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
! 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,。
6【.1.?4 用《材料的标《准试件试验》所得的?材料性能fs—pe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
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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fsp!e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
】
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— , 式中?δf结构《材料性能f的—变异系数;
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? !δfsp《e试件材《料性:能fspe的变异系!数;
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【 δ【Kstr《材料性能换算系数K!str?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Kst—r也是随《机变量有时可以简】化为常量
】
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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
】。 当》试验数据不足可【用简化概率分—布方法或3》σ,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
】。
》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HC?V表示参数最大【可能的极大》值L:。CV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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