浅析已交付建筑再装饰对结构安全的影响_论文发表__墨水学术,论文
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浅析已交付建筑再装饰对结构安全的影响
中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司李喜民
(河北秦皇岛066004)
摘要:本文研究已完工程再装饰工程中结构构件安全,依据国家有关设计规范及相应计算数学模型,分析其对建筑结构构件可靠度的影响,为优化设计服务。
关键词:装饰工程结构安全
已交付建筑工程再装饰已成为一种普遍现象,对结构安全的影响程度成为再装饰的焦点。通常认为结构的可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。结构可靠度是结构可靠性的定量指标,结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构可靠度。对于结构,各种作用和抗力是可靠度的基本变量。以R表示结构的抗力,以S表示相应的荷载,则功能函数可表示为:Z=g(R,S)=R-S。结构可靠度分析,是基于对结构的荷载和结构抗力的分析。
一、影响结构构件抗力的主要因素
结构构件承受作用效应的能力称为结构构件的抗力。结构构件的抗力包括结构构件承受外加作用的各种能力,对应于作用的种种效应,结构构件具有相应的各种抗力。强度验算时结构构件抗力表现为构件承载能力,变形验算时结构构件抗力表现为构件抵抗变形的能力。结构构件抗力不定性是指构成结构构件抗力的因素的变异性。构成结构构件抗力不定性的因素主要有三个方面:
(1)结构构件抗力固有的随机变异性。如构成结构构件抗力的主要因素、结构构件的材料性能及几何参数的变异性。
(2)理论知识不足引起的计算模式不定性。如结构构件抗力计算模式的不定性。
(3)统计不定性。指对结构构件抗力的概率分布及统计参数的估计偏差。
一般地说,材料性能和构件几何特性会随时间而变化,但变化很缓慢,通常把对抗力的各影响因素当作与时间无关的随机变量来考虑。通常的做法是分别找到影响结构构件抗力的各主要因素的统计参数,然后通过构件抗力与各因素之间的函数关系,即误差传递公式求出结构构件抗力的统计参数:
(1)材料性能是指各种物理力学性能,如强度、弹性模量、泊松比、收缩、膨胀等。由于材质、工艺、加荷方式、环境、尺寸等因素变异产生的结构构件材料性能的变异性称为结构构件材料性能的不定性。建筑材料力学性能通常是采用标准小试件,并按标准试验方法求得,对结构构件而言,实际工作条件与标准试验条件不相同,并且存在尺寸效应,因此,结构构件的材料力学性能与标准小试件材料力学性能存在差异。
(2)由于装饰工程构件尺寸制作和安装误差等因素引起的构件几何参数的变异性称为结构构件几何特征的不定性。它反映了构件的设计尺寸与制作、安装到位后的构件实际尺寸的差异。通常结构构件的几何参数(各种截面几何特征)有:高度、宽度、面积、面积矩、惯性矩、抵抗矩、混凝土保护层厚度、箍筋间距、结构的长度、跨度、力的偏心距等;
二、建筑结构作用的统计分析
结构建筑物在工作寿命期内要承受各种外部因素的影响。使结构产生应力与变形的外部因素称为作用。作用有直接作用和间接作用之分。直接作用系指施加在结构上的集中力或分布力,又称荷载,如结构构件的自重,楼面上或桥面上的人群和物品、风荷载、雪荷载、车辆荷载、土压力、水压力等,称为荷载。间接作用系指引起结构外加变形和约束变形的原因,如温度变化、基础不均匀沉降、焊接变形、材料的收缩和徐变、地震等现象,称为结构的外加变形或约束变形。结构上的直接作用(荷载)可以按其随时间的变异、随空间的变异、对结构的反应性质进行分类:
(1)荷载按随时间的变异分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
(2)荷载按空间位置的变异分为固定荷载、自由荷载。
(3)按结构反应特性分为静态荷载、动态荷载。
现行荷载规范中的几种主要荷载可分