施工误差对钢筋混凝土框架结构可靠度的影响

论文摘要

目前，在我国众多的民用建设项目中，钢筋混凝土框架结构是最为常用的结构形式。但是钢筋混凝土框架结构或构件在其质量的形成过程中，受原材料、施工工艺、施工方法、工作人员操作行为、施工机械、施工环境等诸多因素的影响，很容易产生施工误差。这些施工误差会影响结构的受力性能和可靠性能，使新建成的建筑结构可能达不到设计所预期的可靠度，这对建筑结构的日后使用无疑是一个潜在的危险。研究常见施工误差对建筑结构或构件的可靠度影响大小，对影响较大的施工误差在施工中加以控制，从而减少施工误差，这对于提高施工质量控制的主动性，保证建筑结构所必须的可靠度都具有重要意义。本文以钢筋混凝土框架结构的可靠度为主线，以施工误差为辅线，进行了施工误差对钢筋混凝土框架结构可靠度的影响的研究工作。具体来说，本文主要内容如下：首先，介绍了结构可靠度理论的国内外发展情况，对现今已有的可靠度理论和可靠度常用的计算方法进行了系统的梳理和总结；其次，结合《钢筋混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002），针对一个具体工程进行了全面系统的施工误差调查，并对调查进行了统计分析，得出了各施工误差的统计规律及其分布函数；再次，从实测工程中取出典型的有代表性的框架梁和框架柱，从保护层厚度、箍筋间距和混凝土抗压强度三大方面的施工误差出发，对柱大偏心受压，梁受弯、受剪的截面承载力可靠度进行计算分析。通过这三方面的基本参数的大小变化，分别计算出柱大偏心受压、梁受弯、受剪截面承载力可靠度的变化规律，找出了影响可靠度的较明显的施工误差因素，明确了施工误差控制中的重点；另外，对整个实测很分析工程的施工误差进行分析总结，对施工误差控制的重点进行阐述；然后，结合实测工程的误差特点，通过引进相关的修正系数，提出了一种简化的结构体系可靠度的计算方法，并在此基础上研究了混凝土抗压强度和保护层厚度施工误差对整个结构各楼层的可靠度的影响。最后，总结研究成果，就施工误差对钢筋混凝土框架结构可靠度影响的研究中存在的问题和需要进一步研究的问题提出了一些想法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 建筑结构施工质量问题概述
• 1.2 影响建筑结构质量的因素
• 1.2.1 人员因素
• 1.2.2 材料因素
• 1.2.3 施工方法
• 1.2.4 机械设备
• 1.2.5 环境因素
• 1.3 建筑结构的质量要求
• 1.3.1 安全性
• 1.3.2 适用性
• 1.3.3 耐久性
• 1.4 国内外结构可靠度研究情况和存在问题
• 1.4.1 国外可靠度研究情况
• 1.4.2 国内可靠度的发展
• 1.4.3 可靠度现存问题及发展方向
• 1.5 本文的研究意义及其主要内容
• 1.5.1 本文的研究意义
• 1.5.2 本文主要内容
• 第2章 可靠度基本理论及实用算法的应用
• 2.1 工程结构的随机性
• 2.2 与结构可靠度相关的随机性
• 2.3 可靠度设计的基本原理和概念
• 2.3.1 结构设计的变量统计
• 2.3.2 介绍传统的定量分析法和半概率半经验分析法
• 2.3.3 结构极限状态设计方法研究
• 2.3.4 结构活构件的可靠度
• 2.3.5 结构可靠度指标
• 2.4 可靠度常用的实用计算方法分析
• 2.4.1 中心点法
• 2.4.2 一次二阶矩法
• 2.4.3 验算点法
• 2.4.4 蒙特卡洛法
• 2.5 现行混凝土规范中可靠度的实际运用
• 第3章 钢筋混凝土框架结构的施工误差的调查和统计分析
• 3.1 调查工程的工程概况
• 3.2 外观质量的调查和统计分析
• 3.2.1 外观质量缺陷的界定与统计单元的划分
• 3.2.2 外观质量的调查结果与统计分析
• 3.2.3 外观质量缺陷的统计分析
• 3.3 梁和柱截面尺寸偏差的调查和统计分析
• 3.3.1 梁和柱截面尺寸偏差的测量方法
• 3.3.2 梁和柱截面尺寸偏差的调查结果与统计分析
• 3.4 梁和柱箍筋间距和保护层厚度偏差的调查和统计分析
• 3.4.1 梁和柱箍筋间距和保护层厚度偏差的测量方法
• 3.4.2 梁和柱箍筋间距和保护层厚度偏差的调查结果与统计分析
• 3.5 梁和柱混凝土强度偏差的调查和统计分析
• 3.5.1 梁和柱混凝土强度偏差的测量方法
• 3.5.2 梁和柱混凝土强度偏差调查结果和统计分析
• 第4章 施工误差对钢筋混凝土框架结构可靠度的影响分析
• 4.1 施工误差对框架柱截面承载力可靠度影响的分析
• 4.1.1 保护层厚度施工误差对柱截面承载力可靠度影响的分析
• 4.1.2 混凝土强度施工误差对柱截面承载力可靠度影响的分析
• 4.2 施工误差对框架梁截面承载力可靠度影响的分析
• 4.2.1 保护层厚度施工误差对梁截面承载力可靠度影响的分析
• 4.2.2 箍筋间距施工误差对梁截面承载力可靠度影响的分析
• 4.2.3 混凝土强度施工误差对梁截面承载力可靠度影响的分析
• 4.3 施工误差的总结分析和施工误差控制重点的确定
• 4.3.1 施工误差的总结分析
• 4.3.2 施工误差控制重点的确定
• 第5章 施工误差对钢筋混凝土框架结构体系承载力可靠度的影响
• 5.1 结构体系可靠度理论
• 5.1.1 结构体系可靠度的基本概念
• 5.1.2 结构的串联体系和并联体系
• 5.2 本文所采用的结构体系可靠度计算方法
• 5.3 相关的修正系数和权函数
• 5.4 楼层可靠度和结构体系可靠度
• 5.5 施工误差对钢筋混凝土框架结构体系可靠度的影响分析
• 5.5.1 结构荷载效应及各节点可靠指标计算
• 5.5.2 施工误差对框架结构体系可靠度的影响分析
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附表一 框架梁截面宽度施工误差调查统计表
• 附表二 框架梁截面高度施工误差调查统计表
• 附表三 柱截面尺寸施工误差调查统计表
• 附表四 箍筋间距施工误差的调查统计表
• 附表五 保护层厚度施工误差的调查统计表
• 附表六 梁混凝土抗压强度施工误差调查统计表
• 附表七 柱混凝土抗压强度施工误差调查统计表