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#[基準(zhǔn)期的最大值分布根據(jù)截口分布選用了兩個(gè)分布類型或汽車荷載馥應(yīng)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果列于表&:3)人群StoA群荷裁調(diào)查以城市或城市郊區(qū)橋梁為對(duì)■象。全國六大片區(qū)分別選擇了沈陽、北京=天津、上埶武漢.廣州、西安和[昆明等1D來個(gè)城市共30座橋梁進(jìn)行實(shí)測(cè)調(diào)査勺每座橋梁選其行[人高峰期觀測(cè)三天。觀測(cè)的方法是在人行道上任意劃出康面積和l&n.2ftn.3(W測(cè)段,分別逹續(xù)記錄瞬時(shí)出現(xiàn)其上的最多人[數(shù)中據(jù)此計(jì)算每平方米的八群荷識(shí)。人休標(biāo)誰重經(jīng)大量稱重統(tǒng)計(jì)分祈,取山65IN人群荷載的統(tǒng)計(jì)分析^Ii=L/U(i=lJ2)和L同時(shí)進(jìn)行,兩者互為校核占式中L為每平方米人群荷載實(shí)測(cè)值;^8汽車荷載效蟲統(tǒng):一壽數(shù)熱霞率井布畫數(shù)迪應(yīng)類型平均H閉淮憤板變異系散梅壬分擊密塗口一廉迄疔0.2QGB0.XQG剪力0.3BSB0.9S9Wx)=l-嚴(yán)%狀岳正戀0.SZ2CI.124S曲力O.fflOS0-JD63野㈡一血陽環(huán)2^"^O.WSIS^皿期建丈國分吊一隈蟲肝正禿0.6S40.1994甌㈢飛宓?2^~^~D?Kffi盤皿萌力O.ffiSS0.2D08內(nèi)㈢一mnsob0,03叱】血I星九卸0.1589駅韻-四卜訥」owif】1O.ffiRB0.1ER13廿*喘詩]1孫集運(yùn)行正岳0.1M2九畫O.OB64各7?轟牆評(píng)山I星O.'ESEO.?62創(chuàng)(韻-*-曲-。.畫f]|酋力a.ursa酣如希-=d-(mtia碼評(píng)】)耳為現(xiàn)行規(guī)范規(guī)宗的人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值,即LtL=3.0m/irf或亂沏Znf^考ftarf的調(diào)查面積很小畀亍人又是高噓期,且又取規(guī)[定時(shí)間段內(nèi)的最大值,可以認(rèn)為在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的實(shí)測(cè)值變化不[大,已趨最大值,可只作隨機(jī)變量分析心觀測(cè)段lg沁3Ctn劃1定的面積較大,隨機(jī)性也大,盡管調(diào)查時(shí)選在行人高噓期,怛這樣的高峰期在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)有很大變化,證期實(shí)測(cè)值難以保證達(dá)到[浚計(jì)基進(jìn)期內(nèi)的最大值。因此,需要進(jìn)行隨機(jī)過程分析。荷載持續(xù)時(shí)段近似地取為一年。用K一呂檢驗(yàn)法進(jìn)行截口分布的扭合檢驗(yàn),緒果人群荷翰均[不拒絕極值I型分布。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的最大值分布按第£3」條說明公式(39)計(jì)算如下:甩⑴=〔彳唧[-歆甲)]r=es)L_兇(-牛J+lnm)]a7-軸[-曰嚴(yán)叱)二曲[-須(-學(xué)}](?)Or式中,樂B為截口分布參數(shù),衍、件為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期最大值分布參數(shù),配二a,Pr=P+alnnv對(duì)于公路橋梁結(jié)構(gòu),m=100o分析表明,觀測(cè)段ILg如3ftn的緒果相近,不一一列出中作為比較,現(xiàn)僅將康和觀測(cè)段的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)■果列于表9o:4)汽車荷載神擊系數(shù)。汽車的沖擊系數(shù)是汽車過橋時(shí)對(duì)橋梁[結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的嵯向動(dòng)力軌應(yīng)的增大系數(shù)?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得知,橋梁最大[豎向動(dòng)力效應(yīng)總是發(fā)生在最大豎向薛力效應(yīng)處勺因此,汽車荷親的沖擊系數(shù)可表示為I姑占<41)J-JOEI[式申—盂二在「海¥HSWW兩皴應(yīng)制詞「厲崔B表p人罪荷載統(tǒng)計(jì)型數(shù)忑粧率井布函勤錐計(jì)頂1電我悄左uOiW)平均值/掠雄ta孌異累狽t3.0O.57ffi0.S9UB.EO.£BO.Sffll3曲FL%龍嚴(yán)”設(shè)訃基準(zhǔn)3.0I里O.^BSo.ami馮國y卜顒-喘勢(shì)“3.5D.CB0.39117ft.IgglB”1a慮口井吊3.00&1571O.EffiGFlXh)=?p|-h?j[-山&見“1測(cè)8.5板伍O.l^W0.9ES比㈤-T-兩[-(1D8.0I型OS6M70,2146足何工呻17-(0血嚴(yán)]?m3.5o.fw?0.2UA7W耳勢(shì)"靜力數(shù)應(yīng)處量取的最大靜力數(shù)應(yīng)值;~—在效應(yīng)時(shí)間歷程曲線上最犬靜力效應(yīng)處量取的最大動(dòng)力敷應(yīng)值。現(xiàn)今各國公旄橋梁規(guī)范規(guī)定的沖擊系數(shù),大多是移動(dòng)的汽車[荷載弓橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生玄共梔護(hù)時(shí)得到的,它是沖擊系數(shù)的極大值,1在橋梁上實(shí)際發(fā)生的槪率是很小的E荷載對(duì)■橋梁產(chǎn)生的振動(dòng)[具有隨機(jī)性。在荷載方面,通過橋梁的汽車流大小、車間間距.軸1重大小、行駛速度3汽車橫向位置以及汽車本身的動(dòng)力特性等都[是不確定的;在橋梁結(jié)構(gòu)方面,橋梁所具有的初始條件,諸如橋[頭接縫狀況、引道和橋面的平整度等也具有不定性中上述這些都[是對(duì)移動(dòng)汽車的激梔及橋梁振動(dòng)產(chǎn)生彫響的隨機(jī)因素。這些隨機(jī)I因素很難在實(shí)驗(yàn)室模擬,所以本次研究從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)入手,選擇不:同跨徑的橋梁,通過逹續(xù)測(cè)試,采集汽車流對(duì)橋梁產(chǎn)生沖擊系數(shù)[的隨機(jī)禪本,并用概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來尋求其統(tǒng)計(jì)規(guī)利用動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)經(jīng)12E連續(xù)觀測(cè),收集了各種橋梁的ffiOO1多個(gè)沖擊系數(shù)樣本七汽牟荷弱沖擊系數(shù)號(hào)汽牟荷載是隨機(jī)相關(guān):的,汽牟荷裁已作隨機(jī)過程分析,汽車荷載沖擊系數(shù)就無需再作隨[機(jī)過程分析而只作隠機(jī)孌量分析就可以了勺對(duì)采集的樣本進(jìn)行統(tǒng)【計(jì)參數(shù)的估計(jì)和概率分布的優(yōu)度擬合檢驗(yàn),表明各種橋梁汽車荷【載沖擊系數(shù)均不拒絕極值I型分布,其■統(tǒng)計(jì)螯數(shù)和概率分布函數(shù)列于表10e「…BA±)tE'A496不互篆吾茁砰壟環(huán)貳:作為鳳荷戟統(tǒng)計(jì)分析的依據(jù)。這些合站記錄了1S51-1988[年我國沿海和內(nèi)陸地區(qū)具有代表性的鳳氣候中在圳行的《公路橋涵[徴計(jì)通用規(guī)?)JU021-89中,橋涵徴計(jì)鳳速是按平坦空曠地面,離地20m高,重現(xiàn)期為100年的:LOnin平均最丈風(fēng)速確定的??迹蹜]到我國氣集臺(tái)站的鳳斑記錄大蚩在離地面lftn高度處,所以根據(jù)現(xiàn)有調(diào)查的原.始資料■,經(jīng)觀測(cè)次數(shù)、時(shí)距等的換算,整理成為離圭10洱車荷載沖孟率分布■結(jié)枸類型棟準(zhǔn)鞘控血)塚慎馬尿橋鋼陽曲錠土扳6l.S?QO.0K8耳㈤-殲1F[-儀爲(wèi)評(píng)”左蕊橋鋼冏哉従土扳81.^60.0SJ耳〔磚啤卜呻卜片盛朮取座子掾軻筋閔擬土T梟1D1.^10.0G63F*㈤=?^1?唧[-(0.(^^廿丈陽溝質(zhì)鉗35逗祗土T舉331.2X2A0.0517齊㈤工啤卜唧口0皿汕靳開弭質(zhì)36l.uni0.0?1斗(=)三啤|-唧I'D?ti裁"”車遼弭質(zhì)鉗35迅祗土T舉3)1.1776O.O42E齊㈤工啤|-呻[-違匾」”烏金屯抿頂應(yīng)力;&征土箱冕£a.fleraFgpilF[-喘翠"邇而述童孤期壽勵(lì)軍耐ii品1平均最天鳳運(yùn)作為制克規(guī)百陌1依據(jù)占再把鳳遠(yuǎn)轉(zhuǎn)換為鳳壓°:對(duì)■持撫的鳳壓進(jìn)行分析,以此為恢據(jù)錠制全國基本鳳壓分布[圖中另馭爲(wèi)二%/%進(jìn)行分析,以求其統(tǒng)計(jì)特征°其中鳳為實(shí)【測(cè)的年最犬鳳壓值;%為圳行規(guī)范規(guī)定的墓本鳳壓值勺根據(jù)各氣象[臺(tái)站鳳壓■的統(tǒng)計(jì)參數(shù),取其算術(shù)平均值作為優(yōu)表全國的統(tǒng)計(jì)蓼數(shù)勺:經(jīng)統(tǒng)計(jì)假設(shè)撿驗(yàn),可認(rèn)為年最大鳳壓概率分布服從極值I型[分布,其分布函數(shù)為I賂(亠甸一缽[一喘需^(⑵其平均值血^0.298%,標(biāo)準(zhǔn)差騙丸.106輒L,變異系數(shù)S^=0.356o:年最大鳳荷載罵系在年最大鳳壓略的搖礎(chǔ)上經(jīng)計(jì)算確定,1其值為眄二旺沁(43)式中氐曲均為隨機(jī)變量,其■意義及統(tǒng)計(jì)參救如下::K——曲載阻力系數(shù),相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范中的鳳載體型系數(shù):h,其平均值々[可取現(xiàn)行規(guī)范值h(視為平均值臨},即崔1=1%,變異系數(shù)取為髦].=0*12;.£二廣恵了現(xiàn)行規(guī)「蔻面鳳岳高KKK數(shù):1%和瞬時(shí)脈動(dòng)鳳壓對(duì)橋梁的不刑彫響,其平均值約為1%(視為平均值旳}的倍,即吆二:L6U%變異系數(shù)取為8^2=011*b—形地理?xiàng)l件系數(shù),即為現(xiàn)行規(guī)范的k/視為平均值
比),其平均值陀孑二此,變異系數(shù)8fc3=0.02c按公式(43},年最大鳳荷載的平均值計(jì)算如下:=l<64X0<298kBLgk^t=0<489V4【式申,硯為現(xiàn)行規(guī)范的鳳荷載標(biāo)準(zhǔn)值(規(guī)范申設(shè)計(jì)鳳速頻率換算隊(duì)哥訂另血青恵5;i年最大鳳荷黴的變異系數(shù)為:昭+龜+詹+賂=0.12?+0.13+0.02?+Q(35ff=0.389
刑_張鬲_64892339鳳_aiQO鳳'假定年最犬鳳荷載的分布類型與鳳壓的相同,也服從極值I啓則它的概率分布函數(shù)為鬲(£=8卜卻[-篤臨吧]}(⑷:公式(44〉為鳳荷栽的截口分布,根據(jù)第4.3.1條說明公式(39〉及第4.£2條說明公式(40),可得徴計(jì)基準(zhǔn)期100年最大鳳荷憲陌的概率分布函數(shù):Pr=P+血血三0?404視十0」48硯hUDO三:L086硯&r=a=0<148T^隔(韻二[焉(£嚴(yán)二金-卻[-爲(wèi)蠶空]}(45}■關(guān)系計(jì)算得:—1<1711^I唏二(L190鳳8wt=0<1B2:餌溫度作用勺這里所說的溫度作用,恢指環(huán)境平均氣溫變化【對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響,未包括日照弓【起的結(jié)構(gòu)溫差的作用或[氣溫的調(diào)查逸擇了分布于毯國六犬片區(qū)具有代表性的哈爾渡=蘭州、北京戚駅上海和廣州的氣象臺(tái)遲收集了這些臺(tái)站建合以來有記錄的極值氣溫荒料,分別代表束北、西北、華北、西南*[華來和華南六大地區(qū)的氣溫特征.百統(tǒng)計(jì)分析年最髙和最低日平均氣溫,結(jié)■果表明六個(gè)地區(qū)都通過了K-S的假設(shè)檢驗(yàn),均不柜絕扱I隨T騷務(wù)希;注正基亦2,和甬紊4血奈亦明公金「(環(huán)和「板it
