《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015思考系列之混凝土结构构件承载能力评估

苟小兵（四川方度工程技术咨询有限公司，四川成都610033）

《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015思考系列之混凝土结构构件承载能力评估

苟小兵
（四川方度工程技术咨询有限公司，四川成都610033）

1 概述

依《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015（以下简称鉴定标准）对混凝土结构构件的承载能力评估可采用结构构件验算或荷载试验两种方式。需要按承载能力评估混凝土结构构件安全性等级时，应按表1评估每一验算项目的等级，并应取其中最低等级作为该构件承载能力的安全性等级[1]。

企业定额要保持各项指标的相对稳定和不断修订完善的辨证统一关系。定额确定后，不可以三天两头变动，否则说明定额指标不准确或管理有问题；也不能一成不变，因为生产经营环境条件不断变化，定额指标也要不断追踪、修订，逐步实现和保持定额指标不脱离实际、相对稳定［7］。

ABTS+·广泛用于样品的抗氧化能力测定，蛋白样品与ABTS自由基反应使其褪色，吸光度越低，表明样品的抗氧化能力越强。

表1中：为结构重要性系数；S为承载能力极限状态下作用组合的效应设计值；R为结构构件的抗力设计值。

表1 按承载能力评估的混凝土结构构件安全性等级

2 混凝土结构构件验算分析

2.1 相关规范对混凝土结构构件验算分析的要求

鉴定标准规定采用结构构件验算方式对混凝土结构构件承载能力评估时，对结构分析方法、计算模型、荷载作用、作用效应、材料指标和几何参数等做了要求。

3.2 混凝土结构构件荷载试验分析现状

同时规范明确指出，对于构件的几何参数、材料指标应充分考虑结构或构件既有的缺损情况，对于设计有可能出现错误的建筑物还应对原设计进行校核计算分析。

2.2 混凝土结构构件验算分析现状

总体看来，结构分析方法的选择、计算模型的建立、荷载作用及作用效应的确定，在鉴定工作中与专业技术人员的技术水平密切相关，只要鉴定技术人员的实际工作能力及水平有足够的保障，这几方面问题能够比较容易得到解决并有效执行。通过对民用建筑可靠性鉴定工作中的实际情况总结分析，也可以看出所采用的结构分析方法及计算模型的使用效果也比较好，结构构件的作用基本上能通过调查、检测等手段进行有效确定，也基本能满足鉴定工作的需求。

但是在材料指标及几何参数的确定方面，仍然存在与鉴定标准的要求相距甚远的客观情况。

（1）混凝土强度。受客观条件限制或者现实条件的影响，对混凝土强度推定值的检测方法以回弹法或超声回弹综合法检测为主。采用回弹法推定混凝土强度值的方法部分专家还有质疑：混凝土强度是整体的表现，在整体观念上进行检测，而其表面硬度的检测则是在某些点上进行，其中的骨料和水泥浆体毕竟是两种不同硬度的材料，水泥浆体和混凝土由于粗骨料界面的影响，也是强度有区别的两种材料；水泥浆体的硬度和混凝土的强度是不能建立起关系的[2]。鉴定标准制定了“老龄混凝土回弹值龄期修正的规定”，老龄混凝土龄期为1000d时修正系数为1.0，老龄混凝土龄期为6000d时修正系数为0.94，老龄混凝土龄期为10000d时修正系数为0.92，可见混凝土龄期对采用回弹法推定老龄混凝土强度存在较大影响，但是较多委托鉴定的房屋建筑在鉴定调查时不能确定其修建年份甚至是修建年代，这就为准确推定混凝土强度留下了较大不确定因素。同时根据现有技术资料表明，回弹法的正确性与检测时采用的测强曲线有很大的影响，除了极少地区依据规范制定了地区测强曲线或部分行业制定了专用测强曲线，绝大多数的地区受条件限制没有制定地区测强曲线或专用测强曲线，导致在全国广大地域范围内多数以统一测强曲线作为回弹法检测混凝土强度的依据，显然有失准确性。

