构件承载力极限状态验算表达式
荷载分项系数
I
6
γG=1.2
γG=1.1
5
γG=1.0
4
γG=0.9γG=0.8
5I 4 3
γG=1.2 γG=1.1 γG=1.0 γG=0.9γG=0.8
3
γQ 2
γQ
2
0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
在设计阶段由于各种不确定因素的影响，自重应按随机变 量处理；对于既有结构而言，这些不确定性因素不再存 在，结构自重在客观上是确定的，应按确定性量处理。
按构件和连接的实际尺
寸与《建筑结构荷载规 范 》 （ GB50009-2001 ） 规定的材料单位体积的 自重计算确定；
对《建筑结构荷载规范》 （GB50009-2001）中尚未规 定单位自重标准值的材料或 构件，或者对该材料或构件 的单位自重标准值有怀疑 时，应通过现场实测确定材 料或构件的单位自重。
结构构件的安全性分析
验算实例
g+q kN/m
建议 方法
规范* 方法
33.79 39.48
跨中弯 矩
kN·m
39.81
46.5
抗弯承 载力 kN·m
41.7
42.1
抗力/荷 载效应
1.05
0.91
等级 au cu
7200 楼梯间
8×3600＝28880 C
预制多孔板
B 现浇板
1/A 6×3600＝21600
永久荷载和可变荷载效应同号时， γG＝1.0、γQ＝1.3
构件承载力极限状态验算表达式
荷载分项系数
β 3.5
3.3
3.1
2.9
1.3SQ－0.6SG=R/γR 1.3SQ－0.8SG=R/γR 1.3SQ－1.0SG=R/γR
2.7 目标使用期T/Y
2.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
工程结构检测鉴定与加固
第九章 既有建筑结构构件可靠 性分析
同济大学建筑工程系 张伟平
2010年3月
概述
现状：按照结构设计的思路进行既有建筑的检测评定
是否正确？
不正确！
结构可靠性——结构在规定的时间内、规定的条件下 完成预定功能的能力
拟建建筑结构设计 既有建筑检测评定
结构/对象 尚未存在
已经存在
规定的时间 设计使用年限
目标使用期T （年）
修正系数kt1
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.85 0.91 0.95 0.98 1.00 1.02 1.03 1.05 1.06 1.07
注：对表中未列出的中间值，可按线性插值确定，当T<10年时，按T=10年确定。
基于目标使用期的荷载与作用
可变荷载
100
0.119 0.696
基于目标使用期的荷载与作用
地震作用
对7度设防区，相应于不同目标使用期，时程分析所用地震 加速度时程曲线的最大值按下表确定 。
目标使用期 T（年）
10
多遇地震
16
罕遇地震
—
20
30
40
50
60
70
80
90
100
24
29
32
35
40
43
47
50
52
137
165
185
200
221
既有结构构件目标可靠指标取值，不同学者持有不同观 点，这里仍采用设计规范的规定值
构件承载力极限状态验算表达式
既有建筑结构的抗力模型
拟建建筑结构设计
既有建筑安全分析
材料性能的不确定性
材料性能的可确定性
几何参数的不确定性
几何参数的可确定性
计算模式的不确定性
计算模式的不确定性
R = Ω p ⋅ Rp = Ω p ⋅ R( f ci , ai )
1600
支座处 剪力 kN
73.0
抗剪承 载力 kN
80.8
抗力/荷 载效应
1.1
85.3
110
1.3
9 C
L1
B 1/A 预制多孔板 A 7200
等级
au
au
5400
1600 14200
7200
*这里的规范指《民用 建筑可靠性鉴定标准》 （GB 50292-1999）
按建议方法对梁跨中截面抗弯承载力的评价结果与《民 用建筑可靠性鉴定标准》的评价结果相差了两个等级， 而对cu级的构件应该采取相应措施，但从该梁的使用历 史以及现状来看，其使用性能良好，不必采取加固措施。 可见，规范的评定结果偏于保守，这将给委托人或房屋 所有人带来较大的经济压力。
239
255
269
280
注：对表中未列出的中间值，可按线性插值确定，当T<10年时，按T=10年确定。
构件承载力极限状态验算表达式
既有建筑结构的目标可靠指标
理论上应根据各种结构的重要性、失效后果、破坏性质和 经济指标等因素以优化方法分析确定
在现阶段，设计中采用的目标可靠指标是通过“校准法”反 演计算得到的，共分为2.7、3.2、3.7、4.2四个等级。
目标使用年限
规定的条件 正常设计 正常施工 正常维护
设计已成历史 施工已成历史 过去的维护，将来？
概述
现状—按《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292）鉴定实例
以混凝土结构构件为例----构件的承载力评定等级
构件类别
主要构件 次要构件
au级 ≥1.0 ≥1.0
R/γ0S
bu级
≥0.95 <1.0 ≥0.9 <1.0
f ck γc
, ak ,L)
p
荷载的变异性 材料强度的变异性 施工误差 等因素的影响
β
γG=1.2 γQ=1.4 γs=1.1 γc=1.35
S
R
S、R
已有房屋结构 是否合适?
