El período base de diseño, la vida útil de diseño y el período de retorno son tres conceptos que los ingenieros estructurales suelen encontrar.Aunque la Norma Unificada para el Diseño de Confiabilidad de Estructuras de Ingeniería
"Estándares" (denominados "Estándares") El Capítulo 2 "Términos" enumera las definiciones del período de referencia de diseño y la vida útil de diseño, pero ¿cuál es la diferencia entre ellos? Se estima que muchas personas todavía están un poco confundidas.
1. Período de devolución
Antes de entrar en la discusión, repasemos 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 la velocidad del viento que los ingenieros estructurales deben conocer, el período de retorno de una carga se refiere al “intervalo de tiempo promedio entre la ocurrencia o ocurrencia de un evento”, y el período de retorno medido en “años” y la probabilidad de excedencia anual de la carga es inversamente proporcional.Por ejemplo, para cargas de viento con un período de retorno de 50 años, la probabilidad de excedencia anual es del 2%;para cargas de viento con un período de retorno de 100 años, la probabilidad de excedencia anual es del 1%.
Para la carga de viento cuya probabilidad de exceder anual es p, la probabilidad de no exceder la velocidad del viento en un año determinado es 1-p, y la probabilidad de no exceder la velocidad del viento en N años es (1-p) a la enésima potencia .Por lo tanto, la probabilidad de exceso de la velocidad del viento en N años se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Según esta fórmula: para la carga de viento en el período de retorno de 50 años, la probabilidad de excedente anual es p=2%, y la probabilidad de excedente dentro de 50 años es:
La probabilidad de trascendencia de 100 años aumenta a:
Y la probabilidad de superarlo 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 de excedente sin mencionar el período de tiempo correspondiente.Después de todo, la gente morirá a largo plazo, la probabilidad de exceder las cargas variables será cercana al 100% y los edificios colapsarán (a menos que sean demolidos antes de que colapsen).Por lo tanto, para unificar el estándar de medición, es necesario especificar una escala de tiempo unificada como parámetro de tiempo para valores de carga variables.Esta escala de tiempo es el “período de referencia de diseño”.
El artículo 3.1.3 del “Código para cargas 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 fijar 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. .
Hora de publicación: 28 de abril de 2023