结构抗力的统计分析ppt课件

1、第第 七七 章章 构造抗力的统计分析构造抗力的统计分析内容提要内容提要第一节第一节 影响构造抗力的不定性影响构造抗力的不定性 “构造构件抗力定义构造构件抗力定义 影响构造构件抗力的要素影响构造构件抗力的要素 构造构件资料性能构造构件资料性能f f 的不定性的不定性 构造构件几何参数构造构件几何参数 a a 的不定性的不定性 构造构件计算方式构造构件计算方式p p 的不定性的不定性第二节第二节 构造构件抗力的统计参数和概率分布类型构造构件抗力的统计参数和概率分布类型 构造构件抗力的统计参数构造构件抗力的统计参数 概率分布类型概率分布类型第一节第一节 影响构造抗力的不定性影响构造抗力的不定性 “构

2、造构件抗力定义构造构件抗力定义- - 构造构件接受外加作用的各种才干构造构件接受外加作用的各种才干- Resistance - Resistance R R- - 构造抗力层次构造抗力层次 整体构造抗力整体构造抗力 构造构件抗力构造构件抗力 构件截面抗力构件截面抗力 截面各点的抗力截面各点的抗力 影响构造构件抗力的要素影响构造构件抗力的要素 资料性能资料性能f (material property)f (material property) 构造构件的各种物理力学性能构造构件的各种物理力学性能 - - 强度、弹性模量、泊松比等强度、弹性模量、泊松比等 几何参数几何参数a (geometrica

3、l parameter)a (geometrical parameter) 宽度、有效高度、面积、面积矩、抵抗矩、惯性矩等；宽度、有效高度、面积、面积矩、抵抗矩、惯性矩等； 计算方式计算方式p (calculating model)p (calculating model) R=f (f,a,p,.) R=f (f,a,p,.)“混凝土构造设计原理中引见混凝土构造设计原理中引见 构造构件资料性能的不定性1资料本身质量的不定性2资料在实验上和统计上的不定性3规范试件的资料性能与实践构造资料性能的差别 随机变量随机变量 f表示表示kssckcfffffff试件材料性能试件材料性能标准值结构构件中的

4、材料性能001 0 反映构造构件资料性能与试件资料性能差别的系数反映构造构件资料性能与试件资料性能差别的系数令令scff0反反映映结结构构构构件件材材料料性性能能与与试试件件材材料料性性能能差差异异的的随随机机变变量量 ksff1反反映映试试件件材材料料性性能能不不定定性性的的随随机机变变量量 1001f 平平均均值值： sfkff0010011 变变异异系系数数：220sffff 随机变量随机变量Y为随机变量为随机变量iX(i=1,2,(i=1,2,n),n)的函数的函数, ,即即nXXXY,.,21 平均值平均值: : nXXXY,.,21 均均方方差差: 2212iXnimiYX 变异系

5、数变异系数: YYY 附录附录 构造构件几何参数 a 的不定性1制造尺寸偏向2安装误差 随机变量随机变量 a表示表示准值试件材料的几何参数标结构构件的几何参数kaaa a反反映映所所设设计计的的构构件件和和制制作作安安装装后后的的实实际际构构件件之之间间几几何何上上的的差差异异 平平均均值值： kaaa 变异系数变异系数： aaaa 构造构件计算方式p 的不定性 随机变量随机变量 p表示表示按规范公式计算的抗力结构构件的实际抗力cpRR0 0R结结构构构构件件的的实实际际抗抗力力值值 准确计算值或实验值准确计算值或实验值 cR按按规规范范公公式式计计算算的的抗抗力力值值 根据资料性能和几何尺寸

6、的实测值按规范公式计算的抗力值根据资料性能和几何尺寸的实测值按规范公式计算的抗力值 抗力计算所采用的根本假定和计算公式的不准确性等引起抗力计算所采用的根本假定和计算公式的不准确性等引起第二节第二节 构造构件抗力的统计参数和概率分布类型构造构件抗力的统计参数和概率分布类型 1 1、构造构件抗力的统计参数、构造构件抗力的统计参数 由单一资料构成的构造构件由单一资料构成的构造构件 kakfpcpppafafRR0 kafpkkafpRaf0 kkkafR0 按规范规定的资料性能和几何参数规范值以抗力计算公式求得的构造构件抗力值按规范规定的资料性能和几何参数规范值以抗力计算公式求得的构造构件抗力值 平

7、平 均均 值值： kafpRR 离离散散系系数数： 222afpR 由几种资料构成的构造构件由几种资料构成的构造构件 ,.,icipppafRRR kiaikiifipafR0 ni1 平平 均均 值值： pRpR 离离散散系系数数： 22pRpR ,.,iacifpRR 2212iXnimippRXR pRpRpR 2 2、概率分布类型、概率分布类型 概率论中心极限定理概率论中心极限定理 假设随机变量序列假设随机变量序列x1x1、x2 x2 、 . . 、xnxn，其中任何一个都不占绝对优，其中任何一个都不占绝对优势，当势，当n n时，不论时，不论x1x1、x2 x2 、 . . 、xn xn 的概率分布能否为正态分的概率分布能否为正态分布，只需它们相互独立，并满足定理条件时，布，只需它们相互独立，并满足定理条件时， 函数函数Z=xi(z=x1 +x2 +.+xn )Z=xi(z=x1 +x2 +.+xn )的分布近似于正态分布的分布近似于正态分布 函数函数Z= x1 Z= x1 x2 x2 xn( xn(即即lnz=ln x1 +ln x2 +.+lnxn)lnz=ln x1 +ln x2 +.+lnxn)的的分布近似于对数正态分布分布近似于对数正态分布 2ln2121xexxf 2ln2121xxexxF 抗力抗力R= x1 R= x1 x2 x2 x3 x