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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。
8 荷载效应效应组合本设计所应用到的用于承载能力极限状态下的内力组合公式如下： ①无地震时，由可变荷载效应操纵的组合： G GK Q Q QK W W WK S S S S γψγψγ=++式中 S —结构构件荷载效应组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值； r G 、r Q 、r W —永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数；ΨQ 、ΨW —楼面活荷载和风荷载的组合系数，当为第一可变荷载时取1。
S GK 、S Qk 、S Wk —永久荷载、楼面荷载和风荷载效应标准值。
②无地震时，由永久荷载效应操纵的组合(依照《建筑结构荷载标准》GB 50009-2001[2]第条注3，水平风荷载不参与组合。
但2006版标准中取消了此注，即水平风荷载参与组合，当风荷载效应不大时也可忽略之。
)：？G GK Q Q QK S S S γψγ=+③有地震时，即重力荷载与水平地震作用的组合：G GE Eh Ehk S S S γγ=+式中 S —结构构件荷载效应与地震作用效应组合的设计值； r G 、r Eh —重力荷载、水平地震作用的分项系数； S GE 、S Eh —重力荷载代表值、水平地震作用标准值。
用于正常利用极限状态下的内力组合(标准组合)公式如下：？ GK Q QK W WK S S S S ψψ=++操纵截面及最不利内力类型构件的操纵截面框架梁的操纵截面是支座截面和跨中截面。
在支座截面处，一样产生最大负弯矩(max M -)和最大剪力(max V )(水平荷载作用下还有正弯矩产生，故也要注意组合可能显现的正弯矩）；跨间截面那么是最大正弯矩(max M +)作用途(也要注意组合可能显现的负弯矩)。
因此，框架梁的最不利内力为：梁端截面：max M +、max M -、max V梁跨间截面：max M +由于内力分析的结果是轴线位置处的内力，而梁支座截面的最不利位置应是柱边缘处，因此，在求该处的最不利内力时，应依照梁轴线处的弯矩和剪力计算出柱边缘处梁截面的弯矩和剪力，即：/2M M Vb '=-/2V V qb '=-式中 M '—柱边缘处梁截面的弯矩标准值；V '—柱边缘处梁截面的剪力标准值； M —梁柱中线交点处的弯矩标准值；V —与M 相应的梁柱中线交点处的剪力标准值；b —柱截面高度；q —梁单位长度的均布荷载标准值。
容许应力法和概率（极限状态）设计法在钢结构设计中的应用中铁五局集团公司经营开发部肖炳忠内容提要本文简要介绍了容许应力法、破坏阶段法、极限状态法、概率（极限状态）设计法四个结构设计理论，并且列出了我们经常用的容许应力法和概率（极限状态）设计法的实用表达式和参数选用，通过对上述两种方法参数的比较，总结出我们在工程施工中临时结构设计的实用办法和注意事项，以期望提高广大现场施工技术人员的设计水平的目的。
1、前言我们在钢结构设计中经常用到容许应力法和概率（极限状态）设计法，有些没有经验的技术人员在设计计算中经常将二者混淆，因此有必要将两种设计计算方法进行介绍和比较，供广大技术人员参考。
2、四种结构设计理论简述、容许应力法容许应力法将材料视为理想弹性体，用线弹性理论方法，算出结构在标准荷载下的应力，要求任一点的应力，不超过材料的容许应力。
材料的容许应力，是由材料的屈服强度，或极限强度除以安全系数而得。
容许应力法的特点是：简洁实用，K值逐步减小；对具有塑性性质的材料，无法考虑其塑性阶段继续承载的能力，设计偏于保守；用K使构件强度有一定的安全储备，但K的取值是经验性的，且对不同材料，K值大并不一定说明安全度就高；单一K可能还包含了对其它因素（如荷载）的考虑，但其形式不便于对不同的情况分别处理（如恒载、活载）。
、破坏阶段法设计原则是：结构构件达到破坏阶段时的设计承载力不低于标准荷载产生的构件内力乘以安全系数K。
破坏阶段法的特点是：以截面内力（而不是应力）为考察对象，考虑了材料的塑性性质及其极限强度；内力计算多数仍采用线弹性方法，少数采用弹性方法；仍采用单一的、经验的安全系数。
、极限状态法极限状态法中将单一的安全系数转化成多个（一般为3个）系数，分别用于考虑荷载、荷载组合和材料等的不定性影响，还在设计参数的取值上引入概率和统计数学的方法（半概率方法）。
极限状态法的特点是：在可靠度问题的处理上有质的变化。
这表现在用多系数取代单一系数，从而避免了单一系数笼统含混的缺点。
