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在汶川等地的地震中,混凝土结构的破坏形式多为柱被剪断,而梁却受损较轻,这与我国“强柱弱梁”的结构抗震设计基本原则相违背,其中的原因引人深思。我国现行《混凝土结构设计规范》对混凝土结构可靠指标的要求主要是通过材料强度实现的,并采用了相同的材料强度分项系数,未能充分考虑构件承载力的不确定性。另一方面,我国现行《工程结构可靠性设计统一标准》对延性破坏和脆性破坏构件可靠指标β的要求不同,对于钢筋混凝土各类构件的承载力设计采用同一材料分项系数难以明确表示延性破坏与脆性破坏构件可靠指标的差别。有鉴于此,本文基于可靠度理论,提出了一种基于统计数据的混凝土构件承载力分项系数γR的确定方法,搜集和整理了国内大量钢筋混凝土柱承载力试验数据,包括轴压柱118组、大偏压柱118组和小偏压柱141组试验数据,应用该方法和试验数据,分别修正了钢筋混凝土轴压柱、大偏压柱和小偏压柱承载力分项系数γR,N、γR,LN和γR,SN,建立了相应的承载力校准模型,并对比分析该模型与中美规范设计公式的差异。本文的具体研究工作与结果包括如下几点。 (1)本文提出一种基于统计数据的混凝土构件承载力分项系数γR确定方法。首先将抗力可靠指标βR从可靠指标β中分离出来,建立βR、γR与δR的关系式。参考规范设计公式,建立钢筋混凝土柱承载力物理模型,通过调整物理模型中的相关参数,使物理模型最大限度地接近承载力实际力学关系,减小模型不定性的影响,得到钢筋混凝土柱抗压承载力不确定性变异系数δun的值。对于承载力分项系数的校准基准δR的确定,考虑两种情况:一种是不考虑尺寸变异系数δdim,即δR=δun;一种是考虑尺寸变异系数δdim,即δR由δun与δdim共同组成。 (2)本文对钢筋混凝土柱轴压、大偏压和小偏压承载力分项系数γR,N、γR,LN和γR,SN进行了修正并建立承载力校准模型。应用(1)提出的方法,对搜集得到的钢筋混凝土柱承载力实验数据进行分析,按两种荷载与抗力标准差之比及考虑和不考虑构件尺寸变异性四种情况下计算了其值。应用承载力物理模型与得到的承载力分项系数建立校准模型。 (3)本文对承载力校准模型与中美规范设计公式之间的差异进行了分析。将校准模型与中美规范设计公式进行了比较,结果表明,我国现行规范中轴压柱承载力的安全储备偏低于美国规范,采用本文方法校准后,其安全储备大多数情况下呈上升趋势,但仍低于美国规范;我国现行规范中大偏压柱承载力的安全储备稍高于美国规范,采用本文方法校准后,其安全储备变化较小;我国现行规范中小偏压柱承载力的安全储备较美国规范偏低,采用本文方法校准后,其安全储备大多数情况下呈上升趋势,并略高于美国规范。