1、 .DOC資料. .DOC資料. 建筑物檢測(cè)鑒定和加固 姚繼濤 馬永欣 董振平 雷怡生 編著 二一年十二月 - 1 - 摘 要 本書圍繞建筑物的可靠性鑒定和加固，在介紹現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的同時(shí)，重點(diǎn)闡述了建筑物檢測(cè)、鑒定、加固的基本原理和方法，包括建筑物的可靠性鑒定、建筑物及其使用條件的調(diào)查、各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測(cè)、建筑物的維修加固等內(nèi)容，融入了國(guó)內(nèi)外最新的研究成果和長(zhǎng)期工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，包括作者在修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50144-2008、工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50153-2008過程中的研究成果。為拓寬視野，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)既有結(jié)構(gòu)評(píng)定ISO13822等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)亦做了必要的介

2、紹。 本書可作為土木工程專業(yè)的教材,亦可供從事建筑物檢測(cè)、鑒定、維修、加固、改造以及工程質(zhì)量事故、災(zāi)害事故處理的工程技術(shù)人員和管理人員使用。 - 2 - 序 對(duì)于具體的既有建筑物而言，加固、改造的意義在于延長(zhǎng)其壽命，提升其功能，使既有建筑物通過技術(shù)手段不斷滿足生產(chǎn)、生活的需要。但是，在資源與發(fā)展的矛盾日益突出的今天，既有建筑物加固、改造的意義已遠(yuǎn)不止如此，加固、改造以及與其緊密相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)、鑒定方法已成為挖掘既有建筑物潛能、減小建筑業(yè)資源消耗、維持經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。順應(yīng)這種全球性的變化，既有建筑物的加固、改造自二十世紀(jì)七十年代以來得到了迅猛的發(fā)展，對(duì)建筑物可靠性控制的時(shí)間跨度也從

3、過去的以設(shè)計(jì)、施工階段為主擴(kuò)展到包括使用階段在內(nèi)的整個(gè)壽命過程，維護(hù)、檢測(cè)、鑒定、維修、加固、改造等使用階段的控制環(huán)節(jié)得到了重視，相應(yīng)的工程技術(shù)和基本理論隨之得到快速發(fā)展，成為支撐建筑業(yè)發(fā)展的重要分支。 建筑物的檢測(cè)、鑒定、加固和改造涉及結(jié)構(gòu)工程學(xué)、材料學(xué)、結(jié)構(gòu)可靠性理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、預(yù)測(cè)學(xué)等學(xué)科以及檢測(cè)、維修、加固等工程技術(shù)，具有較強(qiáng)的綜合性。在對(duì)一座建筑物進(jìn)行檢測(cè)、鑒定和制定維修、加固、改造方案時(shí)，除了熟悉相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，更重要的是對(duì)檢測(cè)、鑒定、維修、加固、改造等基本原理和方法的理解和掌握。本書不拘泥于對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的介紹，注重對(duì)基本原理和基本方法的闡述，內(nèi)容包括作者在修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)建筑可

4、靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50144-2008、工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50153-2008過程中的研究成果。為便于讀者了解當(dāng)前國(guó)際發(fā)展的最新成果，書中還介紹了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可靠性總原則ISO2394:1986和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)既有結(jié)構(gòu)的評(píng)估ISO13822:2003中的部分內(nèi)容。 本書力求以清晰的結(jié)構(gòu)闡述建筑物調(diào)查檢測(cè)、分析鑒定、維修加固的基本原理和方法。第一章簡(jiǎn)要介紹建筑物維修改造業(yè)的發(fā)展，闡述建筑物可靠性工程中設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、評(píng)定、維修、加固、改造等環(huán)節(jié)的作用和意義，并簡(jiǎn)要介紹建筑物可靠性鑒定方 - 3 - 法和檢測(cè)、加固技術(shù)的發(fā)展。第二章重點(diǎn)論述建筑物的可靠性鑒定，包括基本思想、評(píng)定體系以及建

5、筑物整體及其各組成部分的可靠性鑒定方法，使讀者能夠?qū)ㄖ锏目煽啃澡b定建立起總體的認(rèn)識(shí)。第三章主要闡述建筑物、使用條件等關(guān)乎整個(gè)建筑物的調(diào)查內(nèi)容和方法，包括調(diào)查的步驟和途徑、使用條件的調(diào)查、地基勘探、地基沉降和建筑物變形的觀測(cè)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和反應(yīng)的測(cè)試等內(nèi)容。第四章至第六章則分別闡述鋼筋混凝土構(gòu)件、鋼構(gòu)件、砌體構(gòu)件等的檢測(cè)內(nèi)容和方法，包括構(gòu)件的主要特性和檢測(cè)內(nèi)容、材料性能的測(cè)試、質(zhì)量缺陷和損傷的檢測(cè)、施工偏差和變形的測(cè)試等。第七章專門闡述建筑物維修加固的基本理論和方法。 本書第一、二、三、五章由姚繼濤編寫，第四章由董振平編寫，第六章由雷怡生編寫，第七章由馬永欣編寫。 建筑物可靠性鑒定、加固的理

6、論和方法正處于快速發(fā)展之中，本書力求闡述其基本的理論和方法，難免有不妥之處，望讀者指正。 姚 繼 濤 2010年12月于西安建筑科技大學(xué) 1 目 錄 目 錄 . 1一 緒論 . 11.1 建筑維修改造業(yè)的發(fā)展 . 11.2 建筑物可靠性工程 . 31.3 鑒定方法和檢測(cè)、加固技術(shù)的發(fā)展 . 6二 建筑物可靠性鑒定 . 92.1 基本思想 . 92.2 建筑物可靠性評(píng)定體系 . 122.3 建筑物可靠性評(píng)定方法 . 172.4 建筑物可靠性分析 . 202.5 地基安全性和適用性的評(píng)定 . 302.6 上部承重系統(tǒng)安全性的評(píng)定 . 332.7 上部承重系統(tǒng)適用性的評(píng)定 . 372.8 圍護(hù)系統(tǒng)適

7、用性的評(píng)定 . 39三 建筑物和使用條件的調(diào)查 . 413.1 調(diào)查步驟和途徑 . 413.2 使用條件的調(diào)查 . 433.3 地基勘探 . 463.4 地基沉降和建筑物變形的觀測(cè) . 483.5 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和反應(yīng)的測(cè)試 . 51四 鋼筋混凝土構(gòu)件的檢測(cè) . 574.1 主要特點(diǎn)和檢測(cè)內(nèi)容 . 574.2 材料強(qiáng)度 . 624.3 質(zhì)量缺陷和損傷 . 734.4 結(jié)構(gòu)性能和工作應(yīng)力 . 1014.5 施工偏差與變形 . 108五 鋼構(gòu)件的檢測(cè) . 110 2 5.1 主要特點(diǎn)和檢測(cè)內(nèi)容 . 1105.2 鋼材性能 . 1175.3 質(zhì)量缺陷和損傷 . 1185.4 施工偏差和變形、振動(dòng) .

