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6,材料和巖土的性能及幾何參數(shù)6,1、材料和巖土的性能6 1。1,有些材料性能如土工合成材料。混凝土的強度等存在與時間變化相關的特性,但為了簡化起見、各種材料性能仍作為與時間無關的隨機變量來考慮 而性能隨時間的變化一般通過引進換算系數(shù)來估計。當確定材料物理力學性能的標準值時 檢驗的顯著性水平一般取0 05 對于小樣本空間 顯著性水平可適當增大,6。1。2 6。1。3,這兩條規(guī)定了材料物理力學性能標準值的規(guī)定原則,對材料而言，其強度的標準值是采用概率分布的低分位值 國際上一般取0 05，本標準也采用該分位值作為材料強度標準值,正態(tài)分布可視為一種相對保守的分布,當從多個試驗得到驗證后?？刹捎脤?shù)正態(tài)等其他概率分布.式中 μf σf及δf分別為材料強度的平均值 標準差及變異系數(shù)，鋼材疲勞強度通常采用的是97,7，的保證率，即概率分布為0,023的分位值。鋼筋疲勞強度通常采用的是95。的保證率、即概率分布為0.05的分位值 對材料彈性模量、泊松比變異性較小的隨機變量.取其平均值作為標準值，即概率分布的0.5分位值，需要說明的是。試驗數(shù)據(jù)不足時 材料性能的標準值可以采用有關標準的規(guī)定值.也可以根據(jù)工程經(jīng)驗、經(jīng)分析判斷確定,6。1,4,用材料的標準試件試驗所得的材料性能fspe，一般不等同于結構中實際的材料性能f 例如。材料試件的加荷速度遠超過實際結構的受荷速度、致使試件的材料強度較實際結構偏高,試件的尺寸遠小于結構的尺寸,致使試件的材料強度受尺寸效應的影響而與結構本身不同.有些材料，如混凝土，其標準試件的成型,養(yǎng)護條件與實際結構并不完全相同 有時甚至相差很大，所有這些因素導致兩者的材料性能有所差別、一般習慣采用換算系數(shù)或函數(shù)Kstr來考慮.從而結構中實際的材料性能與標準試件材料性能的關系按下式表示、結構構件材料性能的平均值f和變異系數(shù)δf在綜合考慮試件材料性能fspe和材料性能換算系數(shù)Kstr的概率分布參數(shù)的基礎上。按下式確定、式中 δf.結構材料性能f的變異系數(shù).δfspe。試件材料性能fspe的變異系數(shù).δKstr。材料性能換算系數(shù)Kstr的變異系數(shù).由于結構所處的狀態(tài)具有變異性、因此換算系數(shù)或函數(shù)Kstr也是隨機變量、有時可以簡化為常量 6。1,5。巖土性能參數(shù)的標準值有可能采用可靠性估值、可根據(jù)區(qū)間估計理論確定.單側(cè)置信界限值由式求得，式中ta為學生氏函數(shù),按置信度1 α和樣本容量n確定，當試驗數(shù)據(jù)不足 可用簡化概率分布方法或3σ法近似確定巖土參數(shù)的數(shù)字特征.簡化概率分布方法是94版國家標準推薦的方法,該法在巖土工程結構的可靠度分析中有很大實用價值、因為在長期的工程經(jīng)驗和試驗基礎上 大部分巖土參數(shù)都積累了相當多的基礎資料.在進行工程設計時，都能從各種設計手冊中查到某一參數(shù)的上限.下限值，設基本變量x的上限。下限分別為xu.xl.其概率分布根據(jù)其變異情況選擇概率分布類型。并按表4估算基本變量的平均值和標準差。表4,常用簡化概率分布的平均值和標準差。注、根據(jù)保證率的不同.K值取2或3、3σ法主要利用了正態(tài)分布變量99 73、的數(shù)據(jù)都落在平均值周圍3倍標準差范圍內(nèi)的事實、該法需要首先估算參數(shù)最大可能的極大值和極小值 若HCV表示參數(shù)最大可能的極大值。LCV為最大可能的極小值,則參數(shù)的標準差。3σ法以正態(tài)分布為基礎。但是其他形式的分布也具有類似的性質(zhì)。因此。該法適用于不同的分布類型，