灾后结构的安全性评估Word格式.docx

1、结构造成的影响作一个定性的或定量的判断，为灾后结构维修决策提供科学、准确地数字信息，以利于对结构进行修复性加固处理。对维修后结构进行可靠度评估，将可对本次修复处理的效果有一个正确的认识，为结构在未来服役期中的正常使用提供可靠性保证。也为以后结构的维修与加固提供必要的数据。因此，建筑结构的可靠性评估是保证结构正常工作的一个必不可少的重要环节，具有重要的工程实际意义。2震灾后结构的xx评估2.1灾后结构xx评估存在的问题建筑结构属于可维修结构，在其使用期限内遭受外部特大荷载作用时，结构就可能发生局部或整体的破坏，为恢复建筑结构的使用功能，首先就要对灾后结构的承载能力及使用功能作出真实的、科学的评价

2、。可靠度指标是一个综合考虑结构承载能力、正常使用功能的具有高度概括性的参数，受灾结构就可靠性评估的主要依据是灾后结构表观数据、部分实测数据和专家经验，在这里充分考虑了专家经验和实测数据，它反映了此问题目前的研究水平。对抗震结构，结果的动力反应主要决定于地震作用的强烈程度及建筑结构的整体参数。因此，目前的灾后结构安全性评估方法至少还存在着这样两个问题：（1）以结构的表观数据，如结构构件的裂缝开展、分布及裂缝宽度；构件连接节点的破坏状况；结构构件材料强度及几何尺寸的局部实测数据等来表述结果整体gon功能状态，存在着以点代面的局限性，难以真正反应结构整体破坏情况。（2）对灾后结构安全性的评估忽略了灾

3、前结构的可靠度。实际上每次灾害给结构带来的破坏影响即灾后结构的可靠度是与本次灾害的等级情况、灾前结构的可靠度密切相关的，对受灾结构进行可靠度评估时，不仅要针对灾后结构本身进行，还应该考虑灾前结构的可靠度水平，因为在役结构的可靠度从全面、综合的角度考虑了结构的抗灾水平和延性变形能力。当然，灾前在役结构可靠度在很多情况下都没有实测数据，而主要依靠专家经验对服役结构的表现作出：主要“分析和评估”。对不同的灾害级别，它对结构本身的破坏影响肯定是不同的。特别对于结构的深层表现和整体表现，综合考虑灾害结果可靠度及本次灾害的等级水平，可以从整体出发，较全面地反映情况。2.2灾前结构的可靠性分析在地震发生以后

4、，再对抗震结构的动力可靠性进行计算，与普通结构的可靠度计算不同。首先结构所受到的地震作用的强度，即本次地震的烈度等级以及地震发生时的地面加速度峰值均为已知。使得地震烈度等原属随机性及模糊性很强的物理量，已经变成一个确定的已知数值。因此，结构动力可靠性分析的问题实际上化成为结构在已知外部动力荷载作用下的内力计算问题，这就使得结构动力可靠性分析的道路极大的简化，将原随机过程分析化成半随机过程分析。如前所述，结构破坏准则对结构可靠性分析有着重要的影响，对于灾后结构来说，结构的破坏情况是已知的，则结构的破坏准则也可以根据本次灾害水平及结构表观的破坏特征进行判定。这也使得结构的抗力效应计算更据倾向性，结

5、构可靠度分析过程中的结构功能函数更加简单化。根据以上分析，按前面介绍的结构动力可靠性计算公式进行计算即可。2.3灾后结构的安全度评估考虑到灾后维修结构在未来服役期限内仍有可能承受地震作用的实际情况，灾后结构的安全性评估必须以对震前结构的安全性分析为基础，在对灾后结构材料强度、结构构件刚度及结构计算模型的变化情况有一个比较客观、全面和正确的评价前提下，进行灾后结构的xx评估。若以1（t1,T1）表示灾后结构安全度则可写为：1（t1,T1）=计（t1）R（ts（t1）1（t1）（1）式中1）-表示震前结构的安全度水平，它综合反映了建筑结构整体的抗灾水平，是震后结构安全性评估的基础；计（t1）-表示

6、考虑本次灾害作用下结构计算模型发生变化的调整系数。一般以灾前结构计算模型为基础，综合考虑灾害给结构本身造成的构件连接破坏，而使结构计算模型发生变化的影响，计（t1）1表示节点约束能力的降低程度；R（t1）-表示根据灾后结构状况，由现场取样进行材料力学性能测试，经专家评估得到的结构强度综合折减系数。一般情况下，可根据结构破坏程度的不同，进行构件材料强度分区。为简化起见，每一分区取一个强度折减系数；s（t1）-表示根据灾后结构构件的裂缝开展及分布情况，通过裂缝宽度和裂缝深度假测试，由专家对每一分区代表构件进行评估得到的结构构件刚度折减系数；显然这些调整系数都需要进行模糊综合评判或充分利用专家经验得

