荷载与结构设计方法原创论文2
荷载与结构设计论文
荷载与结构设计论文影响结构可靠度的不确定性因素分析及研究1.引言结构可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
换句话说，结构可靠度方法要解决的根本问题是：在给定一个或多个材料特性或几何尺寸，而这些特性具有随机的或不完全知道的性质，以及在某些方面，结构上作用的荷载具有随机的或不完全知道的特性的情况下，结构按预定方式工作的概率是多少？工程结构要求具有一定的可靠性,是因为工程结构在设计、施工、使用过程中具有种种影响其安全、适用、耐久的不确定性. 这些不确定性大致有以下几个方面.1.事物的随机性. 所谓事物的随机性,是由于事件发生的条件不充分,使得在条件与结果之间不能出现必然的因果关系,从而事件的出现与否表现出不确定性,这种不确定性称为随机性. 研究事物随机性问题的数学方法主要有概率论、随机过程和数理统计.2.事物的模糊性. 事物本身的概念是模糊的,即一个对象是否符合这个概念是难以确定的,也就是说一个集合到底包含哪些事物是模糊的,非明确的,主要表现在客观事物差异的中间过渡中的“不分明性”,即“模糊性”. 研究和处理模糊性的数学方法主要是1965年美国自动控制专家查德(L.A.Zadeh)教授创始的“模糊数学”.3.事物知识的不完善性. 事物是由若干相互联系、相互作用的要素所构成的具有特定功能的有机整体. 人们常用颜色来简单地描述掌握事物知识的完善程度,并把事物(或称系统)分为三类:白色系统、黑色系统、灰色系统. 对知识的不完善性处理还没有成熟的数学方法,在工程实践中只能由有经验的专家对这种不确定性进行评估,引入经验参数. 例如, “待建”桥梁未来承受的车辆荷载可引入经验的发展系数,作为一种权宜的处理方法.2. 结构可靠性基本理论与方法2.1 一次二阶矩法:按照现行结构可靠度设计统一标准的定义,结构可靠度为结构在规定的时间内和规定的条件下完成预定功能的概率。
结构可靠性理论的研究,起源于对结构设计、施工和使用过程中存在的不确定性的认识,以及结构设计风险决策理论中计算结构失效概率的需要。
荷载与结构设计方法
荷载与结构设计方法荷载与结构设计方法是指在建筑、桥梁、高层建筑等建筑物的设计过程中，对荷载进行分析和结构设计的方法。
荷载是指作用于结构体上的外力、内力和反力等，是结构设计的基础和前提。
荷载与结构设计方法的合理应用可以确保结构的安全可靠性，同时也能够提高建筑物的使用寿命和经济性。
荷载包括静载和动载两种，其中静载是指施加在结构上的恒定力或偏移力，主要有自重荷载、活载、额外荷载和温差荷载等；动载是指施加在结构上的变化力或偶发力，主要有地震荷载、风荷载和运载荷载等。
在荷载分析中，需要根据不同的建筑物类型和设计要求，采用不同的荷载标准进行计算。
在荷载分析中，首先需要确定设计等级和荷载组合，在国家和地方规范中都有相应的规定。
设计等级分为一般建筑、重要建筑和特殊建筑等不同等级，每个等级的结构设计都有相应的要求。
荷载组合是指将不同种类的荷载按照一定的比例相互组合，在设计等级允许的范围内确定结构各部分的荷载。
荷载分析的方法主要有静力分析和动力分析两种。
静力分析是指根据结构和荷载的力学原理进行计算，包括静力平衡、应力、变形和稳定性等方面的计算。
动力分析是指根据结构和荷载的振动特性进行计算，包括地震响应分析、风振分析和振动控制等方面的计算。
在实际工程中，通常需要进行静力和动力分析相结合的综合分析，以确保结构的安全可靠性。
在结构设计中，需要根据特定的荷载情况进行参数确定和材料选择。
参数确定包括截面尺寸、杆件长度、连接形式等方面的确定，材料选择包括材料的强度、刚度、延性和耐久性等方面的选择。
结构设计需要考虑材料的实际性能和使用环境，以及结构的变形和破坏机制，来确定合理的设计方案和构造形式。
荷载与结构设计方法的研究与发展是结构工程学科的重要组成部分。
随着计算机技术和仿真技术的不断发展，荷载与结构设计方法越来越趋向于高效、精确和可靠。
未来的研究方向主要包括荷载的特性分析、结构设计参数的优化、结构的健康监测和结构的可持续性设计等方面。
荷载与结构设计方法
荷载与结构设计方法
荷载与结构设计方法是结构工程设计中必不可少的一部分，其作用是保证结构完整、稳定、安全可靠。
为此，设计者必须掌握荷载与结构设计方法的基础知识，并结合现场实际情况，进行科学设计。
首先，在进行荷载与结构设计之前，必须完成荷载的计算和校核，确定荷载体系下的荷载情况，并考虑其变化的规律。
可以根据设计要求分析荷载的类型和大小，确定结构受力的特点和状况，为结构设计提供可靠的依据。
其次，应该根据结构要求，准确地确定结构的实质性特征。
如等，梁柱杆的截面形状、材料性质、节点细节等要素的确定都非常重要，要根据荷载、结构的结构特性，结合现场实际情况，进行科学合理的设计。
此外，荷载与结构设计过程也包括结构的稳定性、安全性分析，以及抵抗外力的设计和实施。
这一部分主要是根据国家规范及相关技术文件，结合实际结构情况，分析结构在不同情况下的状态变化，实施合理有效的设计和实施步骤。
最后，在结构设计完成后，还需要对荷载和结构设计方法进行认真的校核和检验，以确保结构设计的合理性和稳定性。
在施工中，要定期对结构负载、抗震设施以及支撑系统等进行监测检测，以验证荷载与结构设计方法的正确性和可行性。
总之，荷载与结构设计方法是结构工程设计的核心内容，其重要性不言而喻。
在实施过程中，要充分考虑荷载、结构特点和状况，结
合现场实际情况，采取科学合理的设计方法，确保结构稳定安全可靠。
荷载与结构设计方法学习总结论文
荷载与结构设计方法学习总结论文荷载与结构设计方法学习总结论文对于土木工程专业学生而言，工程结构是我们学习围绕的中心，而工程结构设计又是其中的一个重要环节。
