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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?
】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】
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《。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δ?f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0.0】23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【0.0?。5的分位值
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【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fsp—e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,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
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】 , :式中δf结构—。材料:性能f的变异系数】;
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: —。 δfspe试!。件材:料性:能fs?pe的变异系数;】
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》 , , δKs】t,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K!st: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
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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、x《l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?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
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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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