《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-2015思考系列之混凝土結構構件承載能力評估

茍小兵（四川方度工程技術咨詢有限公司，四川成都610033）

《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-2015思考系列之混凝土結構構件承載能力評估

茍小兵
（四川方度工程技術咨詢有限公司，四川成都610033）

1 概述

依《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-2015（以下簡稱鑒定標準）對混凝土結構構件的承載能力評估可采用結構構件驗算或荷載試驗兩種方式。需要按承載能力評估混凝土結構構件安全性等級時，應按表1評估每一驗算項目的等級，并應取其中最低等級作為該構件承載能力的安全性等級[1]。

企業定額要保持各項指標的相對穩定和不斷修訂完善的辨證統一關系。定額確定后，不可以三天兩頭變動，否則說明定額指標不準確或管理有問題；也不能一成不變，因為生產經營環境條件不斷變化，定額指標也要不斷追蹤、修訂，逐步實現和保持定額指標不脫離實際、相對穩定［7］。

ABTS+·廣泛用于樣品的抗氧化能力測定，蛋白樣品與ABTS自由基反應使其褪色，吸光度越低，表明樣品的抗氧化能力越強。

表1中：為結構重要性系數；S為承載能力極限狀態下作用組合的效應設計值；R為結構構件的抗力設計值。

表1 按承載能力評估的混凝土結構構件安全性等級

2 混凝土結構構件驗算分析

2.1 相關規范對混凝土結構構件驗算分析的要求

鑒定標準規定采用結構構件驗算方式對混凝土結構構件承載能力評估時，對結構分析方法、計算模型、荷載作用、作用效應、材料指標和幾何參數等做了要求。

3.2 混凝土結構構件荷載試驗分析現狀

同時規范明確指出，對于構件的幾何參數、材料指標應充分考慮結構或構件既有的缺損情況，對于設計有可能出現錯誤的建筑物還應對原設計進行校核計算分析。

2.2 混凝土結構構件驗算分析現狀

總體看來，結構分析方法的選擇、計算模型的建立、荷載作用及作用效應的確定，在鑒定工作中與專業技術人員的技術水平密切相關，只要鑒定技術人員的實際工作能力及水平有足夠的保障，這幾方面問題能夠比較容易得到解決并有效執行。通過對民用建筑可靠性鑒定工作中的實際情況總結分析，也可以看出所采用的結構分析方法及計算模型的使用效果也比較好，結構構件的作用基本上能通過調查、檢測等手段進行有效確定，也基本能滿足鑒定工作的需求。

但是在材料指標及幾何參數的確定方面，仍然存在與鑒定標準的要求相距甚遠的客觀情況。

（1）混凝土強度。受客觀條件限制或者現實條件的影響，對混凝土強度推定值的檢測方法以回彈法或超聲回彈綜合法檢測為主。采用回彈法推定混凝土強度值的方法部分專家還有質疑：混凝土強度是整體的表現，在整體觀念上進行檢測，而其表面硬度的檢測則是在某些點上進行，其中的骨料和水泥漿體畢竟是兩種不同硬度的材料，水泥漿體和混凝土由于粗骨料界面的影響，也是強度有區別的兩種材料；水泥漿體的硬度和混凝土的強度是不能建立起關系的[2]。鑒定標準制定了“老齡混凝土回彈值齡期修正的規定”，老齡混凝土齡期為1000d時修正系數為1.0，老齡混凝土齡期為6000d時修正系數為0.94，老齡混凝土齡期為10000d時修正系數為0.92，可見混凝土齡期對采用回彈法推定老齡混凝土強度存在較大影響，但是較多委托鑒定的房屋建筑在鑒定調查時不能確定其修建年份甚至是修建年代，這就為準確推定混凝土強度留下了較大不確定因素。同時根據現有技術資料表明，回彈法的正確性與檢測時采用的測強曲線有很大的影響，除了極少地區依據規范制定了地區測強曲線或部分行業制定了專用測強曲線，絕大多數的地區受條件限制沒有制定地區測強曲線或專用測強曲線，導致在全國廣大地域范圍內多數以統一測強曲線作為回彈法檢測混凝土強度的依據，顯然有失準確性。

