7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理例：抗震規(guī)范的地震影響系數(shù)計(jì)算公式：7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理概論試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)是以試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)為評(píng)價(jià)依據(jù)的。試驗(yàn)采集到的原始數(shù)據(jù)類(lèi)多量大，有時(shí)雜亂無(wú)章，甚至還有錯(cuò)誤。必須對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的分析處理才能得到可靠的檢驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理主要內(nèi)容1、數(shù)據(jù)的修約檢測(cè)數(shù)據(jù)的類(lèi)型修約規(guī)則

2、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)類(lèi)型計(jì)量值數(shù)據(jù)：可以連續(xù)取值的數(shù)據(jù)，如長(zhǎng)度、厚度、強(qiáng)度、應(yīng)變、轉(zhuǎn)角等，一般可以用檢測(cè)工具或儀器量測(cè)。計(jì)數(shù)值數(shù)據(jù)：不能用測(cè)量?jī)x器量測(cè)的、但為反映結(jié)構(gòu)的質(zhì)量狀況又必須用數(shù)據(jù)來(lái)表示的數(shù)據(jù)，如不合格構(gòu)件數(shù)、缺陷點(diǎn)數(shù)等。計(jì)數(shù)值數(shù)據(jù)有兩種表示方法。一種是直接用計(jì)數(shù)出來(lái)的次數(shù)、點(diǎn)數(shù)來(lái)表示，一種是把它們與總檢查次數(shù)相對(duì)，用百分比來(lái)表示。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理術(shù)語(yǔ)確定修約位數(shù)的表達(dá)方式進(jìn)舍規(guī)則不允許連續(xù)修約0.5單位修約與0.2單位修約修約規(guī)則7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理術(shù)語(yǔ)-修約間隔修約間隔：系確定修約保留位數(shù)的一種方式。修約間隔的數(shù)值一經(jīng)確定，修約值即應(yīng)為該數(shù)值的整數(shù)倍。例1：如指定修約間隔為0.1，修約值即應(yīng)在0.1的整數(shù)倍中選取，相當(dāng)于將數(shù)值修約到一位小數(shù)。例2：如指定修約間隔為100，修約值即應(yīng)在100的整數(shù)倍中選取，相當(dāng)于將數(shù)值修約到“百”數(shù)位。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

(1)對(duì)沒(méi)有小數(shù)位且以若干個(gè)零結(jié)尾的數(shù)值，從非零數(shù)字最左一位向右數(shù)得到的位數(shù)減去無(wú)效零（即僅為定位用的零）的個(gè)數(shù)；

(2)對(duì)其他十進(jìn)位數(shù)，從非零數(shù)字最左一位向右數(shù)而得到的位數(shù)，就是有效位數(shù)。術(shù)語(yǔ)-有效位數(shù)例(1)：35000，若有兩個(gè)無(wú)效零，則為三位有效位數(shù)，應(yīng)寫(xiě)為350×102；若有三個(gè)無(wú)效零，則為兩位有效位數(shù)，寫(xiě)為35×103。例(2)：3.2，0.32，0.032，0.0032均為兩位有效位數(shù)；0.0320為三位有效位數(shù)。例(3)：12.490為五位有效位數(shù)；10.00為四位有效位數(shù)。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理0.5單位修約（半個(gè)單位修約）:指修約間隔為指定數(shù)位的0.5單位，即修約到指定數(shù)位的0.5單位。例如，將60.28修約到個(gè)數(shù)位的0.5單位，得60.5。0.2單位修約:指修約間隔為指定數(shù)位的0.2單位，即修約到指定數(shù)位的0.2單位。例如，將832修約到“百”數(shù)位的0.2單位，得840修約舉例7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理指定數(shù)位：(1)指定修約間隔為10-n（n為正整數(shù)），或指明將數(shù)值修約到n位小數(shù)；(2)指定修約間隔為1，或指明將數(shù)值修約到個(gè)數(shù)位；(3)指定修約間隔為10n，或指明將數(shù)值修約到10n數(shù)位（n為正整數(shù)），或指明將數(shù)值修約到“十”，“百”，“千”……數(shù)位。指定將數(shù)值修約成n位有效位數(shù)確定修約位數(shù)的表達(dá)方式7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理(1)擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時(shí)，則舍去，即保留的各位數(shù)字不變。例1：將12.1498修約到一位小數(shù)，得12.1；例2：將12.1498修約成兩位有效位數(shù)，得12。(2)擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5；或者是5，而其后跟有并非全部為0的數(shù)字時(shí)，則進(jìn)一，即保留的末位數(shù)字加1。例1：將1268修約到“百”數(shù)位，得13×102。例2：將1268修約成三位有效位數(shù)，得127×10。例3：將10.502修約到個(gè)數(shù)位，得11。進(jìn)舍規(guī)則(1)7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理(3)擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5，而右面無(wú)數(shù)字或皆為0時(shí)，若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)（1，3，5，7，9）則進(jìn)一，為偶數(shù)（2，4，6，8，0）則舍棄。例1：修約間隔為0.1（或10-1）擬修約數(shù)值修約值

