Dimensjonerende basisperiode, dimensjonerende levetid, returperiode – skiller dere tydelig?

Dimensjonerende basisperiode, dimensjonerende levetid og returperiode er tredelte konsepter som ofte støter på av konstruksjonsingeniører. Selv om den enhetlige standarden for pålitelig design av ingeniørkonstruksjoner
«Standarder» (referert til som «Standarder») Kapittel 2 «Begreper» viser definisjonene av designreferanseperiode og designlevetid, men hva er forskjellen mellom dem? Det er anslått at mange fortsatt er litt forvirret.

1. Returperiode
Før vi går inn på diskusjonen, la oss se på «returperioden». I vår forrige artikkel, én gang på 50 år = én gang på 50 år? —— Som nevnt i den fjerde vanlige forståelsen av vindhastighet som bygningsingeniører bør kjenne til, refererer returperioden for en last til «det gjennomsnittlige tidsintervallet mellom forekomsten eller forekomsten av en hendelse», og returperioden målt i «år» og den årlige overskridelsen av lasten. Sannsynligheten for lasten er omvendt proporsjonal. For eksempel, for vindlaster med en returperiode på 50 år, er den årlige overskridelsessannsynligheten 2 %; for vindlaster med en returperiode på 100 år, er den årlige overskridelsessannsynligheten 1 %.

For vindlasten der den årlige sannsynligheten for overskridelse er p, er sannsynligheten for ikke å overskride vindhastigheten i et gitt år 1-p, og sannsynligheten for ikke å overskride vindhastigheten i N år er (1-p) opphøyd i N-te potens. Derfor kan sannsynligheten for overskridelse av vindhastigheten i N år beregnes med følgende formel:

I følge denne formelen: for vindlasten i 50-årsperioden er den årlige overskridelsessannsynligheten p = 2 %, og overskridelsessannsynligheten innen 50 år er:

Sannsynligheten for 100-års transcendens øker til:

Og sannsynligheten for å overgå om 200 år vil nå:

2. Designbasisperiode
Fra eksemplet ovenfor kan vi se at det for variable belastninger er meningsløst å bare nevne sannsynligheten for overskridelse uten å nevne den tilsvarende tidsperioden. Tross alt vil folk dø på lang sikt, sannsynligheten for å overskride variable belastninger vil være nær 100 %, og bygninger vil kollapse (med mindre de rives før de kollapser). For å forenkle målestandarden er det derfor nødvendig å spesifisere en enhetlig tidsskala som tidsparameter for variable lastverdier. Denne tidsskalaen er den «designende referanseperioden».

Artikkel 3.1.3 i «Kode for belastning av bygningskonstruksjoner» fastsetter at en «50-års referanseperiode for dimensjonering skal benyttes ved bestemmelse av den representative verdien av variable belastninger». Dette er en obligatorisk bestemmelse. Grunnen til at den er obligatorisk er at «det finnes ingen regel, det finnes ingen firkantet sirkel». Uten å sette et tidsgrunnlag er det meningsløst å diskutere sannsynligheten for å overskride lasten og pålitelighetsindeksen (sannsynligheten for brudd) for konstruksjonen.