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。