火災(zāi)后鋼筋混凝土構(gòu)件的可靠性分析.pdf

1、受火后鋼筋混凝土構(gòu)件的力學性能復(fù)雜，例如，鋼筋和混凝土材料強度和彈性模量等力學性能的衰減、鋼筋與混凝土粘結(jié)強度的退化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承載力相應(yīng)降低，從而使其綜合抗力水平降低。因此，在正常使用荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的綜合抗力水平低于總體荷載效應(yīng)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性水平就不能滿足規(guī)范要求。 某些受火后鋼筋混凝土構(gòu)件經(jīng)修復(fù)加固可以繼續(xù)使用，在修復(fù)加固前要以一定的理論計算為基礎(chǔ)。所以對火災(zāi)受損鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行可靠性分析，能為火災(zāi)后鋼

2、筋混凝土結(jié)構(gòu)的破損評估、維修加固及壽命預(yù)估提供理論基礎(chǔ)，從而確定合理的維修加固方案、提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的綜合抗災(zāi)能力、降低維修費用等。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對目前國內(nèi)外火災(zāi)工程研究概況進行了系統(tǒng)分析和總結(jié)，同時還在以下各方面作了一些嘗試，主要內(nèi)容如下： 1．進一步完善受火后鋼筋混凝土構(gòu)件剩余承載力的計算方法，提高其計算精度。針對受火后構(gòu)件材料力學性能衰減和截面尺寸減小，分別給出分層法和等效截面縮減法對受火后鋼筋混凝土構(gòu)件剩余承載力計

3、算方法進行了初步的探討。給出受火后構(gòu)件抗力折減系數(shù)，為構(gòu)件在一定條件下的可靠性分析提供理論基礎(chǔ)。 2．討論了火災(zāi)后鋼筋混凝土構(gòu)件可靠性的影響因素。一方面考慮火災(zāi)過程中鋼筋混凝土構(gòu)件組成材料的鋼筋和混凝土的力學性能劣化導(dǎo)致構(gòu)件抗力的衰減；另一方面考慮將火災(zāi)作用過程中的鋼筋混凝土構(gòu)件受力改變等效成一種荷載—等效火災(zāi)荷載作用到結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，使組成極限狀態(tài)方程的荷載作用效應(yīng)增加。從不同影響因素的角度考慮，建立了不同的受火后鋼筋混凝土構(gòu)件的

4、功能函數(shù)，分析了火災(zāi)后構(gòu)件剩余抗力的統(tǒng)計特性。 3．引入時變可靠性理論，對長期使用后又遭受火災(zāi)作用的鋼筋混凝土構(gòu)件的可靠性進行了分析。即考慮了火災(zāi)前抗力隨時間的衰減，又考慮了火災(zāi)后高溫作用對結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力有所折減，同時又考慮了兩個過程抗力的相關(guān)性，進而推導(dǎo)出火災(zāi)前和火災(zāi)后抗力相關(guān)性的公式。算例分析表明，使用時間和高溫作用對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性都有一定的影響，將火災(zāi)前抗力隨時間變化的可靠性問題和火災(zāi)后抗力隨溫度折減的可靠性問題結(jié)合起來考

5、慮，同時引入 兩個過程相關(guān)性是符合實際的。 4．建立了四面受火后鋼筋混凝土軸心受壓柱的抗力模型和極限狀態(tài)方程。分析了受火時間、鋼筋和混凝土強度、配筋率、截面尺寸、長細比等不同影響參數(shù)對受火后鋼筋混凝土柱可靠性指標的影響。 5．給出受火后偏心受壓柱可靠性分析方法。在綜合考慮受火后偏壓柱的軸力和彎矩相關(guān)性和獨立性的情況下，對偏壓柱進行了可靠性分析，并將兩種情況下的可靠性分析結(jié)果進行了全面比較，揭示其差異性。比較