荷载组合和内力调整的先后顺序01——规范规定(2011-09-27 20:54:54)转载▼分类：土木标签：荷载组合内力调整前后顺序分析内力设计内力组合内力杂谈规范的作用效应组合，一般建立在线弹性分析叠加原理基础上。
高规JGJ 3-2010在第5.6节《荷载组合和地震作用组合的效应》正文和条文说明中首次将线形叠加予以明确，以符合《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定，区分线形分析和非线性分析的不同效应组合状况。
常规情况下，荷载效应组合仍以【线弹性分析叠加类型】为主，上述假定已成为中国绝大部分规范和教材解释荷载效应的默认前提条件。
另一方面，中国规范对结构总体地震作用工作性能、地震剪力分担及构件内力调整等内容做了详细规定，并且在结构分析之前需对【结构体系相关属性】进行定义，使荷载组合（实为“荷载效应组合”）时必须注意规范的这些内力调整，并且要关注调整的前后顺序。
一、非线性作用效应组合查《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008第 8.2.4条：对持久设计状况和短暂设计状况，应采用作用的基本组合。
1、基本组合的效应设计值可按下式确定：注：在作用组合的效应函数S(•)中，符号“∑”和“+”均表示组合，即同时考虑所有作用对结构的共同影响，而不表示代数相加。
2、当作用与作用效应按线性关系考虑时，基本组合的效应设计值可按下式计算：注1.对持久设计状况和短暂设计状况，也可根据需要分别给出作用组合的效应设计值；2.可根据需要，从作用的分项系数中将反映作用效应模型不定性的系数γsd分离出来。
高规JGJ 3-2010条文说明：第5.6.1条和5.6.3条均适应于【作用和作用效应】呈【线性关系】的情况。
如果结构上的作用和作用效应不能以线性关系表述，则作用组合的效应应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定。
二、常规荷载组合【线形关系】2.1 规范规定以高规JGJ 3-2010为例。
承载力极限状态设计时,作用效应的基本组合
在结构设计时，极限状态设计是一种常用的设计方法，其中承载力极限状态是指结构或构件能够承受的最大荷载或内力，超过这一极限状态可能会导致结构失效或破坏。
在承载力极限状态设计时，需要考虑各种作用效应，这些效应是由各种可能出现的荷载组合而成的。
承载力极限状态设计时，作用效应的基本组合指的是将各种可能出现的荷载以一定的方式组合在一起，用于评估结构在承载力极限状态下的安全性和稳定性。
这些组合包括了基本组合和偶然组合。
以下是承载力极限状态设计时，作用效应的基本组合的一些示例：
1.恒载与活载的组合：这种组合考虑了结构长期承受的恒定荷载（如结构自
重、装修重量等）和可变荷载（如人员、设备、风、雪等）的共同作用。
2.恒载与地震作用的组合：这种组合考虑了结构自重等恒定荷载和地震作用
（地震产生的动态荷载）的共同作用。
3.不同工况下的组合：根据结构在不同使用工况下的受力情况，可以将各种
可能的荷载组合在一起，如施工工况、使用工况、检修工况等。
4.不同地震烈度下的组合：根据地震烈度的不同，可以将不同烈度下的地震
作用与恒载、活载等进行组合。
总结来说，承载力极限状态设计时，作用效应的基本组合是指在结构设计时，将各种可能出现的荷载以一定的方式组合在一起，用于评估结构在承载力极限状态下的安全性和稳定性。
这些组合包括了基本组合和偶然组合，通过合理地选择和确定这些组合，可以确保结构的安全性和稳定性。
容许应力法和概率（极限状态）设计法在钢结构设计中的应用中铁五局集团公司经营开发部肖炳忠内容提要本文简要介绍了容许应力法、破坏阶段法、极限状态法、概率（极限状态）设计法四个结构设计理论，并且列出了我们经常用的容许应力法和概率（极限状态）设计法的实用表达式和参数选用，通过对上述两种方法参数的比较，总结出我们在工程施工中临时结构设计的实用办法和注意事项，以期望提高广大现场施工技术人员的设计水平的目的。
1、前言我们在钢结构设计中经常用到容许应力法和概率（极限状态）设计法，有些没有经验的技术人员在设计计算中经常将二者混淆，因此有必要将两种设计计算方法进行介绍和比较，供广大技术人员参考。
2、四种结构设计理论简述2.1、容许应力法容许应力法将材料视为理想弹性体，用线弹性理论方法，算出结构在标准荷载下的应力，要求任一点的应力，不超过材料的容许应力。
材料的容许应力，是由材料的屈服强度，或极限强度除以安全系数而得。
容许应力法的特点是：简洁实用，K值逐步减小；对具有塑性性质的材料，无法考虑其塑性阶段继续承载的能力，设计偏于保守；用K使构件强度有一定的安全储备，但K的取值是经验性的，且对不同材料，K值大并不一定说明安全度就高；单一K可能还包含了对其它因素（如荷载）的考虑，但其形式不便于对不同的情况分别处理（如恒载、活载）。
