可靠度2-重力荷载

重力荷载值计算范文重力荷载是指由地球引起的物体的重力作用力，是结构工程计算中的重要参数之一、在结构设计中，合理计算重力荷载是确保建筑物、桥梁和其他工程结构安全可靠的基础。

重力荷载的计算一般可以分为两个步骤，包括计算物体的质量和计算重力的作用力。

首先，计算物体的质量。

物体的质量可以通过其密度、体积和材料的单位质量来计算。

密度是物体的质量和体积的比值，可以根据物体的材料属性来确定。

体积则可以通过测量物体的尺寸来计算。

一般可以通过直接测量物体的长度、宽度和高度，再根据物体的形状来计算其体积。

最后，利用物质的单位质量来计算物体的质量，单位质量可以根据物质的密度和重力加速度计算。

其次，计算重力的作用力。

重力的作用力可以通过物体的质量和重力加速度计算。

重力加速度可以认为是一个恒定的数值，一般取9.8m/s^2、根据万有引力公式，重力的作用力等于物体的质量乘以重力加速度。

需要注意的是，计算重力荷载时不仅要考虑物体的自重，还要考虑其他被支撑的物体的重力以及悬挑等情况下的附加重力。

例如，在设计一个房屋的结构时，需要计算屋顶的重力荷载。

首先，可以通过测量屋顶的长度、宽度和高度来计算屋顶的体积。

然后，根据屋顶的材料密度来计算屋顶的质量。

最后，根据屋顶的质量和重力加速度来计算屋顶的重力荷载。

另外，对于复杂结构，如桥梁和大型建筑物，需要考虑各个部分的重力荷载并进行累加。

在计算重力荷载时还需要考虑其他因素，如风荷载、地震荷载和人员活动引起的载荷等。

总之，重力荷载的计算是结构工程设计中的重要一环。

准确计算重力荷载可以为工程结构的安全性和可靠性提供依据，有助于保障人身和财产的安全。

《工程结构荷载及可靠度设计》课程笔记第一章：荷载类型1.1 荷载与作用荷载是指作用在结构上的各种力，它们可以导致结构的变形、位移或破坏。

荷载通常分为两类：直接作用和间接作用。

1. 直接作用：指直接施加在结构上的力，如人的重量、家具、车辆等。

这些力可以直接作用在结构的某个部分，导致该部分产生应力、应变和变形。

2. 间接作用：指不是直接施加在结构上的力，但会通过结构的一部分传递到另一部分，如温度变化、地震等。

这些力不会直接导致结构产生应力，但会通过结构的变形和位移产生影响。

1.2 作用的分类荷载作用可以分为以下几类：1. 恒载：指在结构使用过程中始终存在的荷载，如结构自重、固定设备等。

恒载的大小和作用点一般不会发生变化。

2. 活载：指在结构使用过程中可能变化的荷载，如人的活动、车辆的行驶等。

活载的大小和作用点可能会随着时间发生变化。

3.偶然荷载：指在结构使用过程中可能发生，但发生概率较小的荷载，如意外事故、爆炸等。

偶然荷载的大小和作用点通常难以预测。

4.地震作用：指地震时地面的震动对结构产生的影响。

地震作用是一种特殊的偶然荷载，其大小和作用点取决于地震的强度和震中距离。

5.风荷载：指风对结构产生的影响。

风荷载的大小和作用点取决于风速、风向和地形等因素。

6.温度作用：指温度变化对结构产生的影响。

温度作用可能导致结构产生膨胀或收缩，从而产生应力、应变和变形。

7.变形作用：指由于地基沉降、结构老化等原因导致结构产生的变形。

变形作用可能会导致结构的应力、应变和位移发生变化。

8.爆炸作用：指由于爆炸事故对结构产生的影响。

爆炸作用通常会导致结构产生局部破坏或整体破坏。

9.浮力作用：指由于水的浮力对结构产生的影响。

浮力作用通常发生在水下结构或浮体结构中。

10.制动力、牵引力与冲击力：指由于车辆行驶、机械运动等原因对结构产生的影响。

这些力可能会导致结构产生振动、噪声和疲劳损伤。

11.预加力：指在施工过程中预先施加在结构上的力，如预应力混凝土结构中的预应力钢筋。

建筑结构设计可靠度影响因素建筑结构设计可靠度是指在设计阶段，根据建筑物使用的要求和环境条件，通过计算和分析，确定建筑结构的安全系数和可靠性。

建筑结构的可靠度的高低直接关系到建筑物的使用寿命和结构的安全性。

