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定为极值1型分布,计算模型参数,并以上述分布的 件车间、棉纺织车间、轮胎准备车间和粮食加工车 平均估作为标准估[6。GB50153 2008《T程结松 可.可按GB50009 2012回附录D,根据板整、次烫 可靠性设计统 标准》指出:作用标准值应按 间距、主架和车间名称选取。附录D对工业建筑楼 设计基准期内最不利作用概率分布具有一定保证率 面活荷载的标准值的规定,是按级差选取的,基本沿 的分位值确定,此处取为分布函数的0.5分位值,即 用了门9一74)的相关规定。附录中荷载标准值的 仅有50%的保证率.从取值原最剧上讲是非常激 取值是由等效换算原则确定的.即将调查资料中有 进的-可, 代表性的设备以最小间距布置在最不利位置,并逐 实际上,上述横向水平荷载设计基准期最大值 项计算等效均布活荷载,取接近 最大值的整数值 分布确定时,取荷载平均变动10次,即荷载的独 作为荷载标准值的最终值四。实际调查中发现,这 统计周期划分为5年,周期间的相关性较大,与极值 种极端最不利情况(全部最重设备、最密间距、作用 理论对统计周期独立性的要求相悖,对于一般的桥 在最不利位置)是不可能出现的,设计取值偏于 式起重机,吊车工作制为20年,根据极值理论对 保守 计周期的选取原则,理论上应取基准期内平均变动 对无设备区域的操作荷载.设计中荷载标准值 次数为5020.因此文献「161所确定的荷找模型参 按均布活荷载2kN/m2考虑,对推料较名的车间,操 数过于保守,标准值在以20年为统计周期确定的荷 作荷载取为2.5kN/m2。对生产车间的楼梯活荷载 载模型中具有高于0.5的保证率 和参观走廊活荷载,取为3.5kN/m2四 对吊车荷载组合效应概率模型的研究,杨伟 但是,历史调查资料和传统文献并未给出工业 等以数值摸拟为基础,借助Monte-Carlo法,通过拉 建筑楼面活荷载的概率分布及统计参数 ,相比力 制模拟的次数来控制误差和精度,并对随机所得的 公楼和律宅携楼面活箭找概率模刑的研究其枝形 荷载效应数据进行95%置信水平下的拟合分布检 有待进一步提出。工业楼面活荷载与民用建筑楼面 得出极值1型分布模型的 及相应的统计 活荷载的荷载性质是相同的,区别仅在 前者集中 这种方法所得的统计估计值具有随机性,员 荷载值和集中作用区域相对更大,故仍可将其概 然不是一个确定的解,其误差无法结确给出,一般仅 分布近似确定为极值「型,而其相应的模型参数需 用于可靠度近似方法分析的精度校核。T山9一4修 寻找有效的方法予以确定。 可组,借助影响线法进行了吊车荷载效应的组合分 1.3 屋面积灰荷载的设计规定及概率模型 析,考虑吊车出现在影响线上的概率为其在 影明 GB50009 2012编制时,针对屋面积灰荷 内运行的长度与车间内运行总长度的比值 载,实测调查了15个治金厂的25个车间,18个铸 而,文献21指出结构安全性设计应该考虑的是吊 浩车间、10个水混厂的27个车间.分析了各屋面的 车荷载在运行范围中可能出现的最不利情况,在实 结构情况、设计时采用的积灰荷载、除尘装置及使用 际调查任意时点影响线内吊车的台数时发现,吊车 情况、清灰 度及执行情况 屋面 不同都 出现的概率要远高于按运行长度确定的概率 灰源距离、不同风向下 一定时间内的积灰厚度、日积 要接近100%,但全部品车满载的可能性几乎为零 灰量、灰的性质和不同都度下灰的重府。话时对出 针对上述不足,文献「21门采用修正的Trukstra组合 屋面积灰湿容重和屋面最大容许积灰厚度,最终确 规则和误差传递公式,确定了多台吊车组合效应的 同级别考虑积灰荷载的标准值取值四。对 概率模型(极值 1型) 和统计参数,方法虽具有较 有大量排灰的厂房及其邻近建筑,具有 定除尘设 的理论意义,但样本统计数据陈旧,有待更新,获取 施和保证清灰制度的机械、治金、水泥等的厂房屋 充足的统计样本是个量大而广的工程,希望相关研 面,积灰荷载标准值按厂房类别取0.2,0.3.0.5 究人品千以重视。 75.10kN/m2不统 楼面活荷我的设计规定及概率模型 我 当前并未建立积灰荷载及其荷载效应的 工业建筑楼面活荷载,应根据功能要求按设备 率模型,仅有不同厂房的平均日积灰量和积灰重及 楼面活荷找和非设备区楼面活荷载分别考虑。对 的调查实测资料,一般而言,最大积灰荷载因清 于设备区楼面,或堆放原料、成品拉多较重的区域 灰制度的不同而不同,若假设清灰制度一定,则积灰 楼面活荷载值相对民用建筑楼面活荷载大,计算时 荷载多数集中于数值相对较小的范围,其分布函数 可按等效均布活荷载原则确定 具有极值1型分布的特征,模型参数需寻找合理的 对于一般的金工车间、仪器仪表车间、半导体器 方法,根据积灰重度,日积灰量、清灰制度及相应的 150 工业建筑2018年第48基第8别 19China Academic Joural Electronic Publishing House.All rights reserved http://www.cnki.ne150 工业建筑 2018 年第 48 卷第 8 期 定为极值 I 型分布,计算模型参数,并以上述分布的 平均值作为标准值[16]。