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采用监测数据及贝叶斯理论的RC梁承载力更新.pdf

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1、第 53 卷 第 16 期2023 年 8 月下建 筑 结 构Building StructureVol.53 No.16Aug.2023 DOI:10.19701/j.jzjg.20210107国家自然科学基金面上项目(51578158),福州大学贵重仪器设备开放测试基金资助项目(2020T036)。第第一一作作者者:谭佳丽,博士,讲师,主要从事结构健康监测与评估研究,Email:jialitan 。通通信信作作者者:方圣恩,博士,教授,博士生导师,主要从事结构健康监测、评估与加固研究,Email:shengen.fang 。采用监测数据及贝叶斯理论的 RC 梁承载力更新谭佳丽1,方圣恩1,

2、2,江 星3(1 福州大学土木工程学院,福州 350108;2 福州大学土木工程防震减灾信息化国家地方联合工程研究中心,福州 350108;3 福建省榕圣市政工程股份有限公司,福州 350011)摘要:为实时评估经过长期受荷后的 RC 梁承载力,将梁承载力定义为随机变量,通过结合初始承载力概率分布与验证荷载,提出一种基于贝叶斯理论的 RC 梁承载力更新方法,其间结合 RC 梁的实测变形数据,引入抗弯刚度衰减系数以考虑 RC 梁性能退化对承载力评估的影响,最后通过 RC 梁的静载试验验证了该方法的有效性。分析结果表明:引入抗弯刚度衰减系数可有效避免承载力评估偏高的情况,且承载力评估精度也会随更新

3、次数的增加而提高;同时,该方法对初始承载力的估计或测量误差具有较好的容错性,更适合于初始信息不确定的工程结构;此外,实时评估的承载力及时反馈了 RC 梁结构的当前状态信息,在提供安全预警同时亦可作为未来运营的荷载限值参考。关键词:RC 梁承载力更新模型;抗弯刚度衰减系数;初始信息不确定性;性能劣化 中图分类号:TU312,TU375.1 文献标志码:A文章编号:1002-848X(2023)16-0091-07引用本文 谭佳丽,方圣恩,江星.采用监测数据及贝叶斯理论的 RC 梁承载力更新J.建筑结构,2023,53(16):91-97.TAN Jiali,FANG Shengen,JIANG

4、Xing.Bearing capacity renewal of RC beams based on monitoring data and Bayesian theoryJ.Building Structure,2023,53(16):91-97.Bearing capacity renewal of RC beams based on monitoring data and Bayesian theory TAN Jiali1,FANG Shengen1,2,JIANG Xing3(1 School of Civil Engineering,Fuzhou University,Fuzhou

5、 350108,China;2 National&Local Joint Engineering Research Center for Seismic and Disaster Informatization of Civil Engineering,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China;3 Fujian Rongsheng Municipal Engineering Co.,Ltd.,Fuzhou 350011,China)Abstract:To evaluate the bearing capacity of RC beams after long-

6、term operation in real time,the bearing capacity is defined as a random variable,considering the initial probability distributions of the bearing capacities and the historical proof loads on the RC beams,a Bayesian method has been proposed to update the bearing capacity of RC beams.A bending stiffne

7、ss reduction coefficient is defined to take into account the beam performance degradation based on the measured deformation data.Finally,the effectiveness of the method is verified against the static load test of an RC beam.The analysis results show that the introduction of the stiffness reduction c

8、oefficient can effectively avoid the overestimated bearing capacities.The evaluation accuracy is also improved with the increase of the updating iterations.Meanwhile,the proposed method provides better fault tolerance with respect to the initial estimation or measurement errors,which makes it suitab

9、le for engineering structures with uncertain initial information.Furthermore,the real-time evaluation of the bearing capacity reflects the current status of the RC beam,providing a safety warning and reference for the future load limit under operation.Keywords:bearing capacity renewal model of RC be

10、am;bending stiffness reduction coefficient;uncertain initial information;performance degradation 0引言 经长期运营后,RC 梁不可避免地会出现损伤,从而导致性能劣化,可能无法满足原设计要求。因此,实时对承载力进行评估尤为重要。RC 梁承载力的评估方法主要可分为 4 种:1)根据对 RC 梁的检测情况,用规范方法进行评估,如公路桥梁承载能力检测评定规程(JTG/T J212011)1中的配筋混凝土桥梁承载能力评定方法。实际应用时现场检测数据往往存在一定主观性,且在役的结构边界条件也将随着时间发生变化