下面将介绍影响建筑结构设计可靠度的因素。

第一，材料的可靠性。

建筑结构的可靠度离不开材料的可靠性，包括材料的物理性质、机械性质、化学性质等。

不同类型的材料具有不同的可靠性特点，如混凝土的强度、钢材的延展性。

在建筑结构的设计中，要根据所选用的材料的可靠性进行合理的选择，以确保整个结构的可靠性。

第二，荷载的可靠性。

荷载是指作用在建筑结构上的外部力或重力。

有时荷载是随机变化的，并且难以精确测量。

在建筑结构设计过程中，需要仔细考虑各种荷载的可靠性，包括静荷载、动荷载、风荷载等。

对于难以测量和预测的荷载，可以通过采用经验值、统计数据和安全系数来增加荷载的可靠性。

第三，结构模型的可靠性。

在建筑结构设计中，通常需要建立一个数学模型来模拟实际的结构行为。

结构模型的可靠性决定了设计结果的可靠性。

为了确保结构模型的可靠性，需要考虑模型的精度、模型参数的准确性以及模型的适用性等因素。

通过合理选择和验证结构模型，可以提高建筑结构设计的可靠性。

第四，设计方法的可靠性。

建筑结构的设计通常基于一定的设计理论和方法。

设计方法的可靠性决定了设计结果的可靠性。

在建筑结构设计中，常用的设计方法包括弹性设计方法、极限状态设计方法和可靠度设计方法。

不同的设计方法具有不同的适用范围和可靠性特点。

在进行建筑结构设计时，需要选择合适的设计方法，并根据结构的特点和设计要求进行合理的设计。

第五，设计人员的经验和专业水平。

设计人员的经验和专业水平对建筑结构设计的可靠性有重要影响。

设计人员需要具备丰富的实际工作经验和扎实的专业知识，在设计过程中能够全面考虑各种因素，并做出准确的判断和决策。

通过培养和提高设计人员的专业水平，可以提高建筑结构设计的可靠性。

工程结构荷载与可靠度设计原理知识点荷载：由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力，如重力、土压力、水压力、风压力。

效应：结构的内力、位移、变形、应力、应变、裂缝、速度、加速度等。

作用：将能使结构产生效应的各种因素称为作用。

直接作用：直接作用在各种结构上的各种荷载。

间接作用：能够引起结构内力，变形效应的非直接作用因素，如地震、温度变化、基础不均匀沉降。

作用的分类：随时间的变异分：永久作用、可变作用、偶然作用。

随空间位置的变异：固定作用、可变作用。

结构的反应分类：静态作用、动态作用。

注：1.严格意义上讲，只有直接作用才能称为荷载。

2.土压力、风压力和水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力也是荷载。

3.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降为间接作用。

4.直接作用和间接作用都能引起结构效应。

雪荷载：单位面积地面上积雪的自重。

基本雪压：指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。

（基本雪压是针对地面上的积雪荷载定义的）雪重度是一个随时间和空间变化的量。

最大雪深和最大雪重度不同时出现。

屋面血压影响因素:风、屋面形式、屋面散热。

汽车荷载：包括车辆荷载和车道荷载。

汽车荷载：考虑车的排列方式，以集中荷载形式作用于车轴位置。

车道荷载：不考虑车的排列方式，等效为均布荷载。

公路桥涵上的车辆荷载有车列荷载和车道荷载两种形式。

风压：当以一定速度向前运动遇到阻碍时，对阻碍物产生的压力。

基本风压：按规定的高度、地貌、时距、等量测的风速所确定的风压称为基本风压。

基本风压规定：1.标准高度：10m2.地貌:空旷平坦3.公称风速时距：10min4.最大风速的样本时间：1年5.基本风速的重现期：一般为几十年横向风风力系数：注：1.我国现行《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012规定基本风压的标准高度为10m。

