4.8 混凝土结构性能评定

4.8.1 既有混凝土结构构件承载力的分项系数宜符合下列规定：

    1 混凝土构件承载力的变异系数δ_R和对应的可靠指标β_R可按表4.8.1规定的数值确定；

    2 当具有足够的构件承载力试验数据时，构件承载力的变异系数可按本标准附录F规定的方法分析确定；

    3 构件承载力的可靠指标可取本标准附录E规定方法计算得到的较小值；

    4 构件承载力的分项系数应按本标准式 （3.6.10-2）计算确定。

4.8.2 使用构件承载力分项系数时，构件承载力评定值应按下式计算：

式中：R_d，e——构件承载力的评定值；

          R （·）——混凝土构件承载力函数；

          f_cm——由实测混凝土立方体抗压强度均值转换得到的混凝土轴心抗压或轴心抗拉强度的计算值；

          f_sm——钢筋强度检验平均值或最小值；

          a_c，nom——混凝土构件几何量的实测值；

          a_s——由钢筋公称直径转换的钢筋截面面积；

          γ_R——构件承载力的分项系数。

4.8.3 单个混凝土受弯或悬挑构件的承载力可按本标准附录E的规定进行实荷检验，或按现行国家标准 《混凝土结构试验方法标准》GB/T 50152的规定进行试验。

4.8.4 使用现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GB 50010的公式对构件承载力进行评定时，应符合下列规定：

    1 有侧移框架柱应使用考虑压弯剪共同作用的计算公式。

    2 当使用简支构件斜截面承载力的公式对悬挑构件支座截面进行评定时，宜按下列规定使用构件承载力的折减系数：

    1）承受均布荷载悬挑构件的斜截面承载力折减系数不宜大于0.8；

    2）集中荷载造成的剪力不小于悬挑构件支座总剪力的75%且计算剪跨比不小于1.5时，构件承载力的折减系数不宜大于0.7；

    3）集中荷载造成的剪力不小于悬挑构件支座总剪力的50%且计算剪跨比不小于3时，构件承载力的折减系数不宜大于0.8。

    3 当使用抗冲切的公式对板柱结构柱顶区域的承载力进行评定时，宜按下列规定对冲切承载力使用折减系数：

    1）当柱顶区域的弯矩达到受弯承载力的90%时，冲切承载力的折减系数不宜大于0.4；

    2）当柱顶区域的弯矩达到受弯承载力的50%时，冲切承载力的折减系数不宜大于0.8；

    3）当柱顶区域的弯矩为受弯承载力的50%～90%时，冲切承载力的折减系数可采用线性插值的方法确定；

    4）当柱顶区域存在着不平衡力矩时，应取最大力矩作为分析比较的弯矩。

4.8.5 既有混凝土结构多遇地震的适用性评定应符合下列规定：

    1 地震动参数宜取50年超越概率约为63%地震动加速度或按现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB 50011规定的有关参数确定；

    2 地震特征周期可取当地抗震规划提供的周期或现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB 50011规定的设防烈度地震周期延长后的数值；

    3 地震作用分项系数γ_Rh的取值应为1.0；

    4 自重荷载和可变荷载分项系数的取值应为1.0；

    5 楼面可变活荷载可取频遇值或准永久值且可不考虑风、雪荷载的组合；

    6 结构分析宜采用弹性分析方法；

    7 当分析之值小于现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB 50011的限定值时，可评定为符合正常使用极限状态的要求；

    8 当存在下列情况之一时，应评定结构保障建筑功能的能力不足：

    1）现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB 50011的限定值不能保证建筑的装饰装修、围护结构、设备设施不受到损伤；

    2）在小于或等于多遇地震的作用下已出现装饰装修、围护结构或设备设施的损伤。

4.8.6 稳定氯离子侵入环境的氯离子侵入深度剩余年数可采用下列基于实测数据调整已有扩散公式的方法推定：

    1 结构混凝土表面氯离子含量和氯离子侵入深度的平均值应取样测定。

    2 氯离子侵入参数可分别用下列方法表示：

    1）氯离子侵入深度的平均值可用D₁表示；

    2）混凝土受环境中氯离子影响的实际年数可用t₁表示。

    3 选定待调整的氯离子扩散公式中的可测定参数宜取样测定。

    4 将氯离子侵入深度测值D₁和氯离子影响年数t₁代入扩散公式，并应按下列公式对扩散公式进行调整：

    1）当扩散公式中扩散系数的参数为可测定时，应调整扩散公式时间参数t的指数；

    2）当扩散公式中扩散系数的参数为不可测定时，应调整扩散公式的扩散系数。

    5 将设定的氯离子侵入深度限定值C代入调整后的扩散公式，可估计出时间参数t₂。

    6 氯离子侵入到设定深度C的剩余年数t₃可按下式计算确定：

式中：t₃——氯离子侵入到设定深度C的剩余年数 （年）；

          t₂——氯离子侵入到设定深度C的总估计年数 （年）；

          t₁——混凝土已受氯离子侵入的年数 （年）。
4.8.7 基于现场实测混凝土碳化数据调整已有碳化公式的混凝土剩余碳化年数，可按现行国家标准 《混凝土结构现场检测技术标准》GB/T 50784规定的方法进行推定。