11、;2)通建 筑 结 构2023 年过有限元方法进行建模计算,此方法较大程度依赖于模型模拟连接及边界条件的准确性;3)通过破坏性加荷试验方法对承载力进行评估;4)基于概率方法以及可靠度理论2-4,这种方法通常需确定结构的失效模式和相应极限状态,超静定结构的破坏模式多样且相互关联,可靠度模型建立过程复杂,不利于实际应用推广。RC 梁在长期服役过程中,由于受到环境因素及应力水平等影响,引起结构材料性能退化,承载力随时间而退化5-8。在 RC 梁承载力评估的过程中,如果能够综合考虑其历史负载情况、材料的性能劣化等,从而对 RC 梁的承载力进行更新,其评估结果将会更加接近工程实际情况。理论上,RC 梁的

12、历史验证荷载信息一定程度地反映了其承载能力的下限值。可将验证荷载作为先验知识,利用贝叶斯理论更新后验的承载力9-10。由于在役 RC 梁将随时间发生性能劣化,相同的验证荷载(工程中已经经历过的荷载)对承载力大的 RC 梁的影响较为微弱,然而对承载力小的 RC 梁的影响较大。因此,在利用贝叶斯理论对RC 梁进行更新时,有必要考虑 RC 梁的性能劣化。虽然目前已有学者提出一系列的模型来模拟承载力退化,但难以与复杂多变的实际工程背景相匹配。在此情况下,监测或检测数据为表征 RC 梁的性能退化提供了解决方案。本文将 RC 梁承载力计算中各参数考虑成随机变量,利用初始信息对 RC 梁的初始承载力分布进行

13、计算,随后利用贝叶斯方法采用 RC 梁历史验证荷载对 RC 梁承载力进行实时更新。在此基础上,引入经实测得到的刚度衰减系数以考虑梁性能劣化的影响,修正承载力评估结果。最后通过 RC 梁静载试验对评估效果进验证。通过梁历史验证荷载在概率框架下对承载力进行更新,可以避免复杂的力学模型计算,且可在无损的条件下对梁承载力进行实时评估,具有实际应用价值。1RC 梁承载力更新模型 本文以 RC 梁为例,结合实时监测信息,利用贝叶斯更新来反映验证荷载对 RC 梁承载力的影响。其次,引入刚度衰减系数以考虑贝叶斯更新过程中结构性能劣化。1.1 RC 梁抗弯刚度衰减系数 RC 梁在承受弯矩时,将会产生挠度变形,其

14、抗弯刚度可通过弯矩与曲率的比值来计算。RC 梁运营过程中产生损伤后,其抗弯刚度也将随之降低,在一定程度上抗弯刚度的衰减可以反映结构的性能劣化。在有挠度监测数据时,抗弯刚度 B 可以通过式(1)计算11:B=M(1)式中:M 为截面弯矩值;为变形曲率,可通过测量梁纯弯段相对挠度间接得到。由此可通过监测 RC 梁相应节点挠度得到其各时刻的抗弯刚度 B(t)。考虑到 RC 梁抗弯刚度随时间的退化,RC 梁 t 时刻的抗弯刚度 B(t)见式(2)。B(t)=B0(t)(2)式中:B0为初始时刻控制截面的刚度;(t)为 t 时刻控制截面刚度衰减系数,即 t 时刻抗弯刚度与初始刚度之比。1.2 RC 梁历

15、史验证荷载 结构的历史承受荷载统计信息从一定程度上反映了结构承载能力的下限值,同时也可作为后续荷载预计的一个依据,统计其规律发展对结构性能预测具有重要作用。将已发生的荷载作为验证事件,利用贝叶斯公式,对 RC 梁承载力进行更新。最后基于一种假设的荷载制度,进行了相应的 RC 梁静载试验,以验证本文承载力更新模型的效果。1.3 基于贝叶斯方法的 RC 梁承载力概率修正模型 假定承载力分布 R 与荷载效应 Q 相互独立。令事件 A 为:承载力 R 值大于荷载 Q 值;事件 B 为:梁的承载力 R 小于或等于自变量 r(当前时刻的任意一承载力值)。若 RC 梁在经历 Q 之后仍然安全,则可知构件的承

