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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