工程结构有两项基本功能：一个是提供良好的为人类生活和生产服务，满足人类使用要求、审美要求的结构空间和实体；另一个是承受和抵御结构服役过程中可能出现的各种环境作用。
很多工程结构的设计都基于对荷载的设计，每一个工程结构都要承受各种各样的荷载作用，如房屋结构要承受自重﹑人群和家具以及设备重量﹑风荷载﹑地震作用等;桥梁结构除了要承受本身自重﹑各种附加恒载﹑人群荷载外，还要承受车辆荷载﹑车辆制动力和冲击力﹑风荷载﹑地震作用﹑撞击力和曲线桥梁车辆离心力等。
这些力或荷载通过直接作用将使结构产生内力和变形，除此之外还有温度变化﹑材料的收缩和膨胀等的间接作用引起的结构的振动﹑约束变形或外加变形。
荷载和间接作用统称为作用。
总而言之，荷载效应和间接作用效应在工程应用中无处不在。
作用的分类方法有很多，不同的分类方法反映了作用的某些基本性质或作用效应重要性的不同。
以下对其进行分类：1)按随时间的变异分类：1.永久作用 2.可变作用 3.偶然作用2)按随空间位置的变异分类：1.固定作用 2.自由作用3)按结构的反应特点分类：1.静态作用 2.动态作用我国工程结构的设计方法经历了容许应力法、破损阶段法、极限状态设计法、和概率极限状态设计法四个阶段。
其中容许应力法是建立在弹性理论的基础上；破损阶段法是考虑结构在材料破坏阶段的工作状态进行的结构设计的方法；极限状态法进一步将结构的极限状态分为承载力极限状态和正常使用极限状态；概率极限状态设计法是以概率理论为基础，根据统计分析确定可靠概率来度量结构可靠性的方法。
作用的正确分析与计算关系到结构设计时的经济性，使用时的安全性，维护时的有效性。
作用作为结构破坏的唯一因素，所以正确分析与计算很重要。
由于作用在结构上的作用很复杂，所以对作用进行适当的简化非常必要。
荷载与结构设计方法
荷载与结构设计方法荷载与结构设计是工程建设中重要且必不可少的一环。
它不仅涉及到结构构建的计算，还与安全、经济等相关。
因此，如何正确地计算和预测结构构建的荷载和结构设计，已经成为有必要研究的重要课题。
计算荷载是荷载与结构设计方法的核心。
计算荷载分为实验测量和计算推导两类。
实验测量的方法是对现有的物理结构模型进行测量和检测，并根据获得的数据来估算其荷载。
它具有较高的精度，但测量数据是固定的，而且一般针对一次性使用。
计算推导的方法是基于模型和理论来计算和预测结构构建的荷载。
计算推导的方法有许多优点，如高效灵活，可以根据实际情况及时调整，可以有效地计算并预测复杂结构的荷载。
计算荷载后，下一步就是结构设计。
结构设计是根据计算出的荷载来确定安全、经济、施工和运行等性能指标的设计过程，旨在满足荷载、结构安全要求并降低成本。
结构设计主要有三大部分：结构构造，构件材料和结构参数设计；考虑结构中使用的各种材料及其特性，结合各种加工技术与结构构造的特征，设计这些构件的参数，以便能够满足荷载、结构安全及其经济性要求；同时，也要考虑施工质量的问题，确保施工中的安全性。
在实际的工程建设中，荷载与结构设计方法可以从以下几个方面入手：首先，要进行荷载计算，根据实际情况，选择计算荷载的方法；其次，要详细地分析结构构造和构件材料，针对每一个构件，设计参数，按照荷载水平对构件法向力进行充分考虑；然后，要考虑施工质量；最后，考虑经济性。
经过上述分析，可以看出，荷载与结构设计方法是一种复杂的系统工程，它要求在各个方面的协调配合，要求各个环节井然有序，以确保结构设计的安全与经济性。
此外，还有其他一些因素，如材料属性、构件布置、施工工艺等，也是设计者必须考虑的要素。
总之，荷载与结构设计方法是一项复杂的系统工程，有着众多的因素需要考虑。
它不仅要求结构设计者具有良好的技术水平，还应该注重多方面的综合性考虑，以确保结构的安全与经济性。
荷载与结构设计方法论文
影响结构构件抗力的因素及结构可靠度分析李斌200918020411 桥四摘要影响抗力的主要因素有材料性能（强度、变形模量等）、几何参数（构件尺寸）等和计算模式的精确性（抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等）。
这些因素都是随机变量，因此由这些因素综合而成的结构抗力也是一个随机变量。
关关键词结构构件抗力、结构可靠度、失效概率、承载能力极限状态。
影响结构构件抗力的因素结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应（即内力和变形）的能力，如构件的承载能力、刚度等。
混凝土结构构件的截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的种类、配筋的数量及方式等确定后，构件截面便具有一定的抗力。
抗力可按一定的计算模式确定。
影响抗力的主要因素有材料性能（强度、变形模量等）、几何参数（构件尺寸）等和计算模式的精确性（抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等）。
这些因素都是随机变量，因此由这些因素综合而成的结构抗力也是一个随机变量。
由上述可见，结构上的作用（特别是可变作用）与时间有关，结构抗力也与时间有关，结构抗力随时间变化。
为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数成为设计基准期。
我国GB 50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》规定的设计基准期为50年。
