Περίοδος βάσης σχεδιασμού, διάρκεια ζωής σχεδιασμού, περίοδος επιστροφής - διακρίνετε καθαρά;

Η περίοδος βάσης σχεδιασμού, η διάρκεια ζωής του σχεδιασμού και η περίοδος επιστροφής είναι τρεις φορές οι έννοιες που συχνά συναντώνται από τους διαρθρωτικούς μηχανικούς. Αν και το ενοποιημένο πρότυπο για το σχεδιασμό αξιοπιστίας των μηχανικών δομών
Τα "πρότυπα" (που αναφέρονται ως "πρότυπα") Κεφάλαιο 2 "Όροι" απαριθμούν τους ορισμούς της περιόδου αναφοράς σχεδιασμού και της διάρκειας ζωής του σχεδιασμού, αλλά ποια είναι η διαφορά μεταξύ τους, εκτιμάται ότι πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να είναι λίγο συγκεχυμένοι.

1. Περίοδος επιστροφής
Πριν φτάσουμε στη συζήτηση, ας αναθεωρήσουμε την "περίοδο επιστροφής". Στο προηγούμενο άρθρο μας, μία φορά σε 50 χρόνια = μία φορά σε 50 χρόνια; - όπως αναφέρεται στην τέταρτη κοινή αίσθηση της ταχύτητας του ανέμου που πρέπει να γνωρίζουν οι δομικοί μηχανικοί, η περίοδος επιστροφής ενός φορτίου αναφέρεται στο "μέσο χρονικό διάστημα μεταξύ της εμφάνισης ή της εμφάνισης ενός γεγονότος" και η περίοδος επιστροφής που μετράται σε "χρόνια" και η ετήσια υπέρβαση της πιθανότητας φορτίου είναι αντιστρόφως αναλογική. Για παράδειγμα, για φορτία ανέμου με περίοδο επιστροφής 50 ετών, η ετήσια πιθανότητα υπέρβασης είναι 2%. Για φορτία ανέμου με περίοδο επιστροφής 100 ετών, η ετήσια πιθανότητα υπέρβασης είναι 1%.

Για το φορτίο του ανέμου του οποίου η ετήσια υπερβολική πιθανότητα είναι P, η πιθανότητα να μην υπερβαίνει την ταχύτητα του ανέμου σε ένα συγκεκριμένο έτος είναι 1-P και η πιθανότητα να μην υπερβεί την ταχύτητα του ανέμου σε n έτη είναι (1-P) στη δύναμη Nth. Επομένως, η υπερβολική πιθανότητα της ταχύτητας του ανέμου σε n χρόνια μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο:

Σύμφωνα με αυτόν τον τύπο: Για το φορτίο του ανέμου στην περίοδο 50 ετών, η ετήσια υπερβολική πιθανότητα είναι P = 2%και η υπερβολική πιθανότητα εντός 50 ετών είναι:

Η πιθανότητα 100 ετών υπέρβασης αυξάνεται σε:

Και η πιθανότητα να ξεπεραστεί σε 200 χρόνια θα φτάσει:

2. Περίοδος βάσης σχεδιασμού
Από το παραπάνω παράδειγμα, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι για μεταβλητά φορτία, δεν έχει νόημα να αναφέρουμε μόνο την υπερβολική πιθανότητα χωρίς να αναφέρουμε το αντίστοιχο χρονικό μήκος. Εξάλλου, οι άνθρωποι θα πεθάνουν μακροπρόθεσμα, η πιθανότητα να υπερβεί τα μεταβλητά φορτία θα είναι κοντά στο 100%και τα κτίρια θα καταρρεύσουν (εκτός αν κατεδαφιστούν πριν καταρρεύσουν). Επομένως, για να ενοποιηθεί το πρότυπο μέτρησης, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί μια ενοποιημένη χρονική κλίμακα ως η παράμετρος χρόνου για τις τιμές μεταβλητού φορτίου. Αυτή η χρονική κλίμακα είναι η "περίοδος αναφοράς σχεδιασμού".

Το άρθρο 3.1.3 του "Κώδικα για τη φόρτωση των δομών των κτιρίων" ορίζει ότι υιοθετείται "περίοδος αναφοράς 50 ετών σχεδιασμού, κατά τον προσδιορισμό της αντιπροσωπευτικής αξίας των μεταβλητών φορτίων". Αυτή είναι μια υποχρεωτική διάταξη. Ο λόγος για τον οποίο είναι υποχρεωτικό είναι ότι "δεν υπάρχει κανένας κανόνας, δεν υπάρχει τετραγωνικός κύκλος", χωρίς να καθορίζεται χρονική βάση, δεν έχει νόημα να συζητήσουμε την πιθανότητα να υπερβεί το φορτίο και τον δείκτη αξιοπιστίας (πιθανότητα αποτυχίας) της δομής.