既有结构可靠度理论及应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究既有结构可靠性评估理论的意义 1

1.2 可靠性评估理论国内外发展现状 3

1.2.1 可靠性评估方法概述 4

1.2.2 结构时变可靠度 9

1.2.3 系统可靠度 12

1.3 结构剩余寿命的预测方法 13

1.3.1 混凝土碳化寿命理论 13

1.3.2 构件开裂寿命理论 13

1.3.3 钢筋锈蚀寿命理论 14

1.3.4 断裂力学理论预测剩余寿命 14

1.3.5 限定可靠指标预测剩余寿命 14

1.3.6 基于可靠性与经济优化相结合的剩余寿命评估准则 15

第2章 工程结构可靠性原理 21

2.1 基本概念 21

2.2 基本假定 22

2.3 拟建结构与服役结构 22

2.3.1 规定时间 22

2.3.2 规定条件 22

2.3.3 预定功能 23

2.4 不同阶段的结构可靠度 23

2.4.1 设计阶段结构可靠度 23

2.4.2 施工阶段结构可靠度 23

2.4.3 正常使用期结构可靠度 24

2.4.4 老化期结构可靠度 25

2.5 数学模型的建立 26

2.5.1 荷载作用 27

2.5.2 环境作用 27

2.5.3 可靠性评估要素 27

2.6 服役结构荷载概率模型 27

2.6.1 恒载 28

2.6.2 活载 28

2.6.3 验证荷载 28

2.6.4 荷载效应 29

2.6.5 荷载概率模型的参数 29

2.6.6 荷载分布的后验性 29

2.6.7 荷载最大值 29

2.7 服役结构抗力概率模型 30

2.7.1 抗力的劣化 30

2.7.2 抗力的随机性 30

2.7.3 抗力计算模型 30

2.7.4 抗力影响机制 31

2.8 服役结构动态可靠度 36

2.8.1 功能函数的全随机过程 37

2.8.2 动态可靠指标 37

2.8.3 当量正态化处理 37

第3章 既有受弯构件的可靠度 40

3.1 服役结构强度经时分析 41

3.1.1 服役钢筋混凝土构件强度经时分析 41

3.1.2 T型截面受弯构件经时计算抗力公式 41

3.2 既有构件抗力统计参数 42

3.2.1 钢筋经时屈服拉力 42

3.2.2 钢筋截面损失率 42

3.2.3 钢筋锈蚀率的影响 43

3.2.4 混凝土碳化系数 44

3.2.5 混凝土经时抗压强度 44

3.3 既有构件荷载效应计算 44

3.4 动态可靠度计算 45

3.5 服役结构刚度经时分析 45

3.5.1 刚度经时模型 46

3.5.2 变形经时模型 46

3.6 工程实例 47

3.6.1 工程概况及评级标准 47

3.6.2 常规设计方法 48

3.6.3 经时可靠性分析 49

第4章 既有框架结构增层工程的可靠度 54

4.1 引言 54

4.2 工程概况与结构检测 55

4.2.1 建筑物增层前的调查分析 55

4.2.2 结构检测 56

4.3 增层改造可行性研究 58

4.3.1 设计要求 58

4.3.2 设计流程 58

4.3.3 增层方法选择 59

4.3.4 结构内力分析 60

4.3.5 增层控制条件 60

4.3.6 基础验算 62

4.4 既有框架结构增层时变可靠性分析 64

4.4.1 框架柱时变抗力的影响机制 65

4.4.2 框架柱时变抗力模型 68

4.4.3 时变可靠性分析 74

4.5.4 计算结果比较 74

4.6 本章小结 81

第5章 既有桥梁顶升工程的可靠度 84

5.1 引言 84

5.2 工程背景 84

5.3 桥梁结构抗力衰减主要影响因素 86

5.3.1 混凝土抗压强度时变参数 86

5.3.2 锈蚀钢筋屈服强度的时变参数统计 87

5.3.3 锈蚀钢筋与混凝土协同工作系数计算模型 88

5.3.4 构件截面几何特征 89

5.3.5 其他影响因素 89

5.4 抗力衰减时变模型 90

5.4.1 结构抗力时变衰减基本模型 90

5.4.2 服役抗力时变衰减模型 90

5.4.3 桥梁结构抗力计算 92

5.5 荷载效应计算 94

5.5.1 恒载效应 94

5.5.2 可变荷载效应 95

5.6 抗弯承载力动态可靠性分析 95

5.6.1 动态可靠度评估方法 95

5.6.2 抗弯承载力动态可靠度计算 97

5.6.3 抗弯可靠度评估及寿命预测 98

5.7 桥梁顶升工程的墩柱可靠性分析 99

5.7.1 分析模型 100

5.7.2 双孔荷载下墩柱轴心受压可靠性分析 101

5.7.3 单孔荷载下桥墩偏心受压可靠性分析 104

5.8 本章小结 108

第6章 既有钢筋钢纤维混凝土梁的可靠度 111

6.1 引言 111

6.2 既有构件抗力统计参数 111

6.2.1 材料强度 111

6.2.2 钢筋有效截面面积 112

6.2.3 钢筋与混凝土的黏结力 113

6.2.4 计算模式不定性系数 114

6.3 构件时变荷载效应 114

6.3.1 基于正截面抗弯承载力的荷载效应 114

6.3.2 基于裂缝宽度控制的荷载效应 115

6.3.3 基于挠度控制的荷载效应 116

6.4 动态可靠指标计算 117

6.5 正截面抗弯承载力时变可靠性分析 117

6.5.1 钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗弯承载力 117

6.5.2 钢筋钢纤维混凝土梁正截面时变抗弯承载力 119

6.5.3 极限状态方程的建立 119

6.6 基于裂缝宽度控制的时变可靠度模型 120

6.6.1 极限状态方程 120

6.6.2 时变极限状态方程 122

6.7 基于挠度控制的时变可靠度模型 122

6.7.1 极限状态方程 122

6.7.2 时变极限状态方程 124

6.8 试验简介 125

6.9 抗力影响因素统计参数 127

6.9.1 钢筋锈蚀时间 127

6.9.2 钢筋时变截面面积的平均值和标准差 128

6.9.3 混凝土时变抗压强度的平均值和标准差 129

6.9.4 混凝土时变抗拉强度的平均值和标准差 130

6.9.5 钢纤维含量特征值的均值和标准差 131

6.9.6 钢筋与混凝土黏结系数 131

6.9.7 其他随机变量统计参数 131

6.10 荷载效应的计算 132

6.11 正截面抗弯承载力时变可靠指标与时变灵敏度 133

6.11.1 时变可靠指标结果及分析 133

6.11.2 时变灵敏度结果及分析 135

6.12 基于裂缝宽度控制的时变可靠指标与时变灵敏度 139

6.12.1 时变可靠指标结果及分析 139

6.12.2 裂缝宽度的时变灵敏度结果及分析 140

6.13 基于挠度控制的时变可靠指标与时变灵敏度 144

6.13.1 时变可靠指标结果及分析 144

6.13.2 时变灵敏度结果及分析 146

6.14 本章小结 150