1.0501.00.3500.4例2：修約間隔為1000(或103）擬修約數(shù)值修約值

25002×10335004×103例3：將下列數(shù)字修約成兩位有效位數(shù)擬修約數(shù)值修約值

0.03250.0323250032×103進(jìn)舍規(guī)則(2)7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理(4)負(fù)數(shù)修約時(shí)，先將它的絕對(duì)值按上述規(guī)定進(jìn)行修約，然后在修約值前面加上負(fù)號(hào)。例1：將下列數(shù)字修約到“十”數(shù)位擬修約數(shù)值修約值

-355-36×10-325-32×10例2：將下列數(shù)字修約成兩位有效位數(shù)擬修約數(shù)值修約值

-365-36×10-0.0365-0.036進(jìn)舍規(guī)則(3)7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理擬修約數(shù)字應(yīng)在確定修約位數(shù)后一次修約獲得結(jié)果，而不得多次按上述規(guī)則連續(xù)修約。不允許連續(xù)修約(1)例如：修約15.4546，修約間隔為1正確的做法：15.4546→15不正確的做法：15.4546→15.455→15.46→15.5→167試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理在具體實(shí)施中，有時(shí)測(cè)試與計(jì)算部門(mén)先將獲得數(shù)值按指定的修約位數(shù)多一位或幾位報(bào)出，而后由其他部門(mén)判定。為避免產(chǎn)生連續(xù)修約的錯(cuò)誤，應(yīng)按下述步驟進(jìn)行。報(bào)出數(shù)值最右的非零數(shù)字為5時(shí)，應(yīng)在數(shù)值后面加“（+）”或“（-）”或不加符號(hào)，以分別表明已進(jìn)行過(guò)舍，進(jìn)或未舍未進(jìn)。例如：16.50（+）表示實(shí)際值大于16.50經(jīng)修約舍棄成為16.50；16.50（-）表示實(shí)際值小于16.50，經(jīng)修約進(jìn)一成為16.50。不允許連續(xù)修約(2)7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理如果判定報(bào)出值需要進(jìn)行修約，當(dāng)擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5而后面無(wú)數(shù)字或皆為零時(shí)，數(shù)值后面有（+）號(hào)者進(jìn)一，數(shù)值后面有（-）號(hào)者舍去，其他仍按上述規(guī)則進(jìn)行。例如：將下列數(shù)字修約到個(gè)數(shù)位后進(jìn)行判定（報(bào)出值多留一位到一位小數(shù)）。實(shí)測(cè)值報(bào)出值修約值

15.454615.5(-)1516.520316.5(+)1717.500017.518-15.4546-(15.5(-))-15不允許連續(xù)修約(3)7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理0.5單位修約:將擬修約數(shù)值乘以2，按指定數(shù)位依上述規(guī)則修約，所得數(shù)值再除以2。例如：將下列數(shù)字修約到個(gè)數(shù)位的0.5單位（或修約間隔為0.5）擬修約數(shù)值(A)乘22A修約值A(chǔ)修約值

(修約間隔為1)

(修約間隔為0.5)

60.25120.5012060.060.38120.7612160.5-60.75-121.50-122-61.00.5單位修約-實(shí)例17試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理0.2單位修約:將擬修約數(shù)值乘以5，按指定數(shù)位依上述規(guī)則修約，所得數(shù)值再除以5。例如：將下列數(shù)字修約到“百”數(shù)位的0.2單位（或修約間隔為20）擬修約數(shù)值(A)乘55A修約值

A修約值

(修約間隔為100)

(修約間隔為20)