（2）钢筋配置。钢筋混凝土构件中最重要的材料就是钢筋，其配置情况（包括位置、数量、规格、强度等）信息对结构构件承载能力具有决定意义。采用现行检测技术，构件中的钢筋配置情况可以进行部分确认，部分混凝土结构构件（如钢筋配置密集梁构件、钢筋混凝土基础构件、钢筋构造配置复杂的构件）中的钢筋配置难以通过无损检测完整了解，无损检测只能查验检测构件外层钢筋的配置（包括钢筋的位置、数量、大致直径），其强度只能通过局部破损查验检测，对无设计资料的建筑物还需要通过现场取样后通过拉伸实验确定。可见对混凝土结构构件中的钢筋配置进行完整查验检测存在较大的难度，但如果不能完整查验检测钢筋的配置，按照国家现行设计规范就不能通过验算有效确定结构构件承载能力。

综上所述，通过验算分析确定混凝土结构构件的承载能力存在一定的客观问题及鉴定工作中的实际问题，需要鉴定人员在通过验算分析确定承载能力时认真考虑。

3 混凝土结构构件荷载试验分析

3.1 相关规范对混凝土结构构件荷载试验分析的要求

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

不同类型的访谈对应于不同类型的语料，满足于不同的研究目的。如果是为了发现言语行为的实现策略、语言形式、频率、分布等语言语用方面的信息，那么可以选择封闭式(close-ended)访谈，被试仅需针对研究人员提前设计好的问题做出简要回答，这种访谈的好处是可以在短时间内进行大规模调查，涵盖更多样本，满足量的需求。如果是为了了解言语社团成员作为一个个个体对语用现象的理解和认知、言语行为的社会意义和功能等社会语用方面的情况，那么可以选择开放式(open-ended)、叙述性(narrative)的深度访谈，在访谈过程中注意观察被试的一言一行，满足质的发现。

（1）当按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010（2015年版）的规定进行检验时，应满足下式的要求：

采用荷载试验作为一种有效评估混凝土结构构件承载能力的方法，越来越多地被房屋鉴定人员所接纳，因此有必要对采用荷载试验方法评估民用建筑混凝土结构构件做出正确认识。结合相关荷载试验检验结构承载能力的情况，建议在采用荷载试验方法评估混凝土结构构件承载能力时，考虑以下因素。

粉条本质上是由直链淀粉基微晶连接而形成的三维网络结构，经干燥过程淀粉凝胶网络发生皱缩，变成淀粉浓凝胶的干制物[17]。将粉条置于沸水中烹煮时，凝胶逐渐吸水，非结晶区发生水合作用导致凝胶网络膨胀，随着烹煮时间的延长，凝胶网络逐渐崩解，因此小的凝胶碎片和可溶性成分会随之渗入水中，汤液变浑，导致煮后粉条质量下降[18]。

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中国菜并不是那么容易令西方人接受，扶霞自然亦莫能外。扶霞对中国菜肴的不适是从皮蛋开始的，尽管她最终克服了几乎所有西方人对皮蛋的本能恐惧。中西饮食文化间的巨大隔阂令她有些措手不及，比如中国人对于燕窝、鱼翅、蛇肉、鸭脖、熊掌，还有许多动物内脏等特殊食材的膜拜一度令她怀疑人生。不过也有必要指出的是，西方人对于内脏并非全都拒绝，比如鹅肝。然而，扶霞似乎忘了这事。

通过构件荷载试验评估结构构件承载能力是结构工程领域行之有效的一种方法。在民用建筑领域应用主要针对钢筋混凝土预制构件，所以鉴定标准、《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2004及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015所规定的荷载试验方法也以“受弯预制构件结构性能检验”为标准，并推荐参考《结构混凝土建筑规范要求》ACI 318-2011予以实施。在桥梁工程领域，采用荷载试验对钢筋混凝土桥梁构件承载能力予以评估分析更是作为主要技术方法，对既有桥梁及老旧危桥来说甚至是不可或缺的技术方法而被广泛应用。可见采用荷载试验确定混凝土结构构件承载能力具有较好的效果。但是采用荷载试验方法评估构件承载能力存在费用高、周期长、场地条件受限等客观条件影响，导致大多数民用建筑鉴定没有考虑采用荷载试验方法。