8、125六 砌體構(gòu)件的檢測(cè) . 1266.1 主要特點(diǎn)和檢測(cè)內(nèi)容 . 1266.2 砌體強(qiáng)度的測(cè)試 . 1276.3 質(zhì)量缺陷和損傷 . 1416.4 施工偏差 . 150七 建筑物的維修和加固 . 1517.1 基本原則與方法 . 1517.2 增大截面法 . 1547.3 外粘型鋼法 . 1727.4 外加預(yù)應(yīng)力加固法 . 1777.5 粘貼鋼板法 . 1817.6 粘貼碳纖維復(fù)合材料法 . 1867.7 增設(shè)支點(diǎn)法 . 1927.8 植筋技術(shù) . 1937.9 裂縫修補(bǔ)技術(shù) . 197參考文獻(xiàn) . 202 1 一 緒論 1.1 建筑維修改造業(yè)的發(fā)展 第二次世界大戰(zhàn)之后，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的工

9、程建設(shè)大都經(jīng)歷了三個(gè)階段：大規(guī)模新建；新建與維修改造并舉；除部分新建外，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向維修改造。20世紀(jì)70年代，建筑維修改造業(yè)的發(fā)展速度開始加快，各國(guó)相應(yīng)加大了建筑物維修改造的投資比例，行業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大。 英國(guó)19751980年間新建工程數(shù)量和費(fèi)用減少，建筑物維修改造的項(xiàng)目卻逐年增加，1978年用于維修改造的費(fèi)用是1965年的3.76倍，1980年建筑物維修改造工程占建筑工程總量的三分之一。瑞典建筑業(yè)80年代的首要任務(wù)是對(duì)既有建筑物進(jìn)行更新改造，1983年維修改造業(yè)的投資占建筑業(yè)總投資的50%。德國(guó)在80年代用于廠房改建的投資占建筑總投資的60%。美國(guó)90年代新建建筑業(yè)開始蕭條，維修改造業(yè)卻迅速發(fā)

10、展，美國(guó)勞工部在預(yù)測(cè)2000年熱門行業(yè)時(shí)，曾斷言建筑維修改造業(yè)將成為最受歡迎的九類行業(yè)之一。原蘇聯(lián)政府認(rèn)為，在現(xiàn)代條件下城市改建和改造是城市建設(shè)的關(guān)鍵，八十年代后五年計(jì)劃用于技術(shù)改造的投資比前五年增加了1.7倍。 我國(guó)“一五”期間(19531957年)更新改造的資金只相當(dāng)于同期基本建設(shè)投資的4.2%，“三五”期間(19661970年)達(dá)到27%，“四五”期間(19701975年)為31.7%，“五五”期間(19761980年)為36.0%，19811984年為56.3%，“七五”期間(19861990年)為54.0%，而1997、1998兩年改、擴(kuò)建的投資比例則均接近90%（見表1.1）。 表

11、1.1 我國(guó)97年、98年固定資產(chǎn)投資（單位：億元） 項(xiàng)目 97年 98年 98年相對(duì)97年的變化 投資額 投資比例 投資額 投資比例 增長(zhǎng)額 增長(zhǎng)幅度 新建 381.82 10.5% 452.61 10.8% 70.79 18.54% 擴(kuò)建 1947.48 53.7% 2324.42 55.5% 376.94 19.36% 改建 1298.31 35.8% 1407.51 33.6% 109.20 8.41% 建筑維修改造業(yè)之所以能夠在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮日益突出的作用，與以下幾方面的原因有關(guān)。 (1) 建筑物要遭受各種災(zāi)害的侵襲 1) 地震。迄今對(duì)建筑物破壞性最大的災(zāi)害，我國(guó)基本

12、設(shè)防烈度達(dá)到7度、8度和8度以上的縣市分別有700、200和30個(gè)左右，46%的城市分布在地震帶上，三分之二的大城市處于地震區(qū)。 2) 火災(zāi)。在各類火災(zāi)中建筑火災(zāi)占80%左右，我國(guó)平均每年發(fā)生建筑火災(zāi)約3萬(wàn)起，直接經(jīng)濟(jì)損失約10億元。 2 3) 水災(zāi)。我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng)達(dá)18000公里，70%以上的城市分布在沿海地帶，每年海洋災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過20億元；還有1/10的國(guó)土、100多座大中城市的高程位于江河洪水水位之下，每年水災(zāi)造成的房屋倒塌事故有十萬(wàn)到數(shù)百萬(wàn)起。 4) 風(fēng)災(zāi)。全球15%以上的人口居住在有熱帶暴風(fēng)雨危險(xiǎn)的地區(qū)，包括美國(guó)東南部、日本、菲律賓、我國(guó)沿海等地區(qū)；另外，我國(guó)東起臺(tái)灣

13、、西達(dá)陜甘、南迄二廣、北至漠河的地區(qū)以及湘黔丘陵和長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，還有強(qiáng)龍卷風(fēng)災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)災(zāi)平均每年損壞房屋30萬(wàn)間，經(jīng)濟(jì)損失十多億元。 此外，還有爆炸、雪災(zāi)、冰災(zāi)等災(zāi)害。這些災(zāi)害都會(huì)遺留下來大量遭受破壞或損壞的建筑物，需要通過技術(shù)手段進(jìn)行修復(fù)和加固。 (2) 工程建設(shè)質(zhì)量事故難以避免 我國(guó)解放后曾出現(xiàn)三次建設(shè)工程質(zhì)量大滑坡： 1) 19581960年大躍進(jìn)時(shí)期。大規(guī)模工程建設(shè)興起，但工程技術(shù)人員缺乏相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)方法和工程技術(shù)主要學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)，且建筑業(yè)中存在建“百日樓”等浮夸風(fēng)，導(dǎo)致工程建設(shè)質(zhì)量下降。 2) 19721976年文化大革命后期。經(jīng)濟(jì)建設(shè)開始恢復(fù)，但相應(yīng)的規(guī)章制度已被廢除

14、，管理混亂，工程建設(shè)質(zhì)量缺少基本的保證。 3) 20世紀(jì)80年代經(jīng)濟(jì)體制改革初期。工程建設(shè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，但管理體制不健全，技術(shù)力量薄弱，工程建設(shè)質(zhì)量嚴(yán)重下滑。 20世紀(jì)90年代前期，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，工程建設(shè)一直保持著較大的規(guī)模，建設(shè)隊(duì)伍膨脹迅速，但建筑業(yè)正處于向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的時(shí)期，法制尚不健全，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不規(guī)范和不正當(dāng)行為突出，工程建設(shè)質(zhì)量一直成為人們關(guān)心的內(nèi)容。據(jù)1994年對(duì)26個(gè)省會(huì)城市和三個(gè)直轄市住宅工程質(zhì)量的抽查結(jié)果，有20%左右的建設(shè)工程達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)。 工程建設(shè)中所出現(xiàn)的質(zhì)量事故同樣需要通過技術(shù)手段進(jìn)行處理。2001年，我國(guó)在頒布的建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB5030

15、0-2001中，明確將檢測(cè)鑒定、返修、加固等作為處理工程質(zhì)量事故和有條件驗(yàn)收的技術(shù)手段。 (3) 建筑物的性能隨時(shí)間而衰退 在腐蝕、碰撞、振動(dòng)、凍融等的長(zhǎng)期作用下，建筑物的性能會(huì)逐漸衰退，導(dǎo)致建筑物的可靠度水平降低，甚至轉(zhuǎn)化為危房。在我國(guó)曾出現(xiàn)的建設(shè)工程質(zhì)量大滑坡中，除了當(dāng)時(shí)已暴露的危險(xiǎn)和倒塌建筑物外，各個(gè)時(shí)期都遺留下來相當(dāng)數(shù)量質(zhì)量低下的建筑物，它們?cè)谑褂铆h(huán)境中不利因素的長(zhǎng)期作用下，一般潛伏2030年之后會(huì)逐步暴露出來，進(jìn)入“危險(xiǎn)期”。 截止1980年末，我國(guó)二百多個(gè)城市中，危險(xiǎn)住房約3000萬(wàn)平方米，占住宅總面積的7；危險(xiǎn)工業(yè)建筑約1300萬(wàn)平方米，占工業(yè)建筑總面積的3%。根據(jù)1983年原冶

16、金部對(duì)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的調(diào)查，鋼鐵行業(yè)三級(jí)工業(yè)建筑（可靠性不滿足規(guī)范要求）有300500萬(wàn)平方米，所占比例為1011%，其中危險(xiǎn)工業(yè)建筑3045萬(wàn)平方米，占三級(jí)工業(yè)建筑的1015%。 建筑物在使用階段需要通過維護(hù)、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、維修、加固等技術(shù)手段維持和提高建筑物的性能。 3 (4) 老舊建筑物的功能相對(duì)滯后 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，人們對(duì)居住、工作環(huán)境的要求也在發(fā)生著變化，特別是對(duì)建筑空間、光照、通風(fēng)、節(jié)能等方面的要求更是較過去發(fā)生了很大變化，這將導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的老舊建筑物相對(duì)新的功能標(biāo)準(zhǔn)而滯后；在工業(yè)建筑中，由于生產(chǎn)工藝和設(shè)備更新周期的縮短，建筑標(biāo)準(zhǔn)的提高，也有相當(dāng)數(shù)量的老舊建筑物難以適應(yīng)工業(yè)技

