5荷载代表值(土木名校课件)
- 格式:ppt
- 大小:55.00 KB
- 文档页数:5


土木工程荷载第一节 荷载的概念一、作用:是指能够使结构产生效应的各种原因(因素)的总称。
作用又分为直接作用和间接作用。
二、效应:结构在外界各种因素作用下所产生的位移、变形、加速度、内力、应力、应变、裂缝等。
三、直接作用:指直接作用在结构上的外力,如承重构件的自重、非常承重构件的重力、人的重量、家具设备的重量、风雪对构成的作用力等。
工程上把直接作用称为荷载或狭义荷载。
四、间接作用:指能够使结构产生效应的各种非直接作用因素。
如地基不均匀沉降变形、混凝土干燥收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的变形等。
习惯上,把间接作用也成为荷载,如温度荷载、地震荷载等。
我们把直接作用和间接作用统称为广义荷载。
广义荷载间接作用(狭义)荷载直接作用作用⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→ 第二节 荷载的类型与特征值、设计值一、按荷载随时间的变异性和出现的可能性,分:1、永久荷载(恒载):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,或其变化是单调的并能趋于某一限制,故又称为恒荷载。
如结构自重、非常承重构件的重力、土压力、水压力、预应力、地基沉降、焊接等。
2、可变荷载(活载):在结构设计基准期内,其值随时间发生变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载,又称为活荷载。
如人员设备重力、车辆重力、风荷载、雪荷载、温度荷载等。
3、偶然荷载:在结构设计基准期内不一定出现,但一出现其值很大且持续时间较短的荷载。
如爆炸力、冲击力、地震荷载二、按作用在结构上荷载的分布状况特征,分:1、体荷载(空间荷载):指分布在结构整个体积内连续作用的荷载。
2、面荷载(分布荷载):指分布在结构某一表面连续作用的荷载。
(1)均布面荷载:指分布均匀、连续,且大小方向处处相同的荷载。
如楼板的面层对结构层的荷载。
(2)均布线荷载:指某些情况下可以将均布面荷载换算到计算构件的横、纵轴线上,即均布面荷载除以其负荷宽度,则可得到其沿横、纵轴线的均布线荷载。
分清荷载代表值、标准值、组合值、频遇值、准永久值、及设计值荷载代表值:设计中用以验算极限状态所用的荷载量值,例如标准值、组合值、频遇值、准永久值。
组合值:对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值。
频遇值:对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。
准永久值:对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值设计值:荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
标准值:荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值、或某个分位值)。
在设计时除了采用能便于设计者使用的设计表达式外,对荷载仍应赋予一个规定的量值,即荷载代表值,荷载可根据不同的设计要求规定不同的代表值,以使之能更确切地反映它在设计中的特点。
荷载规范中给出4种代表值:标准值、组合值、频遇值、准永久值。
对永久荷载应该用标准值作为代表值,对可变荷载应根据设计要求用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值。
荷载标准值是荷载的基本代表值,其他代表值都可以在标准值的基础上乘以相应的系数后得出。
由于荷载本身的随机性,因而使用期间的最大荷载亦是随机变量,可以用其统计分布来描述,按照《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)的规定,标准值由设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值来确定(但未具体规定分位值,此为数理统计概念,可以简单理解为符合正态分布),设计基准期统一为50年。
当对荷载有足够的资料而有可能对其统计分布作出合理的估计时,取分位值作为荷载的代表值,原则上可取分布的特征值。
目前并非所有的荷载都能取得充分的的资料,根据工程实践协议一个公称值(Nominal value)作为代表值,以上两种方式确定的代表值统称为荷载标准值。
砼结构设计规范中主要谈谈材料方面的问题。
首先,砼强度等级的确定原则为:砼强度总体分布的平均值减去1.645倍标准差(保证率为95%,实际就是符合正态分布)。
分清荷载代表值、标准值、组合值、频遇值、准永久值、及设计值荷载代表值:设计中用以验算极限状态所用的荷载量值,例如标准值、组合值、频遇值、准永久值。
组合值:对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值。
频遇值:对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。
准永久值:对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。
设计值:荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
标准值:荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值、或某个分位值)。
此概念在建筑地基规范、桩基规范、砼设计规范中经常出现,且以前的国家和地方规范使用中有点混乱,好多人都分不清设计值和标准值的具体使用方法,往往根据自己的意愿取用。
我们知道任何荷载都有不同程度的变异性,但在设计中,不可能直接引用反映荷载变异性的各种统计参数,通过复杂的概率运算进行具体的设计,因此在设计时除了采用能便于设计者使用的设计表达式外,对荷载仍应赋予一个规定的量值,即荷载代表值,荷载可根据不同的设计要求规定不同的代表值,以使之能更确切地反映它在设计中的特点。
荷载规范中给出4种代表值:标准值、组合值、频遇值、准永久值。
对永久荷载应该用标准值作为代表值,对可变荷载应根据设计要求用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值。
荷载标准值是荷载的基本代表值,其他代表值都可以在标准值的基础上乘以相应的系数后得出。
由于荷载本身的随机性,因而使用期间的最大荷载亦是随机变量,可以用其统计分布来描述,按照《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)的规定,标准值由设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值来确定(但未具体规定分位值,此为数理统计概念,可以简单理解为符合正态分布),设计基准期统一为50年。
当对荷载有足够的资料而有可能对其统计分布作出合理的估计时,取分位值作为荷载的代表值,原则上可取分布的特征值。