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.