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