（1）材料性能f (material property)—结构构件的各种物理力学性能-- 强度、弹性模量、泊松比等（2）几何参数a (geometrical parameter)—宽度、有效高度、面积、面积矩、抵抗矩、惯性矩等；（3）计算模式p (calculating model)R=f (f.a.p.)—“混凝土结构设计原理”中介绍结构构件材料性能的不定性~ 随机变量Ωf 表示（1）材料本身品质的不定性（2）材料在试验上和统计上的不定性（3）标准试件的材料性能与实际结构材料性能的差异()()()ks s c k c f f f f f f f 试件材料性能试件材料性能标准值结构构件中的材料性能001ωω==Ω ω0 —反映结构构件材料性能与试件材料性能差别的系数 令sc f f =Ω0~反映结构构件材料性能与试件材料性能差异的随机变量 ks f f =Ω1~反映试件材料性能不定性的随机变量 1001ΩΩ=Ωωf 结构构件几何参数 a 的不定性（1）制作尺寸偏差（2）安装误差()()准值试件材料的几何参数标结构构件的几何参数k a a a =Ω a Ω~反映所设计的构件和制作安装后的实际构件之间几何上的差异结构构件计算模式p 的不定性~随机变量Ωp 表示~ 抗力计算所采用的基本假定和计算公式的不精确性等引起()()按规范公式计算的抗力结构构件的实际抗力c p R R 0=ΩR~结构构件的实际抗力值(精确计算值或试验值)cR~按规范公式计算的抗力值(根据材料性能和几何尺寸的实测值按规范公式计算的抗力值)结构可靠度的分析在规定的时间和条件下，工程结构完成预定功能的概率，是工程结构可靠性的概率度量。
土木工程荷载与结构设计分析论文
关于土木工程荷载与结构设计的分析【摘要】针对关于土木工程荷载与结构设计的分析问题，介绍了土木工程结构的荷载问题，包括土木工程设计以及与荷载的关系和土木工程荷载的分类，探讨了土木工程结构的设计方法，包括土木工程结构设计方法的发展情况和土木工程结构设计方法，指出了荷载和结构、抗力的分析情况，主要有影响结构可靠性的因素以及它的随机性和土木工程结构的可靠度。
【关键词】土木工程；荷载与结构设计；设计方法0.引言自20世纪90年代以来，我国土木工程建设进入了一个快速发展的时期，大量土木工程结构在长期使用过程中受到自然环境的侵蚀，其所用的建筑材料性能会随着时间推移而不同程度下降，导致土木工程结构的承载力不断下降，使结构设计的安全性受到威胁。
1.土木工程结构的荷载1.1土木工程设计以及与荷载的关系在土木工程建筑中涉及到质量问题，经常会提及到是建筑物结构受到的荷载或作用力。
对于实际的工程设计来说，荷载和作用力一般来说是不影响作用效应的计算和结构的本身，结构的荷载问题主要就是一个概念的问题，在我们国家，一般的情况下，结构的荷载指的是直接的作用力，而作用力有的时候并不是直接作用的，常常指的就是间接作用力，但是在国际上，还是有不少的国家对作用和荷载没有明确严格的区分，而是将两种作用力归为一种。
现在的土木工程的建造有几个主要的环节，是策划、设计、施工。
其中最主要的环节之一就有设计，设计的范畴包括有结构的设计以及功能的设计。
决定采用怎么样的形势的骨架可以将建筑物支撑起来，利用什么样的方式来抵御和传递作用力，在结构中选用那种材料来进行制造，在结构设计时每个部分的尺寸优势怎么样的来体现，这些都是结构设计时必需明确的。
对于建筑物功能的设计，主要是实现工程建造的用途以及建造的目的是什么。
工程的结构设计是要在工程的结构的适用性与外形美观、可靠性与经济之间，选择出一种合理的一种平衡。
这样就可以使设计的结构可以建筑的各项功能得到用户的满意。
荷载与结构设计方法
3索菲亚教堂荷载的分析
3.1
按时间变异分类是对作用的基本分类，应用也是最广泛的，可分为：
永久作用。在结构设计基准期内，作用值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。如：结构自重、
因为索菲亚教堂属于砌体结构，刚度较大，为了方便分析，也可以按照结构的动力反应分类。
静态作用。对结构不产生加速度，或者产生的加速度可以忽略不计的作用。如结构自重，雪荷载，温度变化。
所以计算风荷载可以用公式
因为索菲亚教堂外形结构属于封闭式拱形截面所以查找附表得以下数据
如果想算出实际的风荷载需要进一步调查教堂顶部的尺寸，由于索菲亚教堂由一个“洋葱头”和多个“帐篷”屋顶组成，可以近似简化成封闭式不等高不等跨三跨双坡屋面，体型及体形系数μs如下：
3.5
雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，属于可变荷载。由于哈尔滨冬天经常降雪，所以索菲亚教堂建设的时候一定要考虑雪荷载。
2索菲亚教堂的建筑结构和荷载传递
2.1
（1）墩柱，即土木工程中用于承载上部结构物的下部承重物，索菲亚教堂采用的是方形墩柱。
图2.1教堂墩柱图2.2教堂墩柱全景
（2）帆拱，在四个柱墩上沿方形平面的四条边长做券，在四个垂向券拱之间砌筑一个过四个切点的相切穹顶，水平切口和4个发券之间所余下的4个角上的球面三角形部分，既称为“帆：
年月日
千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。
关键词教堂，砖木结构，拜占庭建筑艺术，有机结合
摘要
1索菲亚教堂基本信息
1.1
1.1.1
索菲亚教堂位于中国黑龙江省哈尔滨市道里区透笼街88号，是一座典型的拜占庭式东正教教堂，设计者为俄国建筑设计师科亚西科夫，整座教为庭式建筑，通高53.35米，占地面积721平方米，教堂平面设计为东西向拉丁十字，墙体全部采用清水红砖，上冠巨大饱满的洋葱头穹顶，四个方位还有大小不同的帐篷顶，形成主从式布局，正门பைடு நூலகம்部为钟楼，7座响铜铸成的乐钟恰好可以奏出七个音符，有训练有素的敲钟人手脚并用敲打出美妙动听的钟声。
浅谈建筑结构荷载及设计方法
２ 荷载