16、载力 R 大于 Q。如式(3)所示,采用贝叶斯方法并利用先验知识(所受外荷载)修正待求解的后验概率分布(承载力),对于当前时刻的r,梁的承载力概率分布修正见式(3)9,12。P(B|A)=P(AB)P(A)FR,1(r)=P(R r|R-Q 0)=P(R r,R-Q 0)P(R-Q 0)(3)式中:FR,1(r)为第 1 个荷载效应 Q 发生之后的条件下梁仍安全(R r)时的概率,FR,1()=1,FR,1(-)=0。假定承载力分布与荷载效应相互独立,由概率分布函数与概率密度函数的积分关系,可得到式(3a)和式(3b):PR r,R-Q 0=r-FQ,1(u)fR,0(u)du(3a)式中:F

17、Q,1(u)为第 1 个验证荷载 Q 所服从的概率29第 53 卷 第 16 期谭佳丽,等.采用监测数据及贝叶斯理论的 RC 梁承载力更新分布函数;fR,0(u)为初始承载力概率密度函数;由于积分上限为 r,为避免混淆,令 u=r,积分后自变量仍为 r,变量 u 不具备物理含义。PR-Q 0=-fR,0(r)FQ,1(r)dr(3b)将式(3a)及式(3b)代入式(3)中,可得发生 1次荷载效应 Q 后结构承载力的概率密度函数和分布函数,见式(4)和式(5)。fR,1(r)=fR,0(r)FQ,1(r)-fR,0(r)FQ,1(r)dr(4)FR,1(r)=r-fR,0(r)FQ,1(r)dr

18、-fR,0(r)FQ,1(r)dr(5)式中:FQ,1(r)为第 1 次荷载效应 Q 所服从的概率分布函数;fR,0(r)为梁初始承载力所服从的概率密度函数。式(4)及式(5)通过验证荷载来更新 RC 梁的承载力。然而,在实际应用过程中,RC 梁承载力将逐渐退化,同一水平的验证荷载对 RC 梁不同性能阶段造成的影响并不完全相同。因此,考虑到 RC梁的承载力衰减,则式(4)无法精确地反映出历史荷载的发生时刻对承载力更新结果的影响。由于梁的实际承载力很难直接检测得到,引入刚度衰减系数,通过现场监测变形以间接得到 RC 梁的刚度退化情况,如式(1)、(2)所示。将对试验过程中第 i 级荷载作用下现场

19、监测的变形间接得到刚度衰减系数(t),用不同荷载级别下的 i表示,再考虑到梁承载力衰减,将式(4)修正为式(6),即任一外荷载验证后,RC 梁承载力的更新结果。fR,i(r)=fR,i-1(r)FQ,i(ri/tp)-fR,i-1(r)FQ,i(ri/tp)dr(6)式中 tp为当前时刻的刚度衰减系数值。1.4 承载力更新流程 本文将承载力评估看成是一个不断更新的过程。以梁结构的受力最不利截面为控制截面,结合式(6)不断更新梁的承载力,最后以所有控制截面的承载力最小值作为承载力评估结果。以 1 个控制截面为例,说明更新的具体步骤:步骤 1:分析判断梁的控制截面。如对于三分点加载梁,确定跨中纯弯

20、段截面为最不利截面。步骤 2:根据初始设计信息的统计结果,假设梁各参数的概率分布函数。步骤 3:将梁承载力看作各初始参数的函数,建立承载力概率分布密度函数 fR,0(r)。本文统计量即为试验梁的承载力 F。步骤 4:如图 1 所示,当 RC 梁经历 1 次验证荷载后,考虑梁参数、测量噪声等不确定性因素,将荷载实测数据看作随机变量,得到外荷载的概率分布密度函数 FQ,1(r)。与此同时,测量 RC梁加载过程的变形曲率,通过弯矩与曲率的比值得到相应刚度衰减系数 1,用于修正 FQ,1(r)中的自变量 r。图 1 梁承载力更新流程图步骤 5:利 用 式(6)更 新 承 载 力 分 布 函数 fR,1