I型分布的有關(guān)性質(zhì),求得愎計(jì)基準(zhǔn)期1D0年的最大值分布。:現(xiàn)將六個(gè)氣象臺(tái)站極值.氣溫的統(tǒng)計(jì)特征列于表11和表12勺【表12的平均值衣正號(hào)表示負(fù)溫度;負(fù)號(hào)表示正溫度中:an「奉最「高「日¥石石品東匚碁數(shù)M鬲蚤耳布話騷隨機(jī)惜況趙區(qū)婁型平均値m變異因第27.2B0.039F,(s)=qf|srf-(工-36?町卅0.S4Jt竺州36.970.089Ft(x)=^i|包(s-36.5)lf0.S1Jf口北京值3.950.AB3F』s)=胡^4-(x-29.5)lf0.7BJl分I2S.720.K5Fi(s)=^|胡-(x-2B.4)lfD?E6Jt上梅里航■前0.024Ft(x)?曲1期卜(31-31.0)110.58Jt廣卅1S1.1B0.C2L耳(a)=^|■晦(-ts-ao.sjij'0.51”憤計(jì)大值值I型31.18O.OSE片(T三網(wǎng)|期[(山關(guān))]1蘭州30.670.084%(£?呦|■嗨[■(二打)]}北京33.55O.OSO片(諭=宓|坯f((肘)]|31.320.003Flr(3)=Sp|Sp[(j諾)"上腥34.0S0.002嗚(£=卿|■羈[■(打囲)]}廣州33.5?0.01^F}(3)=期|羈](二討)]|
表如年晟低日平均氣溫統(tǒng)計(jì)參數(shù)廉權(quán)率分布函數(shù)地區(qū)分昭類型平坦值CC)概舉分布帝數(shù)27.E7o.unE;(s)=^j-創(chuàng)■—]!=州11.46o.mK(s)=sfJ-胡‘芳苗63']1口北京値10.700.1B7Ft(3)=^||-^4一]1分成都I-1.30.032Ft(s)-“esrf’山圏)]}上茸型3.140.174耳(3)-"胡(1.也廣州-5.350.272礙7-胡-咼驟"啜訃越準(zhǔn)夭値分布哈加浚值I型37.340.074Fj(x)-卿|-羈[■—]1竺州1S.0S0.10QF?。▁)-同i|函[’]幽九北京17.900.112氏(£-聞|切[(]曲)H2.490.42BFtr(x)-^|?。?。倚)]}上?B.470.176Ftr(sJ-T(1拾)"廣州-0.SD玲(£?曲|疇[‘1空紐2蹺面結(jié)■構(gòu)交通參數(shù)Q交通蓼數(shù)是蹺面結(jié)構(gòu)主要的諛計(jì)參數(shù)之一。我國S8面彼計(jì)規(guī)范采用的交通參數(shù)是路面負(fù)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)作用次:數(shù)。根據(jù)現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)方法,一個(gè)車道上的預(yù)怙累計(jì)當(dāng)量軸載次數(shù)N按下式計(jì)算:凡二黑1±仝二口2進(jìn)x%xi)(46)式中,N為公路開放交通第一年(初期>日平均標(biāo)準(zhǔn)軸戟次數(shù);t1為設(shè)計(jì)基推期;了為交通量年平均增長率;1)為牟道系數(shù)(瀝青混[凝土路面}或輪跡橫向分布系數(shù)(水泥混凝土路面人可見,標(biāo)準(zhǔn)柚[載累計(jì)作用贋數(shù)N,是初期日平均標(biāo)準(zhǔn)軸次交通量年平均增[長率了和車道系數(shù)或輪跡橫向分布系數(shù)三個(gè)隨機(jī)變量的函數(shù),必須首先分析這三個(gè)變量的變異性,凡的變異水平才能推演得到勺1)初期日平均標(biāo)推軸穀次數(shù)W它與車輛軸載組威和軸載[換算系數(shù)有關(guān)。即由抽戟組成調(diào)査后刑用軸戟桅算系數(shù)計(jì)算求得。我國公路上行駛的車輛種類繁多,后軸重相同的車輛甚少,且[近年來貸車超載現(xiàn)軟較為普遍,而路面徴計(jì)唯一■有離于依據(jù)的全[國交通雖調(diào)查赍料,只能提供年平均日交通雖,而無軸載數(shù)據(jù)P因I此衣要找推確地堂握公蠱上行駛車輛的軸載組成,必須進(jìn)行軸載調(diào)[查。目前,我國較理想的軸重儀很少,且無牟型記錄,所測(cè)軸重與【現(xiàn)有分類車型難以對(duì)照中為此,本次研究以人工目測(cè)為主,將車輛類4K技魏情況〈滿載、半竣、空裁人車輛通過時(shí)間分別記錄下來;[在一■些典型路段同時(shí)輔以儀器測(cè)試,通過對(duì)八工與儀器測(cè)定結(jié)果1的對(duì)比,確定目測(cè)法的誤差。:軸載調(diào)查選擇了河北、浙江、江蘇、上海和北京五個(gè)省市的各[級(jí)公跑以瑕京石、滬嘉、沈大、京津塘四條高逋公跑計(jì)20條國道、拠條省市級(jí)公跑上共1D0參個(gè)觀測(cè)點(diǎn),其中有些公路途經(jīng)煤礦、[油田,有些逹接主要港口,這些公路上行駛的車輛基本能反映我國[高等級(jí)公路交通狀況勺觀測(cè)的時(shí)間,無論是八工目測(cè)還:是儀器檢【測(cè),每個(gè)測(cè)點(diǎn)都要求34每天至少雖上下午高噓時(shí)間各業(yè):欲求初期日平溝當(dāng)畐標(biāo)準(zhǔn)軸慶,首先應(yīng)將行駛于公路上的車【輛劃分為若干種車型,然后利用車輛軸重資料將軸披進(jìn)行分類統(tǒng)[計(jì),從而確定路面使用初期的軸載組成心根據(jù)交通量調(diào)査赍料的洋巫夯瓶腔棒賀申亦盛育謹(jǐn)訐看甬硒「牡破炭軍;董巫欣「至:天巫[客車、拖掛車等6類車輛,再按公路上行駛車輛的實(shí)際情況,將6【類車輛進(jìn)一步細(xì)分為16種車型,以便進(jìn)行實(shí)地調(diào)查七數(shù)據(jù)整理■簾;轉(zhuǎn)熱范「帝麗妬褒無g召我桃存事藥就n;a¥is祁至巫褊艱:時(shí)的載重量,計(jì)算出各種車型的標(biāo)準(zhǔn)軸戟換算系數(shù),餓后利用交通:量調(diào)查貸料,把is種車型轉(zhuǎn)換為6類車型,計(jì)算其各e的平均軸:戟換算系數(shù),統(tǒng)計(jì)分析各條公路§類車輛的平溝軸戟換算系數(shù)后,:即可得到各類車輛軸載換算系數(shù)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)巾i水泥混凝土跑面,對(duì)各地區(qū)、各圾公腕進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)分析。從各類車輛組成比舸及它們軸載撫算系數(shù)的統(tǒng)計(jì)養(yǎng)數(shù),求得平均的:標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù);同時(shí)考慮目測(cè)與儀測(cè)相對(duì)誤差的統(tǒng)計(jì)參數(shù),最后得到綜合的軸載換算系數(shù)的標(biāo)推差及變異系數(shù):晦二山妞備:=0.792,分布檢驗(yàn)通過正態(tài)分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布中:瀝青混凝土路面則按不同等級(jí)公蹺進(jìn)荷統(tǒng)計(jì)分析勺當(dāng)知道不:同等級(jí)的公旄實(shí)測(cè)軸戟換算系數(shù)及變異系數(shù)后,低照各類車的組成情況便■可計(jì)算出初期日平均當(dāng)量軸次的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。列于表13。%的分布檢驗(yàn)不拒絕對(duì)數(shù)正態(tài)分布。表13Nj勺統(tǒng)計(jì)蔘數(shù)高連1—紜辱0.38070.3BDLffl-D0.08S7O.OBDS刃交通量年平均增檜率。交通量年平均增檜率是指在整個(gè)設(shè)[計(jì)搖推期內(nèi)某一條公路上年平均當(dāng)量軸慶的增長率七一條正在使[用的公路,直的年平均當(dāng)量軸次增長率是由過去使用年頤內(nèi)的實(shí):際當(dāng)量軸次增長率和未來使用年限內(nèi)的預(yù)測(cè)當(dāng)量軸次增長率兩部[分構(gòu)成。計(jì)算年平均當(dāng)量軸次增扶率,水泥混凝土路面和瀝青混:凝土路面根據(jù)各自情況采用兩種不同的方法。:水泥幄凝土路面設(shè)計(jì)基推期較長,最長達(dá)30年,可根據(jù)找國:全國交通量觀測(cè)站積累的分類交通量數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析出交通量增長率同搖年日交通量的回歸關(guān)系式°我國交通量觀測(cè)站僅有10年歷史°根據(jù)這一情況,可采用分段推算的方袪,由基年平均日交[通量,用冋歸關(guān)系式得出0~10年的増長率為算出期末的年平均:日交通量;再以此為基年交通量,用相同公式得到1D-20年的增[長率%如此反復(fù)得到不同徴計(jì)期的增辰率白依據(jù)上述推算方怯,【按各級(jí)公路的交通量適應(yīng)范團(tuán)和上隔交通屋(飽和交通量h分析【得到不同設(shè)計(jì)基推期的交通量年平均增長率推薦范圍°[根據(jù)冋歸方程的方差分析方法,可求得冋歸方程的標(biāo)推差和[變異系數(shù),由回歸方程在不同基年平均日交通的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系[數(shù),并按各等級(jí)公蹌適應(yīng)交通量的范圍,即可得到其■相應(yīng)的年平均[增長率的預(yù)估標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù),見表itr不拒絶正態(tài)分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布心表14各級(jí)公路交通量年平均增長率預(yù)怙的標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)高速—盤二級(jí)2.422.442.?-2.63&0.4S70.3S0.232-0.115瀝青混凝土跪面的謖計(jì)基準(zhǔn)期最長達(dá)15年,而高等級(jí)公跑瀝【青路面在交通量增長快的情況下,中修期為呂年,甚至更短。因【此,瀝青路面采用實(shí)際的年平均當(dāng)量軸次增長率,除個(gè)別高謹(jǐn)公路【外,盡可能選擇逹續(xù)使用呂年左右的公路交通量的觀測(cè)資料,用數(shù)[值解法計(jì)算出其逐年的年平均當(dāng)量軸慶增辰率,并求其平均值和[方差°然后再對(duì)同一等級(jí)公路的年平均當(dāng)量軸次增長率r進(jìn)行統(tǒng)[計(jì),得到其標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)乜最后將各地公跪?qū)嶋H的年平均當(dāng):量軸次增長率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,其標(biāo)推差和變異系數(shù)見表15o交通量年平均增長率r服叢正態(tài)分布°a15各級(jí)公路年平均當(dāng)呈鈾辺增長率的標(biāo)準(zhǔn)差、變異熬數(shù)擬計(jì)醪敢高謹(jǐn)、-紙二級(jí)1.411.1S0.10010.07W助車道系數(shù)或輪跡橫向分布系數(shù)。車道系數(shù)是指一條車道寬度內(nèi)通過的車輛數(shù)占整個(gè)斷面通過交通量的比舸;路面特寶位置:(如縱縫邊緣)上鴕跡寬度(可選①陥)范圍內(nèi)所覺車輪作用次數(shù):占整個(gè)斷面車輛通過次數(shù)的比倒,則稱為齡跡橫向分布系數(shù)°它:們受到很多因素的影響,舸如交通組織方式、路面和車道寬度、交通密度及交逋組成等中[水泥怩凝土路面以現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的縱讎邊緣:中部為臨界荷■樓,組織了對(duì)滬嘉、華松'沈大*京津塘等高速公蠱和京密.京石、沈:撫等一緩公路的鴕跡橫向分布的調(diào)査測(cè)定,同時(shí)也對(duì)河北、浙江和[廣東等省一些二級(jí)和二緩以下的公路進(jìn)行了實(shí)地觀測(cè)百槻據(jù)這些:調(diào)查獲得的數(shù)據(jù),分別按三種情況提出縱縫邊憑處的輪跡橫向分[布系數(shù)建儀值。監(jiān)統(tǒng)計(jì)分析得出了相應(yīng)的標(biāo)推差和變異系數(shù),列于表16?表邂輪跡橫向分布系數(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)差、駕異系數(shù)?!鲇脗}齡—般慫骼辟面寬>皿辟面寬Min10.17-0.220.34-0.300.54-0.fflO.OSB0.M70.0fl90.3330.2M0.360輪跡橫向分布系數(shù)片服從正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布。:浙青混凝土路面的車道系數(shù),利用上述有■關(guān)的調(diào)查資料,按三:種情況統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果列于表17c^17車道帝數(shù)巫其標(biāo)準(zhǔn)差=變異乘數(shù)車道系數(shù)1)服從正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布。【通過以上調(diào)查統(tǒng)計(jì)分祈,取得了影響累計(jì)當(dāng)量軸載次數(shù)N:的初期日平均標(biāo)推軸次%、交通量年平均增長率匚車道系數(shù)或【輪跡橫向分布系數(shù)F的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。