火災后鋼筋混凝土構件的可靠性分析.pdf

1、受火后鋼筋混凝土構件的力學性能復雜，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、鋼筋與混凝土粘結強度的退化，導致結構構件截面承載力相應降低，從而使其綜合抗力水平降低。因此，在正常使用荷載作用下，結構構件的綜合抗力水平低于總體荷載效應，結構構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件經修復加固可以繼續(xù)使用，在修復加固前要以一定的理論計算為基礎。所以對火災受損鋼筋混凝土結構構件進行可靠性分析，能為火災后鋼

2、筋混凝土結構的破損評估、維修加固及壽命預估提供理論基礎，從而確定合理的維修加固方案、提高結構構件的綜合抗災能力、降低維修費用等。本文在前人研究的基礎上，對目前國內外火災工程研究概況進行了系統(tǒng)分析和總結，同時還在以下各方面作了一些嘗試，主要內容如下： 1．進一步完善受火后鋼筋混凝土構件剩余承載力的計算方法，提高其計算精度。針對受火后構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。給出受火后構件抗力折減系數，為構件在一定條件下的可靠性分析提供理論基礎。 2．討論了火災后鋼筋混凝土構件可靠性的影響因素。一方面考慮火災過程中鋼筋混凝土構件組成材料的鋼筋和混凝土的力學性能劣化導致構件抗力的衰減；另一方面考慮將火災作用過程中的鋼筋混凝土構件受力改變等效成一種荷載—等效火災荷載作用到結構構件上，使組成極限狀態(tài)方程的荷載作用效應增加。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件的

4、功能函數，分析了火災后構件剩余抗力的統(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作用的鋼筋混凝土構件的可靠性進行了分析。即考慮了火災前抗力隨時間的衰減，又考慮了火災后高溫作用對結構構件抗力有所折減，同時又考慮了兩個過程抗力的相關性，進而推導出火災前和火災后抗力相關性的公式。算例分析表明，使用時間和高溫作用對結構構件的可靠性都有一定的影響，將火災前抗力隨時間變化的可靠性問題和火災后抗力隨溫度折減的可靠性問題結合起來考

5、慮，同時引入 兩個過程相關性是符合實際的。 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果進行了全面比較，揭示其差異性。比較