本發(fā)明涉及一種適用于腐蝕環(huán)境的古建筑木結(jié)構(gòu)剩余壽命可靠度預(yù)測方法，屬于木結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域的壽命預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
：古建筑木結(jié)構(gòu)是具有傳統(tǒng)文化韻味的歷史產(chǎn)物，由于木材屬生物材料，而現(xiàn)役古建木結(jié)構(gòu)長期受到自然環(huán)境破壞，包括溫濕度變化和蟲蛀侵蝕等外界環(huán)境破壞，導(dǎo)致越來越多的木結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的損傷。目前，基于腐蝕因素引起的構(gòu)件截面強度的退化，在古建筑領(lǐng)域常用gerhards累積損傷模型的時變計算方法，自gerhards提出了木材持續(xù)強度累積損傷模型以來，李瑜、瞿偉廉等通過改進gerhards模型將損傷指標(biāo)從強度值轉(zhuǎn)變成彎矩或軸力，通過建立抗力時變模型預(yù)測結(jié)構(gòu)失效的時間；王陽、楊娜在此基礎(chǔ)上利用考慮隨機參數(shù)的蒙特卡羅法，得到具有一定可靠度的剩余壽命，更有效地的實現(xiàn)對木結(jié)構(gòu)梁、柱構(gòu)件承載能力的評估。但上述的預(yù)測方法，得到的僅僅是確定的壽命點時間，真實情況下的壽命難免具有一定的離散性。另一方面，既有建筑物的安全評估不僅表現(xiàn)在對評估結(jié)構(gòu)承載能力上，還包括對結(jié)構(gòu)變形能力的評估，而該領(lǐng)域的極限壽命研究均以達(dá)到承載力極限作為失效或者破壞準(zhǔn)則，沒有考慮木結(jié)構(gòu)、構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下達(dá)到變形極值的失效準(zhǔn)則。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于此，本發(fā)明的目的在于對于腐蝕影響的古建筑木結(jié)構(gòu)，提供一種綜合考慮在兩種極限狀態(tài)下極限壽命的預(yù)測方法，該方法更為可靠地預(yù)測了古建筑木結(jié)構(gòu)的剩余壽命。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種適用于腐蝕環(huán)境的古建筑木結(jié)構(gòu)剩余壽命可靠度預(yù)測方法，包括以下步驟：步驟s1：根據(jù)現(xiàn)役結(jié)構(gòu)的材料分析腐蝕影響下的材料時變模型；步驟s2：結(jié)合材料時變模型，建立考慮腐蝕的抗力模型；基于考慮腐蝕的gerhards模型(強度損傷累積模型)實現(xiàn)木結(jié)構(gòu)承載力壽命預(yù)測，并利用蒙特卡羅結(jié)合概率密度函數(shù)方法對預(yù)測結(jié)果進行修正，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的剩余壽命區(qū)間預(yù)測；步驟s3：引入變形值指標(biāo)對結(jié)構(gòu)的影響，確定變形值的功能函數(shù)，結(jié)合材料時變模型，利用有限元仿真得到考慮腐蝕的變形時變值，基于weibull模型(韋布爾模型)結(jié)合蒙特卡羅方法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形值的可靠度壽命預(yù)測；步驟s4：結(jié)合兩種狀態(tài)下預(yù)測的失效年限進行判斷，決策出結(jié)構(gòu)最可能發(fā)生失效的最早年限。進一步的，所述步驟s1中，腐蝕影響下的材料時變模型，包括腐朽作用下的材料時變模型和蟲蛀下的材料時變模型：依據(jù)已有的古舊木材進行校驗，古木材在腐朽作用下的變化趨勢公式如下：d1＝d0(1+t/t0)ξ(1)式中，d1為持續(xù)時間的腐朽深度；d0為現(xiàn)階段的腐朽深度；t為持續(xù)時間，單位為年；t0為歷史時間，ξ為考慮變質(zhì)層厚度發(fā)展的指數(shù)參數(shù)，隨年代而變化，當(dāng)t0≤400a，ξ＝1；400＜t0＜800a，ξ＝1.5，a表示年；基于kachanov-rabotnov研究的基礎(chǔ)上，假定由新建初期開始發(fā)生蟲蛀，得到蟲蛀深度：式中，d2為持續(xù)時間的蟲蛀深度，d為木材無損傷的截面直徑。