由本條說明公式(46},可根據(jù)■數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的誤卸專遞公式推演得到累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次N的方差計(jì)[算式,弓[入上述客項(xiàng)蓼數(shù)即可計(jì)算出各級(jí)公路叫的變異系數(shù)勺:累計(jì)標(biāo)推軸嵌作用慶數(shù)N確定服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布七:4,3,3作用代表值是為結(jié)構(gòu)浚計(jì)而給定的量值或盡管它是一個(gè):定值,但來源于實(shí)際調(diào)查,經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析,已賦于概率意文,與以【往的“宗值設(shè)計(jì)1*是不同的。■永久作用(如恒荷載)被近似地認(rèn)為在謖計(jì)基推期內(nèi)是不變:的,它的代表值只有一個(gè),即標(biāo)準(zhǔn)值??勺冏饔冒雌湓陔S機(jī)過程中:出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間或次數(shù)的不同,而取標(biāo)準(zhǔn)值*頻遇值和準(zhǔn)永久值作為代表值。I&3L4—祜甬鬲棕旌福是殺褒番另板亟嵌示氓利鬲菜甬:謨計(jì)的主要參數(shù),關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全問題,所以也是作用的基本代:表值。其雖值應(yīng)取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定期限內(nèi)可能出圳的最不利值,對(duì):于持久謖計(jì)狀況也即為作用在踐計(jì)基推期內(nèi)最犬值概率分布的某[一分位值?,F(xiàn)就人群荷載和鳳荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(結(jié)構(gòu)自重和汽車荷:裁標(biāo)準(zhǔn)值見第4?缶5條和第4尙?6條說明}舉倒說明如下::1人群SicS標(biāo)推值R按國際慣舸取謖計(jì)基準(zhǔn)期最大值【槪率分布的695分位值勺則由第4.3.2條說明表9中概率分布函[數(shù)可得:占觀測(cè)統(tǒng)計(jì)時(shí)Lt=LOOU(圳行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值U=3<(Wft?)R5.864(現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值販%0Iftn段觀測(cè)統(tǒng)計(jì)時(shí)1^=0.961^(現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)椎值U=3.(Wn?)Lt二①82耳(現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值耳二龍時(shí)試)【由上可見,対觀測(cè)統(tǒng)計(jì)所得人群荷議標(biāo)準(zhǔn)值g大于逓段:觀測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果心它的最大值相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)宗的標(biāo)準(zhǔn)值1<=亂(Wrrf,而僅為現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的另一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)值〈二3.沁曲的86%?,F(xiàn)行■(公器橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范}1口021鈾規(guī)定:人群荷載一股:規(guī)定為弧三亂(Wrrf;城市郊區(qū)行人密集地區(qū)可為兀二£兩:trf,怛也可根據(jù)實(shí)際情況或參照所在地區(qū)城市橋梁發(fā)計(jì)的規(guī)定確:定。本次人群荷裁調(diào)查的數(shù)據(jù)多來自城市橋梁行人高屹期,統(tǒng)計(jì)分析所得標(biāo)準(zhǔn)值僅為“二出(Wrrf,顯然用于一股公路橋梁設(shè)計(jì):是安全的,而現(xiàn)行規(guī)范規(guī)寶城市郊區(qū)橋粱人群荷戟采用3?厠訕顯得大些百2鳳荷裁。由第4.3.2條說明有關(guān)鳳荷載的統(tǒng)計(jì)參數(shù)可知,:現(xiàn)行規(guī)范的鳳荷裁標(biāo)準(zhǔn)值鳳與調(diào)查統(tǒng)計(jì)所得設(shè)計(jì)基推期內(nèi)最大;鳳荷載眄平均值忌的關(guān)系為鳳=^r/li171^185^I[Wws祀MSMWfif?<#WwOr■其值矚低中新規(guī)范應(yīng)根據(jù)本次研究成果將鳳荷載標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)提高心此外,對(duì)于鳳荷戟現(xiàn)行規(guī)范還有一個(gè)規(guī)定,即對(duì)于特殊大橋及:在高速公路二級(jí)公路上的大中橋,其謨計(jì)鳳速采用1D0年重:現(xiàn)期,而其他橋梁的僉計(jì)鳳速為50年重現(xiàn)期。提供結(jié)規(guī)范使用的:基本鳳壓圖是按重現(xiàn)期LOO年繪制的,所以新規(guī)范的鳳荷裁標(biāo):準(zhǔn)值還需考慮設(shè)計(jì)鳳速重現(xiàn)期的換算°根據(jù)全國欽個(gè)氣撇臺(tái)站的I:5b¥^i(?¥Stt值們廄哥;秤¥陌平Wp^=_Q泓標(biāo)推莖=0.082,新規(guī)范50年鳳速重現(xiàn)期的換算蒙數(shù)可采用688c:4.3.5在公籬工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,有些結(jié)構(gòu)如賽面等是不考慮結(jié)構(gòu):自重影響的Q公路橋梁的緒構(gòu)自重則作為主要荷疑之一參與計(jì)[算,現(xiàn)以它為例對(duì)結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值加以說明勺'公盛橋梁的自重包括橋面鋪裝重和結(jié)■構(gòu)構(gòu)■件重,它們是由結(jié)[構(gòu)尺寸和材料重力密度控制的七惟為設(shè)計(jì)規(guī)宗,規(guī)范中只能規(guī)定:材料重力盛度〈容重)標(biāo)淮值,結(jié)構(gòu)尺寸由諛計(jì)時(shí)決定,結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值由設(shè)計(jì)尺寸與材料重力密度標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)計(jì)算確定中但是,從統(tǒng)計(jì)角度出發(fā),結(jié)構(gòu)自蛋標(biāo)推值需要著慮尺寸和材料重力密度兩老i的變異性,尤其是某些自重變異較大的構(gòu)件心:第432條說明表7列出了水泥混凝土和瀝青混凝土橋而的[統(tǒng)計(jì)蓼數(shù)和概率分布團(tuán)數(shù)白由表列數(shù)值可卸,橋面力密度[和自重的平均值斤和比與圳行規(guī)范規(guī)定的重力密度標(biāo)準(zhǔn)值%:和自重標(biāo)推值(按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的重力密度標(biāo)推值號(hào)謖計(jì)厚度計(jì):算有如下關(guān)系;[重力密度朮泥混凝土橋面社二P/0.9870=1413凡瀝青混凝土橋面4=ft/0.9Q91=1.001ft【橋面鋪裝自重水泥混凝土橋面(1=1^0.9805=1.014^浙青混凝土橋面Q二冷/(L98&1二:LCQl缶【從以上材料重力密度和橋面重量(厚度和密度兩個(gè)變異性}兩個(gè)方[面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均表明,無論是水泥混凝土或是瀝青混凝土橋面,其[統(tǒng)計(jì)均值號(hào)規(guī)范標(biāo)推值都很接近,前者略小于后者。因此,可以確:定橋面輔裝層自重(即重力密度)標(biāo)準(zhǔn)值訓(xùn)可保持現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定值不變,這樣是偏于安全的。關(guān)于緒構(gòu)構(gòu)件的自重標(biāo)準(zhǔn)值,現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定:含筋雖(以體積計(jì):}小于2%的鋼筋混凝土,集重力密度標(biāo)推值(容重)以23釈/謚[計(jì);含筋量犬于2%的以20釈/謚計(jì)心由于構(gòu)■件的重力密度雅以■取得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),實(shí)際調(diào)査以構(gòu)件自重為對(duì)蒙,按構(gòu)件實(shí)測(cè)重號(hào)規(guī)范:標(biāo)準(zhǔn)重(重力密度標(biāo)推值乘設(shè)計(jì)休積)之比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)算標(biāo):推重時(shí),改變現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定,將主筋配筋率在3啊及以內(nèi)的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土,按臺(tái)力密度23i¥n?計(jì)算白第4?£2條:說明表7給出了構(gòu)件重的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)■果,構(gòu)件實(shí)側(cè)重的平均值冷:與構(gòu)件計(jì)算標(biāo)誰重G的關(guān)系如下:Gfc=j^l.0212=0<9791it[表明實(shí)際構(gòu)件已超重約2%,略偏于不安全乜從另一項(xiàng)調(diào)査中得:知,構(gòu)件尺寸的變異性是很小的,梁、楓截面高和寬的實(shí)測(cè)均值與:設(shè)計(jì)值之比僅為LOOM和L0013,說明尺寸對(duì)構(gòu)件重變異的影響|不犬。因此,建玫新規(guī)范鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的重力密度(容重)標(biāo)準(zhǔn)值采用2aNn?(現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的下限值怛需:明確此值用于主筋配筋率在3.0%及以下的構(gòu)件;當(dāng)配筋率超過3.0%時(shí)應(yīng)分別按混凝土重和鋼筋重計(jì)算構(gòu)件自重七
結(jié)構(gòu)自重〈或其他永久作用)標(biāo)準(zhǔn)值的確定,應(yīng)隨弓可變作用【組合后對(duì)結(jié)構(gòu)的影響而■定。例如,結(jié)構(gòu)自重與汽車荷載組合,且后[者的數(shù)應(yīng)絕對(duì)值丈于前若■,當(dāng)兩者魏應(yīng)同號(hào)時(shí),結(jié)構(gòu)自重的增犬對(duì)1緒構(gòu)是不利的,則其標(biāo)推值應(yīng)取概率分布的高分位值;當(dāng)兩者數(shù)應(yīng)1異號(hào)時(shí),結(jié)構(gòu)自重的增大更多地抵消了汽車荷黴數(shù)應(yīng),使組含后的:總效應(yīng)減水,對(duì)結(jié)構(gòu)反而有利,因而其標(biāo)誰值應(yīng)取概率分布的低分I位值。然而,在公胳橋梁中出現(xiàn)上述情況是很少的,一股在確定結(jié):梅標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),窯考慮與現(xiàn)行規(guī)范盡可能地銜接,而概率分布高低分[位值的差異以荷裁分項(xiàng)系數(shù)不同取值來體現(xiàn)中:4,3,6按以下兩類結(jié)構(gòu)分別加以說明。:1公躍橋梁等結(jié)構(gòu)的汽車荷載標(biāo)推值?,F(xiàn)行規(guī)范以一輛重【牟和具有規(guī)定間距的若干輛標(biāo)準(zhǔn)牟組成的車隊(duì)表示如實(shí)畏表明這|跨徑變化是不連續(xù)的°《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定采用具有一定壓力強(qiáng)度的]分布力q和集中力P組成的圖式(見圖9〉作為新規(guī)范的汽牟荷載標(biāo)推圈式。以該圖式表示的汽車荷載稱為車道荷戟<,圖9車道荷載標(biāo)淮圖式1■集中力■均布力q:汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值昱由復(fù)計(jì)墓準(zhǔn)期內(nèi)汽車荷載效應(yīng)最丈值概率分【布的某一分位值確定的。所以車道荷載(1和P值的求得,需要將其施【加于各種結(jié)構(gòu)的各種跨徑,并使計(jì)算軟應(yīng)大致等于這個(gè)分位值。【第4?3?2條說明表8列出了汽車荷裁數(shù)應(yīng)在謖計(jì)基推期內(nèi)的[統(tǒng)計(jì)參數(shù)和概率分布函數(shù)??梢钥闯?,在任何情況下剪力效應(yīng)均1不起控制作用,汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)以彎拒效應(yīng)的概率分布為基礎(chǔ)^=0.8877^^=0.8871^^=0.]取值百按照國際慣例,荷載標(biāo)準(zhǔn)值甩職慄證率為55%的分位值勺則一股運(yùn)行狀態(tài)時(shí):^=0.8877^^=0.8871^^=0.由正態(tài)分布計(jì)算得由極值I型分布計(jì)算得密集運(yùn)行狀態(tài)時(shí):由正態(tài)分布計(jì)算得
