混凝土結構使用壽命的預測案例

　　在建筑工程項目全壽命經濟分析過程中，涉及到若干重要的基本理論、概念和方法，包括：建筑工程項目的目標、結構的最優(yōu)初始可靠度、結構初始造價與可靠度的關系、結構的維修方法及維修和拆除的準則、結構失效損失等。這些都是建筑工程項目全壽命經濟分析的關鍵內容，對項目全壽命費用影響極大。對任何一種產品，人們的要求不外就是“價廉物美”?！皟r廉”對建筑工程項目來講，一般指工程造價，但這并不全面，“價廉”不僅包括項目的初期建設投資（造價），還應包括項目的長遠經濟效益，即運營費用較少、運營效益較大和結構失效時的損失期望值較小，也就是全壽命期內的總收益最大。結構失效的損失期望值與結構的安全度有直接關系，所以建筑工程項目的總體目標既有經濟目標，也有安全目標。

　　以上的安全目標和功能目標雖然有較大的區(qū)別，但二者之間有若干聯(lián)系，且具有一定程度的相關性，不妨可以籠統(tǒng)地看成是安全問題。社會效益目標和經濟效益目標可總體認為是經濟問題。這樣，建筑工程項目的目標就簡化為經濟和安全兩大問題。需要說明的是，這里的安全包括了結構的適用性和耐久性，按照習慣，在后面的論述中，除非明確說明，安全性即代表可靠性的所有內容。必須明確指出，這里的安全問題是建筑工程項目全壽命期的安全；經濟問題考慮建筑工程項目全壽命期內各個階段的經濟效益，除收益外，還包括工程服役期中的運行費和維修費等等。在工程建成后正常運行情況下，經濟效益與企事業(yè)單位的經營好壞有關，在工程設計時只能粗略地予以估計。建筑工程的質量對經濟效益的影響是多方面的，對工程的服役壽命是主要影響，而服役的設計壽命T在設計中是給定的己知常數。

　　利用經濟優(yōu)化的方法確定結構最優(yōu)初始可靠度的概念非常簡單，理論上也非常合理，但用于建筑工程的實際設計還有許多工作要做，因為結構的失效是非常復雜的。如對于一個具體的建筑結構，可能由若干構件組成，且每個構件可能存在著多個失效模式。每一個失效模式造成的損失是不同的，而且不同失效模式之間的損失大多是有聯(lián)系的。因此對一個具體結構進行經濟優(yōu)化分析，首先要尋找結構的失效模式，其次要分析不同失效模式間損失的相關性。然而，在現階段，尋找結構的失效模式本身還存在著很多困難。另外，準確估計每一失效模式的經濟損失也是困難的，所有這些都為結構經濟優(yōu)化設計方法的應用提出了挑戰(zhàn)。因此，目前的結構經濟優(yōu)化設計方法，實質上是一種概念，但通過這些概念可以得出許多有價值、可供工程設計參考的結論，所以，經濟優(yōu)化第6章建筑工程項目全壽命經濟分析的基本方法法仍然不失為研究結構安全度標準較好的方法。另外，建筑結構初始可靠度的確定還與大的經濟環(huán)境有密切關系。例如在建國初期，國民經濟比較困難，百廢待興，當時的主要建設任務是解決有的問題，即以最少的投資建設最多的迫切需要的工程項目。但由于過多地偏重降低建筑結構的初始造價，忽視了工程項目的長遠經濟效益，因此往往帶來重大的經濟損失。由此可見，建筑結構初始可靠度的確定是工程項目決策的戰(zhàn)略問題。
　　需要說明的是，在本節(jié)的分析討論中，為了簡明地說明有關理論和概念，沒有考慮建筑工程項目運營階段的維護維修問題，實際上結構最優(yōu)可靠度如何確定是一個需要與維修策略統(tǒng)一考慮的問題，這將在后面深入研究。采取這種方法時，首先根據已有工程經驗和數據，選取結構初始造價Cc與結構可靠度p:間函數關系的顯式表達式，其中包括一些待定的參數，然后利用統(tǒng)計資料直接根據該函數關系回歸出這些待定參數的值。如果這個函數關系假設得合理，則所建立的結構初始造價與可靠度之間的關系就比較好，否則就會產生較大的偏差。這種方法的準確性主要取決于對上述函數的假設和已有資料的準確性，所得到的也只是平均意義上的關系函數。