7.3 】 上部承重结—构
》
《7.3?.3~7.3.5】 上部《承重结构具有完整】的系统特征与功能需!运用结构《体系可?靠性的概念》和方法才《能进行鉴《定然而迄今为止【其理:论,研究尚不成熟即使有!些结构可以进—行可靠度计算—但其结果却由于对实!物特征作了过分简】化,而难以直接用—于实际工《程的鉴定《为此国内《。外都在寻《求一种既能以现【代可:靠性概念为基础又能!通过融人工程经验】而确定?有关参数的鉴—定方法研究表—明这:一设想可以在一定】的前提条件下得到实!现因为结构可—靠性理论在工程中】的应:。用方:式可:以随着应用目的和要!。求的:不同而?改,变例如当用于指导】结构设?计时它是作为协调】安全、适用和—经济:。的优化工《具而发展其计算方法!。的;当用于已建成建!筑物的?可靠性?鉴定时由《于,现行:很多标?准中已明确了应【。以检查项目的评定】。结果作为处理问题的!依据:更多的是作为对建筑!。物进行维修、加【固、改造或拆除【作出合理决策和【进行科学管理的手段!而发展?其推理规则》和评估?标,准的此时鉴定者【所要求?的并非理论的完善和!计算的高精度而是在!众,多,随,机因素和模糊—量,干扰:的复杂情况下能有】。一个:简便可信的》宏观判别工具据此】所做的探讨表明若以!。构件所评等级为基础!对上:部承重结构进行系统!分析并同《样以:分,级的模式来描—述其安?全性则有可能解【决上述用途的鉴定问!题因为当按》本标:准第5章的》规定重新整理—现存的民用》建筑鉴定的》档,案资料以确》定,每,一构:件,的安全性等》级时若将原先被评为!“整:体承载正常”、“】尚不显著影响整【体承载?”和“已影响整体承!载”的上部承重【结,构改称为Au级、B!u级和Cu级的结】构体系则可清楚地】看到在这《三个:结构体?系中除了作为主【成分的构《件,分别为?au级、bu—级和c?u,级外还不同程—度地存?在着较低等级—的构件这一普—遍现象?不仅是长《期,鉴定经验的集中反映!而且还可从理论【分析中得到解释【因为从本质上说【这是有经验专家【凭其直觉对结—。构体:系目标?可靠度所《具有:的一定调《。幅尺度的运用;尽】管该调幅尺》度迄今尚《无法定量但显而【易,见的:是,可以通过《。间接的途径如建立一!个以包含少量低等】级构件为特征—的结构体系安全性】等级的评《定模式?以分级界限来替代】调幅:。。尺度的确《定虽然这个模—式,需,。。依靠大量工程实【践数据来取》得其有?关参数并且》还,需在编制标准—。过程:中完成?庞大的?。试算工作量但一旦在!它达到实用水平后必!定会使上部》。承重:结构的安全性—鉴定工作大为简化故!专家论证认为可【以考虑采用这个模式!作,为制定标准的基础】
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— ?。为此修订《组,在分析研究有关素材!的基础?上提出了以“—构件集?”概念?为基础并以下—列条件和《要求为依据建立【每种构件集的分级】模式
! 1 在任一!个等:级的构件集内若【不存在系《统性因素《。影响:其出现低于该等级的!构件纯?属随机事件》。亦,即其出现的量应是很!小的:其分布应《是,无规律的不致引起系!统效应
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? 2 在—以,。某等:级构件为主成分的构!件集:。内出现的低等级【构件其等级仅—允许比主成》分的:等,级低一?级若低等《级构件为鉴定时【已处于破坏状态的d!u级构件《或,可能发生脆性破【坏的cu《级构:件尚应?单独考虑《其对该构件集—安全性可能造成的影!。响
【 ? 3 《宜利用系统分解原理!先分:别评定每种构件【集以及该结》构的整?体,性和结构侧移等【的等级而后再进行】。综合以使结构体系】的,计算分析《得到简?化
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? , 4 ? 当采用理论分【析结果为参照物【时应:要求:按允许含有低等级构!件的分级方案构成的!某,个等级结《构,体系其?失效概率运算值【与全由该《等级构?件(不含低等级构】件)组成的》“基本体系”—相比应?无显著的增大对【于这一?项要求目前》尚无蓝本可》依但考虑到理论分析!结果仅?作为参照物使用故可!暂,以二阶区《间法(?窄区间法)算—。得的“基本体系”】失效概率中值作【。为该体系失》效概率代表》值而以?。二,阶,区间的上限作为它的!允许:偏离值若上》述,结构:体系算得的失效概】。率中值不《超过该上限则—可近似地认为其失效!概率无显著增—大亦即该结构体【。系仍隶属于该等级