21、(r)。步骤 6:计算 fR,1(r)的均值及其标准差,作为承载力更新结果的特征值。步骤 7:当有新的验证荷载 FQ,i(r)发生后,重复步骤 46,不断更新梁承载力分布 fR,i(r)。2试验概况 基于本文中提出的承载力更新模型,设计了一根混凝土简支梁静载试验用于验证,如图 2 所示。高 h=150mm,宽 b=150mm,跨度 l0=1 400mm,长度1 600mm。钢筋保护层厚度 c=15mm。混凝土强度等级 C30,纵向受力筋为 210,上部架立筋为 28,箍筋沿梁全长配置 6 100。采用三分点加载,荷载大小 F 即分配梁上的荷载大小。本次试验在正式加载前先进行两次预加载,分别加到

22、 F=6kN,正式加载分级加载,直至试件破坏。正式加载级数为:02469131415161718192022242630343841kN。需要说明的是,实际工程结构运营过程中的验证荷载并不一定单调递增,应用本文方法时应以实际外荷载情况为准。而本文为了得到 RC 梁39建 筑 结 构2023 年图 2 试验梁配筋及加载简图的真实承载力以验证本文方法的评估效果,因此将加载制度设置为逐级增加直至破坏。加载照片如图 3 所示,RC 梁加载过程中通过 5个位移计对梁的挠度进行测量,且对纵向钢筋和混凝土表面的应变进行了同步测量。最后试验梁在荷载为 41kN 时底部纵筋屈服,梁跨中上表面混凝土压碎,故认为试

23、验梁的承载力为 41kN。图 3 试验梁加载3试验验证 在各级荷载作用下,分别对 RC 梁的承载力进行实时更新。在使用承载力更新模型过程中,首先需计算 RC 梁初始承载力分布,在此将各参数均考虑成随机分布。考虑到工程上初始承载力计算过程中所涉及的参数复杂、信息不全面,且标准各不相同,对此本文分别考虑了初始承载力为设计值及试验值,以对比分析不同初始承载力计算值对承载力更新结果的影响。3.1 初始承载力为设计值 由于实际工程中诸多材料参数实际的信息并不全面,且大都情况下进行承载力评估时构件已投入使用,缺乏施工时的现场材料强度等测量统计信息。因此在对初始承载力分布进行计算时将使用各参数的设计值,其承

24、载力计算结果有一定的安全富余。在此基础上,引入现场实测(现场实测梁的变形)得到的刚度衰减系数,通过先验的验证荷载对后验承载力不断进行贝叶斯更新。将各参数分布的均值及标准差列于表 1,其中参数的均值为设计值,标准差按 95%的保证率、误差不超过均值的 20%的原则取值。表 1 初始承载力为设计值时各参数服从分布特征测试参数平均值标准差混凝土立方体抗压强度 fc/MPa202.0钢筋抗拉屈服强度 fy/MPa36036.7纵筋面积 As/mm215716.0截面有效高度 h0/mm12212.4截面宽度 b/mm15015.3三分加载点位置/mm46647.53.1.1 挠度与曲率的转化本次试验中

25、,拟通过测量纯弯段相对挠度间接得到纯弯段的曲率变形,由几何关系可得到曲率,见式(7)。=2LM2()2+2(7)式中:LM为纯弯段跨度;为纯弯段中心点相对下挠位移。3.1.2 试验梁刚度衰减系数在 RC 梁静载试验过程中,每发生一级验证荷载后测量一次挠度值,利用几何关系间接计算出梁纯弯段的曲率变形,通过式(1)计算各级荷载下抗弯刚度值 B,最后按式(2)计算各级荷载下试验梁的刚度衰减系数 i,其变化过程为 1.001.001.001.000.780.700.670.630.620.610.590.550.490.500.490.470.46屈服。3.1.3 初始承载力概率密度函数参照 混凝土结

26、构设计规范(GB 500102010)11,梁初始抗弯承载力 Mu按式(8)及式(9)进行计算。Mu=fyAsh0-fyAs2fcb()(8)F=Mul0/3 2(9)将各参数考虑成服从正态分布的随机变量(表1),随后利用蒙特卡洛抽样,由式(8)、(9)可计算得到梁承载力 F,通过统计 F 的分布情况,可得到承载力初始概率密度函数 fR,0(r)(图 4),其均值为29.48kN,标准差为 5.18kN。3.1.4 承载力更新计算根据承载力更新模型,在图 4 的基础上,将试验过程中经过 3.1.1 节方法测量间接得到的刚度衰减系数 i代入式(6),根据试验梁所加荷载级数,每增加一级荷载 FQ,