GB 50153—2008《工程结构 可靠性设计统一标准》[17]指出: 作用标准值应按在 设计基准期内最不利作用概率分布具有一定保证率 的分位值确定,此处取为分布函数的 0. 5 分位值,即 仅有 50% 的 保 证 率,从取值原则上讲是非常激 进的[18 - 20]。 实际上,上述横向水平荷载设计基准期最大值 分布确定时,取荷载平均变动 10 次,即荷载的独立 统计周期划分为 5 年,周期间的相关性较大,与极值 理论对统计周期独立性的要求相悖,对于一般的桥 式起重机,吊车工作制为 20 年,根据极值理论对统 计周期的选取原则,理论上应取基准期内平均变动 次数为 50 /20,因此文献[16]所确定的荷载模型参 数过于保守,标准值在以 20 年为统计周期确定的荷 载模型中具有高于 0. 5 的保证率。 对吊车荷载组合效应概率模型的研究,杨伟军 等以数值模拟为基础,借助 Monte-Carlo 法,通过控 制模拟的次数来控制误差和精度,并对随机所得的 荷载效应数据进行 95% 置信水平下的拟合分布检 验,得出极值 I 型分布模型的结论及相应的统计参 数[16]。这种方法所得的统计估计值具有随机性,显 然不是一个确定的解,其误差无法精确给出,一般仅 用于可靠度近似方法分析的精度校核。TJ 9—74 修 订组,借助影响线法进行了吊车荷载效应的组合分 析,考虑吊车出现在影响线上的概率为其在影响线 内运行的长度与车间内运行总长度的比值[9]。然 而,文献[21]指出结构安全性设计应该考虑的是吊 车荷载在运行范围中可能出现的最不利情况,在实 际调查任意时点影响线内吊车的台数时发现,吊车 出现的概率要远高于按运行长度确定的概率,一般 要接近 100% ,但全部吊车满载的可能性几乎为零。 针对上述不足,文献[21]采用修正的 Trukstra 组合 规则和误差传递公式,确定了多台吊车组合效应的 概率模型( 极值 I 型) 和统计参数,方法虽具有较强 的理论意义,但样本统计数据陈旧,有待更新,获取 充足的统计样本是个量大而广的工程,希望相关研 究人员予以重视。 1. 2 楼面活荷载的设计规定及概率模型 工业建筑楼面活荷载,应根据功能要求按设备 区楼面活荷载和非设备区楼面活荷载分别考虑。对 于设备区楼面,或堆放原料、成品较多较重的区域, 楼面活荷载值相对民用建筑楼面活荷载大,计算时 可按等效均布活荷载原则确定[22]。 对于一般的金工车间、仪器仪表车间、半导体器 件车间、棉纺织车间、轮胎准备车间和粮食加工车 间,可按 GB 50009—2012[2]附录 D,根据板跨、次梁 间距、主梁和车间名称选取。附录 D 对工业建筑楼 面活荷载的标准值的规定,是按级差选取的,基本沿 用了 TJ 9—74[3]的相关规定。附录中荷载标准值的 取值是由等效换算原则确定的,即将调查资料中有 代表性的设备以最小间距布置在最不利位置,并逐 项计算等效均布活荷载,取接近于最大值的整数值, 作为荷载标准值的最终值[22]。实际调查中发现,这 种极端最不利情况( 全部最重设备、最密间距、作用 在最不利位 置) 是不可能出现的,设 计 取 值 偏 于 保守。 对无设备区域的操作荷载,设计中荷载标准值 按均布活荷载2 kN /m2 考虑,对堆料较多的车间,操 作荷载取为 2. 5 kN /m2 。对生产车间的楼梯活荷载 和参观走廊活荷载,取为 3. 5 kN /m2[22]。 但是,历史调查资料和传统文献并未给出工业 建筑楼面活荷载的概率分布及统计参数[22],相比办 公楼和住宅楼楼面活荷载概率模型的研究,其模型 有待进一步提出。工业楼面活荷载与民用建筑楼面 活荷载的荷载性质是相同的,区别仅在于,前者集中 荷载值和集中作用区域相对更大,故仍可将其概率 分布近似确定为极值 I 型,而其相应的模型参数需 寻找有效的方法予以确定。 1. 3 屋面积灰荷载的设计规定及概率模型 GB 50009—2012[2] 编制 时,针对屋面积灰荷 载,实测调查了 15 个冶金厂的 25 个车间、18 个铸 造车间、10 个水泥厂的 27 个车间,分析了各屋面的 结构情况、设计时采用的积灰荷载、除尘装置及使用 情况、清灰制度及执行情况、屋面上不同部位、不同 灰源距离、不同风向下一定时间内的积灰厚度、日积 灰量、灰的性质和不同湿度下灰的重度。通过对比 屋面积灰湿容重和屋面最大容许积灰厚度,最终确 定按不同级别考虑积灰荷载的标准值取值[23]。对 有大量排灰的厂房及其邻近建筑,具有一定除尘设 施和保证清灰制度的机械、冶金、水泥等的厂房屋 面,积灰荷载标准值按厂房类别取 0. 2,0. 3,0. 5, 0. 75,1. 0 kN /m2 不等[23]。 我国当前并未建立积灰荷载及其荷载效应的概 率模型,仅有不同厂房的平均日积灰量和积灰重度 的调查实测资料[23],一般而言,最大积灰荷载因清 灰制度的不同而不同,若假设清灰制度一定,则积灰 荷载多数集中于数值相对较小的范围,其分布函数 具有极值 I 型分布的特征,模型参数需寻找合理的 方法,根据积灰重度,日积灰量、清灰制度及相应的
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