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

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