隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)因其強(qiáng)度高、重量輕、塑性好、韌性好、制作簡(jiǎn)便、施工快捷等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)在城市建筑中發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是，這些年出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑部分坍塌的事故。所以，檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性，提供可靠性鑒定指標(biāo)，對(duì)于提高鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量有著非常重要的意義。

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性鑒定

民用建筑的可靠性鑒定可分為安全性鑒定和使用性鑒定。民用建筑可靠性鑒定中安全性和正常使用性鑒定評(píng)級(jí)可分為構(gòu)件、子單元和鑒定單元單個(gè)層次。其中，構(gòu)件層次可分為四個(gè)安全性等級(jí)和三個(gè)使用性等級(jí)，可靠性等級(jí)應(yīng)以安全性和使用性的評(píng)定結(jié)果綜合確定，可分為a、b、c、d四個(gè)等級(jí)。

一般過(guò)程進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠度分析一般分三個(gè)步驟。

①收集與結(jié)構(gòu)可靠度有關(guān)的隨機(jī)變量(如風(fēng)荷載、波浪荷載、地震荷載等)的試驗(yàn)、觀(guān)測(cè)資料，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出各隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)量（均值、標(biāo)準(zhǔn)差和分布類(lèi)型）。

②計(jì)算結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)，確定抗力，建立極限狀態(tài)方程。荷載效應(yīng) S可以是結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變、內(nèi)力、位移等，它們可用力學(xué)分析方法求得。結(jié)構(gòu)抗力 是結(jié)構(gòu)抗御破壞或變形的能力，如材料的屈服極限、構(gòu)件截面的承載能力、容許的位移或變形等。和都是隨機(jī)變量。它們的均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為、和、。設(shè)功能函數(shù)。當(dāng),表示結(jié)構(gòu)失效；,表示結(jié)構(gòu)可靠；,表示結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。此式稱(chēng)為極限狀態(tài)方程。

③根據(jù)隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)量和極限狀態(tài)方程可以計(jì)算；的失效概率;的可靠概率，即可靠度。和兩者是互補(bǔ)的，即。工程上采用可靠指標(biāo)β作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。對(duì)于、都是正態(tài)分布的情況有：

與有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。，為的標(biāo)準(zhǔn)化正態(tài)分布函數(shù)。在設(shè)計(jì)規(guī)范中，一般規(guī)定了適用于各種條件下的目標(biāo)可靠指標(biāo)值。

分析方法結(jié)構(gòu)可靠度分析方法主要有三種。

①一次二階矩法：采用隨機(jī)變量的均值和方差作統(tǒng)計(jì)參數(shù)，并對(duì)極限狀態(tài)方程在某點(diǎn)用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)近似地取一次項(xiàng)，來(lái)求結(jié)構(gòu)可靠度。此法只適用于各個(gè)隨機(jī)變量都是正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布的情況。

②JC法：即結(jié)構(gòu)安全度聯(lián)合委員會(huì)提出的近似方法，可用于隨機(jī)變量為任意分布情況下的可靠度分析，其基本點(diǎn)是通過(guò)當(dāng)量正態(tài)化處理，用正態(tài)分布來(lái)代替原來(lái)的任意分布，然后再用一次二階矩法求解可靠度。此法在國(guó)際上應(yīng)用較為廣泛。

③蒙特卡羅法：又稱(chēng)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)法或概率模擬法，屬漸近法。此法通過(guò)對(duì)隨機(jī)變量進(jìn)行隨機(jī)抽樣，代入功能函數(shù)式中考察結(jié)構(gòu)是否失效，從而求得結(jié)構(gòu)的失效概率和可靠度。此法需進(jìn)行大量隨機(jī)取樣，計(jì)算工作量很大，需要編制程序在電子計(jì)算機(jī)上計(jì)算。

應(yīng)用與發(fā)展 　結(jié)構(gòu)可靠度分析方法已在房屋、鐵道、公路、水利等工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范編制中廣為應(yīng)用。一些重要的水工結(jié)構(gòu)，如重力壩、拱壩和高樁碼頭等結(jié)構(gòu)的安全度也采用了可靠度方法進(jìn)行設(shè)計(jì)或校核。

結(jié)構(gòu)可靠度分析正朝著結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠度、結(jié)構(gòu)疲勞可靠度、結(jié)構(gòu)斷裂可靠度、結(jié)構(gòu)體系可靠度、基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以及考慮模糊因素的廣義可靠度等方向發(fā)展。

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定，應(yīng)按承載能力、構(gòu)造以及不適于承載的位移或變形等三個(gè)檢查項(xiàng)目，分別評(píng)定每一受檢構(gòu)件等級(jí)；鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、連接域的安全性鑒定，應(yīng)按承載能力和構(gòu)造兩個(gè)檢查項(xiàng)目，分別評(píng)定每一節(jié)點(diǎn)、連接區(qū)域等級(jí)；對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼樁以及地處有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)區(qū)，或者是高濕、臨海地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)以不適于承載的銹蝕作為檢查項(xiàng)目評(píng)定其等級(jí)；然后取其中zui低一級(jí)作為該構(gòu)件的安全性等級(jí)。

