风荷载重现期与超越概率的关系.pptx

风荷载重现期与超越概率的关系,重现期的概率表达，重现期与设计基准内超越概率的关系,荷载类型,按荷载随时间变化的情况，结构上的荷载可分为3类： 永久荷载、可变荷载和偶然荷载。 永久荷载（如结构自重）,荷载类型,2.可变荷载（如楼面可变荷载、风荷载） 3.偶然荷载（如爆炸、撞击、火灾）,荷载的概率模型,借助于统计数学研究荷载，目前常用两种概率模型: 对于与时间参数无关的永久荷载一般采用随机变量概率模型； 对于与时间参数有关的可变荷载，一般采用随机过程概率模型。,可变荷载的概率模型,统一标准将几种常遇可变荷载统一模型化为平稳二项随机过程 Q t ,t 0,T ，并将露面均布可变荷载、风荷载和雪荷载等均采用极值I型作为任意时点随机变量的概率分布模型，即假定 = 式中，=1.28255/；=0.57722/；子样均方差；子样均值。,=1；=1,平稳二项随机过程,对于荷载Q t ，用平稳二项随机过程 Q t ,t 0,T 来表示，(0,T)为设计基准期。满足： 荷载一次持续施加在结构上的时段长度为，而在基准期0,T时间域内可划分为r 个相等时段，即=/。 在每一个时段上荷载出现的概率为，不出现的概率为=1,即荷载Q t 出现Q t 0的概率为，Q t 不出现Q t =0的概率=1。 每一时段上，当荷载出现时，其幅值为非负随机变量，且在不同时段上期概率分布函数 F 相同， F 称为荷载的任意时点的分布。 =(),|()0) 不同时段上的幅值随机变量互相独立，且在各时段上荷载是否出现也相互独立。,平稳二项随机过程,平稳二项随机过程 Q t ,t 0,T 的样本函数为等时段的矩形波函数。如图：,最大随机变量 的概率分布,偏于安全，一般取荷载在设计基准期内的最大随机变量 ，定义 = max 0T () 。 对于平稳二项随机过程，可以推导出 的概率分布为： F Q T x =P Q T x =P max 0tT Q t x =P Q t t 1 x, Q t t 2 x, Q t t m x =P Q t t 1 x P Q t t 2 x P Q t t m x = p F Q i x + 1p p F Q i x + 1p p F Q i x + 1p = 1p 1 F Q i x r,最大随机变量 的概率分布,F Q T x = 1p 1 F Q i x r 当=1时， F Q T x = F Q i x r 当1时，但1 充分小，利用级数展开得 F Q T x F Q i x m=pr，为设计基准期内荷载的平均出现次数。,风荷载重现期的概率表达,重现期 ()是指连续两次超过的时间间隔（以a（年）为单位）。 则表示在连续年中有一年的 ，其他1年中的 。风速的年极值分布用 ()表示，重现期为的概率为 = = 1 = 1 1 平均重现期 () 是随机变量 ()的数学期望，即 = =1 = 1 1 于是得到 =1 1 (),风荷载重现期的概率表达, ()= =1 1 () 意义： 平均重现期为m年的最大风压，即m年一遇的最大风压，每年出现的最大风压低于该值的保证概率（guarantee probability）为1 1 。 每年出现的最大风压超过该值的概率（exceeding probability）为 1 ，,重现期与设计基准内超越概率的关系,若风荷载的重现周期为m年，任