17、術(shù)的快速發(fā)展。 一定數(shù)量的建筑物的功能滯后是社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步的必然結(jié)果，是任何時(shí)期都必須面對(duì)的普遍問題，其基本解決途徑之一是對(duì)老舊建筑物進(jìn)行必要的技術(shù)改造。 (5) 維修改造具有突出的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 維修改造能夠以經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段保證既有建筑物，包括老舊建筑物，不斷適應(yīng)人類社會(huì)的發(fā)展。與新建相比，維修改造具有三個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：投資少，工期短，省空間。這些都會(huì)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，特別是時(shí)間和空間的節(jié)省，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)活動(dòng)來講，這些往往起著決定性的作用。在城市舊區(qū)改造中，維修改造（包括增層改造）還有著其它突出的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約城市用地，節(jié)省管網(wǎng)建設(shè)，減少或避免住戶搬遷，減少建筑垃圾，延長(zhǎng)建筑壽命等，其中

18、節(jié)約城市用地對(duì)緩解日趨緊張的城市用地矛盾有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 據(jù)原蘇聯(lián)的統(tǒng)計(jì)資料，按單位產(chǎn)品計(jì)算，改建比新建可節(jié)約投資40%，縮短工期50%，收回投資的速度比新建快34倍。我國(guó)鋼鐵行業(yè)20世紀(jì)80年代新建建筑僅增加20%，而鋼產(chǎn)量則從3000萬(wàn)噸增加到了6000萬(wàn)噸，主要依賴的是對(duì)原有建筑的改建和擴(kuò)建。對(duì)山東省淄博市1630棟增層改造房屋的調(diào)查結(jié)果顯示，增層改造較新建可節(jié)約投資16863萬(wàn)元，節(jié)約城市用地140萬(wàn)平方米，減少城市垃圾167立方米，減少搬遷戶25400戶，而我國(guó)城市既有房屋中，有2030%具備增層改造的條件。據(jù)有關(guān)投資決策方面的研究，在我國(guó)上海地區(qū)，如果將一座單層廠房改造為多層寫

19、字樓，一般效益可達(dá)3040倍。 1.2 建筑物可靠性工程 建筑物使用者關(guān)心的核心問題是建筑物在實(shí)際的使用過程中是否真正可靠，是否能夠完成預(yù)期的使命，這也是一切設(shè)計(jì)、施工、管理工作的重心所在。建筑物實(shí)際具有的可靠性，既取決于設(shè)計(jì)、施工階段形成的先天條件，也取決于使用階段的維護(hù)，任何先天和后天的失誤、錯(cuò)誤都可能降低建筑物的可靠性，甚至導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。因此，對(duì)建筑物可靠性的控制應(yīng)貫穿建筑物的整個(gè)生命歷程，包含與建筑物可靠性相關(guān)的所有活動(dòng)，應(yīng)是一項(xiàng)內(nèi)容廣泛、組織嚴(yán)密的系統(tǒng)工程，這里稱其為建筑物可靠性工程。 可靠性工程的概念和方法在航空、機(jī)械、電子等領(lǐng)域應(yīng)用已久，并取得了令人矚目的成就。在土木工程領(lǐng)

20、域，對(duì)建筑物可靠性的控制主要還是集中于建筑物的設(shè)計(jì)和施工階段，而完整的控制過程實(shí)際上至少應(yīng)包括以下主要環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì) 施工 維護(hù) 可靠性評(píng)定 維修、加固、改造 維護(hù) 可靠性評(píng)定 。 (1) 設(shè)計(jì)和施工 建筑物的可靠性首先決定于設(shè)計(jì)，特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它為建筑物的可靠性提供了最基本的保障。 4 我國(guó)目前采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法是近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，但這只為建筑物的可靠性控制提供了必要的條件，具體還應(yīng)在方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等階段嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)的質(zhì)量。施工是建筑物由設(shè)想轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)的過程，涉及選材、制作、安裝、澆注等具體環(huán)節(jié)，影響因素眾多，施工工序復(fù)雜，是建筑物可靠性控制

21、中極其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它與設(shè)計(jì)共同決定了建筑物的先天條件。實(shí)踐證明，絕大多數(shù)工程事故的發(fā)生都與設(shè)計(jì)失誤、施工錯(cuò)誤等有關(guān)（見表1.2和表1.3），特別是施工錯(cuò)誤，保證和提高設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量對(duì)于建筑物的可靠性控制有著非常重要的意義。 表1.2 我國(guó)1987年47起房屋倒塌事故的發(fā)生原因 發(fā) 生 原 因 事故起數(shù) 比 例 說 明 設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 10 21% 設(shè)計(jì)、施工方面共占77%，使用方面占23%。 施工質(zhì)量低劣 8 17% 設(shè)計(jì)、施工均有錯(cuò)誤 1 2% 建筑材料不合格 1 2% 使用不當(dāng) 11 23% 無圖紙或不正規(guī)設(shè)計(jì) 16 34% 表1.3 我國(guó)19841988年部分房屋倒塌事故的發(fā)生時(shí)間 年 份

22、施工期間發(fā)生的事故 使用期間發(fā)生的事故 說 明 1984 69.7% 30.0% 施工期間平均占77.5%，使用期間平均占23.5%。 1885 93.0% 7.0% 1986 82.9% 17.1% 1987 66.7% 33.3% 1988 79.3% 20.7% (2) 維護(hù) 建筑物建成交付使用，并不意味著可靠性工程的完結(jié)： 1) “正常使用”和“正常維護(hù)”是結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)的前提，只有在這樣的前提下才能保證實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑物使用階段提出的基本要求。 2) 在實(shí)際使用環(huán)境中，可能存在著設(shè)計(jì)時(shí)難以預(yù)先考慮或被忽視的因素，需要通過使用階段的管理和維護(hù)，減輕或避免它們對(duì)建筑物性

23、能和可靠性的不利影響。 3) 設(shè)計(jì)、施工中遺留下來的質(zhì)量缺陷，需要通過使用階段的管理和維護(hù)來彌補(bǔ)。建筑物中存在的各種隱患，也只有通過使用階段的管理和維護(hù)才能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。 4) 建筑物本身存在著性能衰退現(xiàn)象，也難免遭受人為的損傷，客觀上需要通過使用階段的管理和維護(hù)來控制。 這些決定了使用階段的管理和維護(hù)也是建筑物可靠性工程中一個(gè)非常必要的環(huán)節(jié)，但是由于建筑物因使用不當(dāng)、維護(hù)不周而出現(xiàn)的問題往往需要經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，而且在分析問題時(shí)也習(xí)慣于從設(shè)計(jì)和施工方面查找原因，因此容易忽視對(duì)建筑物的管理和維護(hù)，使其成為建筑物可靠 5 性控制過程中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。在這一方面人們已經(jīng)有了不少的教訓(xùn)，

24、特別是在工業(yè)建筑的管理和維護(hù)方面。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1960年1981年鋼鐵工業(yè)建筑共發(fā)生倒塌事故35起，其中57.1%與建筑物的使用和維護(hù)有關(guān)（見表1.4）。 表1.4 我國(guó)1960年1981年鋼鐵工業(yè)建筑的倒塌事故 倒 塌 原 因 發(fā)生起數(shù) 比例 說 明 積灰超載 12 34.3% 57.1%與建筑物的使用和維護(hù)有關(guān)。 冰、雪、灰超載 2 5.7% 結(jié)構(gòu)老化變形、材質(zhì)惡化 3 8.6% 火災(zāi)或其他災(zāi)害 3 8.6% 改造不當(dāng) 4 11.4% 設(shè)計(jì)施工錯(cuò)誤 4 11.4% 地震破壞 7 20% (3) 可靠性評(píng)定 可靠性評(píng)定是建筑物可靠性控制過程中的一個(gè)特殊環(huán)節(jié)，包括調(diào)查檢測(cè)、可靠性分析、可靠性