２１ 荷 载 作 用 ． 结构 ｆ的作用虽然 分为 自接作用 和问接作 用 ，但它仃】 产生
的结果是 一样 的 ：使结构 或构件产生效应 （ 构或构件产生的 结 内力 、 力、 廊 位移 、 应变 、 裂缝等 ） 因此 ，也可以这样定 义 “ 作 用” ：使结构或构件』 生效应 的各种原因 ，称为结构 Ｉ的作用 。 “ 载”和 “ ｝ ”对实际 Ｔ程设计来说 ，主要 是一 个概 荷 作ＪＩ 手 念 问题 ， 一般并不影响作用效应 的计算 和结构本身。在 际 Ｉ， 目前也有 不少Ｉ 家对 “ 载”和 “ ｆ Ｊ 荷 作用”未加严格 区分。存我 Ｈ，一般情 况下 ，“ 荷载” 专指直接作用 ，“ 作Ⅲ ”有 时指 直接 作用和 间接 作用 ，有时专指 “ 荷载”或专指间接作用 ；在 Ｔ ： 程 中，为 ｒ 用和交流的方便 ，常常将 使 卣接作用 和间接作用均称 为 “ 荷载” 。 ２２ 建筑 结构 荷 载 ． 建筑结构在使用 和施 Ｉ 过程 中所 受到的各种 直接作川称为 荷载 。另外 ，还 有一 些能使结构产 生内力和变形 的间接作用 ， 如地基变形 、混 凝土收缩 、焊接变 形 、温度变化或地震等引起 的作用 。 结构设 汁人 员在进行 建筑结构 的设 计时 ，首先Ｊ 进行荷载 、 的计算 ，取其代 表值 ，荷载确定后 ，才能根据其大小和作用彤 式 汁算结构 的内力 ，然后 再进行构件 汁算 。也就是说建筑物某 部分的构件 ，是承重还 是 承重 ，承 受多大的荷载 ，都有其 最大值或极限值 ，超过这个极 限值 ，结构就 会变形 ，就会遭到
一
（ 经常召开质量专题会议 ，对近期发生的质量事故和质 ４） 量通病提 ｍ警示 ，并督促 承建单位 提 防范措施 ， 并加 以实施 。 （ 当重大质量事故和隐患发生时， ５） 应辽即下达停 ＿令 ， Ｉ 经有 关单位共同分析提｝处理和补救措施 ，督促承建单位认真实施。 ｝ ｛ ３３ 事 后 质 量 控 制措 施 ． （１ 对 整 个 施 ｆ 段 的 『 质 量 进 行 验 收 ，如 发 现 问 题 及 ） ： 阶 程 时进行修复 ，必要时进行返 绝对不 ＿ 以疏忽 。 ｆ （） ２ 审核提交的质最柃验报告及技术性文件 ，如有缺损则 要重新 检测 或整 理 ，直到补齐为止。 （ ） ３ 审核提交的竣 Ｉ图，如 与原设 计的施 图不符 （ ： 有设 计 单 位 提 供 的 变 更 图 者 除 外 ） 须说 明 原 因 ， 否则 需 按 照施 Ｉ 必
04荷载与结构设计方法
04荷载与结构设计方法在工程设计中，荷载与结构设计方法是非常重要的一部分，它涉及到结构的稳定性、安全性和经济性等方面。
荷载及结构设计方法主要包括确定荷载、结构模型以及设计原则等方面。
下面将详细介绍荷载与结构设计方法。
荷载设计方法是确定结构所承受的外部荷载的过程。
荷载分为静态荷载和动态荷载两类。
静态荷载包括永久荷载和变动荷载。
永久荷载是指结构始终存在的荷载，如自重、装修负荷等。
变动荷载是指结构中存在时间变化的荷载，如活荷载和风荷载等。
动态荷载是指结构在运行过程中受到的荷载，如地震荷载和振动荷载等。
在荷载设计中，必须确定荷载的大小、组合和分布等参数。
荷载的大小可根据规范和经验来确定。
荷载的组合是指不同荷载按一定比例相加产生的荷载。
常见的荷载组合有工作状态组合和极限状态组合。
工作状态组合是指不同荷载按其中一种概率同时作用在结构上的组合，用来保证结构在正常使用条件下安全可靠。
极限状态组合是指不同荷载按其中一种概率同时作用在结构上的组合，用于考虑结构在极端情况下的破坏机制。
荷载的分布是指荷载在结构上的传递方式。
常见的荷载分布有均布荷载、集中荷载和边界荷载等。
均布荷载是指荷载在结构上均匀分布的荷载。
集中荷载是指荷载只集中在结构上的特定点或线上。
边界荷载是指荷载只集中在结构的边界上。
荷载的分布对结构的效果和性能有着很大影响，设计中要合理选择荷载的分布方式。
结构设计方法是将荷载作用下的结构进行合理布局和设计的过程。
结构设计的首要目标是确保结构的稳定性、安全性和经济性。
结构稳定性是指结构在受到荷载作用下，不发生失稳和破坏的能力。
结构安全性是指结构在正常使用条件下，不发生超限应力和破坏的能力。
结构经济性是指以最低的造价和材料消耗来满足指定的结构要求。
结构设计方法包括结构布局、结构型式、荷载计算、受力分析和材料选择等步骤。
结构布局是指根据工程要求和空间条件，确定结构在空间中的位置和形状。
结构型式是指根据不同的荷载类型和结构目标，选择适合的结构型式。
荷载与结构设计方法
荷载与结构设计方法
荷载是指施加在结构上的外力、外载和自重等作用力。
结构设计方法是根据荷载的特点和要求，综合考虑结构的强度、刚度、稳定性等因素，确定结构的几何形状、材料和连接方式等。
荷载与结构设计方法的关系是，荷载是结构设计的起点和基础，结构设计方法是根据荷载的作用特点和要求，通过分析、计算和优化等手段确定结构的设计方案和参数。
常用的荷载包括活荷载、恒荷载、雪荷载、风荷载、地震荷载等。
结构设计方法包括力学方法、弹性力学方法、极限平衡法、试验方法等。
力学方法是根据结构的受力特点，采用受力平衡、材料强度和变形等基本原理，对结构进行静力和动力分析，确定结构内力、刚度和变形等参数，进而进行结构设计。
弹性力学方法是在力学方法的基础上，考虑结构的材料弹性特性，采用应力应变关系和变形能原理，对结构进行静力和动力分析，确定结构的应力、应变和变形等参数。
极限平衡法是一种经验方法，适用于一些复杂结构的设计，通过对结构的破坏机理和强度要求进行分析，确定结构的安全系数和极限荷载。
试验方法是通过设计和进行承载性能试验，直接观测和测量结构在荷载作用下的受力、变形和破坏等情况，从而验证和修正设计。
综合运用这些荷载和结构设计方法，可以实现结构的合理、安全和经济设计。