27、i(r)(假设服从正态分布)就用此模型更新一次。18 级荷载更新后的承载力均值和标准差如图 5 所示。若不考虑刚度衰减系数 i(i均49第 53 卷 第 16 期谭佳丽,等.采用监测数据及贝叶斯理论的 RC 梁承载力更新图 4 初始承载力为设计值时初始承载力的概率密度函数取为 1)的影响,更新结果见图 6。为进行进一步地对比分析,将图 5、图 6 中的各级荷载下 RC 梁承载力更新结果的均值和标准差列于表 2(篇幅有限,只列出了部分荷载级的情况)。图 5 考虑刚度退化的承载力更新结果图 6 未考虑刚度退化的承载力更新结果图 7 初始承载力为设计值时承载力均值更新变化表 2 承载力更新数值结果/

28、kN验证荷载/kN考虑刚度退化未考虑刚度退化均值标准差均值标准差229.48 5.18 29.48 5.18 629.53 5.10 29.53 5.18 1229.57 5.04 31.13 4.66 1529.64 4.94 33.50 3.52 1729.81 4.73 36.15 3.03 1930.13 4.43 39.47 2.78 2230.65 4.08 44.11 2.77 2632.33 3.49 49.47 2.75 3033.89 3.22 52.64 2.79 3435.89 3.04 55.98 2.86 3837.84 2.89 59.32 2.94 若以各级验证

29、荷载更新后的承载力分布均值作为承载力评估值,则各级承载力更新值的变化如图 7 所示。3.1.5 试验结果分析(1)当考虑刚度退化时,图 5 中最后一级更新后的承载力为 37.84kN,与试验结果的屈服承载力41kN 较为接近。同时,由图 7 可见,更新结果逐渐向实际承载力趋近。说明其更新趋势是合理的,验证了本文方法的更新效果。其次,由于本节更新模型中初始承载力的结果(29.48kN)采用各参数设计值(表 1)进行计算,其结果较为保守。经历过 18 级荷载后其承载力更新为 37.84kN。由此可得,在使用本文方法对承载力进行更新时,即使初始信息与实际情况有一定偏差,但更新后承载力会以较快的速率(

30、尤其是所承受的验证荷载较大时)越来越接近实际情况。可见本文方法对初始承载力的估计或测量误差具有一定容错性。这一结论也将在 3.2 节中得到体现。(2)对比不考虑刚度退化与考虑刚度退化两种更新结果。不考虑刚度退化时,未更新前其承载力为 29.48kN,经历过 18 级荷载后其承载力更新为59.32kN。而考虑刚度退化时,未更新前其承载力为 29.48kN,经历过 18 级荷载后其承载力更新为37.84kN。根据试验结果,屈服承载力为 41kN,可见不考虑刚度退化会导致承载力评估偏大,这在工程中是非常危险的。(3)从表 2 可见,在对承载力进行更新的过程中,其标准差从初始的 5.18kN 逐渐降低

31、至 2.89kN,由此可得使用该方法进行承载力更新时,随着更新次数的增加,其评估的精度也将逐渐提高。3.2 初始承载力为试验值 工程中若在梁投入运营前考虑建立承载力评估模型,可在梁施工阶段测量统计各初始参数,用以初步计算梁承载力大小。此外,通过一定的检测方法也可得到建模初始时刻的各材料参数。本节将针对此种情况对承载力更新模型进行应用,以对比分析初始承载力大小对承载力更新效果的影响。本文试验梁浇筑时对相应参数进行了测量统计,其中,包含了 15 个标准混凝土立方体抗压强度测量、15 个标准混凝土棱柱体弹性模量测量、11 根钢筋试样的抗拉强度及直径测量,假设上述参数服从均值59建 筑 结 构2023

32、 年为样本一阶原点距、方差为样本二阶中心距的正态分布。在试验加载前,对钢筋保护层厚度、试验梁的高与宽、试验加载位置的测量值均值及区间做了相应统计,随后,以各参数以 95%的概率落在测量区间的原则计算其标准差,见表 3。表 3 初始承载力为试验值时各参数服从分布特征测试参数平均值标准差混凝土立方体抗压强度 fc/MPa34.190.911钢筋抗拉屈服强度 fy/MPa528.4312.79纵筋面积 As/mm21575.91截面有效高度 h0/mm1225.10截面宽度 b/mm1501.53三分加载点位置/mm4660.015 3本节计算初始承载力用试验值进行计算,同样考虑现场实测得到的刚度退