4.8.8 混凝土的剩余碳化年数可采用下列快速碳化的方法进行推定：

    1 从结构中钻取的芯样宜符合下列规定：

    1）芯样应从环境情况相似、混凝土设计强度等级相同的构件上钻取；

    2）芯样的长度应大于预期测定碳化深度的3倍；

    3）芯样的数量不宜少于6个；

    4）芯样的内侧端面应切割成平面。

    2 芯样的碳化参数应按下列规定确定：

    1）每个芯样碳化深度代表值应取芯样实测碳化深度的平均值；

    2）芯样碳化深度的代表值D₁可取全部芯样碳化深度代表值的平均值；

    3）芯样的实际碳化年数可用t₁表示。

    3 混凝土实际碳化深度达到限定值C的预估碳化年数t_2，e和预估剩余碳化年数t_3，e，可按本标准第4.8.7条规定的方法进行推定。

    4 芯样在碳化箱内的下列快速碳化时间宜进行预测：

    1）芯样试件内侧端面碳化深度达到D₁时的时间T₁；

    2）芯样试件内侧端面碳化深度达到限定值C的时间T₂；

    3）芯样试件外侧端面碳化深度达到限定值C的时间T₃。

    5 将芯样试件分成2组～3组，每组芯样实际碳化深度代表值应接近代表值D₁。

    6 芯样试件应按现行国家标准 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082的规定进行快速碳化试验。

    7 为预测快速碳化时间T₁，进行芯样试件破型测试时，应进行下列调整：

    1）比较该组芯样试件内侧端面碳化深度的代表值D₁，N与D的差别；

    2）当D_1，N与D₁的比值大于0.8且小于1.2时，可认为快速碳化时间T₁约相当于自然碳化时间t₁；

    3）当D_1，N与D₁的比值小于0.8或大于1.2时，可对T₁进行不超过±1的调整。

    8 为预测快速碳化时间T₃，进行芯样试件破型时，应进行下列调整：

    1）比较该组芯样外侧端面碳化深度的代表值D_3，w与限制碳化深度C值的差异；

    2）当D_3，w与C的比值大于0.8且小于1.2时，可认为快速碳化时间T₃约相当于自然碳化的剩余碳化年数t₃；

    3）当D_3，w与C的比值小于0.8或大于1.2时，可对T₃进行不超过±1的调整。

    9 该批混凝土在自然环境中的剩余碳化年数t3可按下式计算确定：

式中：t₃——混凝土碳化到限制值C时的推定剩余年数 （年）；

          T₃——快速碳化到限制值C时的时间，当有调整时，T₃为调整后的碳化天数 （天）；

          t₁——混凝土碳化到代表值D₁的实际碳化年数 （年）；

          T₁——快速碳化对应于代表值D₁的时间，当有调整时， T₁为调整后的碳化天数 （天）。

    10 芯样试件在预测快速碳化时间T₂的破型应进行下列测试和推定：

    1）比较该组芯样内侧端面碳化深度的代表值D_2，N与限制碳化深度C值的差异；当其差异明显时，可对T₂进行不超过±1的调整；

    2）自然碳化至限定值的碳化年数t₂可用下式表示：

式中：t₂——混凝土碳化到限制值C的年数 （年）；

          T₂——混凝土芯样试件内侧端面快速碳化到限制值C时的时间 （天）。

    3）t₃也可用下式表示：

    11 实施推定时可取式 （4.8.8-1）和式 （4.8.8-3）两者中的较小值。

4.8.9 混凝土冻融损伤剩余使用年数可采用下列取样快速检验的方法进行推定：

    1 从结构中钻取的混凝土芯样应符合下列规定：

    1）芯样应从环境情况相似、混凝土设计强度等级相同的构件上钻取；

    2）芯样的数量不宜少于6个；

    3）芯样内侧端面应切割平整；

    4）切割后的芯样试件长度不宜小于70mm；

    5）芯样试件外侧端面的实际冻融年数可用t₁表示。

    2 芯样试件应按下列规定进行回弹测试：

    1）回弹测试宜使用里氏回弹仪；

    2）回弹测试应避开粗骨料；

    3）回弹测试的对象应为芯样试件的外侧和内侧两个端面；

    4）回弹测试时，芯样试件两个端面应处于表干状态，且弹击时芯样不应出现移动；

    5）回弹仪应采用水平弹击方式。

    3 芯样试件的参数应按下列方法确定：

    1）每个芯样的每个端面弹击次数不宜少于5次，弹击点的间距宜相同；

    2）记录每次弹击的回弹值，并应取回弹平均值作为该端面的回弹代表值；

    3）芯样试件外侧端面的回弹代表值L_W应取所有外侧端面回弹代表值的平均值；

    4）芯样试件内侧端面的回弹代表值L_N应取所有内侧端面回弹代表值的平均值；

    5）混凝土在实际冻融环境中已使用的年数可用t₁表示。

    4 当L_W低于L_N时，可按下列方法进行芯样试件的快速冻融比对试验：

    1）芯样试件的侧面应进行封闭；

    2）快速冻融的试验操作应符合现行国家标准 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082的有关规定；