由極值I由極值I型分布計(jì)算得以上各式中為由現(xiàn)行規(guī)范的汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)圖式產(chǎn)生的頷應(yīng)值口一股運(yùn)行狀態(tài)時(shí)&建對(duì)應(yīng)于汽車-20級(jí);密集運(yùn)行狀態(tài)時(shí)S應(yīng)于汽車一超20級(jí)。顯而易見,實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)得到的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值屜均小于現(xiàn)行規(guī)范汽車車陸荷軼標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的數(shù)應(yīng)值S&;—股運(yùn)行狀態(tài)時(shí)約小11%;密集運(yùn)行狀態(tài)時(shí)約小7%e:上述取值療.則承擔(dān)了5瞄的鳳險(xiǎn)率°若將鳳険率隆到1%3'1所得調(diào)查統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值民和一股運(yùn)行狀態(tài)和密集運(yùn)行狀態(tài)均達(dá)到【了現(xiàn)行規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)值弘鑒于找國公路橋梁的可龕性研究尚屬首次,在汽車荷載研究[中又忽略了一些不定性因熱荷載標(biāo)推值取值以保持較低鳳險(xiǎn)率為好?因此,題儀在確宗車道荷戟q和P標(biāo)誰值時(shí),諜求計(jì)算鰭果在一股情況下,一般運(yùn)行狀態(tài)不詆于0.898)密集運(yùn)行狀態(tài)不低于0,935^;#數(shù)情況接近于S&,但最丈看不宜超過LIS^【2路面結(jié)構(gòu)的牟輛荷載標(biāo)推值?,F(xiàn)行規(guī)范以標(biāo)推軸栽表示,高等級(jí)跑面謖計(jì)均采用lOONe車輛荷裁對(duì)■路面結(jié)構(gòu)的影響是累積的,且路面上任一點(diǎn)承受[軸戟的大小是隨機(jī)的。路面結(jié)構(gòu)復(fù)計(jì)對(duì)不同軸戟采取以下處理方法:首先選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軸藪,逋過調(diào)查統(tǒng)計(jì),將公路上出現(xiàn)的*對(duì)[蹌面誼計(jì)有意義的各種軸載撫算為標(biāo)準(zhǔn)軸載,然后根據(jù)不同戟載[的作用次亂按對(duì)路面結(jié)構(gòu)疲勞損耗等效原則轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)軸戟的作用次數(shù)中而■考慮不同軸裁對(duì)蠱面疲勞損耗彭響的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)是按Miner原理迭加得到的°車輛荷戟的標(biāo)準(zhǔn)軸載是一【個(gè)虛擬荷載,是專供躍面結(jié)構(gòu)■設(shè)計(jì)應(yīng)用的七[…「另二不芳狂aa懇工蔣到血ffi'ftiffi1成比例的不同軸載。即軸載P為一■隨機(jī)變量,它的分布密度團(tuán)數(shù)稱為軸載譜勺累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)由下式計(jì)算:TOC\o"1-5"\h\zn=nTfhUP)^P)dp(47)戰(zhàn)中山為總的交通量,即為為軸戟譜;LC)為不同【軸翰的換算系數(shù)。11可以看出,公式(47)的稅分部分就是抽載換算系數(shù)的均值,記說%,則累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸裁作用次數(shù)D與交通量1?的關(guān)系為:11=1/*■備(48)|和功能可采用不同值?這個(gè)方怯簡(jiǎn)單實(shí)用,人為is差小。:4.3.7可變作用的準(zhǔn)永久值是指在結(jié)構(gòu)上套常出現(xiàn)的作用馭值,【是正常使用極順狀態(tài)長期敷應(yīng)組合讀計(jì)時(shí)采用的作用代表值。對(duì)可變作用進(jìn)行足醪低期的逹續(xù)觀測(cè),可得到可變作用Q(D隨時(shí)間"變化的樣本函數(shù)圖(見圈10)o按超過推永久值的總持續(xù)時(shí)間逆占整個(gè)觀測(cè)期爲(wèi)的比值丹即以—逆來確定準(zhǔn)朋久值°國際:上普遍認(rèn)為,一股可取應(yīng)山名使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生令人不【適感的振動(dòng)和變形等愿些結(jié)構(gòu)使用功能不良的現(xiàn)象,就主要取決[于超限的持續(xù)時(shí)間°可■變作用的推朮久值還可按作用在足夠長觀惻期內(nèi)超過巒Q的平均超越率,即超越的次數(shù)n弓觀測(cè)期TJ的總觀測(cè)次數(shù)的比值來確定中使結(jié)構(gòu)■產(chǎn)生裂縫等這些局部損壞現(xiàn)橡,就主要涉及這種超限的頻繁程度。「…垂諒?fù)?可交雀甬陌準(zhǔn)親二不[數(shù)叫準(zhǔn)永優(yōu)值系數(shù)°各個(gè)可■變作用準(zhǔn)永優(yōu)值系數(shù)的具體取值,由各個(gè)作用調(diào)査統(tǒng)計(jì)結(jié)果并結(jié)臺(tái)工程經(jīng)驗(yàn)綜含分析后確定。I4.3.8可變作用的頻遇值是指結(jié)■構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的且量值較犬;的作用取值,是正常使用極限狀態(tài)短期數(shù)應(yīng)組含設(shè)計(jì)時(shí)采用的作[用代表值心頻遇值的確定方法弓推永久值相同七一種是按超過頻遹I^<1何雖特參時(shí)面A占唾不麗M只是M值職較小值,一殷M=0.05o另一種杲按作用在足夠長觀[測(cè)期內(nèi)超越頻遇值酸Q的慶數(shù)d與觀測(cè)期爲(wèi)的總觀測(cè)慶數(shù)比■來確定。:酸為頻遇值系數(shù),各個(gè)可變作用的魁值,由各個(gè)作用調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)■果并結(jié)含工程經(jīng)驗(yàn),綜合分析后確定心4.4作用效應(yīng)及其組合4.4.2作用效應(yīng)目前還:很難直接獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),一股只能從作用:的統(tǒng)計(jì)分祈入手,假定作用與作用數(shù)應(yīng)成線性關(guān)系,從作用的統(tǒng)計(jì):規(guī)律確定作用效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,提供給作用數(shù)應(yīng)組合和結(jié)構(gòu)可靠:性分析時(shí)使用勺對(duì)于理想的靜定結(jié)構(gòu);材料為各向同性的線彈性:體,或在極限狀態(tài)下構(gòu)件的變形影響可以忽略不計(jì)時(shí),作用與作用:效應(yīng)具有簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,兩者■的統(tǒng)計(jì)規(guī)律是一致的;對(duì)于超靜定:結(jié)構(gòu),且克材料為弾塑性體,構(gòu)件的變形影響不能忽■略時(shí),這時(shí)作:用與作用效應(yīng)不存在簡(jiǎn)單戮性關(guān)系,上述處理方法會(huì)造成一■定誤:Sc汽車荷載數(shù)應(yīng),由于它是車重或軸重、車輛間距*軸距等因素[的函數(shù),在進(jìn)行作用數(shù)應(yīng)組合時(shí),本標(biāo)推采■用了汽車荷載實(shí)測(cè)的各■種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),按常用的各種橋型和跨徑,進(jìn)行了大屋的效應(yīng)計(jì)算,:再蓋細(xì)致的統(tǒng)計(jì)分析,確寵汽車荷戟效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)特征中4.4.3結(jié)構(gòu)通常要承受多種可變作用。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析弓設(shè)計(jì):時(shí),必須考慮可能同時(shí)出現(xiàn)的多種作用的效應(yīng)組含。:在概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論中,可變作用被模型化為設(shè)計(jì)基準(zhǔn):期[0,T]內(nèi)的隨機(jī)過程,數(shù)應(yīng)組合就是把哆種莠與組合的作用隨:機(jī)過程進(jìn)行疊加,尋求其數(shù)應(yīng)和的統(tǒng)計(jì)特磯:…—狂奉親価¥著區(qū)出〒須「組鳥覆無鬲臥則::本標(biāo)準(zhǔn)選用了塔克斯特tedukstia)組合規(guī)則。該規(guī)則的基本思:臨是:作用數(shù)應(yīng)組含最大值一股出現(xiàn)在某一個(gè)主導(dǎo)作用出現(xiàn)誥計(jì)[則,當(dāng)有n個(gè)可變作用參寫組含時(shí),需輪流取其中一個(gè)為主導(dǎo)也[其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期效應(yīng)最大值寫其余N-1個(gè)取任意時(shí)點(diǎn).數(shù)應(yīng)值組臺(tái),這樣就可得到n個(gè)組含相對(duì)最大值:樂記⑷十凰酔⑷十去5心^I=SS(fc)+m^T(t)式中為第j種作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期[%T]內(nèi)的數(shù)應(yīng)最犬|值;5(匂)為此時(shí)對(duì)應(yīng)的第i種作用任意時(shí)點(diǎn)的數(shù)應(yīng)值Q當(dāng)?shù)姆植己瘮?shù)Fi〈£和maxSj(t}的分布函數(shù)F*j(x)[為已知時(shí),則可以通過分布函數(shù)計(jì)算公式,求儈N個(gè)組臺(tái)相對(duì)最大值^(j=lf2—N)的分布函數(shù)氐〈◎即氐(£=共F^(x)w共Fn(x)}氐(£=F^(x)*F^e(x)養(yǎng)輩F^<x)I:(3D>■II■A陥X韻三區(qū)〈韻*F^(x)**斶(韻[叢結(jié)構(gòu)可靠度的角度出發(fā),從中取一個(gè)起控制作用的組合(記為[氐}作為綜合作用軟應(yīng)最大值,它的分布函數(shù)%(£就是作用數(shù)[應(yīng)組含最大值的分布函數(shù)乜:恒荷載、汽車荷載和人群荷載的組合是公路橋梁最常見=主要:的組合,本標(biāo)推在編制過程中對(duì)這三種荷栽作了犬雖的觀測(cè),獲得皺福祈繞訐夷隊(duì);弄麗王雀了哥耐勞析推斷工作。分別用民、耳和壬表示恒荷嵌、汽牟荷戟和人群荷域的任【意時(shí)點(diǎn)數(shù)應(yīng)值;表示汽車荷戟、人群荷戟在設(shè)計(jì)基推期:[0.T]的效應(yīng)最大值'按塔克斯特拉組音規(guī)則有:“二耳+民=民}樂二靈+比r+比<5L)屜~民十民i十£:由于人群荷載職2nS的統(tǒng)計(jì)賽料,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的最大值等【于任意時(shí)點(diǎn)(截口}值〈見第4島衛(wèi)條說明中表9),公式(50樂中的比實(shí)際杲昆z由此可見,上列三種相對(duì)最大值組含中,樂顯|然是起控制作用的心它的分布函數(shù)%!(£就是綜合荷載數(shù)應(yīng)最[大值的分布團(tuán)數(shù)Q\4AA公路工程結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)發(fā)計(jì),按照可能出現(xiàn)的作用,將其分為兩種作用數(shù)應(yīng)組合,即基本組合和偶然組合。「…]乍甬琢血甬窪本「組鳥崑君親站乍甬芬計(jì)石藥應(yīng)占亍或旺甬應(yīng)計(jì)值效應(yīng)的組含。