城镇建筑钢筋混凝土构件可靠度研究综述

□杜祝遥

(陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安 710300)

城镇建筑钢筋混凝土构件可靠度研究综述

□杜祝遥

(陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安 710300)

钢筋混凝土构件中的梁式构件在结构体系中占有重要的地位，在实际工程中，梁式构件的结构性能会受众多因素的影响而减弱，严重时会造成巨大的人员伤亡和经济损失。结构可靠度设计中，基于正常使用极限状态下的可靠度研究，由于涉及到较多的随机变量，计算难度较大且模型较为复杂，所以对于这一方面的研究仍是值得深入探索的重要课题[1]。本文对钢筋混凝土构件可靠度研究中国内外现状以及发展趋势进行综述。

钢筋混凝土；可靠度；现状；趋势

我国可靠度设计的标准规范中计算结构或构件可靠度的一次二阶矩方法[2]，是国内专家学者第一次针对规范有关在正常使用极限状态验算的要求进行的较为系统完整的可靠度研究成果。在正常使用极限状态下，结构或构件无需进行大修即可完成预定工作性能所需的时间称之为设计使用年限[3]。

1 研究现状

目前，对于结构或构件可靠度的研究大多是以概率论与数理统计理论为基础的理论分析及计算方法。国际上对于结构可靠性的研究发展迅速，然而对于梁式受弯构件的可靠度，还主要是在承载能力极限状态下的研究，但是基于正常使用极限状态下的研究却很少。

贡金鑫，赵国藩研究了钢筋混凝土结构受大气环境影响的可靠度计算方法，并得到构件受混凝土强度等级、保护层厚度变化影响的可靠指标。结果表明，在相对恶劣的自然环境下，结构可靠性受混凝土保护层厚度和混凝土强度的影响较大。

焦美菊，孙利民推导出钢筋混凝土桥梁受最大裂缝宽度影响的正常使用极限状态功能函数。并对最大裂缝宽度可靠指标的敏感性进行分析，由计算结果表明，可靠指标受车辆荷载与恒载比值的影响较大。但文中并未考虑其他荷载因素如风荷载等对可靠指标的影响。

Fangopol D M,Lin K Y等提出了带有损伤的钢筋混凝土桥梁的可靠度设计方法，但未考虑环境条件对可靠指标的影响。

Jin Cheng将人工神经网络、一阶可靠度方法和重要抽样法相结合推导出极限状态方程的显示函数，结合算例，得出既有预应力钢筋混凝土桥梁结构的可靠指标，结果表明，此方法极大提高了可靠指标的计算效率和精度。

孙威，黄炎生等采用改进响应面法，结合Pushover静力推覆分析，计算得到四层钢筋混凝土结构的体系可靠度。但该方法受到软件计算精度及空间效应的局限性。

李慧乐，夏禾提出了基于车桥耦合系统随机振动分析的铁路钢桥疲劳可靠度评估方法，并以下承式钢桁梁桥为例计算分析。但并未考虑外部激励如风荷载、列车在曲线桥运行时的离心力荷载等。

袁健，易伟建基于大量试验研究了简支梁在集中荷载与均布荷载作用下受剪承载力的可靠指标，并对比现行规范对比，提出对规范更新数据、校准公式等建议。

聂建国，王宇航根据腹板洞口的边界条件，采用折减刚度法，推导出开洞组合梁跨中附加挠度计算公式，结果表明，计算公式所得结果与实测数值较为一致。在不同荷载工况下，通过数值计算回归出刚度折减系数简化公式，但该公式具有一定的局限性。

2 发展趋势

随着可靠度理论与计算方法研究的不断发展，基于正常使用极限状态下的钢筋混凝土结构及钢-混凝土组合结构的可靠度研究势必会成为未来研究的热点。从上世纪改革开放后，我国开始大力加强对民用、工业、农业及其他土工结构的建设。分析老化结构在服役期间的可靠性时，除需考虑抗力衰减模型的影响，更重要的是需要对其进行必要系统性评估，以此来确定剩余使用寿命。

结束语

结构可靠度设计中，基于正常使用极限状态下的可靠度研究，由于涉及到较多的随机变量，计算难度较大且模型较为复杂，所以对于这一方面的研究仍是值得深入探索的重要课题。目前，正常使用极限状态下的钢筋混凝土梁式构件及组合梁构件的可靠度，以及随机变量对可靠指标的灵敏度的研究还较少。因此，本文对钢筋混凝土构件可靠度研究中国内外现状以及发展趋势进行综述。

[1]贡金鑫,仲伟秋,赵国藩.工程结构可靠性基本理论的发展与应用(1)[J].建筑结构学报,2002,04：2-9.

[2]GB50153-2008,工程结构可靠性设计统一标准[S].北京：中国建筑工业出版社,2008.

1004-7026（2017）19-0135-01

TU37

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