7、出。3震灾后维修结构的安全性评估3.1灾后维修结构的安全性评估灾后结构的维修准则必须是针对受灾结构现状及结构在其后续使用期内的荷载危险分析结果进行。此时，在确定结构修复基本原则时就存在有两种情况：一是不改变原结构形式进行修复性维修，维修后结构使用功能不变；二是改变针对结构现状，选择收益最大的维修结构，修后结构可以改作它用。此两种情况主要应考虑的是结构未来的收益U和结构未来的损失期望L，以及针对结构破坏现状和维修目标所需要的维修费用C，应满足UCr+L（2）JT11（t1）Cr（1，1）+（1-1）D 1）为结构修复后的可靠度。这里若假定结构修旧如新，且使用条件不变，则（t1）=（0，T）为一已

8、知常数；D亦为一常数；Cr与1=1-（t1）有关，在这种情况下，上式所表达的维修准则只代表结构修复与否的判别式子，而不具有最优决策的含义。若在结构形式不变情况下进行加固性维修，则结构的维修可靠度1成为决策变量，在进行灾后结构的可靠性评估后，前式即具有优化决策的含义。正确选择结构的维修设防水平1）即可使其未来服役期T1内的收益得到最大。其数学模型为求1），使目标函数W（1）= JT1- Cr（1）-（1-1）Dmax （3）而对于第二种维修准则，由于维修后结构形式发生变化，使用功能也发生了改变，故结构在未来使用期内每年带来的经济效益J就需要针对维修结构使用功能重新进行评价，维修后结构在其继续服役

9、期T1中的经济效益期望值U为U= JT（4）相应得结构实效带来的损失值D也要重新评价。根据维修后结构实效准则及实效的影响进行综合评估，其期望值为L=1-1）D（5）此时由于结构形式本身也发生了变化，因此，结构的维修费用Cr不仅应与维修后结构可靠度1有关，还应与受灾结构现状有关。其评估方法要较预防性维修时的维修费用Cr（1）的评估更为困难，因为这里具体涉及到维修结构形式与灾后结构形式间的差异程度，维修工程的难易程度等问题。故此时的维修决策包括了两层意思：一是选择最易于修复的维修结构形式；二是新的维修结构可靠度水平1）的选优。显然灾后结构的加固性维修要比预防性维修困难得多，这里不光包括了维修可靠度

10、的选优问题，还包括了针对受灾结构最易于修复结构的选优，并且第二个问题的难度更大，它涉及到基于灾后结构维修的最优拓扑选型问题。3.2灾后维修结构的可靠度评估根据灾后结构的维修准则以及结构的工程现状进行结构的维修处理设计。一般情况下，由于灾后结果的材料性能、构件几何尺寸以及连接节点均有可能发生破坏，对这些局部位置的维修加固方法是不一样的，有时候维修结构的结构形式与原结构的受力形式也是不一样的，因此，维修结构的可靠度设计是在已知灾后结构的基础上，针对已知的构件开靠度水平而进行的。此时，结构的可靠度实际上只是建立在结构计算简图上的，结构的安全性、使用性和耐久性还必须通过具体结构施工才能体现出来。据此“

11、设计维修结构”进行施工所得到的结构称之为“维修结构”。显然“维修结构”与“设计维修结构”可靠度（安全度）概念的区别仅在于施工条件方面。一方面实际工程结构语计算简图之间存在着差异，另一方面施工条件对材料性能及结构几何尺寸会有程度不同的影响，使材性及几何尺寸具有明显的变异性，但“维修结构”是依据“设计维修结构”建成的。为保持结构可靠度概念的连贯性，仍采用修正“设计维修结构”可靠度的方法来评估“维修结构”的可靠度（0，T）=工材计0（T）（6）0（T）为“设计维修结构”的可靠度；工为考虑施工质量的调整系数。它可以根据维修结构构件几何尺寸的实际检测结果与设计维修结构几何尺寸的比较而得。材为实际材料质量调整系数。通过对维修结构材料性能的实际检测，可以判定施工因素对结构材料力学性能的影响；计是考虑设计计算简图与实际结构间差异的计算调整系数。以上这些系数可以根据维修结构的实测数据，结合专家经验进行模糊综合评估而得到。4结语结构的可靠度分析是一个难度较大却在役结构的工作表现及灾后结构最佳维修等起着重要作用的研究课题，本文将地震灾害视为结构服役过程中所遭受的特大荷载，将结构灾后状态视为结构服役过程中的一个特殊阶段，从而使得灾后结构的可靠度分析建立在在役结构可靠度分析的基础上，使其共同构成结构使用过程的可靠度分析。当然，这里所提到的方法还只是一个比较初步的构想，具体工作尚待进一步研究。