這種組含用于結(jié)構(gòu)的常規(guī)謾計(jì),是所有公路工捏緒構(gòu)都應(yīng)該君慮的心:作用效應(yīng)的偶藝組含是指永久作用標(biāo)準(zhǔn)值、可變作用代表值【和一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值的敷應(yīng)組合。視具體情況有時(shí)也不考慮可【變作用數(shù)應(yīng)養(yǎng)與組含心作用數(shù)應(yīng)偶然組含用于結(jié)■構(gòu)的特殊情況下h勺說計(jì),所以不是所有公路工程結(jié)構(gòu)都要采用的。一些結(jié)構(gòu)可只1采取構(gòu)造或其他預(yù)防措施;當(dāng)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)榕既蛔饔贸霈F(xiàn):的槪率極小,結(jié)梅可竈度也可大為隆低心:4.4.5本條規(guī)定是針對(duì)公路橋梁提出的?按腿分魂橋梁現(xiàn)行規(guī)[范的規(guī)定,作用效應(yīng)組合有衛(wèi)主要組合15與瘁附加組含丹之分,兩看的]設(shè)計(jì)要求不同,實(shí)質(zhì)上可靠度水平是有差異的。作為持罠狀況承'Mt祓甌祀祺疫丫裱箱標(biāo);樂葆屣請(qǐng)3.3.3^ft[規(guī)寶值是對(duì)現(xiàn)行規(guī)范衛(wèi)主要俎含”的衛(wèi)校到的;而對(duì)衛(wèi)附加組[含対的可靠性分析表明,它的可靠指標(biāo)比“主要組含知時(shí)約詆一個(gè)數(shù)【量級(jí)莖CL氏為了維持公路橋梁怏期沿用的這項(xiàng)復(fù)計(jì)規(guī)定,尤其【不希望材料設(shè)計(jì)指標(biāo)總體水平的提高,在本標(biāo)準(zhǔn)明定目標(biāo)可靠指[標(biāo)的前提下,采取調(diào)盤可變作用分項(xiàng)系數(shù)和效應(yīng)組合系數(shù)的辦法,以適應(yīng)噩附加組合15與^主要組舍如在可靠度上的差異。:另一方面,從概率意義上說,當(dāng)有■多個(gè)可變作用養(yǎng)與組合時(shí),1隨著參號(hào)俎含的不同作用數(shù)量,其效應(yīng)組音系數(shù)也是不同的Q有[關(guān)這方面的詳細(xì)情況可參見第7.L2條說明中:4.4.6在公路工程結(jié)構(gòu)中,對(duì)于需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)負(fù)計(jì)【的結(jié)構(gòu),除了考慮作用的短期效應(yīng)組合夕卜,還需考慮作用的長期效【應(yīng)組合。例如公路橋梁的混凝土結(jié)構(gòu),由于受混凝土收編變等【長期作用數(shù)應(yīng)的影響,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗裂度、裂縫寬度或變形等都將[發(fā)生變化心作用的長期效應(yīng)有可能使結(jié)構(gòu)失數(shù)七'從概率意義上講,在可變作用隨機(jī)過程中較短持續(xù)時(shí)間出現(xiàn):的,有■較大的量值;較長持續(xù)時(shí)間出現(xiàn)的,其量值必然較小勺所以在進(jìn)行作用短期效應(yīng)組含和栓期效應(yīng)組合時(shí)'可變作用代表值的[職值是不同的。前者職為頻遇值;后肴取為準(zhǔn)永久值勺這是《統(tǒng)一■[標(biāo)準(zhǔn)}給予的正常使用極隔狀態(tài)設(shè)計(jì)的新概念。「…辦臨祈聞孤行規(guī)帝酉由將正背強(qiáng)甬極頤派丟彼石;瓦惟甬隔【短期效應(yīng)組含為主,組合中的可變作用一律取最大值,新規(guī)范應(yīng)按《統(tǒng)一標(biāo)推》規(guī)定的匣則,對(duì)正常使用極限狀態(tài)建計(jì)提出新的要求°5材料與巖土的性能和結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)5.1材料與巖土的性能II5.L2本條提出了材料性能統(tǒng)計(jì)分析的要求,現(xiàn)就公路橋梁和路:面結(jié)構(gòu)■的情況分述如下::1公路橋梁結(jié)構(gòu)方面心著重調(diào)查統(tǒng)計(jì)了混凝土和鋼筋的強(qiáng):度指標(biāo)°有關(guān)潟擬土方面,在全國范圍內(nèi)幾乎所有省=市'自疳區(qū):的重點(diǎn).橋梁工地和預(yù)制廠〈場(chǎng))進(jìn)行了調(diào)查,同時(shí)收集了已建橋梁【存檔試驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)整理剔除異常值,取得了各級(jí)強(qiáng)度可用的數(shù)據(jù)3萬多組心標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸均為gO^XZOftrmXaj&mh有關(guān)鋼筋方面,從各個(gè)鋼廠、橋梁工地試驗(yàn)室=大學(xué)和研究單位的試驗(yàn)報(bào)告:中收集了各個(gè)品種的鋼筋強(qiáng)度數(shù)據(jù)共29萬劣個(gè),其中非預(yù)應(yīng)力鋼筋近14萬個(gè),預(yù)應(yīng)力鋼筋15飛萬多個(gè)。這些全國調(diào)查資料構(gòu)成:材料性能統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)。經(jīng)參數(shù)怙計(jì)和概率分布的假設(shè)檢驗(yàn),:表明混凝土和鋼筋的試件強(qiáng)度均不柜絕正態(tài)分布勺其統(tǒng)計(jì)參數(shù)分別列于表1S和表13fl表18混凝土立方體試件強(qiáng)產(chǎn)統(tǒng)計(jì)參數(shù)混褪土曹度??玻ㄥ袟蔛Othra立庁試件)隔115帶20*30*40*試件組數(shù)IL15SD90B7耐剛2009均憤30.4927.0033S737.S4B.7656.50標(biāo)淮蓬暢隔)5.425.785.42E.sa5.955.32變異察散%0.2G450.2LHO.1GC0.14S40.122L0.0042表19普通鋼筋試件強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)參數(shù)鋼筋圾別樣本容重n址訃參數(shù)平均値變訂數(shù)4I皺鋼筋282.2932.88O.UCEU繳鋼瞬53KG388.2S26,閒0.UE5in飯鋼瞬3BBB434.9126.?ISO63R.4448.46D■儷:2水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)方面灼水泥混凝土路面的可靠度分:析采用了疲勞概率模型,以路面疲勞壽命表示結(jié)構(gòu)的綜合抗力。[彭響混凝土躍面疲勞壽命的因素很疹,就材料性能而言,目前僅考■慮了混凝土彎拎強(qiáng)度和弾性樓量叫基層頂面綜含回彈模量的不定■性“至于計(jì)算植式的不定性以及用標(biāo)準(zhǔn)試件測(cè)試的材料性能弓路:面結(jié)構(gòu)實(shí)際:材料性能的差異等,均在緒構(gòu)可龍度驗(yàn)證中加以綜含考慮Q:在廣束、斷江、安徽、河北*黑龍江等省的多個(gè)地、市選擇了QDCkm以上15D多個(gè)有代表性的新建和早建混凝土路段,通過實(shí)地測(cè)試采集了丈量數(shù)據(jù)或采集的方法和數(shù)量見表缺表20樹粕性能采宦方法和數(shù)量?目采吳方怯測(cè)點(diǎn)散混強(qiáng)土強(qiáng)度新建折淮小梁試件測(cè)張法9Z4K1組鉆馬測(cè)劈裂賤度1S302早建鉆芯測(cè)熨裂賤度4S550混嚴(yán)土彈性橫雖新建標(biāo)醴小梟試伴測(cè)笛枚欖量9血組呈頂弊含回怛樓復(fù)靳建306740油覆用K-S法進(jìn)行概率分布的假徴撿驗(yàn),結(jié)果上述材料性能均不拒絶正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析表明,各項(xiàng)林料性能的變異范圉較大,有[體劃分為三個(gè)區(qū)間,分別代表低、中.高三級(jí)變異水平心具體范圍見表21o表21材料性能變異水平井級(jí)孌異水平脊拉強(qiáng)度乩禪性模量血W基頂回強(qiáng)樓量fe(%)5~1015^25中11-1526-35lfi~3D36-55各級(jí)公路有其不同的目標(biāo)可靠指標(biāo),材料性能的變異水平也【不同°表22列出了供設(shè)計(jì)采用的各級(jí)公跑變異水平等級(jí)°恙22各刼公路采用的變異水平尊級(jí)高連公略一0畑二毗卷變異水平專級(jí)低牴?中中3浙青路面結(jié)構(gòu)■方面。浙青跑面的材料性能著重于土基回[彈模量、斃面魴構(gòu)層的回彈模量和強(qiáng)度以及斃而的回彈彎沉的試;驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析。路面結(jié)構(gòu)層主要是半剛性底基層、半剛性基層和瀝:青面層,材料模量分抗壓回弾模量和劈裂回彈模量,各層材料均有[標(biāo)準(zhǔn)試件和現(xiàn)場(chǎng)試件兩種弋回弾彎沉有:施工過程觀測(cè),包括路:基、底基層r甚層和竣工時(shí)的面層;跟蹤觀測(cè),包括長期觀測(cè)路段和“七五*"攻關(guān)試駿路百I材料性能的變異性分析是在職得大量觀測(cè)和試驗(yàn)鬣料的基礎(chǔ)[上進(jìn)行的。這些赍料來a于京石.濟(jì)青、廣深柚犬等高速公路;三:銅(三原至銅川)一級(jí)公路;滬寧(上御至南京)二級(jí)公讎等的各個(gè):觀測(cè)試驗(yàn)段,其中土基回彈模量430個(gè),結(jié)構(gòu)層抗壓■回弾模量2583[個(gè);劈裂回彈模量1614個(gè);抗壓■強(qiáng)度試件21囚個(gè);劈裂強(qiáng)度試件2152個(gè),施工過程彎沉測(cè)點(diǎn).158)0窯個(gè),跟蹤觀測(cè)彎沉點(diǎn)40B00多運(yùn)用參數(shù)估計(jì)和概率分布假設(shè)檢能啟慮各種材料變異范圍較■大,按保證率為90%的上限值=中值和下限值作為高、中=低的]不同變異水平,經(jīng)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整職整以后,將各種材料性能的變異系數(shù)連同概率分布類型列于表23oIak各種材料性能的變異孫數(shù)及槪率井布類型玖目變異系敢(%)擾率2布類型髙中牴土基模量36-4515-24對(duì)貳正態(tài)分布折圧模量底基層38-472B-371B-28對(duì)做正蠱分弔基層43-5432~4221-31面層.29-401B-2B7~17臂裂摸量底基區(qū)32-372S~a17-22對(duì)救正蠱分崙越層47-55a~?23-30面層.41-E736-4020-25撫圧尊度底基區(qū)28-371B-Z7U0-1S正態(tài)分布越層33~塑M~3214-23面層.15-2313-177~12劈裂軽度底基區(qū)a~44ffi~3814-24正態(tài)甘布荃層33~303B-3Ea~25面層30-40W~?B~1B52-6020-28正態(tài)分布和對(duì)數(shù)正蠱分布54,3材料性能是用標(biāo)準(zhǔn)試件和標(biāo)進(jìn)試驗(yàn)方法確定的,怛這是試件材料性能。對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的材料性能,因?yàn)槭懿牧掀焚|(zhì)、制作工藝、受荷情況、壞境條件等因素的影響而引起變異,所以除考慮【試件材料性能的不宗性以外,還:要考慮構(gòu)件實(shí)際材料■性能與標(biāo)準(zhǔn)[試件材料性能的差異。具體地說,結(jié)構(gòu)構(gòu)件中材料性能的不定性,[包括標(biāo)推試件材料性能不定性和試件材料性能換算為構(gòu)件材料性[能的不定性中結(jié)■構(gòu)構(gòu)件中材料性能的不定性可用隨機(jī)變量以來表迖:11111a"九m工(32)式中4—結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的材料性能值;1114一規(guī)范規(guī)定的試件材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值;111i—試件材料性能值P:令2三f幾Ol=£/4<53)pi]£lf=Qj*£)i〈50式中—反映結(jié)構(gòu)構(gòu)件中材料■性能與試件材料性能差異(即111111換算系數(shù))的隨機(jī)變量;—反映試件材料性能不定性的隨機(jī)變量。刑用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中的誤差傳遞公式可求得A的統(tǒng)計(jì)蔘數(shù):平均值=(55)變異系數(shù)賂+國(S)式中冷、陸“甩——?jiǎng)e為試件材料性能匸的平均值和隨機(jī)變量碼、2的平均值;:備牯一別為試件材料性能丄的變異系數(shù)和隨機(jī)變雖(4的變異系數(shù)中;對(duì)于混凝土強(qiáng)度,設(shè)計(jì)采用的是棱桂體試件軸壓強(qiáng)度站對(duì)比:試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明,它與邊長aOCknn立方體試件抗壓強(qiáng)度址之間平陀三0?