進一步的，所述步驟s2，具體包括如下步驟，s21：建立考慮腐蝕影響的圓形截面木材抗力衰減模型為：式中，mu(t)為梁抵抗彎矩、nu(t)為柱抵抗軸力；下標(biāo)m、c分別為梁和柱的代號；f0,m、f1,m和f2,m分別表示無損傷、腐朽和蟲蛀梁截面的抗彎強度值，f0,c、f1,c和f2,c分別表示無損傷、腐朽和蟲蛀柱截面的抗壓強度值，fi，x＝kqf0，x，針對梁時，x取m；針對柱時，x取c；i＝0,1,2；kq表示強度折減系數(shù)，當(dāng)無腐蝕時，kq＝1，當(dāng)有腐蝕時，根據(jù)腐蝕等級進行取值，其取值詳見表1；d1,m和d2,m分別表示梁截面的腐朽和蟲蛀深度，d1,c和d2,c分別表示柱截面的腐蝕和蟲蛀深度；d表示構(gòu)件無損傷的截面直徑；表1腐蝕等級?、ⅱ＂あフ蹨p系數(shù)0.8～10.6～0.80.4～0.60.2～0.40～0.2s22：在強度損傷累積模型gerhards模型中，將承載內(nèi)力與抗力替換為彎矩或軸力進行計算，得到：式中s表示彎矩效應(yīng)或軸力效應(yīng)，ru(t)表示抵抗彎矩或抵抗軸力；x1、x2為常數(shù)項，通過在不考慮截面退化的情況下連續(xù)加載直至破壞得到；α為損傷程度，0≤α≤1，當(dāng)α＝0時，表示構(gòu)件完好；當(dāng)α＝1時，表示構(gòu)件失效；t為持續(xù)時間；將考慮腐蝕的木材抗力衰減模型及有限元仿真得到的結(jié)構(gòu)內(nèi)力代入式(5)，通過數(shù)值積分的方式求解損傷程度α，當(dāng)損傷程度α＝1時，其對應(yīng)的t即為構(gòu)件的剩余壽命值tu；s23：將上述不考慮參數(shù)隨機性的計算結(jié)果tu作為樣本均值，假定隨機參數(shù)均服從正態(tài)分布，通過置信區(qū)間來判定結(jié)構(gòu)失效的大致年限，通常選擇0.95的置信水平，計算得置信區(qū)間：[l,u]＝[tu-1.96(σ/n1/2)，tu+1.96(σ/n1/2)](6)式中，l和u分別表示區(qū)間的上限和下限，σ為樣本方差，n為樣本容量。進一步的，所述步驟s3，具體包括如下步驟：s31：引入變形值指標(biāo)對結(jié)構(gòu)的影響，確定變形值的功能函數(shù)：z(t)＝[δ]-δ(t)(7)式中，[δ]為變形限值，能替換為梁撓度限值或柱傾斜限值；δ(t)為變形，能替換為梁撓度或柱傾斜，通過有限元仿真獲取，從而建立梁撓度、柱傾斜的變形值功能函數(shù)；s32：通過蒙特卡羅方法，得到不同年限的功能函數(shù)z(t)＜0的失效概率pf，根據(jù)失效概率pf推出可靠指標(biāo)β，最終得到不同年限t的可靠指標(biāo)β；對得到的不同年限t的可靠指標(biāo)β進行數(shù)據(jù)擬合，可確定weibull模型即式(8)中的各個參數(shù)值，利用擬合所確定的weibull模型實現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形值指標(biāo)的剩余壽命預(yù)測，當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞類型為可逆破壞時，結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β等于0；當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞類型為不可逆破壞時，結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β等于1.5；β(t)對應(yīng)的時間即為基于變形值的極限壽命td，weibull模型如下：β(t)＝a+bexp(ctd)(8)式中，β(t)是與時間有關(guān)的可靠指標(biāo)；a、b、c和d為待定常數(shù)；t為持續(xù)時間。進一步的，所述步驟s4中，結(jié)合兩種狀態(tài)下預(yù)測的失效年限進行判斷，將壽命t＝min{tu-1.96(σ/n1/2),td}作為結(jié)構(gòu)的最終剩余壽命，決策出結(jié)構(gòu)最可能發(fā)生失效的最早年限。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)本發(fā)明能夠給出結(jié)構(gòu)極限壽命的范圍區(qū)間，即極限壽命的置信區(qū)間，對結(jié)構(gòu)失效給出相應(yīng)區(qū)間年份，可以更容易提前做出災(zāi)害預(yù)防和修繕加固等決策；(2)本發(fā)明同時考慮了腐朽和蟲蛀對木構(gòu)件的影響；(3)本發(fā)明除了考慮承載力指標(biāo)對結(jié)構(gòu)剩余壽命的影響外，還考慮了變形值指標(biāo)對結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測的影響，綜合考慮了承載力和變形值兩種指標(biāo)，比較全面，壽命預(yù)測準(zhǔn)則更為合理，適用性強。