浅析既有建筑结构安全性综合评定方法

建材发展导向２０１７年９月　设计与规划　浅析既有建筑结构安全性综合评定方法　黄越　（安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司　安徽合肥２３０００９）　摘要：在既有结构建成以后，其结构本身也在不断的经历外界自然环境和一些人为作用的影响，再加上既有结构本身功能的流失　和不断的老化，原有的一些功能也在不断地进行退化。当结构安全达到了极限状态的时候，就将会直接威胁到了整体结构的安全性能，为　了使得建筑结构能够继续的发挥其本身的作用，就需要对建筑结构进行安全评估，这样才可以为以后的维护，维修提供相关的依据，结合　多种情况，目前我国既有结构安全性评价方法理论还有待进一步的研究。　关键词：既有结构；安全性能；评价体系；评定方法　．　中图分类号：ＴＵ３１７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—１６７５（２０１７）１７—０２０１—０２　１建立安全性评价体系评定方法的意义　评判原则，通过一些简单的计算和分析，再结合当地的考察情况所得到　目前随着建筑行业的不断发展，建筑安全等级的要求也在不断的进　的数据资料，以原有建筑设计规范为基准，直接对建筑物的安全性能做　但是同时也受到了各种干扰限制，获得　行提高和多样化，越来越多的建筑物，在使用的过程中安全问题不断的　出评定。该种方法比较简单方便，暴露出来。有的建筑物虽然已经超过了使用年限，但是仍在继续的使用，　的数据和资料也不够的准确，处理的时候过于的保守和资源的浪费。实　　这些建筑有的已经变形或者裂缝，甚至严重的超过了使用的要求，影响　用鉴定法是运用一些高科技检测技术，对建筑物本身展开全面的调查，并且还要对于关键的部分进行重点的检测。与传统检测方法相比较，该　到了结构的安全，所以有关安全方面的问题日益突出。有的建筑在使用　并且还具有统一的标定标准。概率鉴定法是在实　的过程中遭遇到了地震、火灾、或是爆炸等一些不安全因素的影响，导致　种方法程序比较科学，了整体建筑物发生了结构的失稳和脱落的问题，对于这些遭到外界的损　用鉴定法的基础上，再利用一些推断原理和方法，进而分析影响到建筑　安全性能的各个因素，进而分析它们之间的相互关系，最后再进一步利　坏而造成自身结构性能退化或失效，无法满足建筑物安全性能要求的情　　况下，就需要通过一些现场测量数据，结合相关的鉴定标准和评价检测，　用可靠性理论使得建筑物内的安全性能更加合理。对于该类建筑进行安全性评定，为以后建筑的后续使用、维修、改造、拆　３现有评定方法的一些不足之处　３．１建筑结构安全性能鉴定的范围没有做出严格的规定　建筑结构安全性鉴定标准在介绍建筑结构安全性的时候，仅仅介绍　除等提供准确而科学的数据。　既有结构可靠性评定，还包括了可靠性结构安全性评定，这两者之　间属于一种隶属的关系，结构安全性评定是可靠性评定工作内容的重　了其建立的方法，并没有详细解释鉴定的条件和范围，也没有明确表明　点，该评定理论包含了土木工程学涵盖的三大力学等内容以及一些数学　属于哪一种情况或者是什么具体的结构需要进行可靠性的鉴定。但是在　方法分析中的模糊数学等，促进了它们之间的相互融合。而通过对当前　进行实际操作的过程中，应该根据一些具体的情况采用不同的鉴定方　既有结构安全性评定方法的了解，对评定既有结构构件在结构体系中作　法，常用的方法有结构常规检验、结构损伤检验，以及改造结构检验方法　一定要根据具体情况进行合适的选择。　用问题的深入研究，结合相关的分析方法，取长补短。既可以提高既有结　等等，构的安全性鉴定、工作的科学性，还可以提高其合理性。另外还充分体现　３．２目前的规范并没有充分考虑到既有结构受到累计损伤的影响　了方法中一些不足之处，一方面确保了既有结构的安全性，而且还可以　本的解决，另一方面，该项技术也促进了科学技术不断的得到发展，使其　具有了不断前进的动力。　建筑可以在不同的时间受到不同的影响，并且这种影响力还具有累　目前我国的建筑规范来说，对于某个元件，或者是局部结构造成的直接　影响，都给予了充分的考虑，但是对于一些受到外界不良影响或者灾难　确保经济效益的最大化，实现出最大利润，而且安全问题也可以得到基　加的效果。当累计到一定限度的时候，建筑物就会出现相应的损伤。