昭a(bǔ)o如果立方體試件為IStaniXlSkiinXlSCtim則At=0i8X0i95Pbh)=0j76Mtia:隨機(jī)變量耳平均值P?=0.88o按公式(55}可得結(jié)枸構(gòu)件:中醍凝土強(qiáng)度的平均值Pn:ftif=4=0.88XO-SMiao/4}或⑸)A*inf=0?88X0.76旳劇67ftisn/i式申用測(cè)在5.1.2條說明表18申已給出,按址式(57)即可求得冷。:隨機(jī)變量陽的變異系數(shù)S^=0.1o假定混凝土棱柱體強(qiáng)度]變異性與立方體強(qiáng)度的變異性相同,即^=0^=6^,5111冷值在5,1,2條說明表1S中也已給出,按公式〈56}可算出治勺:鋼筋的旳和論如下:I級(jí)鋼筋1^=0,?^=0.033;II緩鋼筋冷>丸?95石三0.022;IH級(jí)鋼筋^=0,95站二0.022?!鲣摻畹臍夂蛺u已列于5.1.2條說明表15七已師匍筋的牝、甩'焉g按公式(55)和公式(56}計(jì)算,可得鋼筋強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)參數(shù)畑和:現(xiàn)將結(jié)構(gòu)構(gòu)件中混凝土和鋼筋強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算結(jié)■果列于表24oI表卑構(gòu)件中混癡土和鋼筋強(qiáng)厘4的統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)料種類対料品種蠱受力狀世Wff站魁漲土■12051.S740.2S28(201.71B20.2963OE1.3G80.1QQB1.50020.17731.4M00.157B1.S770.13741.0B2L0.12UU皺鋼隔1.0B4So.mm甌鋼瞬1.S730.06455.1.4材料性能標(biāo)準(zhǔn)值是極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中所含主要設(shè)計(jì)[參數(shù)之一,它由經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)得到的材料性能概率分布的某一分位[值確定。公路橋梁材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值取其槪率分布的CL05分位:-fie:公路橋梁現(xiàn)行規(guī)范中恨凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值在以下條件下確定:混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件采用20Q?mX20(kmiX20Qmm的立方體;標(biāo)推I值的煤證率取為85%。為了與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)慄持一致,新規(guī)范中的[混録土強(qiáng)度標(biāo)推值應(yīng)實(shí)行新的確定方案,即混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件由原.[邊長20Chm的立方體改為邊股15Chm的立方體,混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值療則由原煤證率85圈改為煤證率95軋這表明在同一[批混凝土中,新規(guī)范的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值比現(xiàn)行規(guī)范的低,也就是說,新規(guī)范對(duì)混凝土質(zhì)呈的要求提高了。II5.2結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)Ii5.2.1結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)是極限狀態(tài)方程中的一個(gè)基本變量,是影■響結(jié)構(gòu)抗力的主要因索之一■,所以需要研究它的不定性燈也就是[以調(diào)查實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用參數(shù)估計(jì)和概率分布假設(shè)撿驗(yàn),尋求[其統(tǒng)計(jì)特征。各類公跑工程結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的不定性分析各有粹:點(diǎn),掘分別作如下說明勺:1公路橋梁緒構(gòu)幾何參數(shù)的不定性可用隨機(jī)變量Q來表:Ji:TOC\o"1-5"\h\z必二彳牲(58}平均值Pn=斤伍(?)變異系數(shù)沐=&(80}式中a―構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際幾何參數(shù)值;■址一構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)標(biāo)推值,即設(shè)計(jì)幾何參數(shù)值;■:斤和乩二分別另結(jié)南南件幾何參數(shù)的平再福和丟異iio:在全國六大片區(qū)的10多個(gè)省.市、自洽區(qū)的橋梁工地和預(yù)制【廠(場(chǎng)},在進(jìn)行恒載調(diào)查的同時(shí),實(shí)測(cè)了構(gòu)■件的尺寸勺取得了T形i染1爭(zhēng)兀板VtW&勺高廢;冊(cè)竟【賣貳賣席麗Sloo毛不皺[據(jù)勺截面有效高度專門進(jìn)行測(cè)量,獲得了鋼筋混凝土梁、楓和預(yù)應(yīng)[力混廉土梁、板近500個(gè)數(shù)據(jù)巾按不同片區(qū)、不同截面形式進(jìn)行整【理和分析,再經(jīng)組合分析,可認(rèn)為幾何參數(shù)不拒絕正態(tài)分布°用公式〈59〉和公式(60》計(jì)算的統(tǒng)計(jì)參數(shù)列于表25o
表25鋼筋混凝土構(gòu)件幾何參數(shù)久的統(tǒng)計(jì)藪數(shù)?目%糜、扳科面高度1.00610.CE5E糜、板截面寬度1.0(030.0001黑毋蟲扳耳度1.0320o.inw槃、板襪面有敵高度1.M24O.CBS混羅土圓柱載面半栓1.0MD0.0070鋼髓褲麗面積1.0MDO.OS5D空亡撤圓孔孔盤0.97fB0.(629混褪土保護(hù)層厚度1.011B0.CH96鉆孑L樁的設(shè)計(jì)直徑按規(guī)范規(guī)定采用成孑L直徑}并且要求成孔直徑大于鉆頭直徑:旋轉(zhuǎn)鉆30-5Qnm;沖擊鉆50~:LQQnixi;沖抓鉆100~20(1皿但為了運(yùn)到經(jīng)濟(jì)效果:,實(shí)際施工時(shí)采用的鉆頭直;徑往往比踐計(jì)直役小上述尺寸,造成成孔直謖接近于及計(jì)樁徑。本i伙研究對(duì)Rg橋梁的335根樁(樁徑止2?乙2m}進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),[其擴(kuò)孔率(咸孔直爸與諛計(jì)直徑之比)的平均值為1.030-1.130,變異系數(shù)為0.025-0.110,概率分布類型均為極值I型分布,95為保證率的擴(kuò)孔率為0.995-1.053,平均為1.009c這說明鉆孔:樁的成孔直徑幾等于役計(jì)直徑,在進(jìn)行樁的承載力(抗力}分析時(shí),:樁的周檜變異性可以忽略不計(jì);調(diào)查中同時(shí)發(fā)現(xiàn),凡實(shí)行監(jiān)理施工:的橋梁女樁長均能得到尿證女樁長差多數(shù)在0~100nni范圍內(nèi)變:^J;<fA+來樁祺的鉆孔樁而肓;真變異性甚不;祖司慮■略■不訐。:2水泥混凝土漲面幾何參數(shù)的不定性主要指面板厚度的變|異性中幾何參數(shù)的調(diào)査實(shí)測(cè)弓材料■性能同時(shí)進(jìn)行,數(shù)據(jù)的采集方h去和數(shù)量見表26o表26面板厚度采重方法和數(shù)呈統(tǒng)計(jì)的變異范圍寫材料性能一枠也分為低、中、高三級(jí)水平,[詳見表27。各緩公路適用的面板厚度變異水平等級(jí)同第5.1.2^說明表絡(luò)恚27面板障度的變異霍數(shù)甕旱水平中鬲變異黍敎砥(鳴)2~45~67-B概率分布假謨撿驗(yàn)表明打K泥混凝土面板厚度同時(shí)服從正態(tài)[分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布Q■3瀝青礎(chǔ)面幾何參數(shù)的不定性主要是結(jié)構(gòu)層的底基層厚度*[基層厚度和面層厚度的變異性貞跑搖頂面的平整度對(duì)底搖層厚度[的變異性有很大影響,并進(jìn)一步影響基層和面層厚度的變異性°[有■一個(gè)較好平雜度的路基,底基層厚度的變異性就小,用攤輔機(jī)輔【筑的基層平整度較好,叢而瀝青面層厚度的變異性就小勺由于實(shí)[際結(jié)構(gòu)層厚度的標(biāo)準(zhǔn)差不犬,囲此其變異系數(shù)隨結(jié)構(gòu)層厚度的增加而減小$:實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)同時(shí)表明,瀝青面層厚度的變異性不怛弓攤輔厚度[有關(guān),而且與其下基層的攤輔方式有關(guān)。當(dāng)基層用攤輔機(jī)攤輔時(shí),[面層厚度的變異系數(shù)較水,而當(dāng)基層用推土機(jī)或平地機(jī)攤鋪時(shí),瀝|青面層厚度的變異系數(shù)較犬°考慮以上兩種因素,浙青面層的變:扇止匾三個(gè)不同屋便(50-80hm90-15Chm和160-20Chm\S:種基層攤鋪方式分別加以分析。:結(jié)構(gòu)■層共有■樣本數(shù)7824個(gè),其中底甚層厚度2127個(gè),搖層厚度:L478個(gè),面層厚4219(平地機(jī)攤輔2804個(gè),攤輔機(jī)攤輔1Q5:個(gè)},按90%的保證率希慮,將變異系數(shù)以高、中、低三個(gè)變異水平列于表槪率分布類型也列入該表中心表2&結(jié)構(gòu)層障度亜異眾數(shù)廉欖率幷布婁型項(xiàng)艮變異垂數(shù)(鳴)概率分布契型中牴底基辰盡度(jnn)n~i47-104~6正態(tài)分布和對(duì)敢正壽分布趙區(qū)厚度(nm)10-127~B4—6正態(tài)分布和對(duì)敢正杰分布00雇盡度平地執(zhí)50-0019-2314-1B1D-13正態(tài)分席90—1H)U~137~lfi160-00Ain6~B4~550-80lfi-30H~155~1E90-15011-138-104-7160-3007~B4~62~36結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn);6,0,1結(jié)構(gòu)分析一■股用計(jì)算的方法來完成,特別重大或構(gòu)造特殊;的結(jié)構(gòu),必要時(shí)也配以局部或整體的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。結(jié)構(gòu)分析的目的:在于確定緒構(gòu)在作用彫響下的反應(yīng)(即作用數(shù)應(yīng)}和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗:力心當(dāng)作用數(shù)應(yīng)是構(gòu)件的內(nèi)力如軸向力、彎拒、翦力、扭矩等時(shí),弓:計(jì)算的構(gòu)件抗力相比較,以驗(yàn)證緒構(gòu)是否安全可靠昨當(dāng)作用數(shù)應(yīng):星構(gòu)件的變形'製縫等時(shí),則與規(guī)定的限值相比較,以驗(yàn)證結(jié)構(gòu)星:否符含適用性和耐久性的要求。:6.0.2結(jié)構(gòu)分析所采用的計(jì)算模式和基本假定應(yīng)盡可能地符含[結(jié)構(gòu)實(shí)際情況和條件。選擇計(jì)算模型有以下三種情況:如梁、柱.[按等構(gòu)件,它們的一維比其■他二維大得多,可按一維結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;如雙向板、殼體、棵梁等,結(jié)構(gòu)的一維比其他二維均小得多,則:可采用二維結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型進(jìn)行分析;如結(jié)構(gòu)沒有■任何一維顯著地大或顯善地小,就得選用三維的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型來分析。6.03對(duì)于公路橋梁結(jié)構(gòu)]無論是承載能力極限狀態(tài)徴計(jì)還是正:常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)受力分析目前一股還;是采用線性理論,:假定緒構(gòu)完全處于弾性階段,不考慮結(jié)構(gòu)和材料的非線性變形°怛是,對(duì)于特大跨徑的橋梁或在極限狀態(tài)條件下結(jié)構(gòu)的變形彫響I不能植忽略時(shí),就應(yīng)采用非線性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。