ระยะเวลาฐานการออกแบบ อายุการใช้งานการออกแบบ ระยะเวลาคืนสินค้า – คุณแยกแยะได้ชัดเจนหรือไม่

ระยะเวลาฐานการออกแบบ อายุการใช้งานการออกแบบ และระยะเวลาส่งคืนเป็นแนวคิดสามครั้งที่วิศวกรโครงสร้างมักพบแม้ว่ามาตรฐานแบบครบวงจรสำหรับการออกแบบความน่าเชื่อถือของโครงสร้างทางวิศวกรรม
“มาตรฐาน” (เรียกว่า “มาตรฐาน”) บทที่ 2 “ข้อกำหนด” แสดงรายการคำจำกัดความของระยะเวลาอ้างอิงการออกแบบและอายุการใช้งานการออกแบบ แต่สิ่งที่แตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านั้น คาดว่าหลายๆ คนยังคงสับสนเล็กน้อย

1. ระยะเวลาการคืนสินค้า
ก่อนที่เราจะเข้าสู่การอภิปราย เรามาทบทวน "ระยะเวลาการคืนสินค้า" กันก่อนในบทความที่แล้ว ครั้งหนึ่งในรอบ 50 ปี = หนึ่งครั้งในรอบ 50 ปี?——ดังที่ได้กล่าวไว้ในสามัญสำนึกประการที่สี่ของความเร็วลมที่วิศวกรโครงสร้างควรรู้ ระยะเวลาการส่งคืนของภาระหมายถึง “ช่วงเวลาเฉลี่ยระหว่างการเกิดขึ้นหรือการเกิดขึ้นของเหตุการณ์” และระยะเวลาการส่งคืนที่วัดเป็น “ปี” และค่าภาระที่เกินต่อปี ความน่าจะเป็นจะเป็นสัดส่วนผกผันตัวอย่างเช่น สำหรับแรงลมที่มีระยะเวลาส่งคืน 50 ปี ความน่าจะเป็นที่เกินต่อปีคือ 2%สำหรับแรงลมที่มีระยะเวลาคืนกลับ 100 ปี ความน่าจะเป็นเกินต่อปีคือ 1%

สำหรับภาระลมที่มีความน่าจะเป็นเกินต่อปีคือ p ความน่าจะเป็นที่จะไม่เกินความเร็วลมในปีหนึ่งคือ 1-p และความน่าจะเป็นที่จะไม่เกินความเร็วลมในปี N คือ (1-p) ยกกำลัง N .ดังนั้นความน่าจะเป็นที่เกินของความเร็วลมใน N ปีสามารถคำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้:

ตามสูตรนี้: สำหรับภาระลมในช่วงระยะเวลาส่งคืน 50 ปี ความน่าจะเป็นที่เกินต่อปีคือ p=2% และความน่าจะเป็นที่เกินภายใน 50 ปีคือ:

ความน่าจะเป็นของการก้าวข้าม 100 ปีเพิ่มขึ้นเป็น:

และความน่าจะเป็นที่จะเกินใน 200 ปีจะถึง:

2. ช่วงฐานการออกแบบ
จากตัวอย่างข้างต้น เราจะพบว่าสำหรับโหลดแบบแปรผัน การกล่าวถึงเฉพาะความน่าจะเป็นที่เกินนั้นไม่มีความหมาย โดยไม่กล่าวถึงระยะเวลาที่สอดคล้องกันท้ายที่สุดแล้ว ผู้คนจะเสียชีวิตในระยะยาว ความน่าจะเป็นที่จะรับน้ำหนักบรรทุกเกินพิกัดจะเกือบ 100% และอาคารต่างๆ จะพังทลาย (เว้นแต่จะถูกทำลายก่อนที่จะพัง)ดังนั้น เพื่อรวมมาตรฐานการวัดเข้าด้วยกัน จึงจำเป็นต้องระบุมาตราส่วนเวลาแบบรวมเป็นพารามิเตอร์เวลาสำหรับค่าโหลดที่แปรผันได้มาตราส่วนเวลานี้คือ "ช่วงอ้างอิงการออกแบบ"

บทความ 3.1.3 ของ “รหัสสำหรับการโหลดโครงสร้างอาคาร” กำหนดว่า “ระยะเวลาอ้างอิงการออกแบบ 50 ปีจะถูกนำมาใช้เมื่อกำหนดค่าตัวแทนของโหลดตัวแปร”นี่เป็นข้อกำหนดบังคับเหตุผลที่จำเป็นต้องมีคือ "ไม่มีกฎไม่มีวงกลมสี่เหลี่ยม" โดยไม่ต้องกำหนดเวลาจึงไม่มีความหมายที่จะหารือเกี่ยวกับความน่าจะเป็นที่จะเกินภาระและดัชนีความน่าเชื่อถือ (ความน่าจะเป็นของความล้มเหลว) ของโครงสร้าง .