荷载与作用

各专业 课程学习
荷载
荷载分 项系数
材料抗力
可靠度设计法
材料分项系数
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第1章 荷载与作用
一、结构设计过程
➢ 1、建立合理的力学计算模型（手算简化模型或者有限元建模）
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第1章 荷载与作用
一、结构设计过程
➢ 2、合理准确地确定计算模型上的荷载 ➢ 3、计算荷载效应（如内力、变形、裂缝等） ➢ 4、根据具体情况对所计算的内力进行组合和调整（如强柱弱梁） ➢ 5、进行承载力计算并采取适当的构造措施 ➢ 6、绘制施工图
有外力
和结构本身 特性无关
没有外力
和结构本身 特性有关
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
➢ 直接作用：直接施加在结构上的集中力和分布力。
水压力 土压力
车辆 风或浪
自重
直接 作用
浮冰撞 击
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
➢车 辆 荷 载
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
➢防 护 堤 的 防 浪 墙
三、荷载代表值
➢ 每个数都不仅代表 它自己，背后都有 统计工作和复杂运 算
➢ 他不是一个人
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第1章 荷载与作用
三、荷载代表值
荷载代表值的分类
➢ 进行结构或构件设计时，要根据不同的设计目的和要 求，对荷载采用不同的代表值，以便更准确地反映它 在设计中的特点。
标准值
荷载代表值
频遇值 组合值
准永久值
➢ 包括：地震作用、爆炸力、 台风、船只或漂流物等
➢ 美国世贸中心大厦 （撞击起火倒塌）
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用 1、作用分类—按时间变异：偶然作用
➢ 佛山九江 大桥被撞
➢ 百米墙面 坠入江中
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
2、作用分类—按空间位置变异分类
固定作用
自由作用
➢ 固定作用 ➢ 自由作用
结构自重
车辆荷载
固定设备
吊车荷载
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用 3、作用分类—按结构动力反应分类
➢ 静态作用：自重、土压力、雪荷载 ➢ 动态作用：以一定速度通过桥梁的汽车、地震
作用、爆炸力
➢ 两点说明： ➢ 动态作用更不利，设计时×动力系数 ➢ 划分静态作用和动态作用的原则，不在于作用本身是否具有 动力特征，而主要在于它是否使结构产生不可忽略的加速度。
➢ 荷载标准值：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。
➢ 概率分布曲线（阴影面积为保证率） ➢ 一般取95%保证率的荷载值为标准值
Q(t)
fQT
p 1, r 50, 1 pk
o
O
平均值
Qk
QT
Tt
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第1章 荷载与作用
三、荷载代表值 1、标准值
➢ 取值方法 ➢ ①分位值取值法：标准值为设计基准期内最大作用概率分布的
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用 3、作用分类—按结构动力反应分类
判断下列作用属于动态的还是静态的
➢ 停在桥中间的汽车 ➢ 在桥梁上呼啸而过的火车 ➢ 吹在砖混结构上的风 ➢ 吹在高耸结构上的风
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
4、作用分类—按作用方向分类
竖向作用
水平作用
➢ 竖向作用 ➢ 水平作用
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
➢ 施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形 或约束变形的原因，统称为结构上的作用。
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
➢ 从定义来看，作用包括两类：一个是力（集中力或分布力）， 另一个是引起结构变形的原因（外加变形或约束变形）。
作用
直接作用 间接作用
不随时间变化的荷载。
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
1、作用分类—按时间变异：可变作用 ➢ （2）活载（可变荷载）：指在使用期间施加在结构上，其值可
随时间变化或移动的荷载。 ➢ ①使用活载：包括楼面活载、屋面活载。
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用 1、作用分类—按时间变异：可变作用
某一分位值。
➢ 荷载标准值是通过两个步骤得到的： ➢ ①根据设计基准期内的最大荷载给出概率分布函数； ➢ ②在这个函数上取一个分位值。
➢ ②车辆活载：主要是铁路或公路车辆的荷载，包括工业厂房的 行车（俗称天车）。
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源自文库
第1章 荷载与作用
二、荷载与作用 1、作用分类—按时间变异：可变作用
➢ 工业 厂房 的行 车
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用 1、作用分类—按时间变异：可变作用
➢ 公路 车 辆
荷载
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第1章 荷载与作用
结构自重 雪荷载
风荷载
水平地震作 用
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第1章 荷载与作用
三、荷载代表值
➢ 准确地确定荷载需要用统计学方法 ➢ ①麻烦②数据不全③没必要 ➢ 规定一些具体的数：混凝土自重25kN/m3 ➢ 这些具体的数就是代表值
Q(t)
fQT
p 1, r 50, 1
o
Tt O
pk
平均值
Qk
QT
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用 1、作用分类—按时间变异：可变作用 ➢ ③风载：风是由大气压力不等引起的空气运动。 ➢ 由风的运动而施加在墙面或结构上的压力称为风载。
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用 1、作用分类—按时间变异：偶然作用
➢ （3）偶然荷载：在使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大 且持续时间很短的荷载。
考核方式
考查课
成绩组成： 1、由平时表现成绩（出勤、课堂讨论、笔记等）占20%； 2、平时小测验成绩占10%； 3、作业成绩占20%； 4、综合测试成绩占50%。
第1章 荷载与作用
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第1章 荷载与作用
一、结构设计原理
➢独 木 桥 的 启 示
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第1章 荷载与作用
一、结构设计原理
荷载效应S≤结构抗力R
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
➢ 间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因称为间接作用。
混凝土 收缩
温度 变化
地震
地基
间接
焊接
变形
作用
变形
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
➢ 温度 变化 的变 形作 用
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第1章 荷载与作用
二、荷载与作用
1、作用分类—按时间变异：永久作用 ➢ （1）恒载（永久荷载）：指使用期间永久施加在结构上，其值
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第1章 荷载与作用
三、荷载代表值
荷载代表值的分类 ➢ 《荷载规范》规定： ➢ 对永久荷载应采用标准值作为代表值； ➢ 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准
永久值作为代表值； ➢ 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
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第1章 荷载与作用
三、荷载代表值
1、标准值