基于自身信息的现有结构可靠性实用评定方法
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摘要
现有结构可靠性评定是结构可靠性理论的一个重要分支，我国目前的建筑物可靠性评定方法总体上属于实用鉴定法，但这种方法的承载力校核表达式是依据拟建结构的统计信息得出的，由于现有结构的荷载、抗力等的统计特性明显不同，因此这种方法难以合理反映现有结构的具体特性，而应根据荷载、抗力等的具体统计参数，建立现有结构的承载力校核表达式。
本文研究目的是针对现有结构的特点，建立基于自身信息的现有结构可靠性的实用评定方法，推动我国的现有结构可靠性鉴定方法由实用鉴定法向概率鉴定法发展，主要研究内容包括四个方面：一、结合结构原设计数据和现场抽样实测数据，研究了恒载标准值的统计推断方法，提出Bayes小样本统计推断方法；二、利用统计不定性随机变量，结合现有结构的特点，提出荷载、抗力变异性的小样本统计推断方法；三、分析了现有结构抗力变异性的主要影响因素，并利用实测数据进行了实例分析；四、针对现有结构自身的荷载、抗力统计特性，研究了现有结构承载力的校核表达式，对恒载、抗力分项系数提出修订建议，建立了基于自身信息的现有结构可靠性实用评定方法。
论文研究成果有益于对现有结构的荷载、抗力作出更符合现有结构特点的推断，也有益于对现有结构的可靠性作出更合理的估计，可为我国现行鉴定标准的修订提供参考，推断目前的鉴定方法由实用鉴定法向概率鉴定方法发展。
Appraising the existing structural reliability is an important embranchment of the theory about reliability. Today, the methods of appraising the existing structural reliability that is used in our country generally belong to applied methods, but the expression about verifying the bearing capacity in this method is educed according as statistical information of future structures. Because the statistical property of existing structural loading and resistance is obvious different form the future structure, the methods can't reflect the statistical property of existing structural. The expression about verifying the bearing capacity should be found according as the statistical property of existing structural loading and resistance.
It is the researchful purpose of this paper that the methods of appraising the existing structural reliability basing on own information are found, which will impel the methods of appraising the existing structural develop from applied methods to probability methods. The contents of this paper have mainly four, including: firstly, the normal value of permanent load in the existing structure is ascertained by the way that is called Bayes-small capacity, which considers the dates of design and the road-test dates. Secondly, by introducing the random variable that is statistical ambiguity, the statistics of loading and resistance of existing structure are researched. Thirdly, the factors of affecting the coefficient of variation of existing structural resistance are simply analyzed. Lastly, the expression about verifying the bearing capacity is studied according as the statistical property of existing structural loading and resistance, the advises of
modifying the distribution coefficient of permanent load and resistance in the expression are put forward, and the methods of appraising the existing structural reliability basing on own information are found.
The researchful progeny of this paper will help us to infer the statistical property of existing structural loading and resistance that answer to the existing structure and help us to reasonably estimate the existing structural reliability. In addition, the researchful progeny of this paper may help to develop the standard of appraising the existing structure that is used in our country, which will impel the methods of appraising the existing structural develop from applied methods to probability methods.