33、化情况(现场实测梁的变形),用历史验证荷载对承载力进行不断更新。因此刚度衰减系数与历史验证荷载均和 3.1 节一致,此处不再进行赘述。3.2.1 初始承载力概率密度函数同 3.1.3 节,将各参数考虑成服从正态分布的随机变量(表 3),随后利用蒙特卡洛抽样,当已知承载力计算中的各参数时,由式(8)、(9)可计算得到梁承载力 F 值,通过统计 F 的分布情况,便可得到承载力初始概率密度函数 fR,0(r)(图 8),其均值为40.48kN,标准差为 2.48kN。图 8 初始承载力概率密度函数(试验值)3.2.2 承载力更新计算同 3.1.4 节,在图 8 的基础上,将试验过程中经过 3.1.2

34、 节方法测量间接得到的刚度衰减系数代入式(6),根据试验梁所加荷载级数,每增加一级荷载FQ,i(r)(假设服从正态分布)便用此模型更新一次。各级荷载更新后的承载力均值和标准差如图 9所示。3.3 结果分析 由图 9 可知,承载力从 40.48kN 更新至最后一级的 40.69kN。根 据 试 验 结 果,极 限 承 载 力 为图 9 考虑刚度退化承载力更新结果41kN,由此可见,当初始承载力与实际承载力较为接近时,本文方法对承载力的更新结果仍然逐渐趋近于真实值。对比 3.1 节中图 5 的结果,承载力从 29.48kN 更新至最后一级的 37.84kN,而 3.2 节中初始承载力(40.48k

35、N)采用各参数的试验值(表 3)进行计算,与实际情况较为接近,进一步验证了本文提出的承载力更新方法对初始承载力的估计或测量误差具有较好容错性,更适合初始信息不确定的工程结构。由图 5 可见,在最后一级荷载(38kN)作用下,本文方法对承载力的评估结果为 37.84kN,首次出现了评估结果小于外荷载值。说明此时构件已经非常危险,实际应用时,应立即结束构件的继续运营,并将 37.84kN 作为此时的荷载阈值,指导下一步外荷载不应超过 37.84kN,以避免 RC 梁的破坏,并继续通过本文方法更新承载力,以提高评估精度。然而,为得到试验梁的实际承载力,试验过程中继续对梁进行加载,在下一级荷载 41k

36、N 的作用下,RC 梁发生了屈服破坏,这一现象验证了本文所评估的预警阈值的有效性。同样的现象可以见于图 9:最后一级验证荷载(38kN)作用后,本文方法更新的承载力为 40.69kN,随后施加的 41kN 超过了40.69kN,使得 RC 发生了破坏。以上两个案例均表明,本文方法评估的承载力可作为构件下一阶段外荷载施加的预警阈值。4结论 本文通过建立一种基于实时监测数据及贝叶斯理论的 RC 梁承载力更新模型,针对 1 根 RC 试验梁建立了承载力评估模型,并用试验数据对评估结果进行了验证。得出以下结论:(1)在承载力评估过程中,如未考虑刚度退化情况,其预测结果将导致承载力值偏大,因此应用此模型

37、进行承载力更新时考虑刚度退化是不可忽视的一个环节。69第 53 卷 第 16 期谭佳丽,等.采用监测数据及贝叶斯理论的 RC 梁承载力更新(2)在使用验证荷载对试验梁承载力进行更新的过程中,本文所提方法对初始承载力的估计或测量误差具有较好的容错性,且随着更新次数的增加,其评估结果的精度也逐渐增高。(3)本文方法可在 RC 梁运营阶段对其承载力进行实时无损地评估。且评估的承载力可作为构件下一阶段外荷载施加的预警阈值。参考文献 1 公路桥梁承载能力检测评定规程:JTG/T J212011S.北京:人民交通出版社,2011.2 ZHAO G F,XU J K,LI Y L,et al.Numeric