    3）应定期取出芯样试件，并应在表干的状态下对试件的内侧和外侧端面进行回弹测试。

    5 冻融循环次数与回弹值之间的关系可按下列方法确定：

    1）当内侧端面的回弹代表值降低至外侧端面回弹代表值初始水平时，此时的标准冻融循环次数N₁的效应可与实际冻融年数t₁的效应相当；

    2）当外侧端面回弹值降低到无法测试或芯样试件出现表面损伤时，此时的标准冻融循环次数N₂的效应可与实际冻融循环年数t₃的效应相当；

    3）当内侧端面回弹值降低到无法测试或芯样试件出现表面损伤时，此时的标准冻融循环次数N_u的效应可与实际冻融年数t₂的效应相当。

    6 混凝土出现冻融损伤的剩余年数可按下列方法确定：

    1）标准冻融循环次数N₂和N₁的冻融损伤剩余年数t₃，1可用下式表示：

式中：t_3，1——混凝土冻融损伤剩余年数的推定值之一 （年）；

          t₁——混凝土实际经历冻融循环的年数 （年）；

          N₂——芯样试件外侧端面出现冻融损伤或回弹值接近零时的标准冻融循环次数；

          N₁——芯样试件内侧端面回弹代表值降到外侧端面回弹初始代表值水平时的标准冻融循环次数。

2）标准冻融循环次数N_u和N₁的冻融损伤剩余年数t₃，2可用下式表示：

3）实施推定时可取式 （4.8.9-1）和式 （4.8.9-2）两者中的较小值。

4.8.10 混凝土硫酸盐侵蚀结晶损伤剩余年数可采用下列快速试验的方法进行推定：

    1 从结构中钻取混凝土芯样，芯样的回弹测试和回弹测试数据的表示方法宜符合本标准第4.8.9条的有关规定。

    2 混凝土在硫酸盐侵蚀环境中的使用年数可用t₁表示。

    3 当芯样试件外侧端面的回弹代表值L_W低于内侧端面回弹代表值L_N时，可按下列方法进行硫酸盐快速侵蚀的比对试验：

    1）芯样试件的侧面应进行封闭；

    2）硫酸盐快速侵蚀试验应符合现行国家标准 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082的有关规定；

    3）应定期取出芯样试件，且在表干的状态下对试件的内侧和外侧端面进行回弹测试。

    4 芯样试件干湿交替硫酸盐侵入的试验次数N与回弹测试值的关系可按下列方法确定：

    1）当内侧端面的回弹代表值降低至外侧端面回弹代表值初始水平时，可认为此时的干湿交替试验次数N₁的效应与实际侵蚀年数t₁的效应相当；

    2）当外侧端面回弹值降低到无法测试或芯样试件出现表面损伤时，可认为此时的干湿交替试验次数N₂的效应与实际环境中该端面混凝土出现硫酸盐侵蚀损伤的年数t₃的效应相当；

    3）当内侧端面回弹值降低到无法测试或芯样试件出现表面损伤时，可认为此时的干湿交替试验次数N_u的效应与该端面在实际环境中t₂的效应相当。

    5 混凝土出现硫酸盐结晶损伤的剩余年数可按下列方法确定：

    1）标准干湿循环次数N₂和N₁的硫酸盐结晶损伤剩余年数t₃，1可用下式表示：

式中：t_3，1——混凝土硫酸盐结晶损伤的剩余年数的推定值（年）；

          t₁——混凝土实际经历硫酸盐侵蚀的年数 （年）；

          N₂——芯样试件外侧端面回弹值接近零时对应的干湿循环次数；

          N₁——芯样试件内侧端面回弹代表值降到外侧端面回弹值初始水平时对应的干湿循环次数。

    2）标准干湿循环次数Nu和N1的硫酸盐结晶损伤剩余年数t_3，2可用下式表示：

式中：t_3，2——混凝土硫酸盐结晶损伤的剩余年数的推定值（年）；

          N_u——芯样试件内侧端面回弹值降到零时或出现损伤的干湿循环次数。

    3）实施推定时可取式 （4.8.10-1）和式 （4.8.10-2）两者中的较小值。