8.1.3.1 民用RC构件的可靠指标计算结论分析
上述分析表明,计算民用RC结构构件的可靠指标随n=R/(γ0S)值的减小而降低,即使是在相同的后续使用期和相同的ρ=Qk/Gk情况下,而且降低明显,如30年的后续使用期,当ρ=0.5时,由n=1.10的3.427降为n=0.85的1.400。因此,按民用结构构件的鉴定标准规定的RC构件的承载能力等级越低(即n值越小)[188],其对应的计算可靠指标β的值就越小,这是与普遍规律相符合的。另外,相同的n值(即构件的抗力与作用效应比值相同),后续使用年限越长,其可靠指标也越来越低,这与使用年限越长(相对来说其继续服役的基准期也越大),其可变荷载的变异性越大有关。
考虑构件的抗力衰减之后,计算的可靠指标β值普遍下降的幅度很大。如表8.3中的考虑30年的继续服役使用期后,当ρ=0.5时,其鉴定标准[188]中混凝土结构构件承载能力各个等级所对应的可靠指标β的值均下降了1.00左右,相当于在设计标准[35,36]规定的安全等级中降低了两个等级。当ρ=0.5时,考虑继续使用20年时(设计使用期和基准期为50年),从表8.3中得知,鉴定标准[188]规定的大多数au级的构件[在计算中考虑了n=R/(γ0S)为1.00]已经不能达到设计标准[36]规定的二级延性构件[β]=3.20的安全指标要求。
表8.3 ρ=0.5时不同使用年限的办公楼RC构件的计算可靠指标
8.1.3.2 民用RC构件的鉴定等级与计算的β关系分析
对上述规律性的分析,可以进一步讨论在定性评定安全等级时,根据检测数据计算民用RC结构构件可靠指标进行构件的安全等级分级的问题。
上述讨论是在设计基准期和设计使用期都是50年的情况下进行的,计算的构件可靠指标是指民用结构的RC构件。在考虑抗力衰减的情况下的民用RC结构构件,如果继续服役使用期为30年,对不同的ρ=Qk/Gk(常用的5个)、按鉴定标准[188]的评定等级au、bu、cu和du级(即n按鉴定标准中规定的取值[188]),分别进行计算可靠指标,取其平均值,可得出要求的可靠指标β的值,其结论列于表8.4。
图8.1 不同后续使用年限和n值的办公楼RC构件的计算β
从表8.4可知,考虑抗力衰减之后,按照鉴定标准要求的可靠指标β值远低于设计规范中要求的可靠指标[β]值。即对于现有RC结构构件,如根据检测数据再计算得出的可靠指标满足上表的要求时就可以确定其安全等级;另外,与设计规范[36]相比,鉴定要求的安全性(或安全可靠指标)是比较低的,这也是目前现有RC结构的实际鉴定中反映的按该标准一般都能满足安全要求的理论背景。(www.xing528.com)
表8.4 继续使用30年时RC结构构件的各等级要求的可靠指标
8.1.3.3 计算可靠指标与设计标准一致的鉴定等级设置标准
综合考虑上述的分析,按现行的鉴定标准[188],如果考虑继续使用30年,并考虑抗力衰减,经过计算和取平均值,得出鉴定时评定的等级与按照检测数据计算的可靠指标β值之间的对应关系,见表8.5。
表8.5 再使用30年的民用RC构件鉴定等级与要求的可靠指标关系
建立了上述对应关系之后,就可以将RC结构构件的可靠指标(在检测数据的基础上)的定量计算与鉴定时的分级评定结合起来,使分级定性评定有了量化的标准。如果继续使用的年限不是30年,也同样可以计算出要求的可靠指标值,在此不再讨论。
若按现行的设计规范[35,36]为标准,可知现行鉴定标准的要求就显得过低。为此,建议将现行的鉴定标准[188]的要求提高,以保证现有结构或构件在继续服役期间的安全性与设计构件的安全性一致。经过计算和与设计规范的要求比较,对于民用建筑结构的RC构件,建议在按承载能力进行定性的安全鉴定时采用的n=R/(γ0S)标准如表8.6所示。
表8.6 民用RC构件按承载能力进行等级评定时的要求
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