本文研究目的是针对现有结构的特点，建立基于自身信息的现有结构可靠性的实用评定方法，推动我国的现有结构可靠性鉴定方法由实用鉴定法向概率鉴定法发展，主要研究内容包括四个方面：一、结合结构原设计数据和现场抽样实测数据，研究了恒载标准值的统计推断方法，提出Bayes小样本统计推断方法；二、利用统计不定性随机变量，结合现有结构的特点，提出荷载、抗力变异性的小样本统计推断方法；三、分析了现有结构抗力变异性的主要影响因素，并利用实测数据进行了实例分析；四、针对现有结构自身的荷载、抗力统计特性，研究了现有结构承载力的校核表达式，对恒载、抗力分项系数提出修订建议，建立了基于自身信息的现有结构可靠性实用评定方法。
论文研究成果有益于对现有结构的荷载、抗力作出更符合现有结构特点的推断，也有益于对现有结构的可靠性作出更合理的估计，可为我国现行鉴定标准的修订提供参考，推断目前的鉴定方法由实用鉴定法向概率鉴定方法发展。
Appraising the existing structural reliability is an important embranchment of the theory about reliability. Today, the methods of appraising the existing structural reliability that is used in our country generally belong to applied methods, but the expression about verifying the bearing capacity in this method is educed according as statistical information of future structures. Because the statistical property of existing structural loading and resistance is obvious different form the future structure, the methods can't reflect the statistical property of existing structural. The expression about verifying the bearing capacity should be found according as the statistical property of existing structural loading and resistance.
It is the researchful purpose of this paper that the methods of appraising the existing structural reliability basing on own information are found, which will impel the methods of appraising the existing structural develop from applied methods to probability methods. The contents of this paper have mainly four, including: firstly, the normal value of permanent load in the existing structure is ascertained by the way that is called Bayes-small capacity, which considers the dates of design and the road-test dates. Secondly, by introducing the random variable that is statistical ambiguity, the statistics of loading and resistance of existing structure are researched. Thirdly, the factors of affecting the coefficient of variation of existing structural resistance are simply analyzed. Lastly, the expression about verifying the bearing capacity is studied according as the statistical property of existing structural loading and resistance, the advises of
modifying the distribution coefficient of permanent load and resistance in the expression are put forward, and the methods of appraising the existing structural reliability basing on own information are found.
The researchful progeny of this paper will help us to infer the statistical property of existing structural loading and resistance that answer to the existing structure and help us to reasonably estimate the existing structural reliability. In addition, the researchful progeny of this paper may help to develop the standard of appraising the existing structure that is used in our country, which will impel the methods of appraising the existing structural develop from applied methods to probability methods.
引文
