فترة التصميم الأساسية، وعمر خدمة التصميم، وفترة الإرجاع - هل تميز بوضوح؟

تعد فترة التصميم الأساسية وعمر خدمة التصميم وفترة العودة مفاهيم ثلاثية غالبًا ما يواجهها المهندسون الإنشائيون.على الرغم من أن المعيار الموحد لتصميم موثوقية الهياكل الهندسية
"المعايير" (يشار إليها باسم "المعايير") يسرد الفصل 2 "المصطلحات" تعريفات الفترة المرجعية للتصميم وعمر خدمة التصميم، ولكن ما هو الفرق بينهما، تشير التقديرات إلى أن الكثير من الناس لا يزالون في حيرة من أمرهم.

1. فترة العودة
قبل أن ندخل في المناقشة، دعونا نراجع "فترة العودة".في مقالتنا السابقة مرة كل 50 سنة = مرة كل 50 سنة؟—— كما هو مذكور في الحس السليم الرابع لسرعة الرياح الذي يجب أن يعرفه المهندسون الإنشائيون، تشير فترة عودة الحمل إلى "متوسط ​​الفاصل الزمني بين وقوع حدث ما أو حدوثه"، وفترة العودة المقاسة بـ "السنوات" والتجاوز السنوي لاحتمال الحمل يتناسب عكسيا.على سبيل المثال، بالنسبة لأحمال الرياح التي تبلغ فترة إرجاعها 50 عامًا، يكون احتمال التجاوز السنوي 2%؛بالنسبة لأحمال الرياح مع فترة عودة قدرها 100 عام، فإن احتمال التجاوز السنوي هو 1٪.

بالنسبة لحمل الرياح الذي يكون احتمال تجاوزه السنوي p، فإن احتمال عدم تجاوز سرعة الرياح في سنة معينة هو 1-p، واحتمال عدم تجاوز سرعة الرياح في N سنة هو (1-p) أس N .لذلك، يمكن حساب احتمال تجاوز سرعة الرياح خلال N سنة بالمعادلة التالية:

وفقًا لهذه الصيغة: بالنسبة لحمل الرياح في فترة العودة البالغة 50 عامًا، فإن احتمال التجاوز السنوي هو p=2%، واحتمال التجاوز خلال 50 عامًا هو:

تزداد احتمالية التسامي لمدة 100 عام إلى:

واحتمال التجاوز خلال 200 عام سيصل إلى:

2. تصميم فترة الأساس
من المثال أعلاه، يمكننا أن نجد أنه بالنسبة للأحمال المتغيرة، لا معنى لذكر الاحتمال المتجاوز فقط دون ذكر الطول الزمني المقابل.ففي نهاية المطاف، سوف يموت الناس على المدى الطويل، وسوف يقترب احتمال تجاوز الأحمال المتغيرة من 100%، وسوف تنهار المباني (ما لم يتم هدمها قبل أن تنهار).ولذلك، لتوحيد معيار القياس، من الضروري تحديد مقياس زمني موحد كمعلمة زمنية لقيم التحميل المتغيرة.هذا المقياس الزمني هو "الفترة المرجعية للتصميم".

تنص المادة 3.1.3 من "قانون تحميل هياكل البناء" على أنه "يجب اعتماد فترة مرجعية للتصميم مدتها 50 عامًا عند تحديد القيمة التمثيلية للأحمال المتغيرة".هذا هو الحكم الإلزامي.السبب في كونها إلزامية هو أنه "لا توجد قاعدة، لا توجد دائرة مربعة"، دون تحديد أساس زمني، لا معنى لمناقشة احتمال تجاوز الحمل ومؤشر الموثوقية (احتمال الفشل) للهيكل .