附圖說明圖1為本發(fā)明木結(jié)構(gòu)極限壽命判斷步驟；圖2為本發(fā)明實施例中木構(gòu)件圓形截面腐蝕深度趨勢圖；圖3為本發(fā)明實施例中有限元框架模型；圖4為本發(fā)明實施例中截面網(wǎng)格劃分圖；圖5為本發(fā)明實施例中時變損傷程度曲線圖；圖6為本發(fā)明實施例中梁承載力壽命概率密度函數(shù)圖；圖7為本發(fā)明實施例中柱承載力壽命概率密度函數(shù)圖；圖8為本發(fā)明實施例中梁可靠指標(biāo)與時間關(guān)系圖；圖9為本發(fā)明實施例中柱可靠指標(biāo)與時間關(guān)系圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的一種適用于腐蝕環(huán)境的古建筑木結(jié)構(gòu)剩余壽命可靠度預(yù)測方法，包括如下步驟：步驟s1：根據(jù)現(xiàn)役結(jié)構(gòu)的材料分析腐蝕影響下的材料時變模型；包括腐朽作用下的材料時變模型和蟲蛀下的材料時變模型：依據(jù)已有相當(dāng)年代的古舊木材進行校驗，古木材在腐朽作用下的變化趨勢公式如下：d1＝d0(1+t/t0)ξ(1)式中，d1為持續(xù)時間的腐朽深度；d0為現(xiàn)階段的腐朽深度；t為持續(xù)時間，單位為a(年)；t0為歷史時間，ξ為考慮變質(zhì)層厚度發(fā)展的指數(shù)參數(shù)，隨年代而變化，當(dāng)t0≤400a，ξ＝1；400＜t0＜800a，ξ＝1.5；t0＞800a，缺少資料；在本實施例中，當(dāng)換算至木構(gòu)件時，假定從外到內(nèi)均勻腐朽，如圖2所示，當(dāng)截面為圓形時(本發(fā)明對方形截面同樣適用)，未腐朽的直徑為d-d1，d表示構(gòu)件無損傷的截面直徑?；趉achanov-rabotnov研究的基礎(chǔ)上，假定由新建初期開始發(fā)生蟲蛀，如圖2所示，針對圓形截面得到蟲蛀深度：式中，d2為持續(xù)時間的蟲蛀深度。步驟s2：結(jié)合材料時變模型，建立考慮腐蝕的抗力模型；基于考慮腐蝕的gerhards模型實現(xiàn)木結(jié)構(gòu)承載力壽命預(yù)測，并利用蒙特卡羅結(jié)合概率密度函數(shù)方法對預(yù)測結(jié)果進行修正，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的剩余壽命區(qū)間預(yù)測；具體步驟如下：s21：建立考慮腐蝕影響的圓形截面木材抗力衰減模型為：式中，mu(t)為梁抵抗彎矩、nu(t)為柱抵抗軸力；下標(biāo)m、c分別為梁和柱的代號；f0,m、f1,m和f2,m分別表示無損傷、腐朽和蟲蛀梁截面的抗彎強度值，f0,c、f1,c和f2,c分別表示無損傷、腐朽和蟲蛀柱截面的抗壓強度值，fi，x＝kqf0，x，針對梁時，x取m；針對柱時，x取c；i＝0,1,2；kq表示強度折減系數(shù)，當(dāng)無腐蝕時，kq＝1，當(dāng)有腐蝕時，根據(jù)腐蝕等級進行取值，其取值詳見表1；d1,m和d2,m分別表示梁截面的腐朽和蟲蛀深度，d1,c和d2,c分別表示柱截面的腐蝕和蟲蛀深度；d表示構(gòu)件無損傷的截面直徑；表1腐蝕等級?、ⅱ＂あフ蹨p系數(shù)0.8～10.6～0.80.4～0.60.2～0.40～0.2s22：在gerhards模型中，將承載內(nèi)力與抗力替換為彎矩或軸力進行計算，得到：式中s表示彎矩效應(yīng)或軸力效應(yīng)，ru(t)表示抵抗彎矩或抵抗軸力；x1、x2為常數(shù)項，通過在不考慮截面退化的情況下連續(xù)加載直至破壞得到；α為損傷程度，0≤α≤1，當(dāng)α＝0時，表示構(gòu)件完好；當(dāng)α＝1時，表示構(gòu)件失效；t為持續(xù)時間；將考慮腐蝕的木材抗力衰減模型及有限元仿真得到的結(jié)構(gòu)內(nèi)力代入式(5)，通過數(shù)值積分的方式求解損傷程度α，當(dāng)損傷程度α＝1時，其對應(yīng)的t即為構(gòu)件的剩余壽命值tu。