表4构件承载能力怎)在各等级界限下的B平均值 府纯问颗.重占是对既有结构未来围役能力的评估， 其中.荷载效应随时间变化的研究，应将可变岩 Table 4 TheBaverage value of the component bearing 载视为随机过程，一般可简化为平稳二项随机过程 capacityunder different levels of the hierarchy 若不改变建筑物的功能，荷载的任意时点概率模型 a级和 b级和 本质上不变：而荷载设计基准期最大值模型，将转变 为目标使用期内的荷载最大值棋型，其模型参数需 GBJ 144 990 根据目标使用期作相应调整0。若资金允许，可 配合荷载实测试 次要构件 ,对模型作进一步修正 3.50 3.14 296 抗力随时间变化的研究，是将设计中假设的随机 36 变量模型，转变为既有结构中实际的随机过程模 GB144-1990 型回，一般考虑混凝土的损伤、钢筋的锈蚀、材料强 重要构 度的劣化等导致抗力随时间的衰减模型。 工业建筑 GB50144 41 3.70 32 因使用功能不同，建筑内局部环境差异较大，不同 报批 4.1 5.45 29 境中构件耐久性腐蚀差异性较大，即抗力衰减差异性 注 较大。同时，吊车梁疲劳是吊车梁抗力衰减的主要问 两者的平均情远 题，玻劳可靠度的研究是保证吊车梁服役的重中之重 般工业建筑的设计使用年限为50年，其设计可竞府 目前工业建筑时变可靠度研究 考虑了耐 水平应按二级安全等级洗取，GBJ144一1990对分 久性对构件抗力的影响，提出了抗力衰减的函数表 级标准可靠指标的选取原则是正确的。GB 达式，致力于构件耐久性寿命预测阳 ,但大部分 1990在评定分级标准自 研究仅针对县体的某类耐久性作用环境，对工业建 可靠度水准上整体提升，GB50144报批稿 对 筑复杂的耐久性环境适用性不强。 因此文献[47 标准中的心级标准予以调减b级变化不大，对鉴定 提出，在确定抗力衰减函数与时间幂次数关系的 评级子以话当放宽，即原来应坡评为d级的构件，可 础上，同时考虑荷载的非平稳随机过程，可根据贝叶 能会被评为©级，不需立即处理，判定其发生安全事 斯推断理论和低维积分，计算时变可靠度，经验 故的可能性降低 算该方法的计算结果与Monte-Carlo模拟结果相近。 GB50144- 2008和最新报批稿中a级对应的 业建筑时变可靠度的研究 ,因涉及的环境作用较 可靠指标平均值为一级安全等级的目标可靠指标 为复杂，若能应用上述方法，在确定抗力衰减函数与 值，直观上认为标准控制较严格，但因校准时未老虑 时间幂次关系的基础上，将耐久性问颗通用化和简 工业建筑可变作用（吊车荷载、工业建筑楼面活荷 单化，将能很好地解决目前工业建筑时变可靠度研 载和屋面积灰荷载)的概率模型，而是简单地以民 究的关键问题，但其适用性需进一步验证。 用建筑棱面活荷载、风荷载和雪荷载的概率模型和 统计参数为依据，荷载均值和变异性相对较小，校准 5结束语 结果必然偏大，此处易引起相关人员的困惑。 工业建筑的可靠度研究，由于其自身工作环境 因此，准确考虑工业建筑可变作用概率模型，分 的复杂性和作用的多维性，仍存在很多尚未解决的 析GB5014 2008中各分级标准对应的平均可靠 问题 未来在结构可靠度理论不断完善的基础 指标，是以可靠度理论为基础确定鉴定评级标准的 应首先致力于解决工业建筑可变作用的建模问题 重费环节。 科学合理地确定品车荷载、工业建筑楼而活荷载和 屋面积灰荷载的概率模型及模型参数。随后，根据 4时变可靠度的研究 上述荷载模型，对工业建筑典型构件采用原安全系 结构时变可靠度研究，从内容上讲包括抗力和 数设计法和现概率极限状态设计法的设计可靠度过 荷载效应随时间变化的研究。从意义上讲，是结构 行校准，分析当前标准对应的设计可靠度水平，及对 全过程可靠性管理的一个重要环节，是确保结构全 原经验设计的维承性和一致性：并对《工业建筑可 寿合周期安全性建立者虑安全控制和风险优化的 靠性鉴定标准》给出的鉴定分级可靠度进行校准分 可靠性管理框架的基础性研究 工业建筑时 析，揭示既有工业建筑鉴定评级可靠度的实际水平 可靠度研究涉及结构构件耐久性和吊车梁疲劳可靠 最后，应在上述工作的基础上，致力于荷载的随机过 工业建筑可变作用的概单模型及可靠度 一姚继涛，等 153 1994-019 China Academic Joural Electronic Publishing House All rights reserved cnki.ne 工业建筑可变作用的概率模型及可靠度———姚继涛，等 153 表 4 构件承载能力 Ｒ γ0 ( S )在各等级界限下的 β 平均值 Table 4 The β average value of the component bearing capacity Ｒ γ0 ( S ) under different levels of the hierarchy 破坏 类型 规范 a 级和 b 级 界限 b 级和 c 级 界限 c 级和 d 级 界限 延性 破坏 脆性 破坏 GBJ 144—1990［36］ GB 50144— 2008［31］ 重要构件 次要构件 GB 50144 报批稿［32］ 重要构件 次要构件 GBJ 144—1990［36］ GB 50144— 2008［31］ 重要构件 次要构件 GB 50144 报批稿［32］ 重要构件 次要构件 3. 