荷载与作用

⼀、荷载的分类 （⼀）按随时间的变异分类 1.永久作⽤（永久荷载或恒载）：在设计基准期内，其值不随时间变化；或其变化可以忽略不计。

如结构⾃重、⼟压⼒、预加应⼒、混凝⼟收缩、基础沉降、焊接变形等。

2.可变作⽤（可变荷载或活荷载）：在设计基准期内，其值随时间变化。

如安装荷载、屋⾯与楼⾯活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等。

3.偶然作⽤（偶然荷载、特殊荷载）：在设计基准期内可能出现，也可能不出现，⽽⼀旦出现其值很⼤，且持续时间较短。

例如爆炸⼒、撞击⼒、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。

（⼆）按结构的反应分类 1.静态作⽤或静⼒作⽤：不使结构或结构构件产⽣加速度或所产⽣的加速度可以忽略不计，如结构⾃重、住宅与办公楼的楼⾯活荷载、雪荷载等。

2.动态作⽤或动⼒作⽤：使结构或结构构件产⽣不可忽略的加速度，例如地震作⽤、吊车设备振动、⾼空坠物冲击作⽤等。

（三）按荷载作⽤⾯⼤⼩分类 1.均布⾯荷载Q 建筑物楼⾯或墙⾯上分布的荷载，如铺设的⽊地板、地砖、花岗⽯、⼤理⽯⾯层等重量引起的荷载。

都将均布⾯荷载Q的计算，可⽤材料的重度γ乘以⾯层材料的厚度d，得出增加的均布⾯荷载值，Q=γ·d。

2.线荷载 建筑物原有的楼⾯或层⾯上的各种⾯荷载传到梁上或条形基础上时可简化为单位长度上的分布荷载称为线荷载q。

3.集中荷载 当在建筑物原有的楼⾯或屋⾯承受⼀定重量的柱⼦，放置或悬挂较重物品（如洗⾐机、冰箱、空调机、吊灯等）时，其作⽤⾯积很⼩，可简化为作⽤于某⼀点的集中荷载。

（四）按荷载作⽤⽅向分类 1.垂直荷载：如结构⾃重、雪荷载等； 2.⽔平荷载：如风荷载、⽔平地震作⽤等。

⼆、施⼯荷载 在施⼯过程中，将对建筑结构增加⼀定数量的施⼯荷载，如电动设备的振动、对楼⾯或墙体的撞击等，带有明显的动⼒荷载的特性；⼜如在房间放置⼤量的砂⽯、⽔泥等建筑材料，可能使得建筑物局部⾯积上的荷载值远远超过设计允许的范围。

三、建筑装饰装修荷载变动对建筑结构的影响 （⼀）建筑装饰装修对建筑的影响 2.建筑装饰装修⼯程设计必须保证建筑物的结构安全和主要使⽤功能。

荷载与作用荷载一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。

作用一能使结构产生效应的各种因素总称为作用。

效应一结构的内力、变形，应力、应变，速度、加速度等。

作用：直接作用一（狭义）荷载：广义荷载间接作用直接作用一一直接作用在结构上的各种荷载间接作用一一能引起结构内力、变形等效应的非直接作用因素如地震、温度变化、地基不均匀沉降等。