25、鑒定三個(gè)基本環(huán)節(jié)，主要是應(yīng)用調(diào)查、檢查、測(cè)試等手段獲得建筑物及其環(huán)境的相關(guān)信息，通過結(jié)構(gòu)分析與校核、成因分析、似然性檢驗(yàn)、失效后果分析等，判定建筑物的可靠性水平是否滿足要求，為建筑物的技術(shù)決策和工程方案制定提供依據(jù)。如果缺少這一環(huán)節(jié)或者可靠性鑒定的結(jié)論不準(zhǔn)確、不全面，則難以使建筑物的維修、加固、改造等取得良好的效果，而且可能遺漏或鑄成新的隱患，實(shí)際工程中存在著因鑒定結(jié)論不準(zhǔn)確或不全面而釀成工程事故的實(shí)例。 (4) 維修、加固、改造 這是保證建筑物繼續(xù)使用、不斷適應(yīng)人類社會(huì)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，主要是針對(duì)建筑物實(shí)際存在的問題，通過維修、加固等技術(shù)手段恢復(fù)或提高建筑物的可靠性，或者根據(jù)新的使用要求和標(biāo)準(zhǔn)

26、，通過改造等技術(shù)手段，改變結(jié)構(gòu)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的形式，使其適應(yīng)新的功能要求。維修、加固、改造本身也包含著設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)，但相對(duì)新建筑的設(shè)計(jì)和施工，它們有著一定的特殊性。如果加固或改造不當(dāng)，則可能釀成新的工程事故。在我國(guó)1960年1981年鋼鐵工業(yè)建筑的35起倒塌事故中，有4起是由改造不當(dāng)引起的。 建筑物的可靠性工程是對(duì)建筑物整個(gè)生命歷程的全過程管理，既涉及材料學(xué)、結(jié)構(gòu)理論、可靠性理論等基礎(chǔ)理論，也涉及施工、維護(hù)、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、維修、加固、改造、解體、移位等諸多的工程技術(shù)，同時(shí)它還依賴于系統(tǒng)的法律制度、規(guī)范體系和管理制度。目前，我國(guó)對(duì)建筑物的使用并沒有制定統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)，主要由業(yè)主或使用者根據(jù)具體的情

27、況制定相應(yīng)的管理制度，但在技術(shù)方面，則建立了較為完善的規(guī)范體系，內(nèi)容基本可概括為“設(shè)計(jì)”、“材料”、“施工”、“勘查、試驗(yàn)和檢測(cè)”、“質(zhì)量評(píng)定和鑒定”、“維修、加固和改造”等方面。特別地，1998年3月我國(guó)頒布實(shí)施了中華人民共和國(guó)建筑法，對(duì)建筑工程的施工許可、從業(yè)資格、發(fā)包承包、工程監(jiān)理、安全生產(chǎn)管理、工程質(zhì)量管理、法律責(zé)任等作了原則性的規(guī)定。這是我國(guó)的第一部建筑法，對(duì)于控制建設(shè)質(zhì)量和保證建筑物的可靠性有著非常重要的意義。 6 1.3 鑒定方法和檢測(cè)、加固技術(shù)的發(fā)展 1.3.1 鑒定方法 鑒定是可靠性評(píng)定中判定建筑物的可靠性水平是否滿足要求的核心環(huán)節(jié)，在許多場(chǎng)合中人們并不對(duì)評(píng)定和鑒定加以區(qū)別。

28、一般將既有建筑物的評(píng)定方法或鑒定方法劃分為三種：傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法，實(shí)用鑒定法，概率鑒定法。 (1) 傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法 由有經(jīng)驗(yàn)的專家通過現(xiàn)場(chǎng)觀察和簡(jiǎn)單的計(jì)算分析，以原設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，根據(jù)個(gè)人專業(yè)知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)直接對(duì)建筑物的可靠性作出評(píng)價(jià)。該法鑒定程序簡(jiǎn)單，但由于受檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算工具的制約，鑒定人員難以獲得較準(zhǔn)確和完備的數(shù)據(jù)和資料，也難以對(duì)結(jié)構(gòu)的性能和狀態(tài)作出全面的分析，因此評(píng)判過程缺乏系統(tǒng)性，對(duì)建筑物可靠性水平的判斷帶有較大的主觀性，鑒定結(jié)論往往因人而異，而工程處理方案多數(shù)偏于保守，造成浪費(fèi)。 (2) 實(shí)用鑒定法 應(yīng)用各種檢測(cè)手段對(duì)建筑物及其環(huán)境進(jìn)行周密的調(diào)查、檢查和測(cè)試，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其它相關(guān)技術(shù)和

29、方法分析建筑物的性能和狀態(tài)，全面分析建筑物所存在問題的原因，以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基準(zhǔn)，按照統(tǒng)一的鑒定程序和標(biāo)準(zhǔn)，從安全性、適用性多個(gè)方面綜合評(píng)定建筑物的可靠性水平。與傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法相比，該法鑒定程序完善，對(duì)建筑物性能和狀態(tài)的認(rèn)識(shí)較準(zhǔn)確和全面，具有合理、統(tǒng)一的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，而且鑒定工作主要由專門的技術(shù)機(jī)構(gòu)承擔(dān)，因此對(duì)建筑物可靠性水平的判定較準(zhǔn)確，能夠?yàn)榻ㄖ锞S修、加固、改造方案的決策提供可靠的技術(shù)依據(jù)。 (3) 概率鑒定法 在實(shí)用鑒定法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用統(tǒng)計(jì)推斷方法分析影響特定建筑物可靠性的不確定因素，更直接地利用可靠性理論評(píng)定建筑物的可靠性水平。由于既有建筑物已轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)的實(shí)體，具有許多不同于擬建建筑物

30、的特點(diǎn)，因此以設(shè)計(jì)規(guī)范為基準(zhǔn)評(píng)定既有建筑物的可靠性存在著許多不合理之處，而概率鑒定法則針對(duì)具體的既有建筑物，通過對(duì)建筑物和環(huán)境信息的采集和分析，評(píng)定建筑物的可靠性水平，評(píng)定結(jié)論更符合特定建筑物的實(shí)際情況。 傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法基本已被淘汰，我國(guó)目前普遍采用的是以民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50292-1999和工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GBJ144-90為代表的鑒定方法。它們總體上屬于實(shí)用鑒定法，但在一些原則性的規(guī)定和具體條款上已引入概率鑒定法的思想。從發(fā)展趨勢(shì)上講，概率鑒定法仍然是可靠性鑒定方法發(fā)展的方向，其理論基礎(chǔ)是既有結(jié)構(gòu)可靠性理論。 1.3.2 檢測(cè)技術(shù) 檢測(cè)技術(shù)是建筑物可靠性鑒定所依賴的重要工程技術(shù)

31、，它們的開發(fā)和應(yīng)用在相當(dāng)程度上決定著建筑物可靠性鑒定的水平。當(dāng)前建筑物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)： (1) 檢測(cè)內(nèi)容趨于系統(tǒng)和深入 除了材料強(qiáng)度、構(gòu)件尺寸和破損狀況、結(jié)構(gòu)變形和位移等，當(dāng)前檢測(cè)技術(shù)所測(cè)試的內(nèi)容已擴(kuò)展到材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的其它幾何、力學(xué)性狀以及物理、化學(xué)性狀，如混凝土材料的含水率、水泥含 7 量、氯離子含量、pH值和抗?jié)B性，混凝土內(nèi)部鋼筋的位置、直徑和銹蝕狀態(tài)，構(gòu)件內(nèi)部裂縫、缺陷的發(fā)展，構(gòu)件表面溫度，構(gòu)件的工作應(yīng)力和靜態(tài)、動(dòng)態(tài)應(yīng)變，結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)力反應(yīng)等。這些內(nèi)容不僅涉及到建筑物的安全性和適用性，也涉及到建筑物的耐久性和使用壽命，檢測(cè)內(nèi)容的完善有助于人們更全面、深入地了解和掌握建

