可靠度理论及应用

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1、建筑物改造可靠度分析及结构可靠度理论的应用现状及发展趋势刘宏伟，吴胜兴，唐业清，韩宁旭（东北大学资源与土木学院李盼1101625）摘要：已冇建筑结构的可靠性鉴定及加同技术是综合性较强的研究领域，涉及多学科与较宽知识面，研究难度较大。但开展本课题研究具有广泛的市场应用前景和产业化转化途径。同吋简要叙述了结构可靠度设计理论的发展历史和结构设计方法的演变过程。对目前可靠度研究屮的抗力随时间变化的结构可靠度；腐蚀坏境下结构的叮靠度：己有结构的可靠度评估和最佳维修决策：结构动力可靠度方面等方面的研究现状加

2、以评述。提出了结构可靠度理论研究的发展趋势。可靠关键词：已有建筑;可靠性鉴定；加固;模糊评判法；层次分析法」结构工程;度；应用现状；发展趋势对已有建筑结构的维修加固改造业是二十一世纪最受欢迎的九大行业之一，受维修改造需求的驱动和现代化技术的发展，已有建筑结构的可靠性鉴定与加固改造技术作为一门新的学科正在逐渐形成并迅速发展。木文在研究近十年来结构可靠性鉴定与加固技术发展的基础上，结合多项工程鉴定加固工作实际，对已有建筑结构的可靠性鉴定和加固技术进行了系统的分析和理论探讨。研究主要内容有:1、概括论

3、述了国内外加固改造业的发展；简要介绍了结构可靠度理论发展和研究现状;介绍了L1有建筑结构可靠性鉴定和维修加固方法的发展；有针对性提出了现行建筑物鉴定、加固工作发展方向。2、简明扼耍地介绍了结构可靠性理论基本知识及用一次二阶矩分析计算结构构件可靠度计算方法；对已有建筑与拟建建筑的可靠性的不同之处进行了对比；分析了已冇结构的荷载、抗力问题;建立了已有建筑结构失效概率与可靠度指标间对应关系，简要给出了己冇结构口J靠性判定的基木计算原则和方法。⑴3、论述了已有建筑可靠性鉴定与拟建建筑设计区别，可靠性鉴定

4、屮结构力学分析和构件校核原则；系统介绍了现行国家可靠性鉴定标准屮评定体系和评定方法⑵；对现行鉴定体系的基木原则和适用性进行了分析，并结合工程鉴定实例说明结构安全性鉴定程序及具体方法。4、研究了模糊综合评判法及层次分析法基本理论；将模糊评估方法引入结构可靠性分析领域，并建立T结构可靠性评价的多级评价模型'[v，1o通过用层次分析法确定各层构件在结构体系屮的权重，建立了以结构构件权重系数评价结构安全性等级的评判模型。5、综合分析已有建筑结构加固设计的基本原则；以棍凝土结构加固为例，对加固结构中的新I

5、口材料共同工作问题进行了研究；对加大截面加固法、外包型钢加固法、粘贴纤维复合材料加固法、粘贴钢板加固法的加固机理、计算方法进行了介绍⑸。并结合加固工程实例，对粘贴纤维复合材料及粘贴钢板加固法的设计方法进行了分析。1、结构可靠性理论的发展研究己冇建筑结构可靠性鉴定是建筑物建成并投入使用后，根据对结构上的作用、结构抗力及其相互关系的实际调查，评估其实际的结构可靠性，使结构持续正常地满足各项预定功能。各国建筑结构设计规范均以结构可靠性理论为基础得到修订和完善，并在结构设计屮得到应用，已有建筑结构町靠性

6、鉴定同样以结构可靠性理论为基础。因而，已有建筑结构可靠性鉴定的发展有赖于结构可靠性理论的研究与发展。1.1结构可靠性理论无论是拟建结构还是己有结构，它们均应满足以下的功能要求：(1)在正常施工和正常使用吋，能承受可能岀现的各种作用；(2)在止常使用时貝有良好的工作性能(3)在正常维护下具有足够的耐久性育铉；(4')在设计规定的偶然事件发生吋及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。按照目前公认的定义，结构可靠性是指结构在规定时间内，规定条件下，完成预定功能的能力。“规定时间”指结构未來的目标使用期，在

7、结构设计中也称为设计使用年限，如:普通房屋和构筑物为50年16-71:“规定条件”一般指人类活动的限定条件，在拟建结构可靠度分析中，一般耍求结构能够得到正常设计、施工、使用和维护，不考虑人为过失的影响；“预定功能”指上述四项功能，其中第T)、(4)项为安全性要求，第(2)项为适用性要求，第(3)项为耐久性要求，因此通常也认为结构可靠性包括安全性、适用性、耐久性三个方面内容。工程结构要求具有一定的可靠性，是因为建筑结构在设计、施工、使用过程具有种种影响结构安全、适用、耐久的不确定性。这些不确定性大

8、致冇以下方面：(1)事物随机性。指事件发生条件不充分，使得在条件与事件之间不能岀现必然的因果关系，从而事件的出现与否表现出不确定性，这种不确定性称为事件随机性，研究事物随机性问题的数学方法主要冇概率论、数理统计和随机过程。(2)事物模糊性。事件本身的概念是模糊的，即一个对象是否符合这个概念难以确定，也是说一个集合到底包含哪些事件是模糊的，而非明确的。研究和处理模糊性的数学方法主要是1965年美国自动控制专家L.A.Zadeh教授创始的“模糊数学”(^101O(3)事物知识的不完善性。事物是由若干