蔡 斌 袁艷慧

(吉林建筑大學土木工程學院，長春 130118)

鋼筋混凝土疊合結構是在預制構件上加澆一層現(xiàn)澆混凝土而形成的一種裝配整體式結構.鋼筋混凝土疊合構件兼具預制裝配和整體現(xiàn)澆的特點，也適用于既有結構的加固[1].這種結構具有節(jié)省材料、抗震性能好、整體性好、施工周期短等優(yōu)點，越來越受到各國工程師的重視，應用范圍不斷擴大，是一種有前途的結構形式，大力研究與發(fā)展這類結構是當前國際上的一個重要趨勢.其中，鋼筋混凝土疊合梁的承載力計算已經(jīng)寫入規(guī)范，但是裂縫寬度的可靠度計算方法還沒有給出.本文提出基于國標GB50010-2010正常使用極限狀態(tài)下，鋼筋混凝土疊合梁裂縫寬度的可靠度計算方法.

1 失效概率函數(shù)的構造

設功能函數(shù)為：Z=g(X1，X2，…，Xn)

用可靠度指標表示結構的失效概率為[2]：pf=Φ(-β)

式中，Φ(·)表示服從標準正態(tài)分布的分布函數(shù).

2 統(tǒng)計參數(shù)的確定及鋼筋混凝土疊合梁裂縫計算

假設鋼筋混凝土梁的環(huán)境類別為一級，根據(jù)混凝土規(guī)范裂縫寬度允許值為[3]wlim=0.3mm，各個隨機變量的均值和變異系數(shù)見表1，具體參數(shù)取值根據(jù)文獻[4]得到.

表1 輸入變量的統(tǒng)計分布特性

3 算例

本文計算鋼筋混凝土疊合梁裂縫寬度可靠度指標，鋼筋混凝土規(guī)范GB50010-2010規(guī)定裂縫寬度允許值為0.3mm，其基本隨機變量取值見表1.根據(jù)混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2010可得鋼筋混凝土疊合梁裂縫寬度計算公式如下：

本算例采用混凝土強度取值C30，保護層厚度c=25mm，受拉鋼筋直徑為22mm，梁截面高度取值700mm，預制梁高500mm.

根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》建立極限狀態(tài)方程：

最后經(jīng)過公式(10)通過可靠度計算方法JC法，計算出鋼筋混凝土疊合梁裂縫寬度對應的可靠度指標為β=1.5，可靠度為0.933 2，失效概率Pf=0.066 8.

4 結論

通過可靠度計算基本方法JC法，可以計算出鋼筋混凝土疊合梁裂縫可靠度指標.依照規(guī)范(50010-2010)進行設計的鋼筋混凝土疊合梁環(huán)境類別為一級的裂縫寬度可靠度指標為1.5，失效概率為6.68%，與國際標準不可逆正常使用極限狀態(tài)的可靠度指標1.5相符，鋼筋混凝土疊合梁裂縫寬度可靠性較高，可以達到國際標準.

參 考 文 獻

[1] 國振喜.簡明鋼筋混凝土結構計算手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[2] 中華人民共和國住建部.工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準(GB50153—2008)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[3] 中華人民共和國住建部.混凝土結構設計規(guī)范(GB50010—2010)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[4] 沈在康.混凝土結構設計新規(guī)范應用講評[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993：17-34.