6 材料和岩土的性能及几何参数6.1、材料和岩土的性能6 1.1 有些材料性能如土工合成材料.混凝土的强度等存在与时间变化相关的特性。但为了简化起见，各种材料性能仍作为与时间无关的随机变量来考虑。而性能随时间的变化一般通过引进换算系数来估计。当确定材料物理力学性能的标准值时,检验的显著性水平一般取0，05，对于小样本空间 显著性水平可适当增大，6 1，2 6.1。3.这两条规定了材料物理力学性能标准值的规定原则.对材料而言、其强度的标准值是采用概率分布的低分位值.国际上一般取0,05.本标准也采用该分位值作为材料强度标准值,正态分布可视为一种相对保守的分布，当从多个试验得到验证后.可采用对数正态等其他概率分布,式中.μf，σf及δf分别为材料强度的平均值,标准差及变异系数。钢材疲劳强度通常采用的是97,7，的保证率 即概率分布为0,023的分位值.钢筋疲劳强度通常采用的是95、的保证率.即概率分布为0.05的分位值.对材料弹性模量，泊松比变异性较小的随机变量、取其平均值作为标准值，即概率分布的0 5分位值,需要说明的是 试验数据不足时,材料性能的标准值可以采用有关标准的规定值,也可以根据工程经验.经分析判断确定.6.1，4,用材料的标准试件试验所得的材料性能fspe 一般不等同于结构中实际的材料性能f。例如.材料试件的加荷速度远超过实际结构的受荷速度。致使试件的材料强度较实际结构偏高，试件的尺寸远小于结构的尺寸 致使试件的材料强度受尺寸效应的影响而与结构本身不同、有些材料。如混凝土.其标准试件的成型、养护条件与实际结构并不完全相同，有时甚至相差很大,所有这些因素导致两者的材料性能有所差别、一般习惯采用换算系数或函数Kstr来考虑,从而结构中实际的材料性能与标准试件材料性能的关系按下式表示,结构构件材料性能的平均值f和变异系数δf在综合考虑试件材料性能fspe和材料性能换算系数Kstr的概率分布参数的基础上。按下式确定。式中、δf.结构材料性能f的变异系数,δfspe,试件材料性能fspe的变异系数。δKstr 材料性能换算系数Kstr的变异系数、由于结构所处的状态具有变异性、因此换算系数或函数Kstr也是随机变量 有时可以简化为常量，6.1 5 岩土性能参数的标准值有可能采用可靠性估值、可根据区间估计理论确定，单侧置信界限值由式求得 式中ta为学生氏函数,按置信度1.α和样本容量n确定.当试验数据不足.可用简化概率分布方法或3σ法近似确定岩土参数的数字特征，简化概率分布方法是94版国家标准推荐的方法。该法在岩土工程结构的可靠度分析中有很大实用价值.因为在长期的工程经验和试验基础上、大部分岩土参数都积累了相当多的基础资料。在进行工程设计时 都能从各种设计手册中查到某一参数的上限,下限值,设基本变量x的上限、下限分别为xu，xl 其概率分布根据其变异情况选择概率分布类型,并按表4估算基本变量的平均值和标准差、表4，常用简化概率分布的平均值和标准差、注,根据保证率的不同。K值取2或3 3σ法主要利用了正态分布变量99.73，的数据都落在平均值周围3倍标准差范围内的事实 该法需要首先估算参数最大可能的极大值和极小值，若HCV表示参数最大可能的极大值.LCV为最大可能的极小值.则参数的标准差。3σ法以正态分布为基础，但是其他形式的分布也具有类似的性质、因此 该法适用于不同的分布类型