鉴定标准规定，采用荷载试验方法对混凝土结构构件承载能力评估当需通过荷载试验评估结构构件的安全性时，应按现行有关标准（即是《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2004及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015）执行。

4 对承载能力评估方法的思考

4.1 采用验算分析方法评估混凝土结构构件承载能力

结合前面所述情况，准确推定混凝土强度及准确确定钢筋配置是按规范通过验算分析方法确定构件承载能力的重要前提条件，否则对于设计资料残缺的既有建筑通过验算分析确定的承载能力值就显得不那么可靠了。通过验算分析评估混凝土结构构件承载能力应注意以下几点。

（4）应确定结构构件中主要测点的荷载试验结构校验系数及参与应变，记录荷载试验作用下结构构件的裂缝扩展情况，并根据校验系数、残余应变、裂缝扩展等评估混凝土结构构件的承载能力。当校验系数小于1.0时，应通过校验系数确定检算系数，并根据检算系数进一步评估结构构件的承载能力。

式中：η为构件承载能力检验修正系数，取构件按实配钢筋计算的承载能力设计值与按荷载设计值(均包括自重)计算的构件内力设计值之比。

（2）混凝土结构构件极限状态包括承载能力极限状态及正常使用极限状态，在设计资料残缺时，发挥结构分析软件的便利性，探索采用正常使用极限状态评估构件的承载能力。按荷载标准组合或准永久组合考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算[3]：

式中：αcr为构件受力特征系数；ψ为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；σs为按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力或按标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋等效应力；Es为钢筋的弹性模量；cs为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区混凝土边缘的距离；ρte为纵向受拉普通钢筋的计算配筋率；deq为纵向受拉钢筋的等效直径。

通过现场鉴定查验检测及资料查阅，基本可以确定αcr、Es、cs及deq。

ωmax可以通过现场实测值并对比《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010（2015年版）表3.4.5规定值，以两者中的大值确定。实测中没有出现可见裂缝的构件，以《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010（2015年版）表3.4.5规定值为准。这样，通过式（3）可以建立包含未知参数ρte及σs在 内的不等式：

同时根据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010（2015年版）中第7.1.4条中相关公式，可以建立包含未知参数ρte及σs在内的方程式，以受弯构件为例：

涌流理论的提出者是Mihaly Csikszentmihalyi，1934年生于意大利的阜姆港，22岁移民美国。曾任芝加哥大学心理学系主任，现任教于美国的克莱蒙研究生大学。Csikszentmihalyi研究领域主要为幸福心理学和创造力并提出著名的Flow理论。前美国心理学协会主席、积极心理学之父Martin Seligman称Csikszentmihalyi为世界积极心理学前沿研究员。

式中：Mq为按荷载准永久组合计算的弯矩值；Ate为有效受拉混凝土截面面积。

则式（5）变换为：

式中：ρmin为纵向受力钢筋最小配筋率；ξb为相对界限受压区高度；ho为截面有效高度。

据悉，2017年投资的重庆新工厂目前正在建设中，预计2020年投产，将满足客户对汽车震动控制解决方案不断增长的需求。2018年在中国台湾桃园工厂新投资建设一条生产线，生产11000 t/a无纺布，预计2020年建成，可满足亚洲汽车内饰和地毯市场的需求。