!。
》 从以上【条件和要求出发【修订组?以若:干,典型结构的》理论分析结果—为参照物并》利用来?自工:程鉴定实践》的数据作为修—正、补充的依据初】步拟定了每个等【级结构体《系允许出《现的低一《级,构件百分比含量【。的界限值但这一工作!结果还只《能在单层结构—范围内使用》因为在多层和高层建!筑中随着层数的【增加检测与评定【的工作?。量越:来越大需要考虑的】影响因素也越来【。越多以致影响了其实!用性为了解决这【个问题修订》组搜集并研究—了国内外不同类型多!。、高层建《筑上部承重结—。构可靠性鉴定的【。工程:实例其结《果表明为了将—本模式用于多、高】层结构体系》中,还需:要引入下列概念和】措施:
! 》1)为?了,合理地评定多层与】高层建?筑上部承《重结构中的每种【构件:集的安全《性,等级还?应在前述的“随【机事件”假设—的基础上进一步提】。出在多层和高层建】筑的任一楼层中【若无系统性》因,素的影?响出现低《等级构件亦属随机事!件的假设
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》 : 《。 2)从上述假设】出发便可随机抽取】若干层作为“代表】层”进行检测和评定!并以其结果来描述该!多、高层结》。构的安全《性至于如《何确定“《代表层”的数量则】可借鉴偶然偏—离正常情况的—随机偏差总会—服从正?态分布假设》的概念而应用—概率统计学中—的X2分《布来估计可能出现】低等级构件的楼【层数即
】
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《 式中m为期望【观察到的无低等【级构件出现的楼层】数;
《
— — m′为》实际观察到的—无低等级构件出现】的楼层?数
】 如《果上述假设为—真则:X2的?大,小与自由度》具有同一《数量级而且从—概率统计《的意义来衡量每一组!(m′m)2/m】均将是1《的数量级的大—小,因而有?。
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【根据以上推导—结果当?。以该:结构的楼《层,数m:为期望数时即—可近似地确定—需参与鉴定的“【代表层”的数量【宜取为层这样便可大!大节:省鉴定的工作量
】
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【 3)在实际】工程中应用“代表层!”的概?念时还?不宜:完全采?用随机?抽取:的楼:层作为代表》层还应从稳健取值】的原:则出:发要求?所抽:取的代表层应—包括底层和顶—层;对高层建筑还】应,包括转换层和避难层!以这样抽取的“代】表层:”来:。进,行可靠性《评定显然较为稳妥、!可靠
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基】于以上所《做的工作本标准【。提,出了上部承重结构】系统:中每种构《件集评级的具—体尺度即条》文中表7《.3.?。5的标准及其补【充规定
! 这里需要说!明的是?本标准在确定一个鉴!定单元中《与每:种构件集安》全,性有关?的参数?时仅按构件的—受力性?质及其重要性划分种!类而未按其几—何尺寸作进一—步细分?因此:执行本标准时也不】宜分得?太细例如以楼—盖主梁?作为一种构件集【即可无需按跨度【和截面大小再分【以,免使问题《复,杂化
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在解决了!。每种构?件集安全性等级的】评定方法和标准后只!。要再:对结构?整体性和结构侧【移,。的鉴定评级作—出,规定便可根据以【上,的三者?的相互关《系及其对系统承【载功能的影响制定上!部承重结构安—全性鉴定的评级原】则
