基于概率的预制混凝土受弯构件性能检验方法

摘要

我国目前预制混凝土构件的性能检验方法主要源于1976年颁布的国家标准《建筑安装工程质量检验评定标准：钢筋混凝土预制构件工程》TJ321-1976。在近四十年的时间里，混凝土结构的设计方法已发生根本变化，由过去的半经验半概率设计方法演变为目前的近似概率极限状态设计方法；同时，国内外不断推进的建筑工业化在很大程度上增大了构件社会化供应的风险，扩展了预制构件的类型，对构件性能检验也提出了更高的要求。但是，我国构件性能检验的基本方法并未发生本质变化，仍是经验性的，其在基本判定方法、判定标准和适用范围上滞后于设计方法的发展和建筑工业化的需要。 论文的主要目的是针对我国目前预制构件性能检验方法的缺陷，按现行设计方法的可靠度控制方式，采用结构可靠度和统计学的方法，建立基于概率的混凝土构件性能检验方法，使构件性能检验建立于结构可靠度理论和统计学的基础上，在可靠度控制上实现与现行设计方法的衔接，在适用范围上满足建筑工业化的需要，从而为建筑工业化提供更可靠的技术保障。主要研究内容和工作包括以下几个方面： （1）基于概率的混凝土构件性能检验方法的基本表达式。在系统评述我国混凝土构件性能检验方法和国内外相关统计推断方法的基础上，按现行设计方法的可靠度控制方式，提出设计规定的保证率下混凝土构件性能设计值的小样本推断方法，并以其为基础提出基于概率的混凝土构件性能检验的基本方法。该基本方法不仅具有结构可靠度理论和统计学的基础，可从根本上克服目前经验检验方法的缺陷，而且形式上与目前的检验方法一致，便于检验人员接受和应用。 （2）混凝土受弯构件性能的概率特性。根据基于概率的混凝土构件性能检验的基本方法，分别针对混凝土受弯构件的承载力、抗裂、挠度、裂缝宽度检验，系统分析和确定了试验条件下混凝土受弯构件性能的概率特性，其中解决了不同破坏模式下承载力概率特性分析方法、抗裂、挠度和裂缝宽度概率特性分析模型等难题，为最终建立混凝土受弯构件性能设计值的小样本推断方法和基于概率的混凝土受弯构件性能检验方法奠定了基础。 （3）混凝土受弯构件性能检验的风险控制标准。围绕保证率、置信水平两项风险控制指标，通过分析现行设计方法隐性规定的混凝土受弯构件性能设计值的保证率，提出构件性能检验中承载力、抗裂、挠度和裂缝宽度的最低保证率，并通过校准和分析目前混凝土受弯构件性能检验方法隐含的置信水平，提出构件性能检验中置信水平的建议值，最终建立了混凝土受弯构件性能检验的风险控制标准，解决了基于概率的检验方法建立过程中的关键问题。 （4）基于概率的混凝土受弯构件性能检验方法。在前述研究工作的基础上，提出具体的预制混凝土受弯构件承载力、挠度、抗裂和裂缝宽度的概率检验方法，并与目前的检验方法进行了对比分析。结果表明：概率检验方法的结果总体上与目前检验方法的一致，但概率检验方法能够更充分和精确地反映构件性能概率特性和保证率的影响。 相对于目前的检验方法，概率检验方法建立于坚实的理论基础上，在可靠度控制方式上实现了与现行设计方法的衔接，并系统和充分地反映了构件性能概率特性、保证率的影响，从根本上克服了目前经验方法的缺陷，同时其检验结果总体上与目前检验方法的一致，延续了经长期工程实践验证的风险控制水平。

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1201140011+程凯凯+姚继涛+土木学院+结构工程+基于概率的预制混凝土受弯构件性能检验方法.pdf