第三章建筑结构的检测抽样方法

3
3.1 建筑结构的检测抽样方法
建筑结构检测的抽样方案，可根据检测项目的特点 按下列原则选择:
1.外部缺陷的检测，宜选用全数检测方案。 2.几何尺寸与尺寸偏差的检测，宜选用一次或二次 计数抽样方案。 3.结构连接构造的检测，应选择对结构安全影响大 的部位进行抽样。 4.构件结构性能的实荷检验，应选择同类构件中荷 载效应相对较大和施工质量相对较差构件或受到灾害 影响、环境侵蚀影响构件中有代表性的构件。 5.按检测批检测的项目，应进行随机抽样，且最小 样本容量宜符合相关规定。 6.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300或 相应专业工程施工质量验收规范规定的抽样方案。
26
5
(1)-200
11
7
(2)-400
26
6 10
-
-
不合格 判定数
9 13 11 19 16 27 16 27 16 27
-
计数抽样举例
• 检验批容量为100个构件，若检查其某一主控项目，
则最小容量为多少个？ 一次抽样时的合格判定数
和不合格判定数分别是多少？ 二次抽样时的合
格判定数和不合格判定数分别是多少？
采用调整性抽样方案； （4）对重要的检验项目且可采用简易快速的检验方
法时，可选用全数检验方案； （5）经实验检验有效的抽样方案。
5
一次抽样检验框图
容量为N 的检验批 抽样
容量为n的样本 检验
d个不合格
Ac─合格判定数 Re─不合格判定数
d≤Ac
接收
d≥Re
拒收
6
容量为N的检验批，随机抽取n 件，设不合格为X，
500 1250 2000
281-500 20
50
80
-
-
-
-
检验批的容量和检测类别分为A、B、C 类 A 类：一般施工质量的检测 B 类：结构质量和性能的检测 C 类：结构质量和性能的严格检测。
明显不合格的个体可不纳入检验批，但必须进行处 理，使其满足有关专业验收规范的规定，对处理的情 况应予以记录并重新验收。
(3)当检测批的检测结果不能满足第(1)条和第(2)条的 要求时，可提供单个构件的检测结果，单个构件的检 测结果的推定应符合相应检测标准的规定。
27
(4)检测批中的异常数据，可予以舍弃；异常数据的 舍弃应符合《正态样本异常值的判断和处理》GB 4883 或其他标准的规定。
(5)计量抽样被推定参数的区间估计：检验批的标 准差未知时,具有95%保证率的平均值的推定曲间（0.5 分位值）和标准值0.05分位值的推定区间按有关规定 计算。
➢ OC曲线越接近理想曲线时，抽样检验方案对批质 量好坏的辨别能力越强。
➢ OC曲线越陡，抽样检验方案越严格，OC曲线越平， 抽样检验方案越松。
➢ 在座标系中，OC曲线越靠左，抽样检验方案越严 格，OC曲线越靠右，抽样检验方案越松。
➢ 当样本量 n 和接收数AC 保持不变时，批量N的变化 对OC曲线影响不大。
0
p
50%
100%
理想的OC曲线
抽检特性曲线（O C曲线）是批接收概率Pa(p) 与批
质量水平(批不合格品率)P的关系曲线。
统计抽样检验
: 生产方风险
：使用方风险
Pa(p)
P0：生产方风险质量，合格批质量
1.0
P1：使用方风险质量，不合格批质量
A：生产方风险点
A
B：使用方风险点
B
0
p0
p1
P(%)
正常的O C曲线
在制定检验批的抽样方案时，对生产方风险（或错 判概率α）和使用方风险（或漏判概率β）可采取； 1）主控项目：
对应于合格质量水平的α和β均不宜超过5％。 2）一般项目：
对应于合格质量水平的α不宜超过5％，β不宜超 过10％。
14
抽样检验方案[N, n, AC] 对OC曲线的影响
(1)批量 N来自百度文库对 OC曲线的影响
那么X是一个随机变量。对一次抽样，
当X≤AC时可接收这个检验批，接收概率 Pa(P )＝P（X ≤AC）
＝P（X＝0）＋P（X＝1）＋……＋P（X =AC）
P(x=d)可利用超几何分布、二项式分布和泊松分 布计算
7
二次抽样检验框图
n1─第一次抽样数； A1─第一次合格判定数 R1─第一次抽样不合格判定
建筑结构检测与鉴定
Detection and Identification of Building Structures
第三章 建筑结构的检测抽样方法