作用的分类：1.按随时间的变异分类。

（1）永久作用：在结构设计基准期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计。

（2）可变作用：在结构设计基准期内其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。

（3）偶然作用：在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。

如地震、爆破。

2.按随空间位置的变异性分类（1）固定作用：在结构空间位置上具有固定的分布。

如结构自重、固定设备的荷载等。

（2）可动作用：在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布。

如房屋中的人员、家具荷载，桥梁上的车辆荷载等。

3•按结构的反应分类（1）静态作用：对结构或构件不产生加速度或其加速度可以忽略不计。

如结构自重、土压力、温度变化等。

（2）动态作用：对结构或构件产生不可忽略的加速度。

如地震、风、冲击和爆炸等。

重力1结构自重自重——由地球引力产生的组成结构的材料的重力。

2 土的自重应力土是由土颗粒、水和气组成的三相非连续介质。

土的自重应力为自身有效重力在土体中引起的应力。

雪荷载1雪压：单位地面上积雪的自重。

2基本雪压：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.影响屋面雪压的因素。

（1）风对屋面的影响一漂积作用。

（2）屋面坡度对积雪的影响。

（3）屋面温度对积雪的影响。

楼面和屋面活荷载由于楼面均布活荷载可理解为楼面总活荷载按楼面面积平均，因此一般情况下，所考虑的楼面面积越大，实际平摊的楼面活荷载越小。

故计算结构或构件楼面活荷载效应时，如引起效应的楼面活荷载面积超过一定的数值则应对楼面均布活荷载折减。

第二节重力坝的荷载及其组合一、荷载荷载 -----→作用不随时间变化的----永久作用如自重、土压力等随时间变化的------可变作用如水压力、扬压力、温度、孔隙水压力等；偶然发生的--------偶然作用如地震、校核水位下的水压力等.可变作用是指在设计基准期内作用的量值随时间变化与平均值之比不可忽略的作用。

作用在重力坝上的主要荷载有:坝体自重、上下游坝面上的水压力、扬压力、浪压力、泥沙压力、地震荷载及冰压力等(图2.3).图2.3 重力坝上作用力示意图自重坝体自重是重力坝的主要荷载之一。

W=γ×A+ωω--坝上永久设备重①沿坝基面滑动，仅计坝体重量；②沿深层滑动，需计入滑体内岩体重；③用有限单元法计算时，应计入地基初始应力的影响；假定：1°地基中任一点的垂直应力σ(y)=γh2°水平应力σ(x)=λγh3°剪应力τ(xy)=0静水压力1°上游面垂直2°上游面倾斜①挡水坝段②溢流坝段3°水的容重①清水γ②浑水γ(按实际情况考虑)扬压力(含坝基和坝体内扬压力)*坝基扬压力:坝基扬压力包括两部分①下游水深引起的浮托力；②由水头差引起的渗透压力.渗透压力从上游向下游逐渐消减，其变化呈抛物线分布。

扬压力对坝体稳定不利. 见图2.4为减小扬压力需采取工程措施：设帷幕.用折减系数α表示岩体构造、性质、帷幕的深度、厚度、灌浆质量、排水孔直径、间距、深度等因素。

. 设排水.见图2.5.图2.4 无防渗排水措施时坝底扬压力分布图2.5有防渗排水时坝底扬压力分布规范规定：河床坝段：α=0.2～0.3岸坡坝段：α=0.3～0.4需要指出：原型观测资料表明：扬压力因受泥沙淤积的影响随时间延长而减小，对稳定有利。

坝体内扬压力:坝体混凝土也具有一定的渗透性,在水头作用下,库水仍然会从上游坝面渗入坝体,并产生扬2.6.压力,见图4、动水压力溢流坝泄水时，溢流面上作用有动水压力，其中坝顶曲线段和下游直线段上的动水压力较小，可忽略不计。

