學的判定，才是我們對此研究的真正目的，也是我們以此增強我國現代化建筑質量取勝的重要手段。

參考文獻

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

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

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

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

關鍵詞：損傷情況下 鋼筋混凝土結構 可靠度

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

20世紀90年代，前蘇聯專家提出了服役期間結構的負載分布和機構抗力的確定原則，同時認為對于服役期結構的可靠性評估應該考慮時間的影響因素；為服役期結構可靠性的評估提供了理論基礎。由于我國現代化建筑業起步較晚，所以對損傷情況下鋼筋混凝土結構的可靠度分析研究起步比國外晚，就目前情況下，關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構可靠度如何判定，如何計算表達做了以下歸納。

1 鋼筋混凝土結構損傷的形態對其性能的影響分析

從鋼筋混凝土建筑影響結構耐久性損傷的方面來分析，大致可以分為內部原因和外部原因。內部原因是指在結構施工過程中混凝土自身形成的一些缺陷。造成鋼筋混凝土結構性能劣化的外部原因多種多樣，例如混凝土保護層碳化后混凝土堿性降低，失去對鋼筋的保護力度，鋼筋容易發生鐵銹，生銹后引起鋼筋的力學性能下降。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生損失，鋼筋會在銹蝕處產生薄弱截面，鋼筋拉伸時會在最薄弱截面處產生相對集中的拉力導致提早拉壞，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，甚至會產生縫隙和出現裂痕等等。

2 損傷情況下鋼筋混凝土結構分析以及計算范例

損傷情況下，鋼筋混凝土結構分析范例，比如鋼筋混凝土門式框架結構損傷下可靠度分析。梁損傷下門式框架結構可靠度分析為：采納鋼筋混凝土門式框架的基本參數是柱子長度4 m，選用標號為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，選用標號為C35的混凝土，梁內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。基本參數如下表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情況下框架結構的可靠度大小。直接MC法仍舊選擇10萬為抽樣總數。直接MC法和相應面法的計算結果如下表所示。

根據表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律。

總結，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構可靠度有了很大程度上的認知，在其基礎之上進行科學的判定，才是我們對此研究的真正目的，也是我們以此增強我國現代化建筑質量取勝的重要手段。

參考文獻

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

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

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