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结构的设计使用年限与结构重要性系数
第16卷第6期 2000年12月
[文章编号]1002-8528(2000)06-0032-02
建筑科学
BUILDINGSCIENCE
,
史志华
(中国建筑科学研究院结构所,北京100013)
[摘要]根据极值I型概率分布的性质,本文以楼面活荷载标准值在设计基准期内的超越概率为基准,计算了在不同设
计使用年限楼面活荷载分布上具有相同超越概率的荷载值,讨论了其与结构重要性系数的关系。
[关键词]设计使用年限;极值I型概率分布;永久荷载;可变荷载(活荷载)[中图分类号]TU31112
[文献标识码]A
OnStructuralDesignWorkingLifeandtheImportanceFactorofStructure
SHIZhi2hua
(ChinaAcademyofBuildingResearch,Beijing100013,China)
[Abstract]AccordingtothepropertiesofextremevaluetypeIprobability,onthedifferentdistribu2tionsofvariableload,whichhavethesameprobabilityofex
ceedance,were,,therela2tionbetweenthecalculatedvaluesandtheimportanceis[Keywords]Designworkinglife;extremetypeI;permanentload;variableload(liveload)
国标
个十分重要的概念,见表1。
表1类别
1234
下关系:
σμσσL=μL+lnrTπ, Lr=L
设计使用年限(年)
15
2550100及以上
示例
易于替换的结构构件普通房屋和构筑物
纪念性建筑和特别重要的建筑结构
μσ式中——在时期T内荷载LT分布的平均值和标L、L—TT
准差;
μσ
——任意时点荷载L分布的平均值和标准L、L—
差;
r———在时期T内荷载的平均变动次数。
按照建筑结构荷载规范的规定,楼面活荷载标准值相当于设计基准期(T=50年)最大活荷载LT概率分布上的某一分位值。任意时点最大楼面活荷载分布与设计基准期最大楼面活荷载分布及荷载标准值Lk之间的关系如图1所示。
在实际的设计工作中,显然应区别对待不同设计使用年限的结构构件。一般可从可变荷载和材料强度等随时间变化而变化的指标来考虑:荷载值随设计使用年限的增加而提高;材料强度则由于难以避免的不利环境因素的影响,一般随设计使用年限的增加而降低。本文主要从可变荷载取值的角度,对不同设计使用年限与结构重要性系数的关系作一简要论述。
1 关于楼面活荷载标准值
我国在20世纪70年代末至80年代初,曾对楼面活荷载进行了调查统计和分析,楼面活荷载服从极值I型分布。根据极值I型概率分布的性质,某一时期内荷载分布的平均值和标准差与任意时点荷载分布的平均值和标准差具有如
图1 任意时点最大楼面活荷载分布与设计基准期
最大楼面活荷载分布及荷载标准值Lk的关系
楼面活荷载一般包括持久性楼面活荷载Li和临时性楼
[收稿日期]2000-09-06
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第6期史志华:结构的设计工作寿命与结构重要性系数
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面活荷载Lrs。表2列出了我国对楼面活荷载的调查统计和分析的结果。
表2 楼面活荷载调查统计分析结果(kN/m2)
办公楼
μσ01386011780160911047
011780130221031169910
r
件楼面活荷载标准值,即取25年最大楼面活荷载L25概率分布上的相同分位值。经过计算,对于办公楼,应取Lk25=
1187kN/m2;对于住宅,应取Lk25=1186kN/m2;对于商店,
LiLiTLTLk
5
住宅μ
σ0150401162
011620130021021379714
r
5
商店μσ0158001351
01351015543151119881