通过最大裂缝可以确定最大的Mq，并与设计荷载或实际荷载作用下最大准永久组合计算的弯矩值进行比较。

按此思路验算分析构件承载能力，无需确定钢筋的实际配置，但是可以大致确定构件的承载能力。

4.2 采用荷载试验方法评估混凝土结构构件承载能力

（2）当按构件实配钢筋进行承载能力检验时，应满足下式的要求：

（1）荷载试验评估结构构件承载能力适用于通过验算分析评估承载能力时，出现结构构件的作用效应与抗力效应的比值超过1.0～1.2时。

（2）在加载实验前，应对拟开展试验的结构或构件进行初步查验检测，并根据查验检测结果对混凝土结构构件确定加载方式。

（3）荷载试验的效率应控制在0.95～1.05之间。

（1）对混凝土强度的推定，在充分调查原有技术资料基础上，应积极宣传并推广钻芯法检测混凝土强度的应用，尤其是在设计资料及施工技术资料残缺的鉴定项目中，采用钻芯法对回弹法检测混凝土进行修订至关重要。加强地区测强曲线及专用测强曲线的建立，提高回弹法检测混凝土强度的可靠性。

4.3 探索动测法评估混凝土结构构件承载能力

通过分析不难发现，与秃尖长相关性达到显著水平的性状有5个，与穗长和株高相关性达到显著水平的农艺性状有4个。在选育过程中重点考察这几个指标能够有效代表其他农艺性状。

通过前述分析可以看出，无论是采用验算分析法还是荷载试验法，对于混凝土结构构件承载能力的评估都还有许多需要解决的问题。

在公路桥梁领域已有工程技术人员开展基于动测法桥梁承载能力评估方法研究，研究结果表明：基于频率和应变增大系数的计算方法更能客观、全面地对结构性能做出评价[3]。

了解麻醉和手术方式、术中情况、切口情况,持续低流量吸氧,心电监护,观察生命体征,保持呼吸道通畅[3]。

可见采用动测法确定混凝土结构构件承载能力具有可行性，在民用建筑中应积极探索并推广动测法评估混凝土结构构件承载能力的应用。

5 结论

在对民用建筑中混凝土结构构件承载能力评估方法的分析的基础上，为简化民用建筑可靠性鉴定的工作难度，促使鉴定工作更具可行性，对验算分析法及荷载试验法的利弊做了阐释，并对两种方法的应用结合经验做了补充，提出了以下建议。

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

（1）对于设计资料残缺的民用建筑，混凝土强度应加强采用钻芯法对回弹值进行修订。

（2）通过正常使用极限状态对结构构件的承载能力进行评估，可以有效避免因为钢筋配置检测不明对承载能力评估不准或不能评估的缺陷。

（3）建议通过荷载试验确定检算系数评估结构构件承载能力。

（4）结合现有桥梁工程中对动测法用于评估构件承载能力的成果，建议积极探索并推广动测法在混凝土结构构件承载能力评估中的应用。

[1]住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局.GB 50292-2015民用建筑可靠性鉴定标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[2]廉慧珍.质疑回弹法检测混凝土强度[J].混凝土，2007（9）：1-3.

[3]GB 50010-2010（2015年版）混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[4]王海涛，罗韧，许慧荣，等.基于动测法桥梁承载能力评估方法研究[J].低温建筑技术，2010（9）：45-47.

责任编辑：孙苏，李红

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

《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015对于指导工程技术人员对混凝土结构构件的可靠性鉴定具有重要的指导意义。在实际鉴定工作中由于钢筋混凝土结构构件的材料特殊性及现有检测技术的局限性，针对混凝土结构构件的鉴定还存在不少问题。在对民用建筑中混凝土结构构件承载能力评估方法进行分析的基础上，为简化民用建筑可靠性鉴定工作难度，促使鉴定工作更具可行性，该文对验算分析法及荷载试验法的利弊做了阐释，并对两种方法的应用结合经验做了补充，提出建议：混凝土强度应加强采用钻芯法对回弹值进行修订，通过正常使用极限状态对结构构件的承载能力进行评估，通过荷载试验确定检算系数评估结构构件承载能力，积极探索并推广动测法在混凝土结构构件承载能力评估中的应用。

混凝土结构构件；承载能力；评估；动测；检算系数

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

苟小兵（1975-），男，四川巴中人，本科，高级工程师，主要从事既有建筑物结构安全工作。