Dimensionerande basperiod, dimensionerande livslängd, återbetalningsperiod – skiljer ni tydligt åt?

Dimensionerande basperiod, dimensionerande livslängd och återbetalningsperiod är trefaldiga begrepp som ofta stöter på av konstruktionsingenjörer. Även om den enhetliga standarden för tillförlitlighetsdesign av tekniska konstruktioner
”Standarder” (benämnda ”Standarder”) Kapitel 2 ”Termer” listar definitionerna av dimensionerande referensperiod och dimensionerande livslängd, men vad är skillnaden mellan dem? Det uppskattas att många fortfarande är lite förvirrade.

1. Returperiod
Innan vi går in på diskussionen, låt oss granska "återkomstperioden". I vår tidigare artikel, en gång på 50 år = en gång på 50 år? —— Som nämnts i den fjärde vanliga meningen med vindhastighet som konstruktörer bör känna till, avser återkomstperioden för en last "det genomsnittliga tidsintervallet mellan inträffandet eller förekomsten av en händelse", och återkomstperioden mätt i "år" och den årliga överskridningen av lasten. Sannolikheten för belastningen är omvänt proportionell. Till exempel, för vindlaster med en återkomstperiod på 50 år är den årliga överskridningssannolikheten 2 %; för vindlaster med en återkomstperiod på 100 år är den årliga överskridningssannolikheten 1 %.

För vindlasten vars årliga överskridningssannolikhet är p, är sannolikheten att inte överskrida vindhastigheten under ett visst år 1-p, och sannolikheten att inte överskrida vindhastigheten under N år är (1-p) upphöjt till N:te potens. Därför kan överskridningssannolikheten för vindhastigheten under N år beräknas med följande formel:

Enligt denna formel: för vindbelastningen under den 50-åriga återkomstperioden är den årliga överskridningssannolikheten p=2%, och överskridningssannolikheten inom 50 år är:

Sannolikheten för 100-års transcendens ökar till:

Och sannolikheten att överträffa om 200 år kommer att nå:

2. Designbasperiod
Av exemplet ovan kan vi konstatera att det för variabla laster är meningslöst att bara nämna sannolikheten för överskridande utan att nämna motsvarande tidslängd. Människor kommer trots allt att dö på lång sikt, sannolikheten för att överskrida variabla laster kommer att vara nära 100 % och byggnader kommer att kollapsa (såvida de inte rivs innan de kollapsar). För att enhetliggöra mätstandarden är det därför nödvändigt att ange en enhetlig tidsskala som tidsparameter för variabla lastvärden. Denna tidsskala är den "dimensionerande referensperioden".

Artikel 3.1.3 i ”Kod för belastning av byggnadskonstruktioner” föreskriver att en ”50-årig dimensionerande referensperiod ska användas vid bestämning av det representativa värdet för variabla laster.” Detta är en obligatorisk bestämmelse. Anledningen till att den är obligatorisk är att ”det finns ingen regel, det finns ingen fyrkantig cirkel”, utan att fastställa en tidsbas är det meningslöst att diskutera sannolikheten för att överskrida lasten och konstruktionens tillförlitlighetsindex (sannolikhet för brott).