32、筑物的性能和狀況，為建筑物的可靠性鑒定提供更充足的依據(jù)。 (2) 檢測(cè)方法日益先進(jìn)和豐富 建筑物的檢測(cè)方法發(fā)展較快，有很多技術(shù)已相當(dāng)成熟，進(jìn)入工程實(shí)用，如測(cè)試混凝土強(qiáng)度的回彈法、取芯法、超聲回彈綜合法和后裝拔出法，測(cè)試混凝土缺陷和內(nèi)部鋼筋位置、直徑的超聲法，測(cè)試鋼材和焊縫缺陷的超聲法、射線法、磁粉法、滲透法和渦流法，測(cè)試構(gòu)件表面溫度的輻射測(cè)溫法等。目前仍有許多機(jī)械、物理和化學(xué)的檢測(cè)方法處于研究、開發(fā)之中，較為突出的包括測(cè)試混凝土強(qiáng)度的貫入阻力法和測(cè)釘壓入法，監(jiān)測(cè)混凝土裂縫、缺陷發(fā)展和測(cè)試混凝土強(qiáng)度、工作應(yīng)力的聲發(fā)射法，測(cè)試混凝土缺陷和鋼筋位置的電磁法和放射線法，測(cè)試混凝土缺陷的紅外線攝影法，測(cè)

33、試混凝土含水率的電阻法、電容率法和中子散射法，測(cè)試混凝土水泥含量的中子活化法，測(cè)試混凝土抗?jié)B性的透氣法，測(cè)試鋼筋位置、直徑、銹蝕狀況和鋼材涂膜厚度的電磁感應(yīng)法，測(cè)試鋼筋銹蝕狀態(tài)的自然電位法和線性極化法等。這些方法較已有的方法具有更多的優(yōu)點(diǎn)，它們的開發(fā)和應(yīng)用將提高測(cè)試的精度，擴(kuò)展測(cè)試內(nèi)容，為建筑物的檢測(cè)提供更完備和先進(jìn)的工具，也使工程技術(shù)人員能夠在更大的范圍內(nèi)，根據(jù)建筑物和環(huán)境的具體情況選擇適宜的檢測(cè)工具。 (3) 檢測(cè)儀器集成化和智能化 集數(shù)據(jù)采集和分析于一體、功能齊全、操作簡(jiǎn)便的檢測(cè)儀器更多地得到了開發(fā)和應(yīng)用，如可自動(dòng)對(duì)建筑物進(jìn)行多蹤時(shí)域分析和頻域分析的動(dòng)測(cè)設(shè)備，根據(jù)溫差探測(cè)混凝土的龜裂、破

34、損部位的紅外熱攝像儀，采用輪式電極測(cè)試混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕狀況的電位差式鋼筋腐蝕檢測(cè)儀，自動(dòng)確定混凝土裂縫分布、寬度、長(zhǎng)度等的彩色圖像分析系統(tǒng)等。檢測(cè)儀器的集成化和智能化不僅提高了檢測(cè)工作的效率，而且可在很大程度上減小測(cè)試、分析工作中的人為錯(cuò)誤和誤差，為人們及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握建筑物的技術(shù)狀況和環(huán)境條件提供先進(jìn)的工具，這對(duì)于工程事故的處理和搶修有著特別重要的意義。 1.3.3 維修、加固、改造理論和技術(shù) 建筑物維修、加固、改造理論和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括： （1） 受損構(gòu)件的力學(xué)性能 有先天缺陷、截面損傷、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象的受損構(gòu)件的力學(xué)性能，與完好構(gòu)件有著一定差別。首先，構(gòu)件受損后的力學(xué)性能和狀態(tài)會(huì)

35、發(fā)生相應(yīng)的變化，一般會(huì)導(dǎo)致受損構(gòu)件出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，受壓構(gòu)件的附加彎矩增大，銹蝕鋼筋的名義強(qiáng)度下降等。其次，受損構(gòu)件的破壞機(jī)理可能改變。例如，在保護(hù)層因鋼筋銹脹而脫落之后，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能下降，嚴(yán)重時(shí)剪應(yīng)力在兩者之間難以可靠傳遞，這可能會(huì)改變鋼筋混凝土構(gòu)件破壞的機(jī)理。第三，即使破壞機(jī)理不改變，構(gòu)件受損后的控制截面和破壞類型也可能發(fā)生變化。例如，當(dāng)構(gòu)件的損傷發(fā)生在鋼筋的錨固區(qū)時(shí)，錨固破壞就可能成為起控制作用的破壞類型。 8 （2） 加固、改造的基本原理和設(shè)計(jì)方法 結(jié)構(gòu)經(jīng)加固或改造之后，其力學(xué)性能同樣會(huì)發(fā)生較大的變化。首先，加固、改造前原有結(jié)構(gòu)已具有一定的應(yīng)力、應(yīng)變水平，在后期受荷時(shí)構(gòu)件

36、新加部分的應(yīng)力、應(yīng)變水平一般低于原有結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變水平，這種現(xiàn)象稱為“應(yīng)變滯后現(xiàn)象”，它對(duì)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能有較大影響；其次，結(jié)構(gòu)的新、舊部分不是一次構(gòu)成的，兩者共同受荷時(shí)存在著協(xié)同工作問題，如新舊混凝土之間、混凝土構(gòu)件與加固的外包鋼材之間都存在著協(xié)同工作問題，它對(duì)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能同樣有著較大影響；第三，在加固、改造過程中有許多環(huán)節(jié)是通過特殊的構(gòu)造措施和施工技術(shù)保證的，如后加鋼筋的錨固，鋼構(gòu)件焊縫的補(bǔ)強(qiáng)加固等；第四，不恰當(dāng)?shù)募庸獭⒏脑旆桨缚赡軐?duì)原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負(fù)面的效應(yīng)，如增大基底應(yīng)力，改變結(jié)構(gòu)質(zhì)量或剛度的分布等。這些決定了結(jié)構(gòu)的加固、改造有著不同的力學(xué)原理和特殊的問題，并不能完全套用新建結(jié)構(gòu)的分析理論

37、和設(shè)計(jì)方法。 （3） 新型材料的開發(fā)和應(yīng)用 結(jié)構(gòu)維修、加固、改造的主要材料包括：恢復(fù)和提高結(jié)構(gòu)承載能力的修復(fù)、加固材料，保證結(jié)構(gòu)新舊部分協(xié)同工作的粘結(jié)、錨固材料，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性的防護(hù)材料等。目前得到較廣泛關(guān)注的新型材料有碳纖維、復(fù)合纖維、高性能復(fù)合水泥灌漿料、鋼纖維混凝土等修復(fù)、加固材料，混凝土界面處理劑、環(huán)氧砂漿等粘結(jié)材料，防腐砂漿、銹蝕鋼筋表面處理劑等防護(hù)材料。 （4） 維修、加固、改造方法和技術(shù) 這方面的發(fā)展較快，目前的維修、加固、改造方法和技術(shù)已相當(dāng)豐富，基本可概括為：受損構(gòu)件的修復(fù)和防護(hù)技術(shù)，包括各類構(gòu)件先天缺陷、裂縫、缺損等的修補(bǔ)技術(shù)和特殊環(huán)境下的防腐、防撞、隔熱等防護(hù)技術(shù)；上部結(jié)

38、構(gòu)的加固技術(shù)，包括限荷和卸荷法、改變傳力路徑法、增設(shè)側(cè)向支撐和約束法，加固材料與原構(gòu)件相同的加大截面法、噴射混凝土法、壓力灌漿法、繞絲法和焊縫補(bǔ)強(qiáng)法，加固材料與原構(gòu)件不同的外包鋼法、外包混凝土法、粘鋼法、外粘碳纖維法、夾板墻法、增設(shè)扶壁柱法、壓力灌漿法等；上部結(jié)構(gòu)的解體和更新技術(shù)；建筑物的改造和擴(kuò)建技術(shù)；地基加固和基礎(chǔ)托換技術(shù)。 （5） 建筑物的復(fù)位、糾偏和移位技術(shù) 建筑物的不均勻沉降和傾斜事件并不罕見，因傾斜過度而拆除建筑物的實(shí)例也有發(fā)生，但是在一般情況下人們能夠通過技術(shù)手段使建筑物復(fù)位或阻止沉降、傾斜的進(jìn)一步發(fā)展，保證建筑物繼續(xù)使用，這種技術(shù)目前已相當(dāng)成熟。隨著城市、企業(yè)改造規(guī)模的擴(kuò)大，改

