A.1.6 材料和构件的质量控制应包括下列两种控制:
1 生产控制:在生产过程中,应根据规定的控制标准,对材料和构件的性能进行经常性检验,及时纠正偏差,保持生产过程中质量的稳定性。
2 合格控制(验收):在交付使用前,应根据规定的质量验收标准,对材料和构件进行合格性验收,保证其质量符合要求。
A.1.7 合格控制可采用抽样检验的方法进行。
各类材料和构件应根据其特点制定具体的质量验收标准,其中应明确规定验收批量、抽样方法和数量、验收函数和验收界限等。
质量验收标准宜在统计理论的基础上制定。
A.1.8 对生产连续性较差或各批间质量特征的统计参数差异较大的材料和构件,在制定质量验收标准时,必须控制用户方风险率。计算用户方风险率时采用的极限质量水平,可按各类材料结构设计规范的有关要求和工程经验确定。
仅对连续生产的材料和构件,当产品质量稳定时,可按控制生产方风险率的条件制定质量验收标准。
A.1.9 当一批材料或构件经抽样检验判为不合格时,应根据有关的质量验收标准对该批产品进行复查或重新确定其质量等级,或采取其他措施处理。
A.2 设计审查及施工检查
A.2.1 建筑结构应进行设计审查与施工检查,设计审查与施工检查的要求应符合有关规定。
附录B 作用举例及可变作用代表值的确定原则
B.1 作用举例
B.1.1 永久作用可分为以下几类:
1 结构自重;
2 土压力;
3 水位不变的水压力;
4 预应力;
5 地基变形;
6 混凝土收缩;
7 钢材焊接变形;
8 引起结构外加变形或约束变形的各种施工因素。
B.1.2 可变作用可分为以下几类:
1 使用时人员、物件等荷载;
2 施工时结构的某些自重;
3 安装荷载;
4 车辆荷载;
5 吊车荷载;
6 风荷载;
7 雪荷载;
8 冰荷载;
9 多遇地震;
10 正常撞击;
11 水位变化的水压力;
12 扬压力;
13 波浪力;
14 温度变化。
B.1.3 偶然作用可分为以下几类:
1 撞击;
2 爆炸;
3 罕遇地震;
4 龙卷风;
5 火灾;
6 极严重的侵蚀;
7 洪水作用。
B.2 可变作用代表值的确定原则
B.2.1 可变作用标准值可按下述原则确定:
1 当可变作用采用平稳二项随机过程模型时,设计基准期T内可变作用最大值的概率分布函数FT (x)可按下式计算:
(B.2.1-1)
式中 F (x) —— 可变作用随机过程的截口概率分布函数;
m —— 可变作用在设计基准期T内的平均出现次数。
当截口概率分布为极值I型分布时:
(B.2.1-2)
其最大值概率分布函数为:
(B.2.1-3)
2 可变作用的标准值可由可变作用在设计基准期内最大值概率分布的统计特征值确定,最常用的统计特征值有平均值、中值和众值,也可采用其他的指定概率的分位值,即
(B.2.1-4)
此时,对标准值在设计基准期内最大值分布上的超越概率为。
3 在很多情况下,特别是对自然作用,采用重现期TR来表达可变作用的标准值比较方便,重现期是指连续两次超过作用值的平均间隔时间,与的关系如下:
(B.2.1-5)
重现期、概率和确定标准值的设计基准期还存在下述近似关系:
(B.2.1-6)
B.2.2 可变作用频遇值可按下述原则确定:
1 按作用值被超越的总持续时间与设计基准期的规定比率确定频遇值。
在可变作用的随机过程的分析中,将作用值超过某水平的总持续时间 =与设计基准期的比率=来表征频遇值作用的短暂程度(图B.2.2-1)。图B.2.2-2给出的是可变作用在非零时域内任意时点作用值的概率分布函数,超过水平的概率可按下式确定:
(B.2.2-1)
图B.2.2-1
对各态历经的随机过程,存在下列关系式:
(B.2.2-2)
式中——作用的非零概率。
当为规定值时,相应的作用水平可按下式确定:
(B.2.2-3)
对与时间有关联的正常使用极限状态,作用的频遇值可考虑按这种方式取值,当允许某些极限状态在一个较短的持续时间内被超越,或在总体上不长的时间内被超越,就可采用建议不大于0.1的值,按式(B.2.2-3)计算作用的频遇值。
2 按作用值被超越的总频数或单位时间平均超越频数即跨阈率确定频遇值。
在可变作用的随机过程的分析中,将作用值超过某水平的次数或单位时间内的平均超越次数即跨阈率=/来表征频遇值出现的疏密程度(图B.2.2-2)。
跨阈率可通过直接观察确定,一般也可应用随机过程的某些特性(如谱密度函数)间接确定。当其任意时点作用的均值及其跨阈率为已知,而且作用是高斯平稳各态历经的随机过程,则对应于跨阈率的作用水平可按下式确定:
(B.2.2-4)
式中——任意时点作用的标准差。
图B.2.2-2
对与作用超越次数有关联的正常使用极限状态,作用的频遇值可考虑按这种方式取值,当结构振动时涉及到人的舒适性、影响非结构构件的性能和设备的使用功能等的极限状态,都可采用频遇值来衡量结构的正常性。
B.2.3 可变作用准永久值可按下述原则确定
1 对在结构上经常出现的部分可变作用,可将其出现部分的均值作为准永久值采用。
2 对不易判别的可变作用,可以按作用值被超越的总持续时间与设计基准期的规定比率确定,此时比率可取0.5。当可变作用可认为是各态历经的随机过程时,准永久值可直接按式(B.2.2-3)确定。
B.2.4 可变作用组合值可按下述原则确定
