[發明專利]輕型屋蓋雪荷載設計值的分析計算方法

在審

• 申請號: 201911293412.8
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111159802A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 常在;邸小壇;曾兵;田欣
• 申請（專利權）人: 中國建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明涉及一種輕型屋蓋雪荷載設計值的分析計算方法，屬于土木工程分析計算技術領域。包括如下步驟：第一步：獲取50年最大統計概率分布數據，取極值Ⅰ型統計分布0.98分位值的特征值或統計數據的最大值，作為基本雪壓S₀；第二步：將基本雪壓S₀作為雪荷載正態分布曲線的均值μ_snow，做雪荷載設計值的正態分布，以50年超越概率為2％的雪荷載設計值S_d的正態分布值為正態曲線0.98的分位值的特征值；第三步：求雪荷載設計值的標準差σ_snow；采用本發明的方法，能夠有效考慮不同地區及積冰荷載對雪荷載設計值的影響，從而克服某些地區雪荷載設計值的取值偏小，無法實現規范中所規定的可靠度指標的問題，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種基于構造概率分布的輕型屋蓋雪荷載設計值的分析計算方法，針對荷載規范中缺少輕型屋蓋雪荷載設計值現狀，屬于土木工程分析計算技術領域。

背景技術

近幾年西北、東北及華北地區出現了歷史少見的大雪天氣，大跨輕質屋蓋結構工程因雪災遭受破壞的事件時有發生。這些現象說明，雪荷載的設計值遠大于構件自身的承載力?，F行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009中有對雪荷載標準值的規定，雪荷載設計值通過標準值乘以雪荷載分項系數來取得。這樣計算存在以下問題：

一、我國幅員遼闊，各個地區的雪荷載差異很大，統一取相同的雪荷載分項系數，與實際的雪荷載分布不相符；

二、對于雪荷載較大地區，統一的荷載分項系數大幅低于當地的雪荷載的分項系數；

三、荷載規范中的雪荷載的分項系數，實際為經驗系數。分項系數應以概率分布為基礎，計算其超越概率而得出。經驗系數未經過概率分布的計算，不能保證輕型屋蓋在規定的設計使用年限內的足夠的可靠度。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種輕型屋蓋雪荷載設計值的分析計算方法，用以解決《建筑結構荷載規范》GB 50009中無雪荷載設計值，且各地區雪荷載分布差異較大，雪荷載分項系數無法實現可靠度指標的技術問題。

為了解決上述問題，本發明采用了如下技術方案：

1.一種輕型屋蓋雪荷載設計值的分析計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步：獲取50年最大統計概率分布數據，取極值Ⅰ型統計分布0.98分位值的特征值或統計數據的最大值，作為基本雪壓S₀，具體為：

(1)根據《建筑結構荷載規范》GB 50009提供的公式和參數計算雪壓統計分布的相關參數，將所在地區重現期50年，即R＝50和重現期10年，即R＝10的雪壓值x₅₀和x₁₀分別代入該規范提供的“平均重現期為R的最大雪壓”計算公式，求解出所在地區統計數據極值I型分布的位置參數u和尺度參數α；

極值Ⅰ型分布的概率分布函數：

式中：u為位置參數，α為尺度參數，x為雪壓值；

(2)按該規范提供的相關公式由已知u和α計算所在地區統計數據極值I型分布的平均值μ₁和均值對應的標準差σ₁，計算時可認為極值I型分布的樣本容量為無窮大；

u＝μ₁-0.5772α

式中：σ₁為樣本的標準差，μ₁為樣本的平均值；