（2）鋼筋配置。鋼筋混凝土構件中最重要的材料就是鋼筋，其配置情況（包括位置、數量、規格、強度等）信息對結構構件承載能力具有決定意義。采用現行檢測技術，構件中的鋼筋配置情況可以進行部分確認，部分混凝土結構構件（如鋼筋配置密集梁構件、鋼筋混凝土基礎構件、鋼筋構造配置復雜的構件）中的鋼筋配置難以通過無損檢測完整了解，無損檢測只能查驗檢測構件外層鋼筋的配置（包括鋼筋的位置、數量、大致直徑），其強度只能通過局部破損查驗檢測，對無設計資料的建筑物還需要通過現場取樣后通過拉伸實驗確定。可見對混凝土結構構件中的鋼筋配置進行完整查驗檢測存在較大的難度，但如果不能完整查驗檢測鋼筋的配置，按照國家現行設計規范就不能通過驗算有效確定結構構件承載能力。

綜上所述，通過驗算分析確定混凝土結構構件的承載能力存在一定的客觀問題及鑒定工作中的實際問題，需要鑒定人員在通過驗算分析確定承載能力時認真考慮。

3 混凝土結構構件荷載試驗分析

3.1 相關規范對混凝土結構構件荷載試驗分析的要求

→As is known by all，the sun is the center of the solar system.

不同類型的訪談對應于不同類型的語料，滿足于不同的研究目的。如果是為了發現言語行為的實現策略、語言形式、頻率、分布等語言語用方面的信息，那么可以選擇封閉式(close-ended)訪談，被試僅需針對研究人員提前設計好的問題做出簡要回答，這種訪談的好處是可以在短時間內進行大規模調查，涵蓋更多樣本，滿足量的需求。如果是為了了解言語社團成員作為一個個個體對語用現象的理解和認知、言語行為的社會意義和功能等社會語用方面的情況，那么可以選擇開放式(open-ended)、敘述性(narrative)的深度訪談，在訪談過程中注意觀察被試的一言一行，滿足質的發現。

（1）當按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010（2015年版）的規定進行檢驗時，應滿足下式的要求：

采用荷載試驗作為一種有效評估混凝土結構構件承載能力的方法，越來越多地被房屋鑒定人員所接納，因此有必要對采用荷載試驗方法評估民用建筑混凝土結構構件做出正確認識。結合相關荷載試驗檢驗結構承載能力的情況，建議在采用荷載試驗方法評估混凝土結構構件承載能力時，考慮以下因素。

粉條本質上是由直鏈淀粉基微晶連接而形成的三維網絡結構，經干燥過程淀粉凝膠網絡發生皺縮，變成淀粉濃凝膠的干制物[17]。將粉條置于沸水中烹煮時，凝膠逐漸吸水，非結晶區發生水合作用導致凝膠網絡膨脹，隨著烹煮時間的延長，凝膠網絡逐漸崩解，因此小的凝膠碎片和可溶性成分會隨之滲入水中，湯液變渾，導致煮后粉條質量下降[18]。

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中國菜并不是那么容易令西方人接受，扶霞自然亦莫能外。扶霞對中國菜肴的不適是從皮蛋開始的，盡管她最終克服了幾乎所有西方人對皮蛋的本能恐懼。中西飲食文化間的巨大隔閡令她有些措手不及，比如中國人對于燕窩、魚翅、蛇肉、鴨脖、熊掌，還有許多動物內臟等特殊食材的膜拜一度令她懷疑人生。不過也有必要指出的是，西方人對于內臟并非全都拒絕，比如鵝肝。然而，扶霞似乎忘了這事。

通過構件荷載試驗評估結構構件承載能力是結構工程領域行之有效的一種方法。在民用建筑領域應用主要針對鋼筋混凝土預制構件，所以鑒定標準、《建筑結構檢測技術標準》GB/T 50344-2004及《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204-2015所規定的荷載試驗方法也以“受彎預制構件結構性能檢驗”為標準，并推薦參考《結構混凝土建筑規范要求》ACI 318-2011予以實施。在橋梁工程領域，采用荷載試驗對鋼筋混凝土橋梁構件承載能力予以評估分析更是作為主要技術方法，對既有橋梁及老舊危橋來說甚至是不可或缺的技術方法而被廣泛應用。可見采用荷載試驗確定混凝土結構構件承載能力具有較好的效果。但是采用荷載試驗方法評估構件承載能力存在費用高、周期長、場地條件受限等客觀條件影響，導致大多數民用建筑鑒定沒有考慮采用荷載試驗方法。

鑒定標準規定，采用荷載試驗方法對混凝土結構構件承載能力評估當需通過荷載試驗評估結構構件的安全性時，應按現行有關標準（即是《建筑結構檢測技術標準》GB/T 50344-2004及《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204-2015）執行。

4 對承載能力評估方法的思考

4.1 采用驗算分析方法評估混凝土結構構件承載能力

結合前面所述情況，準確推定混凝土強度及準確確定鋼筋配置是按規范通過驗算分析方法確定構件承載能力的重要前提條件，否則對于設計資料殘缺的既有建筑通過驗算分析確定的承載能力值就顯得不那么可靠了。通過驗算分析評估混凝土結構構件承載能力應注意以下幾點。