20 2. 96 2. 79 3. 50 3. 24 3. 07 3. 50 3. 14 2. 96 3. 64 3. 22 2. 95 3. 64 2. 98 2. 45 3. 72 3. 42 3. 23 4. 11 3. 70 3. 49 4. 11 3. 57 3. 37 4. 11 3. 70 3. 22 4. 11 3. 45 2. 95 注: 表中数值表示十余种典型构件在各等级界限下的可靠指标 β 值的平均值; GBJ 144—1990 未分重要构件与次要构件，为 两者的平均情况。 般工业建筑的设计使用年限为 50 年，其设计可靠度 水平应按二级安全等级选取，GBJ 144—1990 对分 级标准可靠指标的选取原则是正确的。 GB 50144—2008 较 GBJ 144—1990 在评定分级标准的 可靠度水准上整体提升，GB 50144 报批稿［32］对原 标准中的 c 级标准予以调减，b 级变化不大，对鉴定 评级予以适当放宽，即原来应被评为 d 级的构件，可 能会被评为 c 级，不需立即处理，判定其发生安全事 故的可能性降低。 GB 50144—2008 和最新报批稿中 a 级对应的 可靠指标平均值为一级安全等级的目标可靠指标 值，直观上认为标准控制较严格，但因校准时未考虑 工业建筑可变作用( 吊车荷载、工业建筑楼面活荷 载和屋面积灰荷载) 的概率模型，而是简单地以民 用建筑楼面活荷载、风荷载和雪荷载的概率模型和 统计参数为依据，荷载均值和变异性相对较小，校准 结果必然偏大，此处易引起相关人员的困惑。 因此，准确考虑工业建筑可变作用概率模型，分 析 GB 50144—2008 中各分级标准对应的平均可靠 指标，是以可靠度理论为基础确定鉴定评级标准的 重要环节。 4 时变可靠度的研究 结构时变可靠度研究，从内容上讲包括抗力和 荷载效应随时间变化的研究。从意义上讲，是结构 全过程可靠性管理的一个重要环节，是确保结构全 寿命周期安全性，建立考虑安全控制和风险优化的 可靠性管理框架的基础性研究［39］。工业建筑时变 可靠度研究涉及结构构件耐久性和吊车梁疲劳可靠 度等问题，重点是对既有结构未来服役能力的评估。 其中，荷载效应随时间变化的研究，应将可变荷 载视为随机过程，一般可简化为平稳二项随机过程。 若不改变建筑物的功能，荷载的任意时点概率模型 本质上不变; 而荷载设计基准期最大值模型，将转变 为目标使用期内的荷载最大值模型，其模型参数需 根据目标使用期作相应调整［40 － 41］。若资金允许，可 配合荷载实测试验，对模型作进一步修正。 抗力随时间变化的研究，是将设计中假设的随机 变量模型，转变为既有结构中实际的随机过程模 型［42］，一般考虑混凝土的损伤、钢筋的锈蚀、材料强 度的劣化等导致抗力随时间的衰减模型。工业建筑 因使用功能不同，建筑内局部环境差异较大，不同环 境中构件耐久性腐蚀差异性较大，即抗力衰减差异性 较大。同时，吊车梁疲劳是吊车梁抗力衰减的主要问 题，疲劳可靠度的研究是保证吊车梁服役的重中之重。 目前工业建筑时变可靠度研究，较多考虑了耐 久性对构件抗力的影响，提出了抗力衰减的函数表 达式，致力于构件耐久性寿命预测［43 － 46］，但大部分 研究仅针对具体的某类耐久性作用环境，对工业建 筑复杂的耐久性环境适用性不强。因此文献［47］ 提出，在确定抗力衰减函数与时间幂次数关系的基 础上，同时考虑荷载的非平稳随机过程，可根据贝叶 斯推断理论［48］和低维积分，计算时变可靠度，经验 算该方法的计算结果与 Monte-Carlo 模拟结果相近。 工业建筑时变可靠度的研究，因涉及的环境作用较 为复杂，若能应用上述方法，在确定抗力衰减函数与 时间幂次关系的基础上，将耐久性问题通用化和简 单化，将能很好地解决目前工业建筑时变可靠度研 究的关键问题，但其适用性需进一步验证。 5 结束语 工业建筑的可靠度研究，由于其自身工作环境 的复杂性和作用的多维性，仍存在很多尚未解决的 问题。未来在结构可靠度理论不断完善的基础上， 应首先致力于解决工业建筑可变作用的建模问题， 科学合理地确定吊车荷载、工业建筑楼面活荷载和 屋面积灰荷载的概率模型及模型参数。随后，根据 上述荷载模型，对工业建筑典型构件采用原安全系 数设计法和现概率极限状态设计法的设计可靠度进 行校准，分析当前标准对应的设计可靠度水平，及对 原经验设计的继承性和一致性; 并对《工业建筑可 靠性鉴定标准》给出的鉴定分级可靠度进行校准分 析，揭示既有工业建筑鉴定评级可靠度的实际水平。 最后，应在上述工作的基础上，致力于荷载的随机过