2.地面越粗糙，风速变化越慢，梯度风高度越高；反之，风速变化越快，梯度风高度越小。

混凝土结构重力二阶效应荷载分项系数随着城市化进程的加快，高层建筑的需求越来越大，而混凝土结构作为一种常见的建筑结构形式，在高层建筑中得到了广泛应用。

然而，对于混凝土结构在设计和施工过程中所面临的问题，特别是重力二阶效应的荷载分项系数，一直是结构设计和工程实践中的热点和难点问题。

深入研究和分析混凝土结构重力二阶效应荷载分项系数的影响因素和计算方法，对于保证结构的安全性和可靠性具有重要意义。

1. 重力二阶效应概述重力二阶效应是指在垂直方向上，由于结构自重引起的非线性效应。

在混凝土结构中，由于结构的柔度和刚度存在一定的不一致性，使得结构在承载载荷时会产生较大的变形，在某些情况下会引起结构的不稳定和破坏。

重力二阶效应的考虑对于混凝土结构的设计和施工具有重要意义。

2. 影响因素重力二阶效应的大小受多种因素的影响，主要包括结构的几何形状、材料的性质、荷载的种类和分布等。

其中，结构的刚度和柔度是影响重力二阶效应的关键因素，而结构的几何形状和材料的性质则直接影响了结构的整体稳定性和承载能力。

荷载的种类和作用方式也会对重力二阶效应产生一定的影响。

3. 荷载分项系数为了准确地考虑重力二阶效应对结构的影响，相关标准和规范中引入了荷载分项系数的概念。

荷载分项系数是指在进行结构设计时，将荷载按照不同的分项作用计算，并将计算结果乘以相应的系数得到最终的设计荷载值。

在混凝土结构中，荷载分项系数的合理确定对于保证结构的安全和可靠性具有重要意义。

4. 系数计算方法确定荷载分项系数的方法通常包括经验法和理论分析法两种。

在实际工程中，可以根据结构的具体情况和设计要求选择合适的系数计算方法。

通常情况下，采用经验法进行系数的确定，结合理论分析进行修正和调整，可以得到较为合理和准确的系数值。

5. 相关规范和标准国内外关于混凝土结构重力二阶效应荷载分项系数的相关规范和标准是指导和保证工程实践的重要依据。

在进行混凝土结构设计和施工时，必须严格遵守相关规范和标准的规定，确保结构的安全性和可靠性。

第一章荷载：将由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。

将能使结构产生效应(内力、应力、位移、应变、裂缝、挠度等)的因素统称为作用将可归结为作用在结构上的力的因素成为直接作用(荷载)；将不是作用力但同样引起结构效应的其他因素称为间接作用。

1.按随时间的变异分类：永久荷载/作用(permanent load/action )设计基准期内其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽视不计可变荷载/作用(VariabIe load/action)设计基准期内其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不行忽视偶然荷载/作用(accidental load/action)设计基准期内消失或不肯定消失，而一旦消失其量值很大且持续时间很短2.按随空间位置的变异分类固定作用一在结构空间位置上固定分布可动作用一在结构空间位置上的肯定范围内任意分布3.按结构的反应分类静态荷载/作用(static load/action)对结构或结构部件不产生加速度或其加速度可忽视动态荷载/作用(Dynamic load/action)对结构或结构部件产生的加速度不行忽视效应：各种作用使结构构件所产生的内力、应力、位移、应变、裂缝等其次章重点：自重的计算结拓自重：是由地球引力产生的组成结构的材料重力，一般而言，只要知道结构各部件或构件的尺寸及所使用的材料资制，就可以依据材料的重度，算出构件的自重。

结构脚全小H荷载警域内’的结构自重转化为平均楼面恒载Z=I4.95- 7.43kN∕m2 钢筋砂结构一般砖18kN∕m3土的自重应力即为土自身有效重力在土体中所引起的应力地下水位以下土的重度采用土也有逐重度上的饱和重度-水的重度雪重度S =雪压：单位面积地面上积雪的自重一般将楼面活荷载处理为楼面均布荷载。

第三章重点：土压力的计算土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用，对墙背所产生的压力静止土压力：假如挡土墙在土压力作用下，不产生任何方向的位移和转动，则墙后土体处于弹性平衡状态，此时，挡土墙所受的土压力为静止土压力，用EO表示。

第2章结构基本计算原则2.1极限状态2.1.1 结构上的作用使结构产生内力或变形的原因称为“作用”，分直接作用和间接作用两种。

荷载就是直接作用，混凝土的收缩、温度变化、基础的差异沉降、地震等引起结构外加变形或约束的原因称为间接作用。

间接作用不仅与外界因素有关，还与结构本身的特性有关。

例如，地震对结构物的作用，不仅与地震加速度有关，还与结构自身的动力特性有关，所以不能把地震作用称为“地震荷载”。

结构上的作用使结构产生的内力(如弯矩、剪力、轴向力、扭矩等)、变形、裂缝等统称为作用效应或荷载效应。

荷载与荷载效应之间通常按某种关系相联系。

1）荷载的分类按作用时间的长短和性质，荷载可分为三类：（1）永久荷载在结构设计使用期间，其值不随时间而变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。