[1] 刘西拉，李田．工程结构可靠性鉴定标准展望．建筑结构，第五期，1994
[2] 王伯翠等．工业建筑结构可靠性评定及改造加固技术．冶金建筑研究总院，1989
[3] 张有才．《建筑物的检测、加固与改造》．冶金工业出版社
[4] 王富春．建筑物鉴定修复和改造之十五—建筑物鉴定技术的现状和展望．冶金建筑研究总院建筑技术情报科室，1990
[5] 卫龙武等．《建筑物评估加固与改造》．江苏科学技术出版社，1993
[6] 王永维．我国建筑物鉴定与加固改造技术现状与展望．我国建筑物鉴定与加固标准技术委员会第五届全国学术讨论会
[7] 王庆霖．已有建筑物的可靠性评价与改造—苏联在这一领域的研究成果与经验．中国建筑学会建筑结构委员会第二次年会论文集2000—建筑结构，北京，1991
[8] H.O.MADSEN, S.KRENK, N.C.LIND. Methods of structural safety.1986
[9] Yao,James T.P. Safety and reliability of existing structures, 1985
[10] Yao,James TP, Natke. H.G. Damage detection and reliability evaluation of existing structures. Structural safety, Vol. 15.1-2.aug, 1994
[11] 赵国藩、李云贵．“旧有房屋结构性能的评估”．大量理工大学土木系，1989
[12] 王光远．“结构现有期间的动态可靠度及其维修理论初探”．哈尔滨建筑工程学院学报，第23卷第2期，1990
[13] 李继华．“关于工程结构可靠度设计与评估的问题”．建筑结构学报，第13卷第5期，1992
[14] 邸小坛、周燕．《就建筑物的检测加固与维护》．地震出版社，1991
[15] 劳动部“八五”科技攻关课题“现有结构的抗力衰减模型与可靠性研究”(研究报告)，西安建筑科技大学，1995
[16] 《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定》(YBJ219-89)．冶金工业出版社，1990
[17] 《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ144-90)．中国建筑工业出版社，1990
[18] 《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-1999．中国建筑工业出版社
[19] 姚继涛，赵国藩．二维标准正态联合概率的计算，建筑结构学报1996，13(4)
[20] 赵国藩，金伟良，贡金鑫．《结构可靠度理论》．中国建筑工业出版社
[21] 《建筑结构设计统一标准》(GBJ68—84)．中国建筑工程出版社1985
[22] 李清福、高建磊等．《工程结构可靠性原理》．黄河水利出版社
[23] 姚继涛．主观不定性和结构可靠度
[24] 《结构可靠性理论及其应用》．P．索夫特—克里斯坦森 M．J．贝克
[25] 姚继涛．服役结构可靠性计算中恒载标准值的研究
[26] 李永乐、胡庆军等．《应用数理统计》．国防科技大学出版社
[27] 李继华、林惠民等．《建筑结构概率极限状态设计》．中国建筑工业出版社
[28] Ang A H-S，Tang W．H．．Probability in engineering plan and design．John wiley & Sons，1984．2
[29] 姚明初．结构基本变量和综合变量的概率分布的确定方法．铁路工程结构可靠度设计统一标准专题报告之一，1990
[30] 杨成永、白小亮、张弥．考虑统一不定性时分布参数的估计方法．北方交通大学土木建筑工程学院
[31] 王永维．民用建筑可靠性鉴定时的荷载标准值研究．95年四川建筑科学研究
[32] 杨伟军、陈朝峰、赵伟智，现有结构厂房的荷载概率分析．工业建筑1999年第29卷第4期
[33] 余安东、叶润修．《建筑结构的安全性与可靠性》，上海科学出版社
[34] 童岳生，梁兴文．《钢筋混凝土构件设计》．科技文献出版社
[2] 王伯翠等．工业建筑结构可靠性评定及改造加固技术．冶金建筑研究总院，1989
[3] 张有才．《建筑物的检测、加固与改造》．冶金工业出版社
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[6] 王永维．我国建筑物鉴定与加固改造技术现状与展望．我国建筑物鉴定与加固标准技术委员会第五届全国学术讨论会
[7] 王庆霖．已有建筑物的可靠性评价与改造—苏联在这一领域的研究成果与经验．中国建筑学会建筑结构委员会第二次年会论文集2000—建筑结构，北京，1991
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[14] 邸小坛、周燕．《就建筑物的检测加固与维护》．地震出版社，1991
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[20] 赵国藩，金伟良，贡金鑫．《结构可靠度理论》．中国建筑工业出版社
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[22] 李清福、高建磊等．《工程结构可靠性原理》．黄河水利出版社
[23] 姚继涛．主观不定性和结构可靠度
[24] 《结构可靠性理论及其应用》．P．索夫特—克里斯坦森 M．J．贝克
[25] 姚继涛．服役结构可靠性计算中恒载标准值的研究
[26] 李永乐、胡庆军等．《应用数理统计》．国防科技大学出版社
[27] 李继华、林惠民等．《建筑结构概率极限状态设计》．中国建筑工业出版社
[28] Ang A H-S，Tang W．H．．Probability in engineering plan and design．John wiley & Sons，1984．2
[29] 姚明初．结构基本变量和综合变量的概率分布的确定方法．铁路工程结构可靠度设计统一标准专题报告之一，1990
[30] 杨成永、白小亮、张弥．考虑统一不定性时分布参数的估计方法．北方交通大学土木建筑工程学院
[31] 王永维．民用建筑可靠性鉴定时的荷载标准值研究．95年四川建筑科学研究
[32] 杨伟军、陈朝峰、赵伟智，现有结构厂房的荷载概率分析．工业建筑1999年第29卷第4期
[33] 余安东、叶润修．《建筑结构的安全性与可靠性》，上海科学出版社
[34] 童岳生，梁兴文．《钢筋混凝土构件设计》．科技文献出版社