【摘 要】
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相比于民用建筑结构,工业建筑结构的使用环境复杂,对其可靠度的控制要求更高,但目前对工业建筑结构的可靠度研究并不成熟,主要表现在以下方面:一、对工业建筑结构典型的可变荷载,包括吊车荷载、工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载,尚未建立能较好反映其随机变化特性的概率模型,难以在工业建筑可靠度分析中考虑这些可变荷载的影响。二、对既涉及时间变异性,又涉及空间变异性的吊车荷载,尚未建立以随机过程和随机场理论为基础
【基金项目】
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“十三五”国家重点研发计划专项—子课题一“工业建筑复杂环境作用的概率模型和时变可靠度研究”（2016YFC0701301-01）； 国家十三五重点研发计划委员会； 中冶建筑研究总院有限公司； 上海宝钢工业技术服务有限公司；
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相比于民用建筑结构,工业建筑结构的使用环境复杂,对其可靠度的控制要求更高,但目前对工业建筑结构的可靠度研究并不成熟,主要表现在以下方面:一、对工业建筑结构典型的可变荷载,包括吊车荷载、工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载,尚未建立能较好反映其随机变化特性的概率模型,难以在工业建筑可靠度分析中考虑这些可变荷载的影响。二、对既涉及时间变异性,又涉及空间变异性的吊车荷载,尚未建立以随机过程和随机场理论为基础的作用概率组合方法,难以在可靠度分析中反映多台吊车共同作用的一般工况。三、对工业建筑可靠度的分析与校核,尚未考虑工业建筑典型可变荷载的概率模型,无法准确掌握设计和评定规范的可靠度控制水平。基于上述的研究现状和不足,本文首先着力于解决工业建筑结构可变荷载的建模问题,然后考虑这些可变荷载的组合作用,对工业建筑典型承重构件进行可靠度校核,揭示设计和评定规范隐含的可靠度控制水平,最后根据可靠度控制理论,在前述分析的基础上,提出工业建筑设计和使用过程中有关荷载的可靠度控制建议。主要内容如下:1、根据荷载性质及特征、调研资料、相关实验、统计学及建模理论,分别建立工业建筑吊车荷载、工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载的概率模型。2、阐述多个作用的概率组合方法,结合结构性能的概率模型和作用组合效应,建立结构可靠度分析模型,给出构件可靠指标计算方法,并根据作用的随机过程概率模型,提出合理的结构可靠度分析与校核的基本方法。3、采用工业建筑可变荷载的概率模型,校核工业建筑典型承重构件（吊车梁、排架柱、楼面板和屋架）新旧设计规范对应的可靠指标,相比原来采用民用建筑可变荷载的校核结果,更准确地揭示规范隐含的设计可靠度控制水平,同时分析新旧规范设计方法的合理性,发现设计中存在的问题,定性提出合理化建议。4、采用工业建筑可变荷载的概率模型,校核《工业建筑可靠性鉴定标准》中典型承重构件分级标准对应的可靠指标,相比原来采用民用建筑可变荷载的校核结果,更准确地揭示既有工业建筑评定标准隐含的可靠度控制水平。5、考虑结构可靠度控制理论在工业建筑中的应用,针对前述可变荷载的实际调查资料和可靠度校核结果中发现的问题,按可靠度和保证率一致的原则,给出工业建筑设计中多台吊车组合时折减系数的修正建议,并给出控制积灰荷载实际值的技术管理措施。全文从工业建筑结构典型可变荷载的概率模型、荷载的概率组合方法、结构可靠度分析与校核的基本方法三个方面,建立了较为完整的工业建筑结构可靠度分析方法;并在此基础上,采用吊车荷载、工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载的概率模型,对典型承重构件进行可靠度校核,更准确地揭示了工业建筑结构设计和评定规范隐含的可靠度控制水平,同时提出了针对吊车荷载组合效应设计值和屋面积灰荷载实际值的相关可靠度控制建议。
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