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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、【Bu:级,。和C:u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a】u级、bu级—和cu?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
】 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
!。
? 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,du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
》
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, 《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
! 》 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X?。2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!X,。2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
! 《 ?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
【
— 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
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【。 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
》。
《
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
【
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
!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
【
: 1)检【测,期间风荷载》引起:的静力侧《移和:对静态位置》的脉动;《。
— 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;:
— ? 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Bu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
》
【 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
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》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A】u级:或Bu级而结构整】体性的等级或一般构!件的等级为》。Cu级?。或,Du级则尚需按本标!准规定的调》整原则进行》调整
《
— 另外在》执行本条《的评级规《定时尚应注》意以下?两点
》
:
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
【
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Cu?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
【
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(】ISO?)推荐了建筑振【动控制标《准,它采用质点峰—值振动速度》PPV(Peak】 P:arti《cle Velo】city《),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! 6722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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