议关于土木工程的结构设计和工程荷载
议关于土木工程的结构设计和工程荷载在土木工程中结构的设计和荷载的计算之间具有很重要的关系。
为了保证建筑工程的质量，就必须要加强结构的设计工作，同时还需要重视荷载对结构的影响。
在保证结构合理、安全的基础上，最大限度的节省工程费用，使得这个建筑工程的经济效益达到最大。
本文对土木工程的结构设计和工程荷载进行了探讨。
标签：土木工程；结构设计；工程荷载一、土木工程结构设计方法1、结构可靠度设计方法概率论的不断完善和成熟为可靠度设计方法提供了可靠的理论依据，随之有人提出了结构可靠度的设计方法，该种设计方法有三个特点，第一，在设计时根据不同的极限状态进行，主要包括耐久性极限状态、承载力极限状态以及正常使用极限状态；第二，通过数据统计的方法来确定荷载标准值，统计相应的调查数据；第三，依据确定的目标概率来标定抗力系数与荷载。
2、容许应力设计方法容许应力设计方法是Navier在弹性理论结构的基础上提出来的结构设计方法，在使用容许应力设计方法时，一定要充分考虑到所有的不确定因素，当然其中也包括荷载和抗力，在考虑不确定因素时，一定要把不确定的因素都安排在同一个系数上，以确保考虑不确定因素的完善性。
对土木结构建设时所用的建筑材料没有固定的、统一的标准，也不用考虑建筑材料的塑性等方面的因素，材料的能力对于容许应力设计方法的使用影响不大，安全系数也没有什么计算公式和标准，完全是靠设计者的经验。
3、破损阶段设计方法破损阶段设计方法是在20世纪被前苏联的学者经过大量的实验，在按破损阶段的基础上研究得出的，破损阶段设计方法在使用时和容许应力设计方法一样，对于所要考虑的所有的不确定因素，都要在同一个系数上，否则将会影响土木工程结构设计的科学性，安全系数也一样是靠经验来确定，但是，破损阶段设计方法在使用时，要充分考虑到建筑材料的塑性能力，以提高破损阶段设计方法的科学性、安全性和耐久性。
4、多系数极限状态设计方法当把土木工程的某一结构的功能被发挥到临界线时，并且还符合土木工程结构设计的规章制度，那么这个临界线就是该结构的极限状态，如果所设计的土木工程结构不能达到这个要求，就说明土木工程的结构没有达到土木工程设计的要求。
荷载与结构设计方法
荷载与结构设计方法第一篇：荷载与结构设计方法《荷载与结构设计方法》1-本课程的工程应用现状和前景：⑴根据全国高等学校土木工程专业指导委员会制定的土木工程专业本科培养方案，工程结构荷载和可靠度设计方法应作为土木工程专业本科生必备的基础知识，一个土木工程领域的工程师，应当掌握各类工程结构荷载的类型及取值方法、工程结构可靠度原理及设计方法。
⑵工程结构的最重要功能，就是承受其服役过程中可能出现的各种荷载和作用，所以在各类工程结构的设计、施工、监理等过程当中，应当掌握结构上出现的荷载作用与效应，从而保证结构的安全可靠。
避免因为荷载的疏漏或偏差，导致工程事故的发生。
⑶工程结构设计的第一步就是要确定施加在结构上的荷载与作用，并要以最经济的手段保证结构在预定的使用期限内有足够的承载能力以抵抗自然界各种作用力，将结构的变形控制在满足正常使用的范围内。
2-本课程的学习难度和深度：通过本课程的学习，学生应当掌握下列主要内容：⑴土木工程荷载的分类及代表值；（2）建筑结构荷载的确定和计算（其中包括地震作用）；⑶桥梁工程荷载的确定和计算；（4）结构概率可靠度设计方法及规范设计表达式。
3-本课程和前期以及后期课程的关系：本课程和前期课程的关系：学生应当掌握一定的数学、力学知识，如：《高等数学》、《理论力学》、《材料力学》等课程。
合理确定工程结构上作用的荷载值，是进行力学分析计算的首要前提，力学计算才有用武之地。
本课程和后期课程的关系：本课程对后期的《混凝土结构设计》、《钢结构设计》、《建筑结构抗震》等专业课程学习也会有所帮助。
特别是对顺利完成土木工程的毕业设计（结构设计），有着较为重要的作用。
《建筑工程招投标与建设法规》本课程主要内容包括：城乡规划、工程勘察设计、工程建设程序、工程建设执业资格、工程发包与承包、工程建设合同、建设工程监理、建筑安全生产、建设工程质量等方面的法规。
还较为详细地介绍了与工程建设有密切关系的合同法、房地产法等相关法规。
荷载与结构设计方法(前六章)论文作业2
作者姓名、指导教师姓名、摘要、关键词、图表名、参考文献内容用楷体；正文、图表、页眉、页脚中的文字用宋体；英文用Times New Roman字体。
工程结构是指用建筑材料建筑的房屋摘要：关键词：2重力荷载2.1土重及土的侧压力土是由土颗粒、水和气所组成的三相非连续介质。
若把土体简化为连续体，则应用连续介质力学(例如弹性力学)来研究土中应力的分布。
在计算土中应力时，通常将土体视为均匀连续的弹性介质.一般情况下，地基土由不同重度的土层所组成。
根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处的状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力3种情形。
土压力的计算是一个比较复杂的问题。
实验研究表明，影响土压力大小的因素主要有：土压力的大小及分布、墙身的位移、填土的性质、墙体的截面刚度、地基的土质等。
由于缺乏系统的观测资料和大规模的实验研究，在设计中通常采用古典的库仑理论或朗金理论，通过修正、简化来确定土压力。
2.2结构自重结构的自重是由地球引力产生的组合结构的材料重力。
结构自重一般按照均匀分布的原则计算，在施工阶段，构件在吊装运输或悬臂施工时引起的结构内力，有可能大于正常设计荷载产生的内力，因此，在施工阶段演算构件的强度和稳定时，构件重力应乘以适当的动力系数。
2.3楼面及屋面活荷载目前大多数国家均采用半经验的传统方法，根据荷载从属面积的大小来考虑折减系数。