对于　２目前我国评定方法的现状　２．１评价方法的发展近况　在我国，由于大部分建筑物都是在建国初期到文革期间内建设的，　后整体结构和累积受到的损伤，都没有做出相应的考虑。而且结构整体　累积损伤对于结构整体的安全性能影响程度也是比较的大，所以应该给　予充分的重视。　３结构整体评定项目比较笼统。安全性评定方法还有待提高　但是在这段时间内的安全鉴定工作大部分都是以经验为主，没有较为实　３－现在很多的规范的评定方法都将结构整体看成了一个一连串的整　际的科学管理方法。在１９７６年以后，随着唐山大地震发生以后，国家对　将系统上部结构以及围挡部分分别评定。很少考虑到某一个构　于建筑物的安全性能越来越重视，相关部门也是积极开展了各项大量的　体系统，件在承重功能中所占据的具体位置和作用，也没有充分考虑到结构构件　研究，这个时候民用建筑安全鉴定工作发展的也是十分的迅猛，相关的　检测技术和理论进步的也是十分的迅速，具有了很大的完善。在这时候　对于整体建筑的影响。有的评定方法还存在破坏准则规定的现象，寻找　些失效模式方法的现象，都影响到了判定方法的准确性。现在分析方　国务院也在全国范围内积极开展了首次城镇房屋安全普查工作，为了更　一法大多还都是以线性分析法为主，非线性特性考虑的不够充分和详细。　好的配合这次调查，国家建设有关部门也积极编制了各项标准和规定。　４目前我国行业建筑结构可靠性评定软件还比较少　在２ｏ世纪以后，民用建筑慢慢的趋向于商品化，居民也是越来越关注到　３．结合目前我国的阶段，国内还没有专门用于既有结构安全性评论的　建筑安全问题，这在一定程度上刺激了民用建筑安全工作的监督和检　查，为了确保该项工作的顺利进行，建筑行业也在逐渐的提高对于民用　建筑安全鉴定工作的重视程度。　软件，大部分软件都是用于承载能力验算这个环节中，缺少可靠的整体　评论软件。这种现象很容易导致在实际检测过程中，根据所参与人员的　一２．２传统的既有结构安全性评价方法的分析　既有结构安全性评论分析方法在发展的过程一共经历了三个阶段，　分别是传统经验法、实用鉴定法和概率鉴定法，分析如下。　传统经验法主要是以学者或是个人的专业知识和实际工程经验为　些习惯和喜好等影响到了评定的结果，所以检验结果的客观性相对有　限，并且部分测验数据还不够合理。　４我国现行既有结构安全性评定方法以及发展方向　我国目前现有的安全评定方法，主要以提高既有结构安全性为目　・２０１・　设计与规划　建材发展导向２０１７年９月　结构设计中的概念设计　戴莉　（江苏中意达建筑设计有限公司江阴分公司　江苏江阴２１４４００）　摘要：结构设计分为理论设计和概念设计。理论设计是结构工程师在对结构进行计算模型的假设及受力状态假定的前提下，根据　计算理论和规范对结构进行计算分析和设计；概念设计是结构工程师通过自身的力学知识和工程经验，运用经无数事故分析，震害分析，　模拟实验的定量定性分析及长期的国内外设计与使用经验分析、归纳、总结出来的具有基础性、整体性、全局性和关键性的设计基本原　则、规定和方法。通过概念设计能够从宏观上确定结构设计的基本问题，在初步设计时把握建筑的概念性整体方案，明确结构总体系与各　分体系之间的传力关系，加强结构整体性，保证结构成为高延性的抗震耗能结构。　关键词：结构设计；概念设计；应用　中图分类号：ＴＵ３１８　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—１６７５（２０１７）１７—０２０２—０２　建筑结构概念设计的基本原则包括：结构简单、规则、均匀；具有足　够的水平刚度和抗震能力；注重结构的整体性。概念设计的范围较大，即　有大的方案选择，又有小的细节构造。应该贯穿在设计的各阶段和步骤　中。　２概念设计的主要内容　为了保证建筑具有足够的抗震能力，通过概念设计从宏观上控制结　构的抗震性能，以及满足结构安全性、可靠性的要求。建筑结构设计方案　的经济合理是概念设计的最终目标。一个适用的、经济的、合理的结构方　１概念设计的应用与分析　平面形式是保证结构简单的重要基本条件。结构平面的布置必须考　虑有利于抵抗水平荷载和竖向荷载，做到受力明确，传力集中，尽可能减　少扭转影响。许多震害表明，平面不规则不对称的建筑，无论是砌体结构　不大，平面外伸长度小的平面形式是理想的选择。　