38、al analysis of the degradation characteristics of bearing capacity of a corroded reinforced concrete beamJ.Advances in Civil Engineering,2018,2018(3):2492350.3 RECUPERO A,SPINELLA N,TONDOLO F.A model for the analysis of ultimate capacity of RC and PC corroded beamsJ.Advances in Civil Engineering,201

39、8,2018(6):8697109.4 ZHU W J,FRANOIS R.Corrosion of the reinforcement and its influence on the residual structural performance of a 26-year-old corroded RC beamJ.Construction and Building Materials,2014,51:461-472.5 彭飞,薛伟辰.基于可靠度的 GFRP 筋混凝土梁抗弯承载力设计方法J.土木工程学报,2018,51(5):60-67.6 张白,陈俊,杨鸥,等.高温后混凝土质量损失及抗压

40、强度退化规律试验研究J.建筑结构,2019,49(4):76-81.7 SHARMA H,HURLEBAUS S,GARDONI P.Performance-based response evaluation of reinforced concrete columns subject to vehicle impact J.International Journal of Impact Engineering,2012,43:52-62.8 袁迎曙,李果.锈蚀钢筋混凝土柱的结构性能退化特征J.建筑结构,2002,32(10):18-20.9 HALL B W.Reliability of s

41、ervice-proven structuresJ.Journal of Structural Engineering,1988,114(3):608-624.10 FABER M H,VAL D V,STEWART M G.Proof load testing for bridge assessment and upgrading J.Engineering Structures,2000,22(12):1677-1689.11 混凝土结构设计规范:GB 500102010S.2015 年版.北京:中国建筑工业出版社,2015.12 LI Q W,WANG C.Updating the as

42、sessment of resistance and reliability of existing aging bridges with prior service loads J.Journal of Structural Engineering,2015,141(12):04015072.(上接第 72 页)13 MOHEBKHAH A,TASNIMI A A,MOGHADAM H A.Nonlinear analysis of masonry-infilled steel frames with openings using discrete element methodJ.Journ

43、al of Constructional Steel Research,2008,64(12):1463-1472.14 蒋济同,蒲甜甜.轻质砌块填充墙框架抗震性能数值模拟中整体式与分离式建模的比较研究J.建筑结构,2020,50(S1):499-503.15 Building code requirements for structural concrete and commentary:ACI 318-14 S.Farmington Hills:American Concrete Institute,2008.16 混凝土结构设计规范:GB 500102010 S.北京:中国建筑工业出版社

44、,2011.17 童岳生,钱国芳.砖填充墙钢筋混凝土框架的变形性能及承载能力J.西安建筑科技大学学报(自然科学版),1985(2):1-21.18 钱凯,李治,何畔,等.螺栓连接预制混凝土梁-板子结构抗连续倒塌机理研究J.建筑结构学报,2020,41(1):173-180.19 钱凯,李治,翁运昊,等.钢筋混凝土梁-板子结构抗连续性倒塌性能研究J.工程力学,2019,36(6):239-247.20 李治,翁运昊,邓小芳,等.焊接连接预制混凝土梁-板子结构抗连续倒塌性能研究J.建筑结构学报,2020,41(10):121-128.(上接第 104 页)4结语 温度伸缩变形裂缝控制是一个大课题,

45、我国幅员辽阔,各地条件千差万别,问题更加复杂。本文仅是对最常见的钢筋混凝土结构的温度伸缩问题有所分析,可供讨论和参考。对于建筑工程中也广泛使用的砌体结构,温度裂缝控制更为复杂,但由于圈梁、构造柱、钢筋混凝土楼层板的广泛使用,其各种约束效应仍与钢筋混凝土结构有许多相似之处。笔者认为:在温度裂缝控制问题上,无所作为和教条地执行规范的观点是不可取的,只有掌握了温度裂缝产生和预防的规律,才可以克服盲目性,使工作具有前瞻性、针对性,从而掌握裂缝控制的主动权。建议现行相关设计规范能明确引入“约束”概念,更好地规范设计行为,引导创新发展。参考文献 1 胡延汉.关于温度裂缝控制的若干见解J.建筑技术,2005(10):46-51.2 王铁梦.工程结构裂缝控制M.北京:中国建筑工业出版社,1997.3 混凝土结构设计规范:GB 500102010S.2015 年版.北京:中国建筑工业出版社,2015.79

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