為了便于說明，本發(fā)明采用歷史時間t0＝0，下同；s23：將上述不考慮參數(shù)隨機性的計算結(jié)果tu作為樣本均值，假定隨機參數(shù)均服從正態(tài)分布，通過置信區(qū)間來判定結(jié)構(gòu)失效的大致年限，通常選擇置信水平為0.95，計算得置信區(qū)間：[l,u]＝[tu-1.96(σ/n1/2)，tu+1.96(σ/n1/2)](6)式中，l和u分別表示區(qū)間的上限和下限，σ為樣本方差，n為樣本容量。步驟s3：引入變形值指標(biāo)對結(jié)構(gòu)的影響，確定變形值的功能函數(shù)，結(jié)合材料時變模型，利用有限元仿真得到考慮腐蝕的變形時變值，基于weibull模型結(jié)合蒙特卡羅方法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形值的可靠度壽命預(yù)測；具體包括如下步驟：s31：引入變形值指標(biāo)對結(jié)構(gòu)的影響，確定變形值的功能函數(shù)：z(t)＝[δ]-δ(t)(7)式中，[δ]為變形限值，能替換為梁撓度限值或柱傾斜限值，通過查閱規(guī)范gb/50165-1992《古建筑木結(jié)構(gòu)維護與加固技術(shù)規(guī)范》得到；δ(t)為變形，能替換為梁撓度或柱傾斜，通過有限元仿真獲取，從而建立梁撓度、柱傾斜的變形值功能函數(shù)；s32：通過蒙特卡羅方法，得到不同年限的功能函數(shù)z(t)＜0的失效概率pf，根據(jù)失效概率pf推出可靠指標(biāo)β，最終得到不同年限t的可靠指標(biāo)β；對得到的不同年限t的可靠指標(biāo)β進行數(shù)據(jù)擬合，可確定weibull模型即式(8)中的各個參數(shù)值，利用擬合所確定的weibull模型實現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形值指標(biāo)的剩余壽命預(yù)測，當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞類型為可逆破壞時，結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β等于0；當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞類型為不可逆破壞時，結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β等于1.5；β(t)對應(yīng)的時間即為基于變形值的極限壽命td，weibull模型如下：β(t)＝a+bexp(ctd)(8)式中，β(t)是與時間有關(guān)的可靠指標(biāo)；a、b、c和d為待定常數(shù)；t為持續(xù)時間。步驟s4：結(jié)合兩種狀態(tài)下預(yù)測的失效年限進行判斷，將壽命t＝min{tu-1.96(σ/n1/2)，td}作為結(jié)構(gòu)的最終剩余壽命，決策出結(jié)構(gòu)最可能發(fā)生失效的最早年限。在本實施例中，采用一在役古建木結(jié)構(gòu)實際建筑中的單榀框架作為算例進行分析，從而驗證方法的有效性。有限元框架模型如圖3所示，模型材性參數(shù)見表2。表2仿真過程中，對梁截面和柱截面劃分不同區(qū)域如圖4所示。建模過程中，通過分塊方式(vsbv)將截面劃分為三大塊，包括腐朽、健康和蟲蛀；分別施加每個模塊的強度值(emodify)；最終通過合體方式(nummrg)將三大模塊合成一個整體?；谏鲜鼋２襟E得到單榀框架有限元模型，并施加荷載，得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形值。(1)首先將考慮腐蝕影響的圓形截面木材抗力衰減模型和有限元仿真得到的結(jié)構(gòu)內(nèi)力代入用彎矩或軸力表示的gerhards模型中。得到考慮腐蝕時變影響的gerhards累計損傷模型。通過數(shù)值積分的方式求解損傷程度α，即：式中，mu(t)為梁抵抗彎矩、nu(t)為柱抵抗軸力；i表示節(jié)點編號數(shù)(i＝1,2,…k)，以δt作為時間間隔，基于現(xiàn)有文獻老木材的參考標(biāo)準(zhǔn)：相對柱子而言，x1＝7.79，x2＝15；相對梁而言x1＝7.29，x2＝0.55。當(dāng)αk≥1≥αk-1時，即可求解剩余使用極限tu＝k·δt。相應(yīng)的時變損傷程度α曲線如圖5所示，提取損傷程度為1時得到的結(jié)果，在僅考慮腐蝕情況時，木梁在承載能力極限狀態(tài)下其壽命均值tu,m為825a，木柱的壽命均值tu,c為1292a。