建筑的立面形式以连续、简洁为宜，较大程度的内收、外挑或中间层　部分构件不连续会造成结构的刚度和质量沿竖向分布不均匀，竖向抗剪　案是概念设计的首要选择，这其中所必须考虑的因素包括：　（１）合理选择利于建设的建筑场地本建筑场地的选择时设计的首要　必经阶段，一个合理的利于项目建设的场地对整个结构概念设计后期阶　段起到重要的作用。建筑场地的选择首先应遵循这几个基本要素：建筑　求、现有地形分析等。同时在建筑结构设计体系中，建设的场地应尽量选　择有利于抗震的地点，尽量避免在不利于抗震的危险地段建造建筑，如　果实在无法避免，也应采取有效措施尽量减少和消除不利影响，一般在　还是混凝土结构都会因扭转产生而破坏。因此，简单、规则、对称、长宽比　退界、防护距离、防火间距、日照间距、防噪间距、建筑高度控制、通视要　承载力不连续，竖向刚度出现突变和不规则，对建筑结构的抗震不利。　面对当前建筑方案中出现平立面不规则的情况，作为结构工程师应　和加强构造措施等设计手段使结构趋于合理。　对于平面规则的结构，如果刚度中心偏心，仍会有扭转现象产生。这　时可调整抗侧力构件，使其均匀布置，尤其是考虑具有较大刚度的楼梯　间布置。另外，注意控制结构的周期比、位移比。周期比是结构扭转为主　的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比值，表明了侧向刚度和　扭转刚度的相对关系；位移比是楼层竖向构件最大位移与平均位移的ＥＥ　值，是各楼层相对刚度大小的体现。控制它们可使结构的抗侧力构件平　面布置更合理、更有效，使结构不出现过大的扭转效应。周期比超限时，　当位移比满足要求时，可减小抗侧力构件的刚度，加大平动自振周期，对　框剪和剪力墙结构，连接楼层端部横纵剪力墙，形成“Ｔ”型和“Ｌ”型，加大　结构的抗扭刚度。位移比超限时，可提高结构的抗扭刚度和承载力，对于　平面特别复杂和刚度相差悬殊的结构可设置防震缝。　初步设计前就要进行勘探和选址。　（２）合理选择建筑基础完成建筑场地的选择后，再根据不同建筑的　该运用概念设计的原则尽可能地与建筑工程师沟通，通过调整结构布置　地形特征和结构形式选择合理的建筑基础。一般常包括有桩基础，箱形　基础和筏形基础这三种建筑基础形式。①桩地基：普遍应用于地质松软　并且负载较大的多层建筑结构。使用天然地基无法足够承载时，而采用　桩地基可将荷载由上部结构传送到下部坚实的持力层。⑦箱形基础。箱　形基础广泛应用于高层建筑中，其整体刚度适当，可以将荷载通过上部　结构均匀地传至下部基础中，从而使结构组成良好地得以嵌固，并且降　低了箱基不均匀沉降的问题，增强了建筑物的抗震抗灾承受力。③筏形　基础。该基础适用于低承载力地基、大荷载上部结构的建筑工程。其特点　是刚度大结构整体良好，可以将上部结构的超荷载有效地进行分散从而　将基地的压力有效的调整并解决不均匀沉降的问题。　（３）合理选择结构规则和对称的建筑主体主体建筑结构选择必须合　理、简单和对称，布局合理的结构可减小扭转力，稳定非结构件工作状　态，降低耗材成本。通常建筑结构的对称是指抗侧力主体结构的对称，可　标，以运行技术水平为标准，方便、快捷、可靠性强的评定方法作为一个　化，有的严重的已经威胁到了整体结构的安全性，通过对既有结构安全　发展方向。如果要想做到这个程度，首先就需要着手于基础理论的研究　性能做出正确的评论，在发现问题的时候及时发现损伤位置和损伤的程　和突破，并且．还需要着重性的对于概率鉴定法的理论和实践展开一些应　度，就可以为建筑物继续发展其应有的作用和功能，奠定一定的基础，并　用性的研究。其实就是要研究开发先进的检测技术装备。在评定方法中　且还可以为以后建筑物的维修、维护、加固、改造提供相关的数据资料和　必不可少的就是一些简单的装备，缺乏一些相应的评定检验设施，就会　使得检验的结果具有很大的客观性，并且精确度也很不高，严重影响了　依据，更加的确保既有结构安全性能的提高。　参考文献　该项技术的发展。最后就是需要开发一些技术量比较高的评定软件，利　用这些软件提高工作效率，减少部分差错，使得评定方法更加的准确详　细，为评论检测提供全方位的支持和奠定。　［１］张伟．结构可靠性理论与应用［Ｊ］．北京科学出版社，２０１５．　［２】张志伟．可靠性理论以及工程运用［Ｊ】．北京科学出版社，２０１５　收稿Ｂ期：２０１７—８—４　５结束语　既有结构随着使用时间慢慢的推移，结构性能也都在逐渐的发生退