39、變既有建、構(gòu)筑物位置的要求也越來越多，但是一座建筑物的重量一般都在千噸甚至萬(wàn)噸之上，要完好地將建筑物平移甚至轉(zhuǎn)動(dòng)，在技術(shù)上有較大難度，也具有較大的風(fēng)險(xiǎn)。移位工程開展較早的是俄羅斯、東歐和歐美等國(guó)家，我國(guó)20世紀(jì)90年代初開始應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，目前已成功平移和旋轉(zhuǎn)了幾十棟建筑物，包括六七層磚混結(jié)構(gòu)和五層框架結(jié)構(gòu)的建筑物。 9 二 建筑物可靠性鑒定 2.1 基本思想 既有建筑物的可靠性鑒定和擬建建筑物的可靠性設(shè)計(jì)并沒有本質(zhì)差別，它們都是通過對(duì)各種不確定因素的分析，控制或判定建筑物的可靠性水平，其理論基礎(chǔ)都是結(jié)構(gòu)可靠性理論；但是，既有建筑物畢竟已成為現(xiàn)實(shí)的空間實(shí)體，并經(jīng)歷了一定時(shí)間的使用，在具體的分析和

40、評(píng)定過程中并不能完全套用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的分析和校核方法。 1. 時(shí)間 建筑物可靠性鑒定的實(shí)質(zhì)是對(duì)既有建筑物在未來時(shí)間里能否完成預(yù)定功能的一種預(yù)測(cè)和判斷，是對(duì)未來事物的推斷。雖然建筑物當(dāng)前的狀況對(duì)建筑物的可靠性有著重要的影響，是建筑物可靠性鑒定的主要依據(jù)，但僅僅評(píng)定建筑物當(dāng)前的狀況并不是可靠性鑒定的目的，人們最終關(guān)心的應(yīng)是建筑物在未來時(shí)間里能否像期望的那樣安全和適用。在既有建筑物的可靠性鑒定中，首先應(yīng)明確所考慮的時(shí)間區(qū)域，著眼于建筑物和環(huán)境未來可能的變化。 對(duì)于擬建建筑物的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定了統(tǒng)一的時(shí)間區(qū)域，即設(shè)計(jì)使用年限，它指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按預(yù)定目的使用的年數(shù)，一般取

41、為50年。對(duì)于既有建筑物的可靠性評(píng)定，國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其所考慮的時(shí)間區(qū)域有不同的稱謂和定義。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)既有結(jié)構(gòu)的評(píng)定ISO13822:2003稱其為剩余使用年限，指預(yù)期或期望既有結(jié)構(gòu)在擬定的維護(hù)條件下工作的周期。我國(guó)在相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的修訂中則傾向于稱其為評(píng)估使用年限，指可靠性評(píng)定所預(yù)估的既有結(jié)構(gòu)在規(guī)定條件下的使用年限。它們都是與設(shè)計(jì)使用年限并行的概念。 既有建筑物可靠性評(píng)定所考慮的時(shí)間區(qū)域，正如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可靠性總原則ISO2394:1998和歐洲規(guī)范結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)EN 1990:2002針對(duì)可靠性設(shè)計(jì)所指出的，代表了對(duì)結(jié)構(gòu)使用時(shí)間的要求。雖然該時(shí)間區(qū)域的確定可與結(jié)構(gòu)使用壽命的預(yù)測(cè)結(jié)合，但其

42、本身仍然指對(duì)結(jié)構(gòu)使用時(shí)間的要求。為區(qū)別這種含義，這里將可靠性鑒定所考慮的時(shí)間區(qū)域稱為目標(biāo)使用期，具體指預(yù)先規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按預(yù)定目的繼續(xù)使用的年數(shù)。 雖然既有建筑物的可靠性與其使用歷史有關(guān)，但評(píng)定目的本身與過去的使用時(shí)間及原先的設(shè)計(jì)使用年限并無特定的關(guān)系。從工程角度講，無論既有建筑物的使用時(shí)間是否超出原先的設(shè)計(jì)使用年限，其目標(biāo)使用期都應(yīng)根據(jù)既有建筑物具體的使用要求確定，需考慮結(jié)構(gòu)具體的使用目的、使用計(jì)劃（如工藝改造周期和計(jì)劃）、使用狀況等，具有一定的靈活性，這不同于對(duì)設(shè)計(jì)使用年限的要求。按照工程習(xí)慣，對(duì)于新建成的既有建筑物，一般側(cè)重于考慮原先的設(shè)計(jì)目標(biāo)，以原先的設(shè)計(jì)使用年限

43、作為目標(biāo)使用期，以保證結(jié)構(gòu)的使用年限不低于原設(shè)計(jì)的要求。對(duì)于已使用一定時(shí)間的既有建筑 10 物，一般側(cè)重于考慮現(xiàn)實(shí)的使用目標(biāo)，根據(jù)具體的使用要求確定目標(biāo)使用期，其數(shù)值一般較設(shè)計(jì)使用年限短。 2. 前提條件 擬建建筑物可靠性分析的前提條件，是建筑物能夠得到正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和正常維護(hù)，諸如設(shè)計(jì)失誤、施工缺陷、使用不當(dāng)、維護(hù)不周等均不在考慮之列。對(duì)于既有建筑物，其原始的設(shè)計(jì)工作、施工工程已完成，并經(jīng)歷了一定時(shí)間的使用，曾經(jīng)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)失誤、施工缺陷、使用不當(dāng)、維護(hù)不周等已成為既定的事實(shí)，分析和評(píng)定既有建筑物的可靠性時(shí)不能想當(dāng)然地認(rèn)為建筑物得到了正常的設(shè)計(jì)、施工、使用或維護(hù)，而應(yīng)以現(xiàn)實(shí)的態(tài)度

44、考慮設(shè)計(jì)失誤、施工缺陷、使用不當(dāng)、維護(hù)不周等可能產(chǎn)生的不利影響。既有建筑物可靠性分析和鑒定的前提條件一般僅指未來目標(biāo)使用期內(nèi)建筑物能夠得到正常的使用和維護(hù)；除此之外，在一些場(chǎng)合下，還可能對(duì)既有建筑物的使用和維護(hù)提出特殊的要求，其目的主要是提高結(jié)構(gòu)的可靠性，或延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)加固、更新的周期，亦屬于既有建筑物可靠性分析、評(píng)定的前提和條件。 例如，對(duì)于重級(jí)工作制（A6和A7工作級(jí)別）吊車梁，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003要求吊車梁上翼緣與制動(dòng)桁架傳遞水平力的連接，宜采用高強(qiáng)度螺栓的摩擦型連接。如果既有的吊車梁已采用了焊縫連接，且目前未出現(xiàn)疲勞破壞現(xiàn)象，對(duì)于這一工程問題，徹底的解決方案當(dāng)然是

45、更換吊車梁的連接，但這將影響結(jié)構(gòu)的使用，更換過程中還可能損害吊車梁、制動(dòng)桁架的性能，因此并不是現(xiàn)實(shí)中理想的方案。可考慮的另一種方案是觀察使用，即不更換吊車梁的連接，但要求在后期的使用中對(duì)吊車梁的連接進(jìn)行有效的監(jiān)控，保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)吊車梁連接的異常狀況，待發(fā)現(xiàn)異常時(shí)再按預(yù)定方案修復(fù)，從而延長(zhǎng)加固或更換的周期。因此，從減小工程措施的角度考慮，鑒定中可接受吊車梁目前的連接方式和狀況，但要求后期必須對(duì)吊車梁的連接采取有效的監(jiān)控措施，并以其作為可靠性評(píng)定的前提和條件，這是對(duì)后期使用和維護(hù)的一種特殊要求。 再例如，計(jì)劃n年后對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，目前需對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)這n年里的可靠性進(jìn)行評(píng)定，以避免采取加固措施之前發(fā)

46、生意外。為此，評(píng)定中可要求限定車輛荷載，規(guī)定更嚴(yán)格的檢查和維護(hù)規(guī)則，監(jiān)控橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的狀態(tài)，并在此為前提或條件分析和評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性，使橋梁結(jié)構(gòu)在這n年里的可靠性盡可能滿足要求，能夠安全使用到采取加固措施之時(shí)。 既有建筑物可靠性分析、鑒定的前提和條件往往對(duì)鑒定結(jié)論有直接的影響，在既有建筑物可靠性分析、鑒定的結(jié)論中，明確所依附的前提和條件對(duì)于完整闡述可靠性分析、鑒定的結(jié)論，準(zhǔn)確理解既有建筑物所具有的可靠度水平，都是必要和極其重要的。 3. 功能要求 結(jié)構(gòu)可靠性的核心是結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力，國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)預(yù)定功能的規(guī)定基本一致，習(xí)慣上被分為安全性、適用性、耐久性三個(gè)方面。這些規(guī)定都是原