1、 按承載能力評(píng)定

當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性按承載能力評(píng)定時(shí)，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定（主要構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)、連接au級(jí)≥1.00、bu級(jí)≥0.95、cu≥0.90、du＜0.90；一般構(gòu)件au級(jí)≥1.00、bu級(jí)≥0.90、cu≥0.85、du＜0.95），分別評(píng)定每一驗(yàn)算項(xiàng)目的等級(jí)，然后取其中zui低一級(jí)作為該構(gòu)件承載能力的安全性等級(jí)。

2、 按不適于承載的位移或變形評(píng)定

當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性按不適于承載的位移或變形評(píng)定時(shí)，應(yīng)遵守以下規(guī)定：

（1）對(duì)桁架（屋架、托架）的撓度，當(dāng)其實(shí)測(cè)值大于桁架計(jì)算跨度的1/400時(shí)，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的要求驗(yàn)算其承載能力。驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮由于位移產(chǎn)生的附加應(yīng)力的影響，并按下列原則評(píng)級(jí)：

a、若驗(yàn)算結(jié)果不低于bu級(jí)，仍定為bu級(jí)，但宜附加觀(guān)察使用一段時(shí)間的限制；

b、若驗(yàn)算結(jié)果低于bu級(jí)，應(yīng)根據(jù)其實(shí)際嚴(yán)重程度定為cu級(jí)或du級(jí)。

（2）對(duì)桁架頂點(diǎn)的側(cè)向位移，當(dāng)其實(shí)測(cè)值大于桁架高度的1/200，且有可能發(fā)展時(shí)，應(yīng)定位cu級(jí)或du級(jí)。

對(duì)其他受彎構(gòu)件的撓度，或偏差造成的側(cè)向彎曲，應(yīng)根據(jù)以下相關(guān)規(guī)定評(píng)定為cu級(jí)或du級(jí)。

a、對(duì)于主要受彎構(gòu)件，主要是主梁、托梁等，當(dāng)實(shí)測(cè)值大于計(jì)算跨度的1/200時(shí)；

b、對(duì)于一般受彎構(gòu)件，計(jì)算跨度≤7m，實(shí)測(cè)值大于計(jì)算跨度的1/120,或大于47mm時(shí)；

計(jì)算跨度大于7m且小于等于9m，實(shí)測(cè)值大于計(jì)算跨度的1/150,或大于50mm時(shí)；計(jì)算跨度大于9m，實(shí)測(cè)值大于計(jì)算跨度的1/180時(shí)；

c、深梁側(cè)向彎曲的矢高的實(shí)測(cè)值大于計(jì)算跨度的1/400時(shí)，一般實(shí)腹梁的實(shí)測(cè)值大于計(jì)算跨度的1/350時(shí)。

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用性鑒定，應(yīng)按位移或變形、缺陷（含偏差）和銹蝕（腐蝕）等三個(gè)檢查項(xiàng)目，分別評(píng)定每一受檢構(gòu)件等級(jí)，并以其中zui低一級(jí)作為該構(gòu)件的使用性等級(jí)。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)受拉構(gòu)件，尚應(yīng)以長(zhǎng)細(xì)比作為檢測(cè)項(xiàng)目參與評(píng)級(jí)。

1 、按撓度檢測(cè)結(jié)果評(píng)定

當(dāng)鋼桁架和其他受彎構(gòu)件的使用性按其撓度檢測(cè)結(jié)果評(píng)定時(shí)，應(yīng)按下列規(guī)定評(píng)級(jí)：

a、若檢測(cè)值小于計(jì)算值及現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范限值時(shí)，可評(píng)為as級(jí)；

b、若檢測(cè)值大于或等于計(jì)算值，但不大于現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范限值時(shí)，可評(píng)為bs級(jí)；

c、若檢測(cè)值大于現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范限值時(shí)，可評(píng)為cs級(jí)。

注：在一般構(gòu)件的鑒定中，對(duì)檢測(cè)值小于現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范限值的情況，可直接根據(jù)其完好程度定為as級(jí)或bs級(jí)。

2、按柱頂水平位移（或傾斜）檢測(cè)結(jié)果評(píng)定

當(dāng)鋼柱的使用性按其柱頂水平位移（或傾斜）檢測(cè)結(jié)果評(píng)定時(shí)，可按下列原則評(píng)級(jí)：

a、若該位移的出現(xiàn)與整個(gè)結(jié)構(gòu)有關(guān)，取與上部承重結(jié)構(gòu)相同的級(jí)別作為該柱的水平位移等級(jí)；

b、若該位移的出現(xiàn)只是孤立事件，可根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果直接評(píng)級(jí)。

3、 按缺陷（含偏差）和損傷的檢測(cè)結(jié)果評(píng)定

當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用性按其缺陷（含偏差）和損傷的檢測(cè)結(jié)果評(píng)定時(shí)，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中“鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的適用性按缺陷和損傷的檢測(cè)結(jié)果”進(jìn)行評(píng)定。

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