[發明專利]輕型屋蓋基本雪壓值的分析計算方法

在審

• 申請號: 201911293486.1
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111143978A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 田欣;邸小壇;曾兵;常在
• 申請（專利權）人: 中國建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06F119/14
• 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基本雪壓值的分析計算方法，屬于土木工程分析計算技術領域。當沒有50年基準期的地面雪壓統計數據的時候，分三種情況分析計算基本雪壓；當有50年基準期的地面雪壓統計數據的時候，按兩種情況分析計算基本雪壓。采用本發明的方法是在缺乏現有統計數據的情況下，有效考慮不同地區以及積冰荷載對雪荷載的影響，從而克服某些地區雪壓設計值的取值偏小，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

本發明涉及一種分析計算方法，特別是一種輕型屋蓋基本雪壓值的分析計算方法，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。還有2008年春季我國南方17省市的冰凍造成的既有輕型圍護結構的事例。這些現象說明，我國現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的基本雪壓大幅度偏小。以上事件實際出現的屋面雪壓，已經超過了該規范的基本雪壓與其超載系數的乘積，并抵消了自重荷載1.2超載系數的裕量和結構構件承載力不小于1.3的承載力裕量。

造成基本雪壓偏小的原因有兩個：

一、我國大部分氣象臺(站)收集的都是積雪深度的統計數據，而相應的積雪密度數據又不全，且沒有地面雪壓的統計數據。在統計中，當缺乏平行觀測的積雪密度時，均以當地的平均密度(1.2kN/m³～2.0kN/m³)計算雪壓值。實際上這個平均密度是初降雪的密度，真正的地面積雪密度應為(2.5kN/m³～4.0kN/m³)。這是造成基本雪壓偏小的原因之一。

二、現行荷載規范中“標準值”的定義是：荷載的基本代表值，為設計基準期內最大荷載統計分布的特征值(如均值、眾值、中值或某個分位值)。“基本雪壓”的定義是：雪荷載的基準壓力，一般按當地空曠平坦地面上積雪自重的觀測數據，經概率統計得出50年一遇最大值確定。

這里的基本雪壓是取了極值Ⅰ型統計分布0.98分位的特征值，并不是取了樣本容量為50的統計分布數據的最大值。

對于某些地區來說，當樣本容量無窮大的時候，現行荷載規范50年一遇的最大雪壓值可能只有50年間已經出現過的最大地面雪壓值1/2～2/3左右。

當樣本容量為50的時候，不同地區出現過的最大積雪雪壓值60％的概率大于現行荷載規范50年一遇的最大雪壓值，40％小于現行荷載規范50年一遇的最大雪壓值。這是輕型屋蓋因雪災坍塌的第二個原因。

發明內容

為了解決上述現有基本雪壓取值偏小，無法實現規定可靠度指標的技術問題，本發明提出了一種輕型屋蓋基本雪壓值的分析計算方法。

為了解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一種輕型屋蓋基本雪壓的分析計算方法，包括如下方法：

(1)當沒有50年基準期的地面雪壓統計數據的時候，按下列三種情況分析計算基本雪壓：

第一種情況：通過查詢氣象資料，直接獲取該地區的最大積雪壓力作為基本雪壓；

第二種情況：獲取最大積雪深度值，乘以當地積雪密度作為基本雪壓；

第三種情況：當無法獲取最大積雪深度和最大雪壓值時，可用現行荷載規范重現期為50年的基本雪壓乘以2作為輕型屋蓋的基本雪壓；

此方法適用于沒有系統統計數據的設計人員和檢測評定技術人員調整取值時使用；

(2)當有50年基準期的地面雪壓統計數據的時候，按下列兩種情況分析計算基本雪壓：

第一種情況：當樣本容量無窮大時，取統計分布的最大值作為基本雪壓：