47、則性的，結(jié)構(gòu)能否完成預(yù)定的功能具體是以極限狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)來判定的，它相當(dāng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的失效準(zhǔn)則，是判定結(jié)構(gòu)失效與否的具體標(biāo)準(zhǔn)，它們應(yīng)具有明確的標(biāo)志和限值。 但是，由于規(guī)范的修訂和變化，既有建筑物原先設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的極限狀態(tài)或失效準(zhǔn)則，可能與現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定存在差異，具體表現(xiàn)為兩個(gè)方面：極限狀態(tài)或失效準(zhǔn)則的設(shè)置發(fā)生了變化，即現(xiàn)行 11 規(guī)范可能增設(shè)新的控制指標(biāo)；極限狀態(tài)或失效準(zhǔn)則的具體控制標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了變化，現(xiàn)行規(guī)范可能規(guī)定更嚴(yán)格的限值。極限狀態(tài)或失效準(zhǔn)則直接影響著既有建筑物可靠性分析和鑒定的結(jié)果，也決定著既有建筑物可靠性具體的含義。對(duì)于既有建筑物的可靠性評(píng)定，國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)在失效準(zhǔn)則方面有著一致的規(guī)定，

48、即以現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的極限狀態(tài)作為判定結(jié)構(gòu)失效與否的標(biāo)準(zhǔn)。 此外，如果是因用途變更、改建、擴(kuò)建等原因而對(duì)建筑物的可靠性進(jìn)行鑒定，就必須考慮功能要求上可能發(fā)生的變化，它們會(huì)改變?cè)仍O(shè)計(jì)時(shí)所依據(jù)的控制指標(biāo)和限值。例如，如果原先封閉的建筑物需要改變?yōu)殚_敞的形式，或原先干燥的內(nèi)部環(huán)境因生產(chǎn)工藝的改變而變得潮濕，那么對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度的限值就會(huì)變得更加嚴(yán)格。既有建筑物的可靠性鑒定應(yīng)考慮新的功能要求以及相應(yīng)的控制指標(biāo)和限值，以建筑物完成新的預(yù)定功能為目標(biāo)，這樣才更符合建筑物可靠性鑒定的目的。 4. 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 既有建筑物多數(shù)是依據(jù)過去的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)的，它們的基本原則、方法以及隱含或規(guī)定的可靠度水平與現(xiàn)行

49、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定往往存在著差別。依據(jù)不同版本的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)既有建筑物的可靠性鑒定往往會(huì)有不同的結(jié)論。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可靠性總原則ISO2394:1998和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)既有結(jié)構(gòu)評(píng)定ISO13822:2003明確規(guī)定，對(duì)既有結(jié)構(gòu)的評(píng)定應(yīng)以ISO2394:1998所規(guī)定的新的總原則為基礎(chǔ)，而既有結(jié)構(gòu)原先設(shè)計(jì)時(shí)所依據(jù)的規(guī)范只可作為參考文獻(xiàn)使用。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50292-1999和工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GBJ144-90等規(guī)定，除了執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)評(píng)定依據(jù)的規(guī)定基本一致。實(shí)際上，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不僅是工程實(shí)踐中應(yīng)共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù)，也

50、是先進(jìn)理論與技術(shù)、公認(rèn)可靠度控制標(biāo)準(zhǔn)的體現(xiàn)，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范則代表了當(dāng)前成熟、公認(rèn)的成果。在既有建筑物的可靠性鑒定中，以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范為依據(jù)，是保證既有建筑物技術(shù)先進(jìn)性和可靠度水平的基本措施。 但是，完全按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范評(píng)定既有建筑物，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)加固工程的規(guī)模過大，而且一些按近期規(guī)范設(shè)計(jì)的既有建筑物可能因標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的修訂而不滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，這些常常會(huì)引起工程技術(shù)人員的疑慮。需要說明，一定比例的既有建筑物的可靠度低于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定的可靠度水平，是結(jié)構(gòu)性能劣化、技術(shù)進(jìn)步、社會(huì)價(jià)值觀改變的必然結(jié)果，是任何時(shí)期都必須面對(duì)的普遍問題。人們對(duì)建筑物可靠性水平的要求目前是以目標(biāo)可靠指標(biāo)來表達(dá)

51、的，它本質(zhì)上是對(duì)結(jié)構(gòu)可靠概率的一種限值，低于該值并不一定意味著結(jié)構(gòu)失效或破壞，只是失效或破壞的可能性超出了公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。如果既有建筑物的可靠指標(biāo)僅在較小程度上低于當(dāng)前規(guī)定的限值，完全將結(jié)構(gòu)判為不滿足要求并采取加固措施，則顯得過于嚴(yán)格，亦不符合可持續(xù)發(fā)展的思想。更為重要的一點(diǎn)是，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要適用于擬建結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)，并不能直接應(yīng)用于既有建筑物的分析和評(píng)定；而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本通則是“保守”，而既有建筑物的評(píng)定宜以“最小結(jié)構(gòu)處理”為目標(biāo)，即盡可能保全結(jié)構(gòu)，減小對(duì)結(jié)構(gòu)采取的措施。 在評(píng)定既有建筑物的可靠性時(shí)，首先應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┍M可能保全結(jié)構(gòu)，如考慮較短的目標(biāo)使用期、降低的目標(biāo)可靠度水平、結(jié)構(gòu)實(shí)

52、際的性能和結(jié)構(gòu)上實(shí)際的作用，采用更精確的可靠度評(píng)定方法，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的分析或試驗(yàn)等。其次，可賦予評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以一定的彈性：如果既有建筑 12 物的可靠度僅在較小程度上低于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，原則上可予以接受，不采取措施或僅采取適當(dāng)?shù)木S修措施；對(duì)于那些可靠指標(biāo)相差較大和很大的結(jié)構(gòu)，則不能接受，必須采取加固措施。采取這樣的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，不僅可將既有建筑物可靠度相對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的差距限定在一定的范圍之內(nèi)，又可控制加固工程的規(guī)模，是一條從總體上提高和保證既有建筑物可靠性的現(xiàn)實(shí)途徑。 5. 評(píng)定依據(jù) 建筑物可靠性鑒定的對(duì)象是現(xiàn)實(shí)、特定的空間實(shí)體，基本方法是根據(jù)歷史預(yù)測(cè)和判斷結(jié)構(gòu)的未來。既有建筑物及其所處的

53、環(huán)境為人們提供了可貴的歷史和當(dāng)前信息，這些信息最有效地描述了建筑物和環(huán)境過去的變化軌跡和當(dāng)前的性狀，如混凝土材料當(dāng)前的強(qiáng)度、構(gòu)件當(dāng)前的使用狀況、結(jié)構(gòu)曾遭受的災(zāi)害、屋面構(gòu)造層的實(shí)際荷重等，它們對(duì)于合理預(yù)測(cè)建筑物未來時(shí)間里的性能和各種作用有著非常重要的意義。既有建筑物的可靠性鑒定必須以建筑物及其環(huán)境自身的信息為依據(jù)。 建筑物原始的設(shè)計(jì)圖紙等資料并不是可靠性鑒定的直接依據(jù)，它們與建筑物、環(huán)境的實(shí)際情況不一定完全一致，只有在核實(shí)之后才可將其作為鑒定的依據(jù)。鑒定所依據(jù)的信息還應(yīng)包括涉及建筑物、環(huán)境未來變化的信息，如建筑物的使用和維護(hù)計(jì)劃、改造計(jì)劃等，它們對(duì)建筑物未來的可靠性亦有直接的影響。 既有建筑物的