（4）應確定結構構件中主要測點的荷載試驗結構校驗系數及參與應變，記錄荷載試驗作用下結構構件的裂縫擴展情況，并根據校驗系數、殘余應變、裂縫擴展等評估混凝土結構構件的承載能力。當校驗系數小于1.0時，應通過校驗系數確定檢算系數，并根據檢算系數進一步評估結構構件的承載能力。

式中：η為構件承載能力檢驗修正系數，取構件按實配鋼筋計算的承載能力設計值與按荷載設計值(均包括自重)計算的構件內力設計值之比。

（2）混凝土結構構件極限狀態包括承載能力極限狀態及正常使用極限狀態，在設計資料殘缺時，發揮結構分析軟件的便利性，探索采用正常使用極限狀態評估構件的承載能力。按荷載標準組合或準永久組合考慮長期作用影響的最大裂縫寬度可按下列公式計算[3]：

式中：αcr為構件受力特征系數；ψ為裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數；σs為按荷載準永久組合計算的鋼筋混凝土構件縱向受拉普通鋼筋應力或按標準組合計算的預應力混凝土構件縱向受拉鋼筋等效應力；Es為鋼筋的彈性模量；cs為最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區混凝土邊緣的距離；ρte為縱向受拉普通鋼筋的計算配筋率；deq為縱向受拉鋼筋的等效直徑。

通過現場鑒定查驗檢測及資料查閱，基本可以確定αcr、Es、cs及deq。

ωmax可以通過現場實測值并對比《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010（2015年版）表3.4.5規定值，以兩者中的大值確定。實測中沒有出現可見裂縫的構件，以《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010（2015年版）表3.4.5規定值為準。這樣，通過式（3）可以建立包含未知參數ρte及σs在 內的不等式：

同時根據《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010（2015年版）中第7.1.4條中相關公式，可以建立包含未知參數ρte及σs在內的方程式，以受彎構件為例：

涌流理論的提出者是Mihaly Csikszentmihalyi，1934年生于意大利的阜姆港，22歲移民美國。曾任芝加哥大學心理學系主任，現任教于美國的克萊蒙研究生大學。Csikszentmihalyi研究領域主要為幸福心理學和創造力并提出著名的Flow理論。前美國心理學協會主席、積極心理學之父Martin Seligman稱Csikszentmihalyi為世界積極心理學前沿研究員。

式中：Mq為按荷載準永久組合計算的彎矩值；Ate為有效受拉混凝土截面面積。

則式（5）變換為：

式中：ρmin為縱向受力鋼筋最小配筋率；ξb為相對界限受壓區高度；ho為截面有效高度。

據悉，2017年投資的重慶新工廠目前正在建設中，預計2020年投產，將滿足客戶對汽車震動控制解決方案不斷增長的需求。2018年在中國臺灣桃園工廠新投資建設一條生產線，生產11000 t/a無紡布，預計2020年建成，可滿足亞洲汽車內飾和地毯市場的需求。

通過最大裂縫可以確定最大的Mq，并與設計荷載或實際荷載作用下最大準永久組合計算的彎矩值進行比較。

按此思路驗算分析構件承載能力，無需確定鋼筋的實際配置，但是可以大致確定構件的承載能力。

4.2 采用荷載試驗方法評估混凝土結構構件承載能力

（2）當按構件實配鋼筋進行承載能力檢驗時，應滿足下式的要求：

（1）荷載試驗評估結構構件承載能力適用于通過驗算分析評估承載能力時，出現結構構件的作用效應與抗力效應的比值超過1.0～1.2時。

（2）在加載實驗前，應對擬開展試驗的結構或構件進行初步查驗檢測，并根據查驗檢測結果對混凝土結構構件確定加載方式。

（3）荷載試驗的效率應控制在0.95～1.05之間。

（1）對混凝土強度的推定，在充分調查原有技術資料基礎上，應積極宣傳并推廣鉆芯法檢測混凝土強度的應用，尤其是在設計資料及施工技術資料殘缺的鑒定項目中，采用鉆芯法對回彈法檢測混凝土進行修訂至關重要。加強地區測強曲線及專用測強曲線的建立，提高回彈法檢測混凝土強度的可靠性。

4.3 探索動測法評估混凝土結構構件承載能力

通過分析不難發現，與禿尖長相關性達到顯著水平的性狀有5個，與穗長和株高相關性達到顯著水平的農藝性狀有4個。在選育過程中重點考察這幾個指標能夠有效代表其他農藝性狀。

