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。