54、可靠性鑒定必須與調(diào)查、檢測(cè)工程結(jié)合，這是既有建筑物可靠性鑒定的顯著特點(diǎn)之一。但是在實(shí)際工程中，由于主、客觀條件的限制，人們能夠獲得的信息往往有限，完全依據(jù)建筑物、環(huán)境自身的信息鑒定建筑物的可靠性并不現(xiàn)實(shí)，在許多場(chǎng)合下需要參考或引用類似建筑物或環(huán)境的信息和數(shù)據(jù)，但在引用這些信息和數(shù)據(jù)時(shí)，仍需以建筑物、環(huán)境自身的信息為依據(jù)評(píng)判引用的合理性。 總之，在既有建筑物的可靠性鑒定中，應(yīng)明確其目標(biāo)使用期和前提條件，著眼于建筑物和環(huán)境未來可能的變化，以建筑物和環(huán)境自身的信息為依據(jù)，以建筑物完成新的預(yù)定功能為目標(biāo)，以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為評(píng)定的依據(jù)，并賦予評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以一定的彈性。 2.2 建筑物可靠性評(píng)定體系 2.2.1

55、 評(píng)定對(duì)象 在建筑物的可靠性評(píng)定中，一般將評(píng)定對(duì)象劃分為三個(gè)層次，如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50292-1999將評(píng)定對(duì)象劃分為鑒定單元、子單元和構(gòu)件三個(gè)層次，修訂中的工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)將評(píng)定對(duì)象劃分為鑒定單元、結(jié)構(gòu)功能系統(tǒng)和構(gòu)件三個(gè)層次。從系統(tǒng)科學(xué)的角度講，它們分別代表了系統(tǒng)、子系統(tǒng)、系統(tǒng)要素三個(gè)層次。 鑒定單元一般指整個(gè)建筑物或建筑物中相對(duì)獨(dú)立的部分，屬于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，是可靠性鑒定的最高層次，最終的鑒定結(jié)論將針對(duì)這個(gè)層次給出。對(duì)于規(guī)模較小、形式簡(jiǎn)單的建筑物，一般直接將整個(gè)建筑物作為一個(gè)單元鑒定。對(duì)于規(guī)模較大、形式復(fù)雜的建筑物，則宜根據(jù)各部分的建設(shè)年代、結(jié)構(gòu)形式、使用狀況

56、、環(huán)境特點(diǎn)等將其劃分為若干個(gè)鑒定單元，一般以變形縫所劃分的建筑 13 物單元作為鑒定單元。如果僅對(duì)建筑物中一些相對(duì)獨(dú)立的部分進(jìn)行鑒定，如工業(yè)廠房中的屋蓋系統(tǒng)等，一般也以變形縫來劃分鑒定單元。 子系統(tǒng)包括鑒定單元中的承重系統(tǒng)和圍護(hù)系統(tǒng)，必要時(shí)還應(yīng)包括給排水、供熱、通風(fēng)等其它系統(tǒng)。系統(tǒng)要素則指子系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，如承重系統(tǒng)中的各個(gè)承重構(gòu)件。 承重系統(tǒng)是鑒定單元的空間傳力體系，承受和傳遞各種作用，并為其它功能系統(tǒng)提供支承骨架，是鑒定單元中最重要的功能系統(tǒng)。承重系統(tǒng)習(xí)慣上被劃分為地基基礎(chǔ)、上部承重系統(tǒng)兩部分，但從評(píng)定的角度講，將基礎(chǔ)歸入上部承重系統(tǒng)要更為合理。例如，對(duì)于采用獨(dú)立基礎(chǔ)的單層工業(yè)廠房，將

57、基礎(chǔ)歸入上部承重系統(tǒng)中評(píng)定，更有利于對(duì)承重系統(tǒng)的可靠性作出評(píng)價(jià)，并且便于對(duì)基礎(chǔ)的整體性進(jìn)行評(píng)價(jià)。這時(shí)的上部承重系統(tǒng)將由包括基礎(chǔ)的各種承重構(gòu)件組成。 除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件（包括基礎(chǔ)），上部承重系統(tǒng)中還應(yīng)包括圍護(hù)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)梁、墻梁和承重墻以及圈梁、構(gòu)造柱、支撐等。砌體房屋中的圈梁、構(gòu)造柱以及工業(yè)建筑中的支撐等，在設(shè)計(jì)中雖然常常是按構(gòu)造設(shè)置的，但在整個(gè)空間傳力體系中，它們也發(fā)揮著傳遞荷載、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度、保證結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性、減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)等作用，同樣是傳力體系中不可缺少的環(huán)節(jié)，也宜將它們歸入上部承重系統(tǒng)中。 在建筑物的可靠性評(píng)定體系中，對(duì)圍護(hù)系統(tǒng)的評(píng)定主要考慮的是對(duì)承重系統(tǒng)的整體防護(hù)功能，即阻止和減小環(huán)境

58、中各種因素對(duì)承重系統(tǒng)的不利影響，包括自然力的風(fēng)化作用、工業(yè)環(huán)境的侵蝕作用（包括酸液對(duì)基礎(chǔ)的侵蝕作用）、生產(chǎn)活動(dòng)的不利影響（如碰撞、磨損）等。圍護(hù)系統(tǒng)的組成一般包括屋面、墻體門窗、樓面地面、防護(hù)設(shè)施等，其中防護(hù)設(shè)施指保溫、隔熱、隔冷、防塵、防濕、防腐、防撞、防爆、安全等設(shè)施，多數(shù)設(shè)置于工業(yè)建筑中。 給排水、供熱、通風(fēng)等其它系統(tǒng)在特定的情況下也可能對(duì)承重系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生不利的影響。例如，在濕陷性黃土地區(qū)，如果給排水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)的地下管道泄漏，使地基長(zhǎng)期受水浸泡，則可能造成地基沉陷（濕陷）和建筑物的不均勻沉降，給上部承重系統(tǒng)帶來危害。因此，在特定情況下，也宜將它們納入鑒定單元可靠性的評(píng)定體系中。

59、需要說明，鑒定單元中的各個(gè)系統(tǒng)是按功能來劃分的。對(duì)于承重墻體而言，在承重系統(tǒng)中強(qiáng)調(diào)的是它的承重功能，在圍護(hù)系統(tǒng)中則強(qiáng)調(diào)它的防護(hù)功能，評(píng)定中應(yīng)區(qū)別對(duì)待。 2.2.2 評(píng)定項(xiàng)目 1. 鑒定單元的評(píng)定項(xiàng)目 一般認(rèn)為結(jié)構(gòu)的可靠性包括安全性、適用性、耐久性三個(gè)方面，但實(shí)際上耐久性是結(jié)構(gòu)可靠性中涉及材料損傷的特殊內(nèi)容，概念上從屬于結(jié)構(gòu)的安全性和適用性，因此鑒定單元可靠性評(píng)定的基本內(nèi)容和項(xiàng)目應(yīng)是它的安全性和適用性，對(duì)耐久性的評(píng)定應(yīng)包含于安全性和適用性的評(píng)定中。 大體而言，將耐久性的評(píng)定融入安全性、適用性評(píng)定中的方式有三種： 1) 在結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析和校核中，考慮材料、構(gòu)件性能可能發(fā)生的衰減，將耐久性直接反映于

60、安全性和適用性的評(píng)定之中，不再對(duì)其單獨(dú)評(píng)定。這是比較理想的方法，但需要掌握材料、構(gòu)件性能的衰減規(guī)律，分析和評(píng)定的難度較大。 2) 先假定材料、構(gòu)件的性能在目標(biāo)使用期內(nèi)保持不變，對(duì)安全性和適用性進(jìn)行評(píng)定，然后考慮 14 耐久性的影響，對(duì)安全性和適用性的評(píng)定結(jié)果進(jìn)行修正，這種方法較為實(shí)用。 3) 在同樣的假定下對(duì)安全性和適用性進(jìn)行評(píng)定，但要求在后期的使用中必須采取必要的措施保證材料、構(gòu)件的性能不衰減或僅有較小的衰減。這種方法對(duì)后期維護(hù)的要求較高，一般適用于目標(biāo)使用期較短、結(jié)構(gòu)使用狀況和使用環(huán)境較好的情況。 由于圍護(hù)系統(tǒng)中承重構(gòu)件的承重功能已歸入承重系統(tǒng)的安全性中評(píng)定，因此鑒定單元的安全性完全決定于