G.2安全性评定
G.2.1 既有结构的安全性评定应包括结构体系和构件布置、连接和构造、承载力等三个评定项目。
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G.2.1 既有结构的安全性是指直接影响人员或财产安全的评定内容。为了便于评定工作的实施,本条把结构安全性的评定分成结构体系和构件布置、连接和构造、承载力三个评定项目。
G.2.2 既有结构的结构体系和构件布置,应以现行结构设计标准的要求为依据进行评定。
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G.2.2 结构体系和构件布置存在问题的结构必然会出现相应的安全事故,现行结构设计规范对结构体系和构件布置的要求是当前工程界普遍认同的下限要求,既有结构的结构体系在满足相应要求的情况下可以评为符合要求。在结构安全性评定中的结构体系和构件布置要求,不包括结构抗灾害的特殊要求。
G.2.3 既有结构的连接和与安全性相关的构造,应以现行结构设计标准的要求为依据进行评定。
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G.2.3 连接和构造存在问题的结构也会出现相应的安全事故,现行结构设计规范对连接和构造的要求是当前工程界普遍认同的相关下限要求,既有结构的连接和构造在满足相应要求的情况下可以评为符合要求。本条所提到的构造仅涉及与构件承载力相关的构造,与结构适用性和耐久性相关的构造要求不在本条规定的范围之内。
G.2.4 对结构体系和构件布置、连接和构造的评定结果满足第G.2.2和G.2.3条要求的结构,其承载力可根据结构的不同情况采取下列方法进行评定:
1 基于结构良好状态的评定方法;
2 基于分项系数或安全系数的评定方法;
3 基于可靠指标调整抗力分项系数的评定方法;
4 基于荷载检验的评定方法;
5 其他适用的评定方法。
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G.2.4 本条提出的承载力评定的方法,前提是要求既有结构的结构体系和构件布置、连接和构造要符合现行结构设计规范的要求。
G.2.5 当结构处于良好使用状态时,宜采用基于结构良好状态的评定方法,此时对同时满足下列要求的结构,可评定其承载力符合要求:
1 结构未出现明显的影响结构正常使用的变形、裂缝、位移、振动等适用性问题;
2 在评估使用年限内,结构上的作用和环境不会发生显著的变化。
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G.2.5 本条提出基于结构良好状态的评定方法的评定原则,结构构件与连接部位未达到正常使用极限状态的限值且结构上的作用不会出现明显的变化,结构的安全性可以得到保证,当既有结构经历了相应的灾害而未出现达到正常使用极限状态限值的现象,也可以认定该结构可以抵抗这种灾害的作用。
G.2.6 当采取基于分项系数或安全系数的方法评定时,对同时满足下列要求的结构,可评定其承载力符合要求:
1 构件的承载力应按现行结构设计标准提供的结构计算模型确定,且应对模型中指标或参数进行符合实际情况的调整:
1)构件材料强度的取值,宜以实测数据为依据,按现行结构检测标准规定的方法确定;
2)计算模型的几何参数,可按构件的实际尺寸确定;
3)在计算分析构件承载力时,应考虑不可恢复性损伤的不利影响;
4)经过验证后,在计算模型中可增补对构件承载力有利因素的实际作用。
2 作用和作用效应按国家现行标准的规定确定,并可进行下列参数或分析方法的调整:
1)永久作用应以现场实测数据为依据按现行工程结构荷载标准规定的方法确定;
2)部分可变作用可根据评估使用年限情况采用考虑结构设计使用年限的荷载调整系数;
3)在计算作用效应时,应考虑轴线偏差、尺寸偏差和安装偏差等的不利影响;
4)应按可能出现的最不利作用组合确定作用效应。
3 按上述方法计算得到的构件承载力不小于作用效应或安全系数不小于有关结构设计标准的要求。
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G.2.6 本条提出基于结构分项系数或安全系数的评定原则。
结构的设计阶段有三类问题需要结构设计规范确定,其一为规律性问题,结构设计规范用计算模型反映规律问题;其二为离散性问题,结构设计规范用分项系数或安全系数解决这个问题;其三为不确定性问题,结构设计规范用额外的安全储备解决设计阶段的不确定性问题,这类储备一般不计入规范规定的安全系数或分项系数。对于既有结构来说,设计阶段的不确定性因素已经成为确定的,有些可以通过检验与测试定量确定。当这些因素确定后,在既有结构承载力评定中可以适度利用这些储备,在保证分项系数或安全系数满足现行规范要求的前提下,尽量减少结构的加固工程量,体现可持续发展的要求。
例如:关于构件材料强度的取值,可利用混凝土的后期强度和钢材实际屈服点应力高于结构规范提供的强度标准值的部分;现行结构设计规范计算公式中未考虑的对构件承载力有利的因素,如纵向钢筋对构件受剪承载力的有利影响等。
既有结构还有一些已经确定的因素是对构件承载力不利的,例如轴线偏差、尺寸偏差以及不可恢复性损伤(钢筋锈蚀等),这些因素也应该在承载力评定时考虑。
经过上述符合实际情况的调整后,现行规范要求的分项系数或安全系数得到保证时,构件承载力可评为符合要求。
G.2.7 当可确定一批构件的实际承载力及其变异系数时,可采用基于可靠指标调整抗力分项系数的评定方法,此时对同时满足下列要求的一批构件,可评定其承载力符合要求:
1 作用效应的计算,应符合第G.2.6条的规定;
2 根据结构构件承载力的实际变异情况调整抗力分项系数;
3 按上述原则计算得到的承载力不小于作用效应。
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G.2.7 当构件的承载能力及其变异系数为已知时,计算模型中承载力的某些不确定储备可以利用,具体的方法是在保证可靠指标满足要求的前提下适度调整分项系数。
G.2.8 对具备相应条件的结构或结构构件,可采用基于荷载检验的评定方法,此时对同时满足下列要求的结构或结构构件,可评定其承载力符合要求:
1 检验荷载的形式应与结构承受的主要作用的情况基本一致,检验荷载不应使结构或构件出现不可逆的变形或损伤;
2 荷载检验及相应的计算分析结果符合有关标准的要求。
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G.2.8 荷载检验是确定构件承载力的方法之一。本条提出荷载检验确定承载力的原则。当结构主要承受重力作用时,应采用重力荷载的检验方法;当结构主要承受静水压力作用时,可采用蓄水检验的方法。检验的荷载值应通过预先的计算估计,并在检验时逐级进行控制,避免产生结构或构件的过大变形或损伤。
对于检验荷载未达到设计荷载的情况,可采取辅助计算分析的方法实现。
G.2.9 对承载力评定为不符合要求的结构或结构构件,应提出采取加固措施的建议,必要时,也可提出对其限制使用的要求。
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G.2.9 限制使用条件是桥梁结构常用的方法。对于现有建筑结构来说,对所有承载力不满足要求的构件都进行加固也许并不是最好的选择,例如:当楼板承载力不足时,也许采取限制楼板的使用荷载是最佳的选择。