2.2、破坏阶段法设计原则是：结构构件达到破坏阶段时的设计承载力不低于标准荷载产生的构件内力乘以安全系数K。
破坏阶段法的特点是：以截面内力（而不是应力）为考察对象，考虑了材料的塑性性质及其极限强度；内力计算多数仍采用线弹性方法，少数采用弹性方法；仍采用单一的、经验的安全系数。
2.3、极限状态法极限状态法中将单一的安全系数转化成多个（一般为3个）系数，分别用于考虑荷载、荷载组合和材料等的不定性影响，还在设计参数的取值上引入概率和统计数学的方法（半概率方法）。
极限状态法的特点是：在可靠度问题的处理上有质的变化。
第7章内力组合和调整进行内力组合和调整的一般步骤：（1）在结构计算分析求出结构单工况内力后，根据规范要求及用户输入的调整系数，对单工况内力进行调整；(2)将调整后的内力进行内力组合；（3）对组合内力根据规范要求进行调整，得到设计内力；（4）最后根据设计内力进行截面验算与配筋。
1 总原则1.1 承载能力极限状态设计荷载效应组合为了贯彻执行强制性条文，计算模块的荷载基本组合公式统一采用荷载规范第3.2.3条的组合规则。
组合公式如下：活载控制的组合按《建筑结构荷载规范》的第3.2.3-1条：其中：符合说明见《建筑结构荷载规范》的第3.2.3-1条。
恒载的分项系数当不利时取1.2，有利时取1.0 ,倾覆、滑移验算取0.9；活荷载和风荷载的分项系数取1.4；活荷载和风荷载的组合系数分别取0.7和0.6。
恒载控制的组合按《建筑结构荷载规范》的第3.2.3-2条：其中：γG取1.35，符号说明见《建筑结构载荷规范》的第3.2.3-2条。
地震荷载的组合按《建筑抗震设计规范》的第5.4.1条:其中：符号说明见《建筑结构荷载规范》的第5.4.1条。
1.2 正常使用极限状态设计荷载效应组合标准组合（短期效应组合）按《建筑结构载荷规范》的第3.2.8条：其中：符号说明见《建筑结构载荷规范》的第3.2.8条。
准永久组合（长期效应组合）按《建筑结构载荷规范》的第3.2.10条：其中：符号说明见《建筑结构载荷规范》的第3.2.10条。
需要强调的是在地基承载力计算时，要采用上部荷载的标准组合式。
2 内力组合2.1 分项系数、组合值系数和准永久值系数可以设置以下系数：系数名称缺省值恒荷载分项系数γG=1.2活荷载分项系数γL=1.4非屋面活载组合值系数ψL=0.7屋面活载组合值系数ψL =0.7γEG=0.5活载重力荷载代表值系数吊车荷载分项系数γc=1.4吊车荷载组合值系数ψc=0.7吊车重力荷载代表值系γEC=0.0数雪荷载分项系数γs=1.4雪荷载组合值系数ψs=0.7温度荷载分项系数γT=1.4温度组合值系数ψT=0.7风荷载分项系数γW=1.4风荷载组合系数ψW=0.6水平地震荷载分项系数γEh=1.3竖向地震荷载分项系数γEV=0.5非屋面活载准永久值系=0.4数屋面活载准永久值系数=0.4吊车荷载准永久值系数=0.5雪荷载准永久值系数=0.22.2 结构荷载工况分类建筑结构荷载工况分类如下：工况类型荷载工况恒荷载重力类恒荷载：结构自重、装修等计入质量的恒荷载重力类恒载：预应力荷载等不计入质量的恒荷载非重力类恒载：土侧压力、水侧压力和水浮力荷载等不计入质量的恒荷载可变荷载重力活载：规范定义的楼面活荷载，计入质量吊车荷载，可计入质量雪荷载，计入质量风荷载：可考虑8个方向温度:升温和降温地震作用地震作用：可考虑8个方向（工况）偶然偏心地震作用：可考虑8个方向（工况）人防荷载人防等效静力荷载2.3 恒荷载、活荷载、风荷载和温度荷载作用组合1、1.35重力恒载+ψLγL重力活载2、1.35恒载+ψLγL重力活载3、γG恒载+γL重力活载+γs雪荷载4、1.0恒载+γL重力活载+γs雪荷载5、γG恒载+γW风力6、1.0恒载+γW风力7、γG恒载±γT温度8、1.0恒载±γT温度9、γG恒载+γL重力活载+γs雪荷载+ψWγW风力±ψTγT温度10、1.0恒载+γL重力活载+γs雪荷载 +ψWγW风力±ψTγT温度11、γG恒载+ψLγL重力活载+ψsγs雪荷载+γW风力±ψTγT温度12、1.0恒载+ψLγL重力活载+ψsγs雪荷载+γW风力±ψTγT温度13、γG恒载+ψLγL重力活载+ψsγs雪荷载+ψWγW风力±γT温度14、1.0恒载+ψLγL重力活载+ψsγs雪荷载+ψWγW风力±γT温度其中：恒载为重力恒载+非重力类恒载，γL、γs、γW、γT为活荷载、雪荷载、风荷载和温度荷载的分项系数，缺省按规范民用结构取值，工业结构可由用户输入；ψL、ψs、ψW、ψT为活荷载、雪荷载、风荷载和温度荷载的组合值系数，缺省按规范民用结构取值，工业结构可由用户输入。