塑性理論可:適用于承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)戈這種狀態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)件已處于破壞階:段,有條件考慮材料塑性的極限平衡作結(jié)構(gòu)分析中粘彈性理論通常用于路面結(jié)構(gòu)分析“氐65在結(jié)■構(gòu)可靠度分析和極釀狀態(tài)設(shè)計(jì)中,計(jì)算模式不定性包;括作用數(shù)應(yīng)計(jì)算模式不宗性和結(jié)構(gòu)抗力計(jì)算模式不圭性乜發(fā)生在:結(jié)構(gòu)內(nèi)的作用數(shù)應(yīng)涉及到結(jié)構(gòu)形式、作用位置、結(jié)構(gòu)變形性質(zhì)詔專溜親統(tǒng)務(wù)備兎我暫;駅響面家板更復(fù)乘;無亙百箭鬲彼丈測(cè)-試表來[和條件,難以彖得精確的效應(yīng)數(shù)據(jù),所以在結(jié)構(gòu)可靠度研究中,一股[對(duì)作用飆應(yīng)作了一些近似處理,對(duì)作用數(shù)應(yīng)計(jì)算模式不定性不作探入【探求中本條所談的計(jì)算模式不定性主要是對(duì)結(jié)構(gòu)抗力而言的中:考慮疲勞影響的結(jié)■構(gòu),其抗力實(shí)質(zhì)上弓作用也有■很大關(guān)系七詢」如路面緒構(gòu)的抗力以蠱面疲勞壽命表示的,抗力的計(jì)算模式不[定性在結(jié)構(gòu)可靠度驗(yàn)證中綜含加以考慮,不單獨(dú)進(jìn)行分析。:公路橋梁的抗力著重于硏究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其抗力計(jì)算模[式不定性用隨機(jī)變量Q來表迖:熱二F?/疋(61)[式中B?——構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際抗力值,取試驗(yàn)值;:Ef_規(guī)范公式計(jì)算的抗力值,計(jì)算時(shí)采用材料性能和:幾何尺寸的實(shí)測(cè)值,以排除它們的變異性對(duì)分祈必的彫響中:為了取得抗力計(jì)算模式不定性的分析姿斜,收集了各種受力構(gòu)件章戟力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)1200多個(gè),同時(shí)進(jìn)行了各50根圓截面鋼[筋混凝土偏壓構(gòu)件和鋼筋幄凝土梁斜截面抗剪承載力的試驗(yàn)中通【過對(duì)D的統(tǒng)計(jì)分析黒得了Q的統(tǒng)計(jì)螯數(shù)屆果列于表甌|表29鋼筋混凝土構(gòu)件計(jì)算模式的統(tǒng)計(jì)婁數(shù)旻力狀揭ftp軸世受壓個(gè)U)l.nusO.OGDS納,匚'哽拉1.00000.MD0正戟面受咎l.ffiffio.m面1.486L0.2S82T形罹麗2.0152O.Offil偏心豊壓(短柱)大偏'b1.0GSDO.OffiO小偏心l.oTtn血畫圓形祓而0.M800.U2D橋梁緒構(gòu)■抗力計(jì)算模式不定性養(yǎng)數(shù)作為極限狀態(tài)方程中一個(gè)【基本變量,最后融入結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)的分析,在極限狀態(tài)徴計(jì)中轉(zhuǎn)化為抗力分項(xiàng)系數(shù)幻7極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法7.1一般規(guī)定II7.L1以可竈性理論為基礎(chǔ)的極限戕態(tài)說計(jì)一股可有兩種表達(dá)1模式勺一種是采用帶有分項(xiàng)系數(shù)的極順狀態(tài)發(fā)計(jì)表達(dá)式,式中的設(shè)計(jì)慕本變量通過概率分析取其比表值,而以分項(xiàng)系數(shù)來反映它:們的變異性心另一種是直接利用可靠度計(jì)算的搖本公式,給出目:標(biāo)可皐指標(biāo)和復(fù)計(jì)基本變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)或其■他綜含謖計(jì)參數(shù),而這些楷標(biāo)和參數(shù)也是用概率方怯分析或計(jì)算得到的。這兩種復(fù)計(jì):模式具有相同的本質(zhì),只是按照結(jié)構(gòu)各自的徴計(jì)要求和習(xí)慣而采[用不同的表達(dá)模式。'極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表迖式與前面提及的極限狀態(tài)方程有不同的含:義。前者供謖計(jì)計(jì)算應(yīng)用,式中的設(shè)計(jì)參數(shù)都是統(tǒng)計(jì)分析值,是定[值。而后者所包含的設(shè)計(jì)基本變量都是隨機(jī)變量,具有一宗的統(tǒng):計(jì)特性。目前的結(jié)構(gòu)槪率極限狀態(tài)唆計(jì)方法均不弓1用極限狀態(tài)方:程,避免徴計(jì)時(shí)進(jìn)行基本變量復(fù)雜的概率運(yùn)算勺:7.L2公器工程結(jié)■構(gòu)的祇戟能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)一股以分項(xiàng)系數(shù)【表達(dá)式進(jìn)行女跑面結(jié)構(gòu)的誼計(jì)表達(dá)式則以一個(gè)綜臺(tái)系數(shù)表達(dá),這個(gè)[柔皺稱弓“無矗屋左頂紊蜒或簞:能函數(shù)中基本變量的統(tǒng)計(jì)特征及規(guī)定的目標(biāo)可斃指標(biāo),經(jīng)計(jì)算優(yōu)■確定的。[1仆路橋梁結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中的分項(xiàng)系數(shù)有:作用[分項(xiàng)系數(shù)、作用數(shù)應(yīng)組臺(tái)系數(shù)和緒構(gòu)抗力系數(shù)心在它怕的優(yōu)化過1程中需應(yīng)用各搖本變量的概率分布類型和統(tǒng)計(jì)參數(shù)、目標(biāo)可靠指[標(biāo)及可龕度諛計(jì)方注中其中作用概率分布類SL統(tǒng)計(jì)參數(shù)和目標(biāo)可靠指標(biāo):已分別于第£3亡條和第3-缶4條作了說明。這里還需I;方怯,無后才能分述各分項(xiàng)系數(shù)的確定原則和方怯。D結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)特征。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力統(tǒng)計(jì)分析:時(shí),由于難以直接獲得同一條件下真實(shí)構(gòu)件抗力實(shí)測(cè)值組成的樣:本,一股先對(duì)影響抗力的主要囲素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分扌兄而后通過抗力身[各主要因素的函數(shù)關(guān)系,運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的誤差傳遞公式,從各種因秦的統(tǒng)計(jì)參數(shù)推求出抗力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)口而構(gòu)件抗力的概率分布類型,可根據(jù)各主要因素的概率分布類型用數(shù)學(xué)分祈方法或經(jīng)驗(yàn)判斷方法來確定弋作為一股表達(dá)式,上述誤差傳遞公式作如下描述::及隨機(jī)自變量焉一?相互獨(dú)立,且已知它們的統(tǒng)計(jì)參數(shù),當(dāng)隨機(jī)變量2二g(冷禺—,焉)時(shí),則有Z的平均值片色或也,%,……性}(62)【Z的標(biāo)準(zhǔn)差4[(衆(zhòng)忌3(讒涇薊…+(衆(zhòng)忌<4殖(63)Z的變異系數(shù)比二如九(54)式中,下標(biāo)m表示偏導(dǎo)數(shù)中的25(1=1,2,……2以各自的平均值賦值。:影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的囲素很多,怛通常君■慮的主要有以下三個(gè):材料性能的不定性(見第5.1.2<和第5丄3條說明};結(jié)構(gòu)幾:何參數(shù)的不定性■(見第5挖4衆(zhòng)說明)和計(jì)算模式的不定性(見第[6.0.5條說明)中由幾種材料構(gòu)成并共同受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其抗力;采用隨機(jī)變量R以下列形式表達(dá):R二£VE二£^趙£?地〉1二:UZ??????<65>「盒甘…反二審耳負(fù)2點(diǎn)扁壇ft甬訊另?Rp匚應(yīng)孑;■R(T為抗力函數(shù);:屯構(gòu)構(gòu)件中第i種材料的材料性能;J-——————————————————————————————————————————————————————————-\蹟——與第i種材料相應(yīng)的幾何參數(shù)。:將第5.1.3條說明公式(52)和第5.2.1條說明公式(58)的關(guān)系代入仝式(05},則得:R=Q3-R[(Q1-U*([41*^)](i=ls2J……3n)(05)式中Ofp^一構(gòu)■構(gòu)■件申第i種材料的材料■性能隨機(jī)變量及其試件■材斜性能標(biāo)準(zhǔn)值;——號(hào)緒構(gòu)構(gòu)件■中第i種材料相應(yīng)的幾何參頻隨機(jī)變量及其標(biāo)準(zhǔn)值乜由公式(65〉可知,Rp是隨機(jī)變量fcnai(i=lJ2)-陰數(shù),運(yùn)用公式〈62}~公式(60可求得尺的統(tǒng)計(jì)參數(shù):…,n)的(67)平均值1臨一R(出出“(i-lj?,ii)n.臨“習(xí)(叭怡&滬逸H(88)變異系數(shù)賂=臨!恤(?)式中表示函數(shù)RC}中有關(guān)的隨機(jī)變量^.^(1=1,2……,n)e在取得■計(jì)算模式Q的統(tǒng)計(jì)參數(shù)以后,抗力R的統(tǒng)計(jì)參數(shù)即;可求得:咤三晾%*丹価)ITOC\o"1-5"\h\z%+瞌(71)式中,珠為按規(guī)范規(guī)定的材料性能和幾何螯數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值用抗力計(jì)算1公式求得的構(gòu)■件抗力值。乩表達(dá)為Rt=R(if^>(1=1,2……,n)(72)當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件僅由單一材斡制成或參種材料組成僅單一材料受力時(shí),公式(囲)可寫成E=CV(Qr4)*(f4*flk)=IV2(13)而4*按隨機(jī)變量陰數(shù)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的運(yùn)算法則,可求得R的統(tǒng)計(jì)參數(shù):庇三ftt佩三%*屜*%〈74〉弧二殮+螢+址(75)根據(jù)第5.L3條說明表肚第5.2.1^說明表25和第6.0.5條說明表29所列的Ugg的統(tǒng)計(jì)參數(shù),代入公式(70X(ZL):或公式(74).(75)計(jì)算,即能求得各種受力構(gòu)■件在不同參數(shù)情況下:的統(tǒng)計(jì)參數(shù)時(shí)帚經(jīng)綜含分析比較后列于表30o表90鋼筋混隘土構(gòu)件抗力R的統(tǒng)計(jì)蔘數(shù)哽力狀態(tài)納“力(謖U)1.37430.354£1.062L0.3322正橇而燮客1.23630.1414斛載而旻西1.S7170.2888T形據(jù)麗2.1^80.2Z30犬恫壯受圧(短柱)1.3M20.1447小傭貯燮圧(頓柱)1.4362O.3E17由公式<ffi).(73)可知,結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力R是由多個(gè)影響程度相近的隨機(jī)變雖相乘而得,其概率分布一股是偏態(tài)的勺由概率論知,若隨機(jī)變雖之積為……忑則lnY=lnX+lnX+:……+hX?當(dāng)d充分大時(shí),hYK分布近似為正態(tài)分布,而Y的:分布近似于對(duì)數(shù)正態(tài)分布中因此,在實(shí)際工程中,無論材料性能、幾何參數(shù)、計(jì)算模式是什么分布,一股可假定抗力R為對(duì)數(shù)正態(tài):分布。■刃緒構(gòu)可龕度茂計(jì)方袪七這里所說的結(jié)構(gòu)■可靠度設(shè)計(jì),也就:是對(duì)《統(tǒng)一標(biāo)推》第3.3.2^規(guī)定的可靠指標(biāo)計(jì)算公式進(jìn)行逆運(yùn):算勺即預(yù)先結(jié)出目標(biāo)可龕指標(biāo)及各基本變量的統(tǒng)計(jì)特征朋后通過可峯度計(jì)算公式反求結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力,進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì)°「…畫創(chuàng);更臉新解看二毆芳ar-^-岳匚o;bw_:目標(biāo)可篦楷標(biāo)p及恒載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)也和禹廬活戟效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參【數(shù)忸和區(qū)、抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)疏,且均為正態(tài)隨機(jī)變雖,則根據(jù)第&E2條說明公式(26}可得:I隔-屜-心一R(隔刼尸+(騷備尸+(檢備尸=0(76}由公式〈76)可■解得構(gòu)件抗力平溝慣陶,再按以下關(guān)系式求得;構(gòu)件抗力標(biāo)準(zhǔn)值瑋:Kit-陶/?st上式中負(fù)在本條說明表30中已給岀。