采用蒙特卡羅方法，利用matlab軟件將材料的尺寸、強度和荷載等隨機參數(shù)變異系數(shù)代入模型中產(chǎn)生的隨機值代入式(11)和式(12)進行循環(huán)計算，樣本數(shù)量n為1000組。通過獲取每個樣本得到的損傷程度曲線α(t)，選取每條曲線α(t)＝1所對應(yīng)的承載力壽命t，等分時間區(qū)間的方式建立時間的直方圖如圖6和圖7所示。將前述剩余極限壽命tu，以及上述得到的樣本的標(biāo)準(zhǔn)差σ、樣本量n代入置信區(qū)間表達(dá)式(6)，求得結(jié)構(gòu)承載力壽命置信區(qū)間為：木梁[819,831]、木柱[1284,1300]，單位為年。(2)按照gb/50165-1992《古建筑木結(jié)構(gòu)維護與加固技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了梁跨中撓度不大于梁長l1的1/180，即撓度閾值ω＝16.67mm；木柱水平傾斜量不大于柱長的l2的1/120，即θ＝12.5mm，表3、表4分別為不同年限木梁、木柱的腐朽深度，表5、表6分別為不同年限木梁、木柱的蟲蛀深度，表3t(a)d1(m)t(a)d1(m)t(a)d1(m)t(a)d1(m)t(a)d1(m)t(a)d1(m)00.01200700.015271400.018542100.021814000.030687500.04702100.01247800.015741500.019002200.022274500.033018000.04935200.01293900.016201600.019472300.022745000.035358500.05169300.013401000.016671700.019942400.023215500.03768400.013871100.017141800.020412500.023676000.04002500.014341200.017601900.020873000.026016500.04235600.014801300.018072000.021343500.028347000.04469表4t(a)d1(m)t(a)d1(m)t(a)d1(m)t(a)d1(m)t(a)d1(m)18000.144120000.158122000.172124000.186126000.200018500.147620500.161622500.175624500.189519000.151121000.165123000.179125000.193119500.154621500.168623500.182625500.1966表5t(a)d2(m)t(a)d2(m)t(a)d2(m)t(a)d2(m)t(a)d2(m)t(a)d2(m)00.00481700.005431400.005982100.006484000.007697500.00952100.00490800.005511500.006052200.006554500.007988000.00975200.00500900.005591600.006132300.006625000.008258500.00998300.005081000.005671700.006202400.006695500.00852400.005171100.005751800.006272500.006756000.00878500.005261200.005831900.006343000.007086500.00904600.005341300.005902000.006413500.007397000.00928表6t(a)d2(m)t(a)d2(m)t(a)d2(m)t(a)d2(m)t(a)d2(m)18000.0163320000.0171022000.0178524000.0185626000.0192418500.0165320500.0172922500.0180324500.0187319000.0167221000.0174823000.0182025000.0189019500.0169121500.0176623500.0183825500.01907利用表3至表6所示的不同年限的腐蝕深度代入有限元模型中，進行有限元仿真得到相應(yīng)年限的木梁跨中撓度ω(t)和木柱頂部水平傾斜值θ(t)。將上述變形閾值和結(jié)構(gòu)變形值代入功能函數(shù)式(7)中，即可得：z(t)＝16.67-ω(t)(13)z(t)＝12.5-θ(t)(14)通過蒙特卡羅方法，考慮表2所示的隨機參數(shù)，得到不同年限的功能函數(shù)z(t)＜0的失效概率pf，可以通過式(15)反推出可靠指標(biāo)β，最終得到不同年限t的可靠指標(biāo)β，如表7所示為不同年限的腐蝕木梁變形極限可靠度，表8所示為不同年限的腐蝕木柱變形極限可靠度。