例如，结构的自身重力、土压力、预应力等荷载，永久荷载又称恒荷载。

（2）可变荷载在结构设计基准期内其值随时间而变化，其变化与平均值相比不可忽略的荷载。

例如，楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等，可变荷载又称活荷载。

（3）偶然荷载在结构设计基准期内不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。

例如，爆炸力、撞击力等。

2）荷载的标准值荷载标准值是荷载的基本代表值。

实际作用在结构上的荷载的大小具有不定性，应当按随机变量，采用数理统计的方法加以处理。

这样确定的荷载是具有一定概率的最大荷载值称为荷载标准值。

《建筑结构荷载规范》(GBJ 50009)规定，对于结构自身重力可以根据结构的设计尺寸和材料的重力密度确定。

可变荷载通常还与时间有关，是一个随机过程，如果缺乏大量的统计资料，也可近似地按随机变量来考虑。

考虑到我国的具体情况和规范的衔接，《建筑结构荷载规范》采用的基本上是经验值。

2．1．2 结构的功能要求1）结构的安全等级建筑物的重要程度是根据其用途决定的。

例如，设计一个大型体育馆和设计一个普通仓库，因为大型体育馆一旦发生破坏引起的生命财产损失要比普通仓库大得多，所以对它们的安全度的要求应该不同，进行建筑结构设计时应按不同的安全等级进行设计。

《工程荷载与可靠度设计原理》习题解答1 荷载与作用1、1 什么就是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？结构上的作用就是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用与间接作用。

引起结构产生作用效应的原因有两种,一种就是施加于结构上的集中力与分布力,例如结构自重,楼面的人群、家具、设备,作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等,它们都就是直接施加于结构,称为直接作用。

另一种就是施加于结构上的外加变形与约束变形,例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应,温度变化引起结构约束变形产生的内力效应,由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。

它们都就是间接作用于结构,称为间接作用。

“荷载”仅指施加于结构上的直接作用;而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。

1、2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用与偶然作用;按空间位置变异可分为固定作用与自由作用;按结构反应性质可分为静态作用与动态作用。

1、3 什么就是荷载的代表值？它们就是如何确定的？荷载代表值就是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值,工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值:标准值,组合值,频遇值与准永久值。

荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值就是荷载的基本代表值,其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。

2 重 力 作 用2、1 成层土的自重应力如何确定？地面以下深度z 处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力,对于均匀土自重应力与深度成正比,对于成层土可通过各层土的自重应力求与得到。

2、2 土压力有哪几种类别？土压力的大小及分布与哪些因素有关？根据挡土墙的移动情况与墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力与被动土压力三种类别。

土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。

荷载与与结构设计原则复习第一章荷载类型1．荷载类型：1．荷载与作用：荷载、直接作用、间接作用、效应2．作用的分类：按随时间的变异、随空间位置的变异和结构的反应分类例如：1、由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。

(√)2、由各种环境因素产生的间接作用在结构上的各种力称为荷载。

(×)3、什么是荷载? (荷载的定义是什么?)?)答：由各种环境因素产生的直接作用在结构的各种力称为荷载。

4、土压力、风压力和水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。

(×)5、什么是效应?答：作用在结构上的荷载使结构产生的内力、变形、裂缝等就叫做效应。

6、什么是作用?直接作用和间接作用?答：使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)的各种因素总称为作用。

可归结为作用在结构上的力的因素称为直接作用；不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用。

7、只有直接作用才能引起结构效应，间接作用并不能引起结构效应。

(×)8、严格意义上讲，只有直接作用才能称为荷载。

(√)9、以下几项中属于间接作用的是C C10、预应力属于 A 。

温度变化属于 B 。

A、永久作用B、静态作用C、直接作用D、动态作用第二章重力1．重力(静载)1）结构自重2）土的自重应力3）雪荷载（基本雪压、雪重度、屋面的雪压）例如：1、基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。

(√)2、我国基本雪压分布图是按照 C 一遇的重现期确定的。

A、10年B、30年C、50年D、100年3、虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系，但是两者不一定是同时出现。

(√)4、造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因有：风、屋面形式和屋面散热等。

2．重力(活载)1）车辆荷载：公路车辆荷载（车道荷载、车列荷载）、列车荷载2）楼面活荷载例如：1、车列荷载与车道荷载有什么区别?答：车列荷载是把大量经常出现的汽车荷载排列成车列的形式作为设计荷载。