基本要求 1、掌握建筑结构检测抽样方法 2、了解建筑结构检测中的最小容量和结果 判别 3、了解检验批中异常数据的处理方法
1
3.0 基本术语
检验批：按相同的生产条件或按规定的方式汇总起来 供抽样检验用的，由一定数量样本组成的检验体。
Pa(p)
1.0 0.8 0.6 0.4
0.2
N=1000 n=20 AC=0
N=200 n=20 AC=0
N=100 n=20 AC=0
N=50 n=20 AC=0
0
P%
2
4
6
8
10 12
(2)合格判定数 AC对 OC 曲线的影响
Pa(p)
1.0
N=1000
n=20
0.8 AC=3
0.6 AC=1
(1)-2
0
(2)-4
1
(1)-3
0
(2)-6
1
(1)-5
0
(2)-10
3
(1)-8
1
(2)-16
4
(1)-13
2
(2)-26
6
(1)-20
3
(2)-40
9
2
(1)-32
5
2
(2)-64
12
2
(1)-50
7
2
(2)-100
18
3
(1)-80
11
4
(2)-160
26
3
(1)-125
11
5
(2)-250
容量为N的检验批
容量为n1的样本
d1个不合格
d1≤A1
A1＜d1＜R1
d1≥R1
8
容量为n2的样本 d2个不合格
d1+d2≤A2
接 收
d1+d2≥R2
拒 收
9
对检验批的抽样方案可根据检验项目的特点进行 选择。计量、计数检验可分为全数检验和抽样检验 两类。对于重要且易于检查的项目，可采用简易快 速的非破损检验方法时，宜选用全数检验。
0.4 AC=0
0.2
AC=2
0
P%
5 10 15 20 25 30
(3)样本大小 n 对 OC 曲线的影响
Pa(p)
1.0
0.8
N=1000 AC=1
n=10
0.6
0.4
n=20
0.2 n=50
n=30
0 5 10 15 20 25
P(%)
(4)OC曲线的特征：
➢ OC曲线是方案的接收概率 ( Pa ) 与批质量水平 ( p )[批不合格品率]的关系曲线。
(6)计量抽样检测批的判定，当设计要求相应数值 小于或等于推定上限值时，可判定为符合设计要求;当 设计要求相应数值大于推定上限值时，可判定为低于 设计要求。
28
正态分布概率密度曲线
29
3.3 检验批中异常数据的判断处理
检验批中异常数据的判断处理
1 .依据标准 《正态样本异常值的判断和处理》GB4883
➢ 当批量N和接收数AC 保持不变时，样本量n的数值 越大，OC曲线越陡，即抽样检验方案越严格。
➢ 当批量N和样本量 n 保持不变时，接收数AC 的数值 越小，OC曲线越陡，即抽样检验方案越严格。
➢ 应用统计抽样检验应当正确选择抽样检验方案，而 选择抽样检验方案要了解方案OC 曲线的特征。
3.2 检测中的最小容量与结果判别
2.异常值定义 异常值是指样本中的个别值，其数值明显偏离它
（或它们）所属样本的其余观测值。 • 异常值：一组测定值中与平均值的偏差超过两倍标
准差的测定值。 • 与平均值的偏差超过三倍标准差的测定值，称为高
度异常的异常值。
30
(1)查表得,最小容量为20个;
(2)正常一次抽样，Ac=2, Rc =3; (3)正常二次抽样，第一次抽样按较低一个批容量选
择样本容量，则为13个样本，判据为 Ac1=0, Rc1 =3; 若第一次抽得的结果d1=0或d1=3则可得出通过验收 或不通过验收的结论，仅当第一次抽得的结果
d1=1~2时，则才进行第二次抽样; 而二次的总判据
百分比抽样方案在批质 量水平完全相同时,由 Pa(p)
于批量N不同,抽样方案
n=5
的严格程度也不同,批
量越大,样本量越大,方
案越严格。因此,百分
比抽样方案的严重缺陷
就是:在批质量相同时
“大批严,小批宽”。
统计抽样检验
Pa(p) 1.0
Pa(P) 1.0
Pa(p)=1-p
0.5
0
P0
P
理想的OC曲线(不存在)
Ac=3, Rc =4。
26
计量抽样
(1)计量抽样检测批的检测结果，宜提供推定区间。 推定区间的置信度宜为0.90 ,并使错判概率和漏判概率 均为0.05。特殊情况下，推定区间的置信度可为0. 85， 使漏判概率为0. 10，错判概率仍为0. 05。
(2)结构材料强度计量抽样的检测结果，推定区间的 上限值与下限值之差值应予以限制，不宜大于材料相 邻强度等级的差位和推定区间上限值与下限值算术平 均值的10%两者中的较大值