β＝-φ-1(pf)(15)表7t(a)βt(a)βt(a)βt(a)βt(a)βt(a)β03.3894702.97441402.69612102.42514002.00657501.3306103.3175802.91731502.66002202.37654501.81538001.2575203.2669902.85191602.64142302.36555001.76428501.1811303.19841002.81921702.62452402.35525501.6856403.11101102.78541802.57692502.34506001.5900503.07421202.74001902.54593002.17176501.5651603.01521302.71782002.46353502.05637001.4601表8t(a)βt(a)βt(a)βt(a)βt(a)β18002.886720002.465922002.181424001.710726001.34418502.807320502.428022502.033724501.619219002.656421002.329623001.954925001.478419502.530121502.231023501.858325501.3804利用式(8)表示的weibull預(yù)測模型對表7和表8中可靠度指標(biāo)進行擬合，得到可靠度與時間的函數(shù)表達(dá)式。為驗證預(yù)測模型的有效性，采用木梁可靠度指標(biāo)進行詳細(xì)闡述，具體步驟如下：首先選取木梁前250a的數(shù)據(jù)進行擬合，其中理論值每10年提取一次模擬數(shù)據(jù)，得到系數(shù)值a1＝0.166667，b1＝3.236394，c1＝-0.004437，d1＝0.816749，即可求解可靠指標(biāo)預(yù)測模型：β(t)＝0.166667+3.236394exp(-0.004437t0.816749)(16)將擬合得到的weibull曲線與后600年的模擬數(shù)據(jù)進行比較，后600年模擬數(shù)據(jù)每50年提取一次，t為腐蝕年限(a)，0≤t≤850；根據(jù)表9給出的結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)規(guī)定，結(jié)構(gòu)的變形值屬于正常使用極限狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測指標(biāo)，對于正常使用極限狀態(tài)，其可靠指標(biāo)一般應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用效應(yīng)的可逆程度選取。由于腐蝕影響下的木結(jié)構(gòu)變形值是不可逆的，故選擇可靠指標(biāo)為1.5作為功能函數(shù)失效的界限，即可求得木梁壽命如圖8所示。表9采用weibull模型對前250a的結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)進行擬合，擬合曲線與后期的計算結(jié)果進行比較，得到的可靠指標(biāo)偏差為0.03956，可以看出兩種結(jié)果基本重合說明本文提出的時變可靠度是合理和有效的，最終可以得到梁變形值壽命td,m為656a。木柱擬合的系數(shù)值a2＝-4571.567461；b2＝4580.872815；c2＝-0.000015；d2＝0.601806，1800≤t≤2600。β(t)為不同腐蝕年限所對應(yīng)的可靠度，柱壽命預(yù)測結(jié)果如圖9所示?？梢钥闯?，圖9中柱子僅考慮到風(fēng)荷載情況下發(fā)生的水平偏移，得到的預(yù)測結(jié)果td,c為2511a。(3)將上述通過考慮承載力和變形值雙指標(biāo)得到的單榀框架算例的剩余壽命，預(yù)測結(jié)果進行最終的決策、判斷。分別對梁、柱構(gòu)件利用決策判斷公式t＝min{tu-1.96(σ/n1/2)，td}來判斷梁、柱構(gòu)件的剩余壽命，即梁構(gòu)件的剩余壽命為tm＝min{819，656}＝656a，柱構(gòu)件的剩余壽命為tc＝min{1284，2511}＝1284a?；诖?，得到該單榀框架的具有一定可靠度的剩余壽命，為修繕工作提供數(shù)據(jù)支撐。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。當(dāng)前第1頁12