荷载与结构设计方法共105页文档
荷载与结构设计方法ppt课件
3
1
2
2
(5-8a) (5-8b)
无粘性土：
tan2(45
)
1
3
2
tan2(45 )
3
1
2
(5-9a) (5-9b)
1.10
第5章 侧压力
土的侧压力
三、土的பைடு நூலகம்压力计算
1. 静止土压力 静止土压力可按下述方法计算。在填土外表以下恣意深度z 处取一微小单元体，其上作用着0 竖K0向z 土体自重 ，如前所述，土 体在竖直面和程度面均无剪应力，该处的静止土压力强度为：
(5-15)
E 1 H z H K 2 cK 1 H 2 K 2 c H K 2 c 2
2 a
0
a
2 a
a
a
(5-16)
自动土压力Ea经过三角形压力分布图abc的形心，其作用点在离墙底(H-Z0)/3处。
1.14
第5章 侧压力
土的侧压力
3.被动土压力
当挡土墙在外力作用下挤压土体出现被动朗金形状时，墙背填土离地表恣意深度z处的竖
响土压力大小的要素主要有：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讨，在设计中通常采用古典 的库仑实际或朗金实际，经过修正、简化来确定土压力。
1. 朗金土压力实际 朗金土压力实际是经过研讨弹性半空间土体、应力形状和
极限平衡条件导出的土压力计算方法。朗金土压力实际的根本 假设如下：①对象为弹性半空间土体；②不思索挡土墙及回填 土的施工要素；③挡土墙墙背竖直、光滑，填土面程度无超载。
一系列剪裂面，面上各点都处于极限平衡形状，称为自动朗金形状。此时滑裂面的方向与大
荷载与结构设计方法
式中，X R ——重现期为R年的雪压值(kN/m2)；
X X
——重现期10年的雪压值(kN/m2)；
1 1
0 0
0——重现期为100年的雪压值(kN/m2)。
1.7
第2章 重力负荷
雪荷载
2.我国基本雪压的分布特点 (1) 新疆北部是我国突出的雪压高值区。 (2) 东北地区由于气旋活动频繁，并有山脉对气流起抬升作用，冬季多降雪天气，同时 气温低，更有利于积雪。 (3) 长江中下游及淮河流域是我国稍南地区的一个雪压高值区。 (4) 川西、滇北山区的雪压也较高。该地区海拔高，气温低，湿度大，降雪较多而不易 融化。但该地区的河谷内，由于落差大，高度相对较低，气温相对较高，积雪不多。 (5) 华北及西北大部地区，冬季温度虽低，但空气干燥。水汽不足，降雪量较少，雪压 一般为0.2～0.3kN/m2。西北干旱地区，雪压在0.2kN/m2以下。 (6) 南岭、武夷山脉以南，冬季气温高，很少降雪，基本无积雪。
因此年最大雪压S(kN/m2)可按下式确定：
S hg
(2-6)
式中，h——年最大积雪深度，指从积雪表面到地面的垂直深度(m)。以每年 7 月份 至次年6月份间的最大积雪深度确定；
——积雪密度(t/m3)； g ——重力加速度(9.81m/s2)。
1.6
第2章 重力负荷
雪荷载
为了满足实际工程中某些情况下需要的不是重现期为50年的雪压数据要求，在
cz z
可见自重应力 沿水平面均匀分布，且与z成正比，即随深度按直线规律增加，如图 2.1(b)所示。
(a)任意深度水平截面上的土自重应力
(b)自重应力呈线性增加
1.4
图2.1 均质土中竖向自重应力
第2章 重力负荷
《荷载与结构设计方法》课件
h3
1 h1 + 2 h2 +/3 h3
3 /3
h4
1 h1 + 2 h2 +/3 h3 +/4 h4
4 /4
不透水层面
z
cz沿深度 → 折线分布
n
cz i hi
i1
地下水位以下土的重度采用土的有效重度=土的饱和重度-水的重度
' sat W
⑴ 风对屋面积雪的影响 风的漂积作用 对高低跨屋面、多跨坡屋面及曲线型屋面的屋角附近区域 ⑵ 屋面坡度对积雪的影响 屋面的雪荷载随其坡度的增加而减小 风的作用 使迎风面的部分积雪漂积到背风面一侧的屋面上，引起屋面的不平衡积雪
荷载 雪的滑移作用（坡度＞100的屋面） 可能形成一坡有雪另一坡完全滑落的不平衡雪荷载；使滑落的雪堆积在与
设计时，土的天然容重取 18 kN/m3
cz 2、土的自重应力cz 均质土中： cz= . z
cz沿深度 →直线分布
cz沿水平面 →均匀分布
cz=.z
天然地面
z
.z
1
z
z
不同重度土层中，土的自重应力cz
cz
h1
1 h1
h2
1 h1 + 2 h2
天然地面
1
2
5、车辆荷载
公路-I和公路-II级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。 公路－Ⅰ级和公路－Ⅱ级标准车辆荷载采用总重为550kN的加重车。
车辆荷载的立面、平面尺寸
车辆荷载横向布置
六、桥梁人群荷载
当桥梁计算跨径50m时，人群荷载标准值取 3.0 kN/m2
当桥梁计算跨径 150m时，人群荷载标准值取 2.5 kN/m2
【图文】《荷载与结构设计方法》
三、荷载代表值荷载代表值是指设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，如标准荷载代表值是指设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，值、组合值、频遇值和准永久值。
组合值、频遇值和准永久值。
建筑结构设计中，对不同荷载应采用不同的代表值。
永久荷载采用标建筑结构设计中，对不同荷载应采用不同的代表值。
准值作为代表值；可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇准值作为代表值；可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、值或准永久值作为代表值;偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值或准永久值作为代表值; 值。
1.荷载标准值 1.荷载标准值荷载标准值是GB 50009-2001规定的荷载基木代表值规定的荷载基木代表值，荷载标准值是GB 50009-2001规定的荷载基木代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。
由于最大荷载值是随机变量，因此，载统计分布的特征值。
由于最大荷载值是随机变量，因此，原则上应由设计基准期荷载最大值概率分布的某一分位数来确定。
但是，期荷载最大值概率分布的某一分位数来确定。
但是，有些荷载并不具备充分的统计参数，只能根据已有的工程经验确定。
计参数，只能根据已有的工程经验确定。
2.荷载组合值 2.荷载组合值荷载组合值是对可变荷载而言的，当结构承受两个或两个以上可变荷载时，荷载组合值是对可变荷载而言的，当结构承受两个或两个以上可变荷载时，承载能力极限状态按基木组合设计及正常使用极限状态按短期效应组合设计所采用的荷载代表值。
当两种或两种以上可变荷载在结构上同时作用时，用的荷载代表值。
当两种或两种以上可变荷载在结构上同时作用时，由于所有荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率极小，因此，除主导荷载( 载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率极小，因此，除主导荷载(产生最大荷载效应的荷载仍可以用其标准值为代表值外，其他伴随荷载均取小于生最大荷载效应的荷载仍可以用其标准值为代表值外，其标准值的组合值为荷载代表值。
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。
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。
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61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左