[发明专利]轻型屋盖基本雪压值的分析计算方法

说明书

本发明涉及一种轻型屋盖基本雪压值的分析计算方法，属于土木工程分析计算技术领域。当没有50年基准期的地面雪压统计数据的时候，分三种情况分析计算基本雪压；当有50年基准期的地面雪压统计数据的时候，按两种情况分析计算基本雪压。采用本发明的方法是在缺乏现有统计数据的情况下，有效考虑不同地区以及积冰荷载对雪荷载的影响，从而克服某些地区雪压设计值的取值偏小，无法实现规范中所规定的可靠度指标的问题，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种分析计算方法，特别是一种轻型屋盖基本雪压值的分析计算方法，属于土木工程分析计算技术领域。

背景技术

近几年西北、东北及华北地区出现了历史少见的大雪天气，大跨轻质屋盖结构工程因雪灾遭受破坏的事件时有发生。还有2008年春季我国南方17省市的冰冻造成的既有轻型围护结构的事例。这些现象说明，我国现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的基本雪压大幅度偏小。以上事件实际出现的屋面雪压，已经超过了该规范的基本雪压与其超载系数的乘积，并抵消了自重荷载1.2超载系数的裕量和结构构件承载力不小于1.3的承载力裕量。

造成基本雪压偏小的原因有两个：

一、我国大部分气象台(站)收集的都是积雪深度的统计数据，而相应的积雪密度数据又不全，且没有地面雪压的统计数据。在统计中，当缺乏平行观测的积雪密度时，均以当地的平均密度(1.2kN/m³～2.0kN/m³)计算雪压值。实际上这个平均密度是初降雪的密度，真正的地面积雪密度应为(2.5kN/m³～4.0kN/m³)。这是造成基本雪压偏小的原因之一。

二、现行荷载规范中“标准值”的定义是：荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(如均值、众值、中值或某个分位值)。“基本雪压”的定义是：雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定。

这里的基本雪压是取了极值Ⅰ型统计分布0.98分位的特征值，并不是取了样本容量为50的统计分布数据的最大值。

对于某些地区来说，当样本容量无穷大的时候，现行荷载规范50年一遇的最大雪压值可能只有50年间已经出现过的最大地面雪压值1/2～2/3左右。

当样本容量为50的时候，不同地区出现过的最大积雪雪压值60％的概率大于现行荷载规范50年一遇的最大雪压值，40％小于现行荷载规范50年一遇的最大雪压值。这是轻型屋盖因雪灾坍塌的第二个原因。

发明内容

为了解决上述现有基本雪压取值偏小，无法实现规定可靠度指标的技术问题，本发明提出了一种轻型屋盖基本雪压值的分析计算方法。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种轻型屋盖基本雪压的分析计算方法，包括如下方法：

(1)当没有50年基准期的地面雪压统计数据的时候，按下列三种情况分析计算基本雪压：

第一种情况：通过查询气象资料，直接获取该地区的最大积雪压力作为基本雪压；

第二种情况：获取最大积雪深度值，乘以当地积雪密度作为基本雪压；

第三种情况：当无法获取最大积雪深度和最大雪压值时，可用现行荷载规范重现期为50年的基本雪压乘以2作为轻型屋盖的基本雪压；

此方法适用于没有系统统计数据的设计人员和检测评定技术人员调整取值时使用；

(2)当有50年基准期的地面雪压统计数据的时候，按下列两种情况分析计算基本雪压：

第一种情况：当样本容量无穷大时，取统计分布的最大值作为基本雪压：