(1)2-6
0
1
(1)-50 (2)-100
3 9
6 10
(1)-5
0
2
(1)-80
5
9
(2)-10
1
2
(2)-160
12
13
(1)-8
0
2
(1)-125
7
11
(2)-16
1
2
(2)-250
18
19
(1)-13
0
3
(1)-200
11
16
(2)-26
3
4
(2)-400
26
27
次（((((抽正12121))))样常）----2436数0024二表也次示为抽第1样一1326/2中次。的抽第样3457一数次，抽（((样212）))数---表36为1350示总第数一的12-、161/第2，二第次12-二67抽
3.1 建筑结构的检测抽样方法
建筑结构检测抽样方法
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2013 规定，检验批质量检验的抽样方案应根据检验项 目的特点在下列抽样方案中进行选择的规定：
（1）计量、计数或计量-计数抽样方案； （2）一次、二次或多次抽样方案； （3）根据生产连续性和生产控制稳定性情况，尚可
检验批抽样样本应随机抽取，满足分布均匀、具有 代表性的要求，抽样数量不应低于有关专业验收规范 及下表规定。
检测批 容量
检验批最小抽样数量
检测类别和 样本最小容量
A
B
C
检测批 容量
检测类别和 样本最小容量
A
B
C
2-8
2
2
3
9-15
2
3
5
501-1200 1201-3200
32
80 125
50 125 200
16-25
3
5
8
3201-10000
80 200 315
26-50
5
8
13
10001-35000 125 315 500
51-90
5
13
20
35001-150000 200 500 800
91-150
8
20
32
150001-500000 315 800 1250
151-280 13
32
50
>500000
2
3.0 基本术语
错判概率：合格批被判为不合格批的概率，即合格批 被拒收的概率，用α 表示。
漏判概率：不合格批被判为合格批的概率，即不合格 批被误收的概率，用 β 表示。
一次抽样检验：只需抽取样本一次，就可以作出是否 接收一批产品的判断。
二次抽样检验：先抽第一样本，若能作出是否接收的 判定，则检验工作终止，否则再抽取第二样本，然 后作出判定。
样数量的和；不是仅第二次抽样的数量。
23
样本 容量 2～5
8
13
20
一般项目正常一次性抽样的判定
合格 不合格 判定数 判定数
样本 合格 容量 判定数
1
2
32
7
2
3
50
10
3
4
80
14
5
6
≥125
21
不合格 判定数
8
11
15
22
一般项目正常二次性抽样的判定
抽样次数与 合格 不合格 抽样次数与 合格 样本容量 判定数 判定数 样本容量 判定数
在计量、计数抽样时引入概率统计学的方法，提 高抽样检验的理论水平，作为可采用的抽样方案之 一。鉴于目前各专业验收规范在确定抽样数量时仍 普遍采用基于经验的方法，本标准仍允许采用“经 实践证明有效的抽样方案”。
10
百分比抽样方案：按固定的比例,从总体中抽取一 定量的单位产品构成样本,并规定合格判定数为固定 值的抽样方案。为非统计抽样检验。
21
计数抽样检测的判定数
样本 容量 2～5 8～13
20 32 50
主控项目正常一次性抽样的判定
合格 判定数
不合格 判定数
样本 合格 容量 判定数
0
1
80
7
1
2
125
10
2
3
200
14
3
4
>315
21
5
6
不合格 判定数
8 11 15 22
22
主控项目正常二次性抽样的判定
抽样次数与 合格 不合格 抽样次数与 合格 不合格 样本容量 判定数 判定数 样本容量 判定数 判定数
主控项目：建筑工程中的对安全、卫生、环境保护和 公众利益起决定性作用的检验项目。
一般项目：除主控项目以外的检验项目。 抽样方案：根据检验项目的特性所确定的抽样数量和
方法。
计数检验：通过确定抽样样本中不合格的个体数量， 对样本总体质量做出判定的检验方法。
计量检验：以样本的检测数据计算总体均值、特征值 或推定值，并以此判断或评估总体质量的检验方法。