既有建筑结构可靠性评定软件开发与应用研究

论文摘要

从检测评定行业的实际工程中发现问题，探讨了开发评定软件的必要性。目前市场上尚没有开发专门面向既有结构评定的工程软件，工程人员一般都只能使用设计软件辅助工作，实际效果很不理想，无法满足这方面日益蓬勃发展的需求。故为提高效率、增强评定的可信度，有必要开发一套能够评定结构可靠性的软件。根据既有结构的特性开发了“既有建筑结构可靠性评定软件”(REliability Assessment Software for Existing building Structures，简称REASES)。对结构可靠性评定的基本原理是根据可靠性条件比较各种作用下结构反应及其相应限值的关系以评定结构是否满足安全性、使用性、耐久性的要求，其中各种作用下的结构反应可以通过计算或检测得出，结构限值依据相应国家及地方规范的规定得到。在理论基础的指导下，REASES(1.0版本)按照设定的基本目标正式开发完毕。REASES能够对钢筋混凝土框架结构完成前处理建模、核心计算分析、后期数据处理等工作，并且全部数据都是基于数据库运行，有良好的同工程师交互的界面以及功能强大的后处理功能。此外，REASES还并行地加入了计算机仿真模块，能够对钢筋混凝土框架结构进行空间地震时程分析和倒塌仿真分析。在应用研究方面，首先对某三维空间框架模型进行计算，并将REASES计算结果与其它程序或手算结果逐一对比分析，保证了REASES算法的准确性。其次，通过对某两层框架厂房作可靠性评定并自动生成评定报告表明，REASES能够胜任既有建筑结构的评定工作。最后，对使用REASES解决工程中可能遇到的实际问题进行了分析，说明了REASES的应用范围是比较广泛的。综上所述，REASES使用流程方便可行，能够有针对性地解决实际问题，会在既有建筑结构可靠性评定时发挥重大作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外可靠性研究现状
• 1.2 计算机技术在可靠性评定中的应用
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 既有建筑结构可靠性评定软件的理论基础
• 2.1 既有建筑结构可靠性评定的特点
• 2.1.1 既有建筑的特点
• 2.1.2 既有建筑结构的检测与可靠性鉴定
• 2.2 《既有建筑物结构检测与评定标准》（DG/TJ08-804-2005）介绍
• 2.2.1 《检测与评定标准》的基本框架
• 2.2.2 《检测与评定标准》的特点
• 2.2.3 REASES的开发依据
• 2.3 既有建筑结构的可靠性评定方法
• 2.3.1 结构构件可靠性等级评定
• 2.3.2 结构体系可靠性等级评定
• 2.4 结构受力分析
• 2.4.1 基于有限元的结构受力性能分析
• 2.4.2 既有结构的荷载效应组合
• 2.5 承载力计算
• 2.5.1 控制截面
• 2.5.2 正截面抗弯承载力
• 2.5.3 抗剪承载力
• 2.5.4 抗扭承载力
• 2.6 本章小结
• 第3章 既有建筑结构可靠性评定软件的总体框架
• 3.1 工程软件应用现状
• 3.2 开发构思
• 3.2.1 开发目标
• 3.2.2 选择应用程序框架
• 3.3 程序辅助功能
• 3.4 结构仿真功能
• 3.5 本章小结
• 第4章 既有建筑结构可靠性评定软件（1.0版本）的开发
• 4.1 数据库模块
• 4.1.1 数据库开发
• 4.1.2 REASES对象介绍
• 4.2 前处理
• 4.3 结构计算分析
• 4.3.1 内力计算
• 4.3.2 承载力计算
• 4.3.3 等级评定
• 4.4 后处理
• 4.4.1 评定报告
• 4.4.2 评级结果处理
• 4.4.3 裂缝图形显示
• 4.4.4 动力反应图像显示
• 4.5 本章小结
• 第5章 既有建筑结构可靠性评定软件的应用
• 5.1 基于三维框架模型的（安全性）分析
• 5.1.1 内力分析
• 5.1.2 模态分析
• 5.1.3 荷载效应组合
• 5.1.4 承载力计算结果
• 5.1.5 等级评定
• 5.1.6 抗弯承载力校核
• 5.2 活荷载不利布置功能验证
• 5.3 工程实例
• 5.3.1 房屋概况
• 5.3.2 可靠性评定
• 5.4 软件使用介绍
• 5.4.1 加层设计
• 5.4.2 考虑构件开裂对评定结果的影响
• 5.4.3 改变使用功能
• 5.4.4 结构变动
• 5.4.5 增大使用年限
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B
• 个人简历 在读期间发表的学术论文