城鎮建筑鋼筋混凝土構件可靠度研究綜述

□杜祝遙

(陜西國防工業職業技術學院 陜西 西安 710300)

城鎮建筑鋼筋混凝土構件可靠度研究綜述

□杜祝遙

(陜西國防工業職業技術學院 陜西 西安 710300)

鋼筋混凝土構件中的梁式構件在結構體系中占有重要的地位，在實際工程中，梁式構件的結構性能會受眾多因素的影響而減弱，嚴重時會造成巨大的人員傷亡和經濟損失。結構可靠度設計中，基于正常使用極限狀態下的可靠度研究，由于涉及到較多的隨機變量，計算難度較大且模型較為復雜，所以對于這一方面的研究仍是值得深入探索的重要課題[1]。本文對鋼筋混凝土構件可靠度研究中國內外現狀以及發展趨勢進行綜述。

鋼筋混凝土；可靠度；現狀；趨勢

我國可靠度設計的標準規范中計算結構或構件可靠度的一次二階矩方法[2]，是國內專家學者第一次針對規范有關在正常使用極限狀態驗算的要求進行的較為系統完整的可靠度研究成果。在正常使用極限狀態下，結構或構件無需進行大修即可完成預定工作性能所需的時間稱之為設計使用年限[3]。

1 研究現狀

目前，對于結構或構件可靠度的研究大多是以概率論與數理統計理論為基礎的理論分析及計算方法。國際上對于結構可靠性的研究發展迅速，然而對于梁式受彎構件的可靠度，還主要是在承載能力極限狀態下的研究，但是基于正常使用極限狀態下的研究卻很少。

貢金鑫，趙國藩研究了鋼筋混凝土結構受大氣環境影響的可靠度計算方法，并得到構件受混凝土強度等級、保護層厚度變化影響的可靠指標。結果表明，在相對惡劣的自然環境下，結構可靠性受混凝土保護層厚度和混凝土強度的影響較大。

焦美菊，孫利民推導出鋼筋混凝土橋梁受最大裂縫寬度影響的正常使用極限狀態功能函數。并對最大裂縫寬度可靠指標的敏感性進行分析，由計算結果表明，可靠指標受車輛荷載與恒載比值的影響較大。但文中并未考慮其他荷載因素如風荷載等對可靠指標的影響。

Fangopol D M,Lin K Y等提出了帶有損傷的鋼筋混凝土橋梁的可靠度設計方法，但未考慮環境條件對可靠指標的影響。

Jin Cheng將人工神經網絡、一階可靠度方法和重要抽樣法相結合推導出極限狀態方程的顯示函數，結合算例，得出既有預應力鋼筋混凝土橋梁結構的可靠指標，結果表明，此方法極大提高了可靠指標的計算效率和精度。

孫威，黃炎生等采用改進響應面法，結合Pushover靜力推覆分析，計算得到四層鋼筋混凝土結構的體系可靠度。但該方法受到軟件計算精度及空間效應的局限性。

李慧樂，夏禾提出了基于車橋耦合系統隨機振動分析的鐵路鋼橋疲勞可靠度評估方法，并以下承式鋼桁梁橋為例計算分析。但并未考慮外部激勵如風荷載、列車在曲線橋運行時的離心力荷載等。

袁健，易偉建基于大量試驗研究了簡支梁在集中荷載與均布荷載作用下受剪承載力的可靠指標，并對比現行規范對比，提出對規范更新數據、校準公式等建議。

聶建國，王宇航根據腹板洞口的邊界條件，采用折減剛度法，推導出開洞組合梁跨中附加撓度計算公式，結果表明，計算公式所得結果與實測數值較為一致。在不同荷載工況下，通過數值計算回歸出剛度折減系數簡化公式，但該公式具有一定的局限性。

2 發展趨勢

隨著可靠度理論與計算方法研究的不斷發展，基于正常使用極限狀態下的鋼筋混凝土結構及鋼-混凝土組合結構的可靠度研究勢必會成為未來研究的熱點。從上世紀改革開放后，我國開始大力加強對民用、工業、農業及其他土工結構的建設。分析老化結構在服役期間的可靠性時，除需考慮抗力衰減模型的影響，更重要的是需要對其進行必要系統性評估，以此來確定剩余使用壽命。

結束語

結構可靠度設計中，基于正常使用極限狀態下的可靠度研究，由于涉及到較多的隨機變量，計算難度較大且模型較為復雜，所以對于這一方面的研究仍是值得深入探索的重要課題。目前，正常使用極限狀態下的鋼筋混凝土梁式構件及組合梁構件的可靠度，以及隨機變量對可靠指標的靈敏度的研究還較少。因此，本文對鋼筋混凝土構件可靠度研究中國內外現狀以及發展趨勢進行綜述。

[1]貢金鑫,仲偉秋,趙國藩.工程結構可靠性基本理論的發展與應用(1)[J].建筑結構學報,2002,04：2-9.

[2]GB50153-2008,工程結構可靠性設計統一標準[S].北京：中國建筑工業出版社,2008.

1004-7026（2017）19-0135-01

TU37

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.19.086