工业建筑的楼面等效均布活荷载工业建筑楼面(包括工作台)上无设备区域的操作荷载，包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷载考虑，其标准一般采用2.0 kN/m2 。
但堆积料较多的车间可取2.5 kN/m2；此外有的车间由于生产的不均衡性，在某个时期的成品或半成品堆放特别严重，则操作荷载的标准值可根据实际情况确定，操作荷载在设备所占的楼面面积内不予考虑。
楼面等效均布活荷载的确定方法(1) 楼面、变形及裂缝的等值要求来确定等效均布活荷载。
在一般情况下，可仅按控制截面内力的等值原则确定。
荷载论文
烟台大学土木工程学院课程名称：荷载与结构设计方法建筑结构荷载及可靠度原理专业土木工程班级土091-4姓名赵衍锋学号200928501444任课教师逯静洲2011 年 6 月24 日摘要：本文较全面系统的介绍了土木工程结构荷载的概念、计算方法，以及结构可靠度分析原理和满足可靠度要求的结构设计方法。
包括荷载的概念与计算、结构抗力统计分析、结构可靠度的分析原理与极限状态下的设计方法三部分。
关键词——荷载、抗力、可靠度、概率极限状态设计方法设计方法一、荷载的概念、分类及计算方法直接以力的不同集结形式作用于结构，如结构构件的自重、风压力、土压力、雪压力、冻胀力或楼面上的人群和物品等，称为荷载。
荷载按作用时间的长短和性质可分为：永久荷载（恒载），例如，结构自重，土压力、预应力等；可变荷载（活载）：例如，楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等；偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。
下面介绍一些常见荷载的计算方法： 1、重力1）构件自重 构件的自重属于永久作用，为单位构件的自重与体积的乘积2）土的自重应力注意：划分土层时要考虑地下水位为界，地下水位以下的土取有效重度。
2、土的侧压力静止土压力E 0、主动土压力Ea （最小） 、 被动土压力Ep （最大） 1）静止土压力E 0 ：2）主动土压力Ea ：无粘性土有粘性土 VG b γ=ii ni cz h γσ∑==12021K H E γ=()是土的有效内摩擦角''0sin 1ϕϕ-=K aaK H ：E 221γ=()是土的内摩擦角主动土压力系数ϕϕ)245(02-=tg ：KaaaK ）z （H：E 2021-=γaK cz γ20=临界深度 C 是填土的粘聚力3）被动土压力E P ：无粘性土粘性土 3、风荷载垂直于建筑物表面的风荷载标准值WK （KN/m2)计算：1) 风压高度变化系数uz ：与地面粗糙度类别有关2）风载体型系数uS ：与房屋体型、尺度有关(迎风面为正，指向截面；背风面为负，背离截面）；3）风振系数βZ ：与脉动风压有关对于外形和重量沿高度无变化的等截面结构，可导出沿高度Z 处的风振系数：ξ：为脉动增大系数； ν：脉动影响系数； Φz ：振型系数；u Z ：风压高度变化系数；4、地震作用水平地震作用的计算：底部剪力法：采用此方法时，各层可只取一个自由度，结构的水平地震作用标准值按下式确定：F EK ：结构总水平地震作用标准值；α1：水平地震影响系数；（根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期及()是土的内摩擦角主动土压力系数ϕϕ)245(02-=tg ：KappK H ：E221γ=()是土的内摩擦角被动土压力系数ϕϕ)245(02+=tg ：Kppp pKcHK H ：E2212+=γ 0w w z s z k μμβ=zzz μξυϕβ+=1eqEK G F 1α=)1(1n EK nj jjii i F HGH G F δ-=∑=阻尼比确定，方法同前） 多层砌体、底部框架、和多层内框架砖房取水平地震影响系数的最大值；G eq ：结构等效总重力荷载；单质点取总重力荷载代表值，多质点取总重力荷载代表值的85%；F i ：质点 i 的水平地震作用标准值；（各层之和就是总水平地震作用F EK ）：顶部附加地震作用系数 5、其他作用温度作用、变性作用、爆炸作用、冲击力撞击力等， 此处从略。
关于建筑结构荷载与结构设计的分析
关于建筑结构荷载与结构设计的分析摘要：近年来，我国的土木工程建设有了很大进展，建筑结构设计及荷载问题也越来越受到重视。
设计人员要不断提高设计工作的实际技术能力和水平，创新设计方法，立足实际，深入分析各类影响因素，注重设计的合理性和科学性。
本文针对建筑结构荷载与结构设计进行了相关分析。
关键词：建筑结构；荷载；结构设计；设计方法引言现阶段，伴随我国市场经济的高速发展，带动城市化建设，促进建筑产业的发展。
建筑产业的飞速发展，丰富了建筑结构的类型，建筑的结构类型也逐渐朝向多元化、丰富化方向发展，以此去满足大众日益多元化的生产生活需求。
而在工程建设期间，结构多元化、复杂化，增加了工程建设难度。
做好结构整体设计，注重布置方案，这样才能确保建筑物的质量，带动现代化建筑产业的发展。
1结构设计方案与建设技术应用相辅相成建筑项目的实际建设离不开设计方案的指导，同时，在结构设计的过程中，需要对现有的施工技术、建设成本等进行了解，保证设计方案能够有效落实。
如果脱离建设技术实际应用情况进行设计，不仅无法对实际工程建设情况进行有效指导，导致设计变更频次增加，还会在一定程度上增加返工、重建的可能性，提升建筑结构建设的整体成本。
科学、合理的进行建筑结构设计，能够使工程施工的程度更为优化，加之合理的施工技术与其相互配合，使工程的质量得到根本保障并且不断的提升。
2现阶段建筑结构设计中存在的主要问题2.1荷载代表值原因分析荷载有四种代表值：标准值、组合值、频遇值、准永久值。
