关于既有建筑承载力安全等级指标的研究

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近些年来,人们关注的焦点由新建建筑的快速建设渐渐转向了既有建筑的改造和利用,这就意味着有大量的房屋需要进行检测鉴定。然而在实际工程中,现行鉴定标准仍存在有待完善之处:没有统一的标准校核不同时期的建筑;现行鉴定标准之间相互独立,缺乏内在联系;大量后续使用年限短经维修加固即可继续使用的建筑被鉴定为立即拆除的危险建筑,这种大量拆除造成资源的浪费,给普通老百姓及社会带来压力,也不符合绿色建筑发展的时代要求。本文拟从各年代结构设计规范的差异和不同的后续使用年限等因素考虑,探讨确立一种不同年代规范的、不同目标使用年限的,基于承载力与可靠指标一一对应的既有建筑鉴定安全等级指标。本文详细叙述了我国上世纪70年代、80年代及本世纪00年代制定的相关规范中关于实用设计表达式的规定,给出了不同年代下结构构件抗力与荷载作用的均值系数、变异系数等相关统计参数及分项系数,并分析其中差异;考虑目标使用年限的不同(主要分析目标使用年限为50年、40年、30年、20年及10年的情况),对既有构件的作用与抗力的相关系数做了基于目标使用年限的调整;依据以既有构件可靠指标在目标使用周期的结束值和设计规范中隐含的设计基准周期结束值相等为基本准则的抗力时变概率法,对构件的可靠指标进行修正,并给出不同目标使用期下结构构件目标可靠指标的具体数值;应用MATLAB软件自编程序计算出不同抗力与作用比值下的可靠指标,并依据不同目标使用年限所对应的目标可靠指标重新对按承载力评定的结构构件的安全性等级进行划分;为了方便在实际工程中考虑既有建筑的目标使用年限的影响,对重新划分的抗力与作用的比值规定一个安全指标调整系数k,使之与《民用建筑可靠性鉴定标准》规定的构件安全等级相适应;最后,将本文提出的安全指标调整系数应用于实际工程中,并用有限元软件ABAQUS进行模拟分析。
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