工程荷载总结1. 引言工程荷载是指施工过程中作用于结构物上的外部力，它是工程设计的重要参数之一。

合理的荷载计算和评估对于保证工程结构的安全性和合理性至关重要。

本文将对常见的工程荷载进行总结和分析。

2. 常见工程荷载类型2.1 死荷载死荷载指永久性存在于结构中的荷载，一般不会变化或者变化非常缓慢。

常见的死荷载包括结构自重、地基、墙体、地板、梁、柱的重量等。

死荷载的计算应严格按照设计规范进行，确保结构的稳定性和强度。

2.2 活荷载活荷载指在结构使用过程中产生的荷载，可以按照不同的使用方式进行分类。

常见的活荷载包括人员荷载、车辆荷载、施工设备荷载等。

活荷载的计算需要考虑使用情况和设计规范的要求，确保结构的安全性和功能性。

2.3 风荷载风荷载是指风对结构物产生的压力和力矩。

风荷载是工程设计中必须考虑的一种荷载类型，特别是在高层建筑和大跨度结构中。

风荷载的计算需要考虑地理位置、设计风速等因素，通常采用风荷载规范中的计算方法。

2.4 地震荷载地震荷载是指地震引起的结构物上的惯性力，也是工程设计中必须考虑的重要荷载。

地震荷载的计算需要根据地震烈度、结构的抗震能力等因素进行，通常采用地震荷载规范中的计算方法。

3. 工程荷载计算方法3.1 等效静力法等效静力法是工程中常用的荷载计算方法之一，它将动力荷载转换为等效的静力荷载进行计算。

这种方法适用于一些简单的结构，可以较为简便地进行计算。

3.2 弹性响应谱分析法弹性响应谱分析是一种工程结构动力响应的计算方法，可以考虑结构和荷载的动力特性。

通过输入结构的地震响应谱，计算结构在地震作用下的动力响应。

3.3 有限元法有限元法是一种数值计算方法，广泛应用于工程结构的力学分析中。

通过将结构划分为有限个小单元，在每个单元上建立方程，再通过求解方程组获得结构响应结果。

4. 工程荷载评估与控制4.1 荷载标准与规范工程荷载的评估与控制需要依照相应的标准与规范进行。

国家和地区都有相应的工程荷载标准，例如中国的《建筑结构荷载标准》、美国的《国家结构规范》等。

一、判断题1. 严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。

（N）2. 狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。

（Y）3. 广义的荷载包括直接作用和间接作用。

（Y）4. 按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。

（N）5. 由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。

（Y）6. 土压力、风压力、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。

（N）7. 由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。

（N）8. 雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。

（N）9. 雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。

（N）10. 虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系，但是两者不一定同时出现。

（Y）11. 汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。

（N）12. 烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。

（Y）13．考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。

（N）14. 当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。

（Y）15. 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产生的土压力。

（Y）16. 波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。

（Y）17. 先张法是有粘结的预加力方法，后张法是无粘结的预加力方法。

（Y）18. 在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。

（N）19. 结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。

（N20. 温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力，而在超静定结构中产生内力。

（Y）21. 结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。

使用荷载的名词解释荷载（Load）是工程中一个重要的概念，指的是施加在建筑结构或机械设备上的外力、重量、压力或其他负荷。

荷载是设计和评估建筑物或设备强度和稳定性的重要参数。

在工程设计和施工过程中，对荷载的准确计算和合理安排至关重要。

荷载的种类多样，可以分为静荷载和动荷载两大类。

静荷载是指在施工或使用过程中，稳定地作用在结构或设备上的荷载。

例如建筑物的自重、墙体承担的压力、悬挂物体的重量等都属于静荷载。

动荷载则是指在时间和空间上变化的荷载，如风荷载、地震荷载、运载荷载等。

这些荷载往往具有不可预测性和瞬时性，需要通过科学的方法进行计算和评估。

荷载在工程设计中起着重要的作用。

对于建筑结构的设计来说，合理的荷载计算和分析可以保证建筑物的稳定性和安全性。

通过考虑和合理分配荷载，工程师可以确定建筑物的结构形式、梁柱的尺寸和数量、材料的选择等重要参数，确保建筑物在使用寿命内能够承受各种荷载。

在荷载计算和分析的过程中，工程师需要考虑并合理应用相关的规范和标准。

世界各国都有相应的规范文件，对于各种类型的荷载进行了详细的规定和计算方法。

例如，美国的ASCE 7-16《Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures》规定了不同类型的荷载计算方法和设计准则。

这些规范文件是工程设计中必不可少的参考依据，能够保证设计的准确性和合理性。

荷载计算和分析的方法包括了静力学和动力学两个方面。

静力学方法主要用于计算和分析静荷载，包括重力效应、弯矩、剪力等参数的确定。

动力学方法则用于计算和分析动荷载，通过考虑结构的振动特性和荷载的作用方式，确定在不同条件下的结构响应。

静力学和动力学方法相辅相成，确保了结构在不同荷载作用下的合理设计和安全性。

然而，在实际工程中，荷载的准确计算和评估仍然是一个挑战。

由于荷载往往具有不确定性和复杂性，工程师需要通过现场实测、数据分析和模拟计算等方法来获取准确的荷载参数。