通過前述分析可以看出，無論是采用驗算分析法還是荷載試驗法，對于混凝土結構構件承載能力的評估都還有許多需要解決的問題。

在公路橋梁領域已有工程技術人員開展基于動測法橋梁承載能力評估方法研究，研究結果表明：基于頻率和應變增大系數的計算方法更能客觀、全面地對結構性能做出評價[3]。

了解麻醉和手術方式、術中情況、切口情況,持續低流量吸氧,心電監護,觀察生命體征,保持呼吸道通暢[3]。

可見采用動測法確定混凝土結構構件承載能力具有可行性，在民用建筑中應積極探索并推廣動測法評估混凝土結構構件承載能力的應用。

5 結論

在對民用建筑中混凝土結構構件承載能力評估方法的分析的基礎上，為簡化民用建筑可靠性鑒定的工作難度，促使鑒定工作更具可行性，對驗算分析法及荷載試驗法的利弊做了闡釋，并對兩種方法的應用結合經驗做了補充，提出了以下建議。

The plot for the forthcoming analysis is given in Fig. 8.

（1）對于設計資料殘缺的民用建筑，混凝土強度應加強采用鉆芯法對回彈值進行修訂。

（2）通過正常使用極限狀態對結構構件的承載能力進行評估，可以有效避免因為鋼筋配置檢測不明對承載能力評估不準或不能評估的缺陷。

（3）建議通過荷載試驗確定檢算系數評估結構構件承載能力。

（4）結合現有橋梁工程中對動測法用于評估構件承載能力的成果，建議積極探索并推廣動測法在混凝土結構構件承載能力評估中的應用。

[1]住房和城鄉建設部，國家質量監督檢驗檢疫總局.GB 50292-2015民用建筑可靠性鑒定標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2015.

[2]廉慧珍.質疑回彈法檢測混凝土強度[J].混凝土，2007（9）：1-3.

[3]GB 50010-2010（2015年版）混凝土結構設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2015.

[4]王海濤，羅韌，許慧榮，等.基于動測法橋梁承載能力評估方法研究[J].低溫建筑技術，2010（9）：45-47.

責任編輯：孫蘇，李紅

Evaluation on Bearing Capacity of Concrete StructuralMembers-Inspirations from Standard for Appraisal of Reliability of Civilbuilding GB50292-2015

《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-2015對于指導工程技術人員對混凝土結構構件的可靠性鑒定具有重要的指導意義。在實際鑒定工作中由于鋼筋混凝土結構構件的材料特殊性及現有檢測技術的局限性，針對混凝土結構構件的鑒定還存在不少問題。在對民用建筑中混凝土結構構件承載能力評估方法進行分析的基礎上，為簡化民用建筑可靠性鑒定工作難度，促使鑒定工作更具可行性，該文對驗算分析法及荷載試驗法的利弊做了闡釋，并對兩種方法的應用結合經驗做了補充，提出建議：混凝土強度應加強采用鉆芯法對回彈值進行修訂，通過正常使用極限狀態對結構構件的承載能力進行評估，通過荷載試驗確定檢算系數評估結構構件承載能力，積極探索并推廣動測法在混凝土結構構件承載能力評估中的應用。

混凝土結構構件；承載能力；評估；動測；檢算系數

Standard for appraisal of reliability of civil building GB50292-2015 is of great significance to guide the engineering and technical personnel in the reliability evaluation on concrete structuralmembers.In the actual appraisal，impacted by thematerial particularity of reinforced concrete structural membersand the lim itationsof existing appraisal technologies,many problemsoccur in theappraisalof concrete structuralmembers.Based on theanalysisof the evaluationmethod for thebearing capacity of concrete structuralmembers in civilbuildings,and to simplify the difficulties in the reliability appraisalof civilbuildingsandmake theappraisalmore feasible,thispaper presents theadvantagesand disadvantagesof the calculation analysismethod and the load testmethod,and supplements the combination experience of the twomethods,w ith suggestions proposed:concrete strength should be strengthened bymodifying spring valuewith drilled coremethod,the bearing capacity of structuralmembers should be evaluated by normally using the ultimate stateand has its calculation coefficientdeterm ined w ith load tests,and theapplication ofdynam ic testmethod to thebearing

concretestructuralmembers;bearing capacity;evaluation;dynam ic test;calculation coefficient

TU 375

A

1671-9107（2017）07-0035-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.07.035

2017-04-18

茍小兵（1975-），男，四川巴中人，本科，高級工程師，主要從事既有建筑物結構安全工作。