1 可变作用近似采用等时段荷载组合模型,假设所有作用的随机过程Q(t)都是由相等时段组成的矩形波平稳各态历经过程(图B.2.4)。
图B.2.4
2 根据各个作用在设计基准期内的时段数的大小将作用按序排列,在诸作用的组合中必然有一个作用取其最大作用,而其他作用则分别取各自的时段最大作用或任意时点作用,统称为组合作用。
2 按设计值方法的原理,该最大作用的设计值和组合作用各为
(B.2.4-1)
(B.2.4-2)
(B.2.4-3)
对极值I型的作用,还给出相应的公式
(B.2.4-4)
式中—作用最大值的变异系数。
4 组合值系数也可作为伴随作用的分项系数,按附录D.5和D.6的有关内容确定。
附录C 试验辅助设计
C.1 一般规定
C.1.1 试验辅助设计应符合下列要求:
1 在试验进行之前,应制定试验方案。试验方案应包括试验目的、试件的选取和制作,以及试验实施和评估等所有必要的说明;
2 为制定试验方案,应预先进行定性分析,确定所考虑结构或结构构件性能的可能临界区域和相应极限状态标志;
3 试件应采用与构件实际加工相同的工艺制作;
4 按试验结果确定设计值时,应考虑试验数量的影响。
C.1.2 应通过适当的换算或修正系数考虑试验条件与结构实际条件的不同。换算系数η应通过试验或理论分析来确定。影响换算系数的主要因素包括尺寸效应、时间效应、试件的边界条件、环境条件、工艺条件等。
C.2 试验结果的统计评估原则
C.2.1 统计评估应符合下列基本原则:
1 在评估试验结果时,应将试件的性能和失效模式与理论预测值进行对比,当偏离预测值过大时,应分析原因,并做补充试验;
2 应根据已有的分布类型及参数信息,以统计方法为基础对试验结果进行评估;本附录给出的方法仅适用于统计数据或先验信息取自同一母体的情况;
3 试验的评估结果仅对所考虑的试验条件有效,不宜将其外推应用。
C.2.2 材料性能、模型参数或抗力设计值的确定应符合下列基本原则:
1 可采用经典统计方法或贝叶斯法推断材料性能、模型参数或抗力的设计值:先确定标准值,然后除以一个分项系数,必要时要考虑换算系数的影响;
2 在进行材料性能、模型参数或抗力设计值评估时,应考虑试验数据的离散性、与试验数量相关的统计不定性和先验的统计知识。
C.3 单项性能指标设计值的统计评估
C.3.1 单项性能指标设计值统计评估,应符合下列一般规定:
1 单项性能可代表构件的抗力或提供构件抗力的性能;
2 C3.2和C3.3的所有结论是以构件的抗力或提供构件抗力的性能服从正态分布或对数正态分布给出的;
3 若没有关于平均值的先验知识,一般可基于经典方法进行设计值估算,其中“未知”对应于没有变异系数先验知识的情况,“已知”对应于已知变异系数全部知识的情况;
4 若已有关于平均值的先验知识,可基于贝叶斯方法进行设计值估算。
C.3.2 经典统计方法
1 当性能服从正态分布时,其设计值可写成如下形式:
(C3.2-1)
式中 ——换算系数的设计值,换算系数的评估主要取决于试验类型和材料;
—— 分项系数,具体数值应根据试验结果的应用领域来选定;
——标准值单侧容限系数;
——性能的平均值;
——性能的变异系数。
2 当性能服从对数正态分布时,式(C3.2-1)可改写为:
(C3.2-2)
式中——变量的平均值,取;
——变量的均方差;
当已知时, ;
当未知时,取;
——性能的第个试验观测值。
C.3.3 贝叶斯法
1当性能服从正态分布时,其设计值可按下式确定:
(C3.3-1)
其中, ,
, ,
式中——自由度为的t分布函数对应分位值p的自变量值,;
、、、——先验分布参数。
2 先验分布参数和的确定,应符合下列原则:
1)当有效数据很少时,则应取和等于零,此时贝叶斯法评估结果与经典统计方法的“未知”情况相同;
2)当根据过去经验几乎可以取平均值和标准差为定值时,则和可取相对较大值,如取50或更大;
3)在一般情况下,可假定只有很少数据或无先验数据,此时,这样可能获得较佳的估算值。
附录D 结构可靠度分析基础和可靠度设计方法
D.1 一般规定
D.1.1 当按本附录方法确定分项系数和组合值系数时,除进行分析计算外,尚应根据工程经验对分析结果进行判断,必要时进行调整。
D.1.2 按本附录进行结构可靠度分析和设计时,应具备下列条件:
1 具有结构极限状态的方程;
2 基本变量具有准确、可靠的统计参数及概率分布。
D.1.3 当有两个及两个以上可变作用时,应进行可变作用的组合,并可采用下列规则之一进行:
1 设种作用参与组合,将模型化后的作用在设计基准期内的总时段数,按顺序由小到大排列,即,取任一作用在内的最大值与其他作用组合,得种组合的最大作用(),其中作用最大的组合为起控制作用的组合;
2 设种作用参与组合,取任一作用在内的最大值与其他作用任意时点值进行组合,得种组合的最大作用(),其中作用最大的组合为起控制作用的组合。
D.2 结构可靠指标计算
D.2.1 结构或构件可靠指标宜采用考虑基本变量或综合基本变量概率分布类型的一次二阶矩方法计算,也可采用其他方法。
D.2.2 当采用一次二阶矩方法计算可靠指标时,应符合下列要求:
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