《6 材料和岩【土的性能及》几,何参数
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6.1 材料!和岩土的性能
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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
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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《
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— 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
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《 : 式中μf、σ】f及:δf分别为材料强度!的平均值、标准【差及变异系数—
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《 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
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《 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
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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
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— 一般习《惯采用?换算系数或》函数K?str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
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结构构】件材料性能的平均值!f和:变异系数δ》f在综合考》虑试件材料》性,能fspe》和材料性能换算系数!K,str的概率分布参!数,的基础上《按下式确定
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— 式中δ【f结构材料性能f的!变异系数;
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》 《。 , δfspe试件材!料性:能,fspe的变异系】数;
! ? 《。 δKst—r材料性能换算系】数Kstr的—。变异:系数
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!由于结构《所处的状态具有变异!性,因此换算系》数,或函数Kst—r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1α和样本容量n!确定
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— :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
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— 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
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表4 常!用简化概《率分布的平均值和】标准差?
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! 注根据保证—率的不同《K值取2或3
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3σ】法主要利用了正【。。。态分布变量9—9.73%》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HC】V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
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【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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