其中荷载标准值是荷载的基本代表值，而其他代表值都可在标准值的基础上乘以相应的系数得到。
荷载可根据不同的设计要求，规定不同的设计要求，以便能更确切地反映它在设计中的特点。
由于荷载本身的随机性，因而在使用期间的最大荷载也是个随机变量，原则上可用统计分布来描述。
荷载标准值由设计基准期最大荷载概率分布的某个分位值来确定，设计基准期统一规定为50年。
但并非所有荷载都能取得充分资料，因而，应从实际出发，根据已有的工程经验通过判断协议一个公称值作为代表值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《荷载与结构设计方法》前六章总结XXX（哈尔滨工业大学（威海））摘要：结构在各种环境因素作用下产生效应（应力、位移、应变、裂缝等），工程结构设计的目的就是要保证结构具有足够的抵抗自然界各种作用力的承载能力，并将结构变形控制在满足正常使用的范围内。
结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称：一种是直接作用于结构上的集中力和分布力（例如结构自重、风压力、水压力、土压力等）；另一种是间接作用于结构上的外加变形和约束反力（例如基础沉降、材料收缩和徐变、温度变化引起的内力变化等）。
荷载代表值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，频遇值和准永久值。
"Load and structural design methods," concluded the first six chaptersStructure under the action of various effects of environmental factors (stress, displacement, strain, cracks, etc.), engineering structures designed to ensure that the structure is to have sufficient force to resist the carrying capacity of various natural and structural deformation control in meeting normal range. The role of the structure is the structure of effects to make the general term for a variety of reasons: one is directly on the structure of the concentration and distribution of power (such as structural weight, wind pressure, water pressure, earth pressure, etc.); another species is the indirect effect on the structural deformation and external constraint forces (such as foundation settlement, shrinkage and creep, the internal forces caused by changes in temperature, etc.). Load value is considered representative of load variability of the provisions given value, construction-related national standard load of four representative values are given: the standard value, combined value, frequent value and the quasi-permanent value.引言作用的正确分析与计算关系到结构设计时的经济性，使用时的安全性，维护时的有效性。
作用作为结构破坏的唯一因素，所以正确分析与计算很重要。
由于作用在结构上的作用很复杂，所以对作用进行适当的简化非常必要。
建筑物作为大体积结构，计算精度要求不是非常的高，正确的简化可以减少计算量，同时也能满足使用的要求。
简化需要满足约束要求，不能随便简化，要不然最后的计算结果肯定不符合结构设计要求，最终将导致结构的破坏，危机人民的生命安全与财产安全。
一、 重力作用土的自重应力一般是指土的自重有效重力在土体中引起的应力。
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，对于成层土可通过个层土的自重应力求和得到。
若土层位于地下水位以下，要用有效重度计算自重。
i i ni cz h ∑==1γσ n —从天然地面起到深度z 出土的层数；i h --第i 层土的厚度（m ）；i γ --第i 层土的天然重度（kN/m^3），对地下水位以下的土层，取有效重度。
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，根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。
土的侧向压力可采用朗金土压力理论或库仑土压力理论计算。
如果墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力包括土压力和水压力两部分，地下水位以下的土的重度应力取有效重度。
