El período base de diseño, la vida útil del diseño y el período de retorno son conceptos tres veces a menudo encontrados por ingenieros estructurales. Aunque el estándar unificado para el diseño de confiabilidad de las estructuras de ingeniería
"Estándares" (denominados "Normas") Capítulo 2 "Términos" enumera las definiciones del período de referencia de diseño y la vida útil del diseño de diseño, pero cuál es la diferencia entre ellos, se estima que muchas personas todavía están un poco confundidas.
1. Período de retorno
Antes de entrar en la discusión, revisemos el "período de retorno". En nuestro artículo anterior, una vez cada 50 años = una vez cada 50 años? —— como se menciona en el cuarto sentido común de velocidad del viento que los ingenieros estructurales deben saber, el período de retorno de una carga se refiere a "el intervalo de tiempo promedio entre la ocurrencia o la ocurrencia de un evento", y el período de retorno medido en "años" y la excedencia anual de la probabilidad de carga es inversamente proporcional. Por ejemplo, para las cargas de viento con un período de retorno de 50 años, la probabilidad de excedencia anual es del 2%; Para las cargas de viento con un período de devolución de 100 años, la probabilidad de excedencia anual es del 1%.
Para la carga del viento cuya probabilidad anual excedente es P, la probabilidad de no exceder la velocidad del viento en un cierto año es 1-P, y la probabilidad de no exceder la velocidad del viento en N años es (1-P) a la décima potencia. Por lo tanto, la probabilidad excedente de la velocidad del viento en N años puede calcularse mediante la siguiente fórmula:
De acuerdo con esta fórmula: para la carga del viento en el período de retorno de 50 años, la probabilidad anual de exceder es p = 2%, y la probabilidad superior dentro de los 50 años es:
La probabilidad de trascendencia de 100 años aumenta a:
Y la probabilidad de superar en 200 años alcanzará:
2. Período base de diseño
Del ejemplo anterior, podemos encontrar que para cargas variables, no tiene sentido mencionar solo la probabilidad superior sin mencionar la duración del tiempo correspondiente. Después de todo, las personas morirán a largo plazo, la probabilidad de exceder las cargas variables estará cerca del 100%, y los edificios colapsarán (a menos que sean demolidos antes de colapsar). Por lo tanto, para unificar el estándar de medición, es necesario especificar una escala de tiempo unificada como el parámetro de tiempo para los valores de carga variable. Esta escala de tiempo es el "Período de referencia de diseño".
El artículo 3.1.3 del "Código para la carga de estructuras de construcción" estipula que se adoptará un "período de referencia de diseño de 50 años al determinar el valor representativo de las cargas variables". Esta es una disposición obligatoria. La razón por la que es obligatorio es que "no hay regla, no hay círculo cuadrado", sin establecer una base de tiempo, no tiene sentido discutir la probabilidad de exceder la carga y el índice de confiabilidad (probabilidad de falla) de la estructura.
Tiempo de publicación: abril-28-2023