得到代以后就可迸:行截面謖計(jì)中:以上假定線性極限狀態(tài)方程中所有基本變量均是正態(tài)變量,:運(yùn)算起來比較簡(jiǎn)單。對(duì)于非正態(tài)基本變量&或極限狀態(tài)方程為非線性的情況,就需要由第3.3.2*說明中公式(23).(24).(25}、(27X(28)聯(lián)立求解某一變量的平均值陸&而此時(shí)踰1還:是【一個(gè)待求值,只假定X*還不能迭代計(jì)算臨門陽1,需采用雙重娃[代法才能求出臨值,計(jì)算相當(dāng)復(fù)染勺黙而在實(shí)際工程中在結(jié)出■目標(biāo)可竈指標(biāo)卩以后,需要求解的是構(gòu)件抗力R的平均值耳,而:R-■股是服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布的,在極限狀態(tài)方程為線性的情況下,可應(yīng)用第3.3.2條說明的公式(29).(30)把對(duì)數(shù)正態(tài)分布的R當(dāng)Pff=R*(1-lnR*+ln—^->(77)1+聶險(xiǎn)二EC試L+彈}(7B):由公式(78}知,詠只與長有關(guān),而邑是已給出的。所以假定ET后即可求得等項(xiàng),最后解出Pro可靠度設(shè)計(jì)方法的具體計(jì)算框圖見圖口中3}荷戟系數(shù)和抗力系救。按照第3.3.2^說明中公式(25),在驗(yàn)算點(diǎn)_T處極限狀態(tài)方程可寫為:St+^=R*(79)■式中,覆、囲、疋分別為恒載效應(yīng).活戟數(shù)應(yīng)和枸件抗力的設(shè)計(jì)[驗(yàn)算點(diǎn)坐標(biāo)。麗以標(biāo)準(zhǔn)值和分項(xiàng)系數(shù)表示的愎計(jì)表達(dá)式可寫為在甩+溝*二陽了R(?)【式中,分別為按規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的恒載效應(yīng)、:活載效應(yīng)和構(gòu)件抗力,治%6分別為恒竣系數(shù)、活載系數(shù)和構(gòu)件抗力系數(shù)。II二—已如=日林可車抿標(biāo)再忤州敢應(yīng)閑G=1,2,……汕》的軸i計(jì)劈數(shù)旳及;廿布類塑;華梅梵』R的述口冬散觸,且尺服從對(duì)數(shù)正態(tài)為布=圾眼默滋?方程Xn5a?'h*r1.S,|,/;)^c-:鍛遲初值;外=為〔可取T住■=?.:■「.可取肘丁卄正搭棹用玻戰(zhàn)或雖,根據(jù)呂尋由茲式電F、.侶⑺昶出尸詁“站代箱禰、%i;對(duì)于結(jié)閩抗力變吐,很據(jù)耐曲瓷式療醸*山曲代粹機(jī)按公式〈23)求illCQ&tfu>CQS?R將VCIK久嚴(yán)氣‘%代人魚式住仍車:岀3",甘由?式心豹求出貞{是1■.限M壯蔣足:代蒔亦-.V杞鄴j?r十由全式段制“m求出旳ffln計(jì)算曲迭代過程框圖g_O<(79)^式(麗潯價(jià);瑟須僑區(qū)卞頁「鋁牢:Y產(chǎn)需/電}血=Sj/Sck(81)7?=K/E*由公式(8D址第3.3.2條說明中公式(23\(24)可知,系數(shù)YZE不僅片給定的可釜指標(biāo)有關(guān)衣而且也與結(jié)梅功能函數(shù)【所包含的全部基本變量的統(tǒng)計(jì)特征有關(guān)°話載、恒戟效應(yīng)的變化[將直接影響結(jié)構(gòu)可靠度。欲使結(jié)構(gòu)按公式(80)徴計(jì)的可靠指標(biāo)符[合預(yù)先給定值,各分頊系數(shù)必將隨活載'恒戟數(shù)應(yīng)比值P的變化[而改變,該是不符合實(shí)用要求的或若了小術(shù)均取定值,能也按各[種構(gòu)■件取不同的定值,則所謖計(jì)的構(gòu)件其實(shí)際具有■的可靠指標(biāo)就[不可能弓療.先給定值相一致。顯玻'為了設(shè)計(jì)上的方便,最佳分項(xiàng)【系數(shù)的選禪就是使在該分項(xiàng)系數(shù)下構(gòu)件的可靠指標(biāo)與結(jié)定的目標(biāo)【可龍指標(biāo)誤莖最小。為達(dá)到此目的采用了兩種方法進(jìn)行計(jì)算中(Q抗力最小二乘法。援照公式(80),可得按設(shè)計(jì)表達(dá)式求出[的抗力標(biāo)推值:塊三綣(〈%民fc+兀電)(82)而絡(luò)定可靠指標(biāo)和各基本變量的統(tǒng)計(jì)特征肓,按前節(jié)所述的可靠[度設(shè)計(jì)法可求得相應(yīng)于目標(biāo)可靠指標(biāo)的抗力平均值進(jìn)而由下【式求得對(duì)應(yīng)于規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值的抗力值;琉三迪J隔(83)[式中,甌在本條說明表30中已紿出。:對(duì)■于某一種構(gòu)件,若按公式(82}和公式(83)求得的抗力標(biāo)準(zhǔn)值相等,即塊二琉,則按公式(82〉復(fù)計(jì)的構(gòu)件所具有的可霜楷標(biāo)[宓荻耳規(guī)克腎司■蠱甬標(biāo):廂尊B(yǎng)t>KJ'l懾衣我[件,其可靠指標(biāo)也必大于規(guī)定的可靠指標(biāo)。按照上述選擇最佳分[項(xiàng)系數(shù)的原則,對(duì)于每種荷裁效應(yīng)組臺(tái),分項(xiàng)系數(shù)的確宗可轉(zhuǎn)換為使下列H值為最小的條件:I耳二嚴(yán)(84)【式中,R島為第i種構(gòu)件在第m種車輛運(yùn)行狀態(tài)和第j種荷裁數(shù):應(yīng)比值下,根據(jù)規(guī)定的目標(biāo)可龕指標(biāo)(見第333條〉,采用可崑度:設(shè)計(jì)方法并按公式(83}確定的抗力標(biāo)準(zhǔn)值;陷為第i種構(gòu)件在:第m種車輛運(yùn)行伏態(tài)和第j種荷戟效應(yīng)比值下,根據(jù)所進(jìn)的分項(xiàng)■系數(shù),按公式(82》計(jì)算的抗力標(biāo)準(zhǔn)值勺為了計(jì)算的需要,將公式:(82}改寫為下列形式:Kfctau=TuaETfefStt)na+](85)■式中希]為第i種構(gòu)件的抗力分項(xiàng)系數(shù),可用以下優(yōu)化方袪確定;把公式(86)代入公式(84〉,得:H£習(xí)|醞-為[於甩h+力(氐人]}mJ令19耳陽冷二0可得11117r!=3*Bj/3孕瑤式中111Bd-T&(Sa)q+臉〈StXij(8S>=TRjEiq)2BlJ實(shí)際上,兩種車輛運(yùn)行狀態(tài)所取活載、恒載馥應(yīng)比值是相同:的,所以上式可改寫為E=光(民h〉j+站(電》公式(87)中的些¥瑤,也可改為¥耳心毎絡(luò)出一組捲和論值,對(duì)于毎一種構(gòu)件(D按公式(87)可:求得:fe值,進(jìn)而按住式(8?求得弓優(yōu)化的:相對(duì)應(yīng)的H值":顯然,適用于各種構(gòu)件的最佳分項(xiàng)系數(shù)必須滿足使下列I值為最小的條件:上式采用相對(duì)誤差便于對(duì)各種構(gòu)件統(tǒng)一計(jì)算乜:在計(jì)算確定分項(xiàng)系數(shù)時(shí),逸擇的構(gòu)件種類和活載恒載效應(yīng)比:值與確定目標(biāo)可靠指標(biāo)時(shí)相同,構(gòu)件有軸心費(fèi)壓、軸心受誼'正截|面受彎、大備心受壓、斜截面受剪五種;活a<E?數(shù)應(yīng)比有p=0<<MAL5.2<5A種,針對(duì)■作用效應(yīng)“主要組含蘆和“附|加組含弋見4.4筒條說明)的不同要求分別進(jìn)行計(jì)算分析。這樣,【在一■組%和力之下,計(jì)算每種構(gòu)件(i)耳時(shí),公式(84)右邊包括4(兩種汽車運(yùn)行狀態(tài))X6(A種荷轂數(shù)應(yīng)比值)=12組數(shù)據(jù),而計(jì):算I值時(shí),公式(88》右邊包括12X5(五種構(gòu)件〉=60^.數(shù)據(jù)中考:慮到恒戟效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)不應(yīng)因不同作用效應(yīng)組含而異,首先逵定7g=L2,^后再逸擇Hi=0^0^1AL1.L2.L3.L4.L5A【個(gè)值,分別7b=l-2組臺(tái),計(jì)算出各種組含的I值心圖12示出了詰二:同取值時(shí)I值的變化規(guī)律中按照I值最小的條件得到的各分項(xiàng)系數(shù)列于表SL
asi以抗力晟小二乘法確定的分頃系數(shù)分頊托曲或、、乗敢應(yīng)組合匚、叵載棘應(yīng)活戟敵應(yīng)*1大偏也主墓組合4031.^361.26001■嶽61.6U74附加組合1.21.01.33B5l.STffi1.24S01.2S271.47Wffl12Ta=1.2ffl12Ta=1.2時(shí)血與I的關(guān)系1-惟用瓢應(yīng)“主:娶組合"W囪線;2-榨用照應(yīng)Ft加組臺(tái)咽曲線以這種方法確寵的分項(xiàng)系數(shù),用實(shí)用表這式設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,:其可龕指標(biāo)的平均值與目標(biāo)可靠指標(biāo)是極為相近的勺怛是表31【中亶主要組合11的活戟(汽車}分項(xiàng)系數(shù)廿1壬與圳行規(guī)范規(guī)定值^=£4相差較多,如果再取主^=1.4,則由于人為地減少了【一個(gè)優(yōu)化條件,經(jīng)計(jì)算表明,以此計(jì)算的分項(xiàng)系數(shù)反算的可龕指'標(biāo),普遍地低于目標(biāo)可■靠指標(biāo),且儘低很多七:①)可龍指標(biāo)最小二乘法。以實(shí)用詼計(jì)表達(dá)式之下的結(jié)構(gòu)可:龕指標(biāo)與目標(biāo)可靠指標(biāo)誤差最小的原則來確定分項(xiàng)系數(shù)勺即耳二¥¥他-朋<?)[式中為為第i個(gè)構(gòu)件的目糅乳靠指標(biāo);陽為幫i個(gè)構(gòu)件在第m:種汽車運(yùn)行狀態(tài)第j種荷載數(shù)應(yīng)比值P時(shí)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)(85}之下的可靠指標(biāo)。對(duì)“主要組含”取^=1.4;對(duì)“附加組臺(tái)1'取=使公【式(89)為最小來解沁怛因矗是祚]的隱性函數(shù),不能直接解:出,所以采用了一■維優(yōu)化的65L8方法。由可龕指標(biāo)最小二乘法求得的分項(xiàng)系數(shù)列于表32e按此分項(xiàng)系數(shù)反算構(gòu)件可靠指標(biāo),其平均值與目標(biāo)可靠桐標(biāo)相近乜:比較表3L和表32不雅看出:前表中活藪(汽車}效應(yīng)的分項(xiàng):系數(shù)力與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)宗值有一定的差蹬,而后表中的冷號(hào)現(xiàn)行■規(guī)范規(guī)定值.是相同的;前表中結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力分項(xiàng)系數(shù)張】在盤主要:組合"時(shí)與主附加組合押時(shí)相差較大,而不同作用數(shù)應(yīng)組合在抗力分:頂異或「?jìng)}算痕天話+甬著的「論匪較樓一近。因此,表32的數(shù)值可被用于耕規(guī)范和作用數(shù)應(yīng)組合系數(shù)分析。表驗(yàn)以可靠指標(biāo)最小二乘法確定的分項(xiàng)系數(shù)、、系議惟用散、\應(yīng)齢\叵載規(guī)應(yīng)活載蝕殛%禺仙,匚'燮拉尢偏'匚'*主要組合9K1.2S341.1341.16001.2EL附M組合961.34661?就1.16831.3(84以上討■論的分項(xiàng)系數(shù)是恒戟效應(yīng)與活戟效應(yīng)同號(hào)時(shí)的情形。[但橋梁等結(jié)■構(gòu)設(shè)計(jì)也套遇到兩者異號(hào)的情況女這在第7尼尼條加;1說明。4〉荷載(或作用)效應(yīng)的組含系數(shù)七前面已經(jīng)談到,目標(biāo)可靠:楷標(biāo)、恒戟和活載(汽牟》效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)都杲在荷竣最基本組含下確宗的Q怛是橋梁第結(jié)構(gòu)往往同時(shí)作用著多個(gè)活變(或作用人:隨著可變荷載
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