Pa=γzKa -2c （Ka ）^(1/2) ----主动土压力Ka---主动土压力系数，Ka= )245(2ϕ-o tg ； c------填土的粘聚力（kPa ）。
Pb =γzK b+2c （Kb ）^(1/2) ----被动土压力Kb---被动土压力系数，Kb= )245(2ϕ+o tg 。
民用建筑楼面活荷载是指建筑物中的人群、家具、设施等产生的重力作用，这些荷载的量值随时间发生变化，位置也是可以移动的，又称可变荷载。
工程设计时，一般将楼面活荷载处理为等效均布荷载，均布荷载的取值与房屋的使用功能有关。
工业建筑楼面活荷载是指厂房车间在生产使用或安装检修时，工艺设备、生产工具、加工原料和成品部件等产生的重力作用。
由于厂房加工的性质不同，楼面活荷载的取值有较大差异。
房屋建筑的屋面分为上面和不上人屋面，上面屋面应考虑可能出现的人群聚集，活荷载取值较大；不上人屋面仅考虑施工或维修荷载，活荷载取值较小。
屋面设有屋顶花园时，尚应考虑花池砌筑、苗圃土壤等重量。
公路桥梁上行驶的车辆荷载种类繁多，设计中把经常地、大量地出现的汽车荷载排列成车队形式作为设计荷载，把偶然地、个别地出现的平板挂车或履带车作为验算荷载。
设有人行道的公路桥梁，采用汽车荷载进行计算时，应计入人行道上的人群荷载，而在采用验算荷载进行验算时，则不计入人群荷载。
工业厂房结构设计应考虑吊车荷载作用，吊车按其工作的繁重程度分为8个级别作为设计依据。
雪压是指单位水平面积上的雪重，雪压值的大小与积雪深度和积雪密度有关。
基本雪压是在空旷平坦的地面上，积雪分布均匀的情况下，经统计得到的50年一遇的最大雪荷载。
二、水作用自然界的水以不同的存在形式和作用方式对结构物产生作用力。
静止水压力是指静止液体对其接触面产生的压力，具有两个特性：一是静水压强垂直于作用面，并指向作用面内部；二是静止液体中任一点处各方向的静水压强均相等，与作用的方位关。
a a h p γ= ----相对压强a p --自有水面下的作用在结构物任一点a 的压强；a h --结构物上的水压强计算点a 到水面距离（m ）；γ---水的重度（kN/m^3）。
在等速平面流场中，当流体流动遇到闸阀、桥墩等阻碍物会产生边界层分离现象及回流旋涡区，引起绕流阻力。
波浪是液体自由表面在外力作用下产生的周期性起伏波动，其中风成波影响最大。
波浪作用力不仅与波浪本身特征有关，还与结构形式和海底坡度有关。
对于作用于直墙式构筑物上的波浪分为立波、远堤破碎波和近堤破碎波三种状态。
在工程设计时，应根据基床类型、水底坡度、浪高及水深判别波态，分别采用不同公式计算波浪作用力。
冰压力按其作用性质不同，可分为静冰压力和动冰压力。
由于气候条件各有所异，冰的性质变化多端，再加上观测资料的缺乏，目前对冰压力的研究还不透彻，各种公式计算所得冰压力数值存在较大差异，文中所给的冰荷载的计算方法是一定程度上的近似方法。
bh mAR p y =----极限冰压力p---极限冰压力合力（N ）；h---计算冰厚（m ），可取发生频率为1%的冬季冰的最大厚度的0.8倍，当缺乏观测资料时，可用勘探确定的最大冰厚；b---墩台或结构物在流冰作用高程处的宽度（m ）；m---墩台形状系数，与墩台水平截面形状有关；y R ---冰的抗压极限强度（Pa ），采用相应流冰期冰块的实际强度，当缺乏试验资料时，取开始流冰的y R =735kPa ，最高流冰水位时y R =441kPa;；A---地区系数，气温在零上解冻时为1.0；气温在零下解冻且冰温为-10℃及以下者为2.0；其间用插入法求得。
在通行较大吨位的船只或有漂流物的河流中，需考虑船只或漂流物对桥梁的撞击力，撞击力可根据能量相等原则采用一个等效静力荷载表示撞击作用。
当基础或结构物的底面置于地下水面以下，在其底面产生浮托力，浮托力的大小取决于土的物理特性，可根据地基土的透水程度，按照结构物丧失的重量等于它所排除的水重这一原则考虑。
三、风荷载大气边界层内风的流动速度与地貌环境有关，并随离地面高度不同而变化。
基本风压值是在空旷平坦的地面上，离地面10m高，重现期为50年的10min平均最大风速。
大气边界层内平均风速沿高度变化的规律与地面粗糙度有关，只有在离地表300m到500m以上的高度，风才不受地面粗糙度层的影响，能够以梯度风速度流动，梯度风流动的起点高度称为梯度风高度，不同地面粗糙度梯度风高度是不同的。
建筑物处于风流动场中，风力在建筑物表面上的分布是不均匀的，取决于建筑物的形状和尺寸。
在风的作用下，迎风面由于气流受阻产生风压力，侧风面和背风面由于漩涡作用引起风吸力。
高层建筑群房屋相互间距较近时，由于尾流作用，引起风压相互干扰，对建筑物产生动力增大效应，使得房屋局部风压显著增大，设计时可将单体建筑物的体型系数s 乘以相互干扰增大系数加以考虑。
对于围护结构，脉动引起的振动影响很小，可不考虑风振影响，但应考虑脉动风压的分布，应在平均风的基础上乘以阵风系数。
风对桥梁的作用也可分为平均风引起的静力作用和脉动作用引起的风振作用。
脉动风的影响可以通过阵风风压分布系数来反映。
它是指一般地貌条件下，作用于桥上的任意点的瞬时最大风压与基本风压的比值，瞬时脉动风压是随时间和空间变化的随机荷载，可看做平稳高斯过程，符合正态分布规律，选定保证系数可得在一定保证率下的设计最大风速。
对于大跨度桥梁结构，除了考虑风的静力作用外，还必须考虑结构的风致振动。
四、地震作用地震按照其成因可分为三种主要类型：火山地震、塌陷地震和构造地震。
其中构造地震为数最多，危害最大。
地震是一种随机现象，从统计的角度，地震的时空分布呈现某种规律性，根据历史地震的分布特征和产生地震的地质背景下，可以将地球上地震活动划分为两个主要地震带：环太平洋地震带和地中海南亚地震带。