概述
现状—按《民用建筑可靠性鉴定标准》 （GB50292）鉴定实例
以混凝土结构构件为例----构件的承载力评定等级
500 4φ20
cu级
≥0.9 <0.95
≥0.85 <0.9
du级 <0.9 <0.85
概述
现状—按《民用建筑可靠性鉴定标准》 （GB50292）鉴定实例
以混凝土结构构件为例----构件的承载力评定等级
∑ γ 0 (γ GCGGk + γ Q1CQ1Q1k +
γ QiCQiψ CiQik )
≤
R(
f sk γs
,
基于目标使用期的荷载与作用
永久荷载（自重）
基于目标使用期的荷载与作用
永久荷载（自重）
现场实测的样本应具有代表性，试样切取方法和材料力学 性能检测试样切取类似，抽样数不应少于5个，对试样按标 准方法烘干称量后按下列规定确定荷载标准值。 当其效应对结构不利时：
g k = μ g + kσ g
gk——材料或构件单位自重的标准值； μg——试样按标准方法烘干称量后得到的样本单位自重平均值； σg——试样按标准方法烘干称量后得到的样本单位自重标准差； k——与抽样数量n有关的推定系数，见后表
基于目标使用期的荷载与作用
永久荷载（自重）
抽样数量
推定系数
n
k
n
k
n
k
n
k
5 0.95 10 0.58 15 0.45 20 0.39
6 0.82 11 0.55 16 0.44 25 0.34
7 0.73 12 0.52 17 0.42 30 0.31
8 0.67 13 0.49 18 0.41 35 0.29
永久荷载和可变荷载效应异号时，γG＝0.6、γQ＝1.3
构件承载力极限状态验算表达式
抗力分项系数
γR＝1.11~1.82
Sk ≤ C
构件正常使用极限状态验算表达 式
Sk ≤ C
通过计算或实测获 得的结构或结构构 件的变形、裂缝宽 度、振幅、加速度 等
结构或结构构件达 到正常使用要求的 规定限值，应按各 有关建筑结构设计 规范的规定采用
9 0.62 14 0.47 19 0.40 40 0.27
基于目标使用期的荷载与作用
可变荷载
根据可接受的概率p，由可变荷载在目标使用期内最大值概 率分布的某个分位值确定可变荷载的标准值。
民用建筑的楼（屋）面活荷载的标准值先应按《建筑结构 荷载规范》（GB50009-2001）的规定取值，再考虑该结构 或构件的目标使用期T，乘以表中所列的修正系数予以修正
0.036 —
20
0.055 0.343
30
0.066 0.413
40
0.074 0.463
50
0.080 0.500
60
0.090 0.552
70
0.099 0.596
80
0.107 0.636
90
0.114 0.668
注：对表中未列出的中间值，可按线性插值确定，当T<10年时，按T=10年确定。
结构构件的安全性分析
当既有结构构件的安全性按构造、不适于继续承载的 位移（或变形）或裂缝进行评级时，
可参照《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999） 和《工业建筑可靠性鉴定标准》（GBJ144-90）的有 关规定进行。
结构构件正常使用性分析
可参照《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999） 和《工业建筑可靠性鉴定标准》（GBJ144-90）的有关 规定进行。