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7.3.7— 本条是对单层房!屋代表?区和多、《高,层,房屋代表层》的安全性评级方法】。和,标准作出规定这【些,规定:是以原规范为基础以!十多年来执行过程】中所取得《的数据和经验为依】据加以?修订而?成这里需要指—。出的是当代表层【还可细分为若干【代表区时若》鉴定者认为》有必要按代表—区的评定《结果来?确定代?表层的等《级时也可《这样做因为它并没有!违背原则只是—多增加工作量—而已
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7.3.8 】本条是对上》部承重结构承—载,功,能安:全性的?。评级方法和》标准作?出规定这是》以单层房屋代表区】和多、高《层房屋代表层—的安全?。性评:级为基础《按综合评定的—思路和?原则制定的其工程】试用:结果表明具有可行】性且能达到简化评】级、减少工》作量之目的
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《7.3.9》 结构的整—体性是由构件之间】的锚固拉结》系统、抗侧力—系统:、圈梁系统等共同工!作形成的它不仅是】实现:设计:者,关于结构《工作状态和边界【条件假设的重要【保,证,而且是保持结构空间!刚度和整体稳定性】。的首要条件但国【。内外对?建筑:物损坏和《倒塌情况所作的调查!与统计?表明由于在结构整】体性构造方面—设计考虑欠妥或【施工、使用不当【所造成的安》全问题在《。各种安全性问题中占!有不小的《比重因此在建筑物】的安全性《。鉴定:中应:给予足够重视这【里需要强《调的是结构整体性】。的检:查与:评定不仅现场—工,。作量很大而且—每一部分功能的正常!与否均对保持结【构体系的整体—承载与?传力起?到,举足轻重《的作用?因此应逐项进—行彻:底的检?查才:能,对这个涉《及建筑物整体—安全性的问题—作出确?切的鉴定结论
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7?.3.10 【当已建成建筑物出现!的侧向位移》(或倾斜以下同)】。过大时将对上—部承重结《构的:安全:性产生显著的—影响故应将它列【为上部结构子单【元的检查项目—。之一但应考虑的是】如何制定它的评定】标准因为在已建成】的建筑物中除了【风荷载等水》平作:用会使上《。部承重?结构产生附加内力外!其地基不均匀沉降】和结构垂《直度偏?差所造成《的倾斜?也会由于它》们加剧了结构受力的!偏心而引起附加内】力因此不能像设计】房屋那样仅考虑【风荷载引起的侧向位!移而有必要考虑上述!各,因素共同引起的侧】向位移?亦即需以检测得【到的总位移值—作为:鉴,。定的基本依》据在这种情况—下考虑到本标—。准已将影响安—全的地基不均匀【沉降划归本章第7】.2节评定》因而:。从现场测得的侧向】总位移值可能—由下列各成》分组成
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1!)检测期间风—荷载:。引起的静力侧移和】对静态位置的—脉动;
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2)!过去某时段风荷载】及其他水平作用共】同,遗留的侧向残余变】形;
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3)结构!过大偏?差造成的倾斜;
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》 : 4)数值不大但!很难从?总位移中《分,离的不均匀沉降【造成的?倾斜
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此—时若能在总结—工程鉴?定经验的基础—上给出一个为考【虑结构承载能力可】能受影?响而需?进行全面检》查或验算的“起点】”标准则能够按【下列两种《情况进行鉴定—
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《 ?1)在侧向总—位移的检测值已【超出上述“起点”】标准(界限值)的】同时还检查出结构】。相应受力部位已出现!裂缝:或变形?迹象则可直》接判为显著影—响承载的侧向—位移:
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】 2)同上但未检】查出结构相应受力部!位有裂?缝,或变形则表明需进一!步进:行计算?分,析和验算才能作出判!断计算时除应按现】行规范的《规定:。确定其水平荷—载和竖?向荷载外尚需计入上!述侧向位移作为附】加位移产《生的影响在这种情况!下若验算合格仍可】评为B?u级;若验算不合格!则应评为《Cu级
!7.3.11— 在确定了上【部,承重:结构:的实:用鉴定模式及—上,部结构承《。载功能安全性等级】的评定方法》与评级?标,准后上部《。承重结?构的安全性等—级便可按下列原则】进行评定
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? 1)以上部【结构承载功能和结】构侧向位移》。的鉴定结果》作为确定上部承【重结:构安:全性:等级的基《本依据并采用“最】小值的原《则”按?其中最低等》级定:。级,
】 2)根据低【等级:构件:可能出现的不利【分布与组合以及可能!产生的系统效应进】一步以补充的条【款考虑其对评—级可能造成的—影响
! 3)若根据以!上两项评定》的上部承重结构【安,全性等级《为Au级或》Bu级而结构整体】性的等级或一般构】件的等级为C—u,级或Du级则—尚需按本《标准规?定的调整原则进行】调,整
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另外在执!行,本条的评级规定时尚!应注意以下两—点
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!一,是本规定原则上【。仅适用于民用建【筑,。这是因为本条所给】出的具体分级尺【度虽然?是以已建成建筑的结!构,体系:可靠性?概念为指导并以【工程实例为背—景经分析比较与【专家论证后确定的但!由于在按既定模式】对有关分析资料【和工程?鉴定经验《进行归纳与简化过程!中,不仅:主要使用的是民用】建筑的?数据而且还》从稳健?估计的角度充分考】虑了民用建筑—安全的社会敏—。感性和重要性在【这种情况下其所划分!的等级?界限不一定适合其他!。用途建筑物对安【全性的要《求因而不宜贸然引】用于其他场合
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二是!本规定对Cu级【结构所作的补充【限制是?。为了使上部》承重结构《安全性评级更切合实!际因:为,。不少工程鉴定经验】表明当结构中全部】或大部分构》件为:Cu级时其》整体承载状态将明】显恶化以致超出C】u级结构所能包【容的程度《究其原因虽》较为复杂但有一点】是肯定的即在这【种情:。况下若结构》中的Cu《级增大?到一定比例便有【可能产生某些—组合:效应而在《意外因素的干扰与促!进下会导《致结构的整》体,承载能力《急剧下降为此国外】有些标准规定对按】一般规则评为Cu】级,的结构?若发现其Cu—级构件的《含量(不分种—类,统计)超出一定比】例或在?一,些关键?部,位集中出现时应将】所评的Cu级降【为Du?级本标准《。。从民用建《筑特:点和重要《性,出,发也:参照国外标》准的规定在这个问题!上给出了略为—偏于安全的分级界限!
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7.3.13 !。。 当建筑物的振动引!。起使用者表示担心】的量级?时,向使:用者提?供一份确认此—振动量级是否会对结!构安全性和整体【。性产:生影响?的报告就《显得十?分必要因此国际【标准(IS》O)推荐了建筑振动!控制标准《。。它采用质点》峰值振?动速度PPV(【Peak Part!i,。cle 《Velocity)!作为:建筑振动《的控制标《。准德:、,英等国也制定了类】似的建筑结构振动】。控制:标准与德国、英【国等经济发达国【家相比我国爆破【安全规?程GB 672【。2规定的允许标准要!宽一些但尚可接受考!。虑到振动作用—对结构可能造成的】损害限?制结构承《受过大的《振动作用以避免出现!。危险状?态也是保证结构【安,全的基?。本条:件之一因此本标准】参照现行爆破—安全规程GB 【67:22的振动安—全,。允许:标准给出《建筑物不应遭受的振!动作用值《据以评价振动对【上部结构安全的【影响
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