8304150420084084242104200840-930-4650-4600-9200.2單位修約-實(shí)例27試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理(二)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法與分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征量分為兩類(lèi)：

(1)表示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的差異性，即工程質(zhì)量的波動(dòng)性，主要有極差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)等。

(2)表示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)律性，主要有算術(shù)平均值、中位數(shù)、加權(quán)平均值。

7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理算術(shù)平均值算術(shù)平均值：7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理中位數(shù)將數(shù)據(jù)按大小順序排列，排在正中間的一個(gè)數(shù)即為中位數(shù)，用符號(hào)

表示。當(dāng)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，中位數(shù)就是正中間的數(shù)值，當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，則中位數(shù)為中間兩個(gè)數(shù)的算術(shù)平均值。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理極差就是數(shù)據(jù)中最大值和最小值的差，又稱(chēng)全距，用符號(hào)R表示。極差R7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理標(biāo)準(zhǔn)差7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理變異系數(shù)

極差R和標(biāo)準(zhǔn)偏差S都只能反映數(shù)據(jù)波動(dòng)的絕對(duì)大小，在很多情況下，用標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)衡量離散程度是不合理的，必須用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(變異系數(shù))來(lái)表示離散程度。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法(1)-頻數(shù)分布直方圖法

頻數(shù)是指在重復(fù)試驗(yàn)中，隨機(jī)事件出現(xiàn)的次數(shù)。頻數(shù)的統(tǒng)計(jì)方法有兩種：一是以單個(gè)數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，即某個(gè)數(shù)據(jù)重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)就是它的頻數(shù)；二是按區(qū)間數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，即是在已收集的數(shù)據(jù)中按照一定劃分范圍把整個(gè)數(shù)值分成若干區(qū)間，按每個(gè)區(qū)間內(nèi)數(shù)值重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)作為這個(gè)區(qū)間的頻數(shù)。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理(1)收集數(shù)據(jù)：樣本容量不小于50個(gè)(2)數(shù)據(jù)分析與整理：找出Xmax、Xmin，計(jì)算極差R(3)確定組數(shù)與組距：通常先定組數(shù)，后定組距。組數(shù)用B表示，應(yīng)根據(jù)收集數(shù)據(jù)的總數(shù)而定。當(dāng)數(shù)據(jù)量為50以下時(shí)，B取5至7；數(shù)據(jù)量為50至100時(shí)，B取6至10；數(shù)據(jù)量為100至250時(shí)，B取7至12；數(shù)據(jù)量為250以上時(shí)，B取10至20。組距用h表示，其計(jì)算公式為：h=R/B數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)操作步驟(1)7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理(4)確定組界值：為避免數(shù)據(jù)恰好落在組界上，組界值要比原數(shù)據(jù)的精度高一位。第一組的下界值=Xmin-h/2

第一組的上界值=Xmin+h/2

第一組的上界值就是第二組的下界值，第二組的下界值加上組距h；即為第二組的上界值，依次類(lèi)推。(5)統(tǒng)計(jì)頻數(shù)：組界值確定后即可根據(jù)在每一組內(nèi)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)頻數(shù)和頻率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)操作步驟(2)7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理(6)繪制直方圖數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)操作步驟(3)7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法(2)-分析控制圖法控制圖又稱(chēng)管理圖，是于1924年美國(guó)貝爾研究所的休哈特博士首先提出的控制圖的基本形式：控制圖一般有三條線(xiàn)：

(1)上面的一條線(xiàn)為控制上限，用符號(hào)UCL表示；

(2)中間的一條叫中心線(xiàn)，用符號(hào)CL表示；

(3)下面的一條叫控制下限，用符號(hào)LCL表示。7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理每一測(cè)定的特征值作為一個(gè)點(diǎn)畫(huà)在控制圖上，然后連接各點(diǎn)成一條折線(xiàn)。例如：混凝土的強(qiáng)度、超聲波測(cè)混凝土內(nèi)缺陷時(shí)的波速等分析控制圖法-cont.7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法-相關(guān)圖法相關(guān)圖又稱(chēng)散布圖。這種圖可用來(lái)分析研究?jī)煞N數(shù)據(jù)之間是否存在相關(guān)關(guān)系。將兩種數(shù)據(jù)列出之后，在坐標(biāo)紙上畫(huà)點(diǎn)，就可得到一張相關(guān)圖。從點(diǎn)子的散布情況可以判斷兩