第2章荷载

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第2章 荷载的基本概念
（3）震级与地震烈度
• 震级－衡量地震大小的一种度量，一次地震只有一个震级； • 地震烈度－地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度； • 地震基本烈度－该地区今后一定时期内在一般场地条件
下可能遭遇的最大地震烈度；
• 抗震设防烈度－指按国家规定的权限批准作为一个地区
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第2章 荷载的基本概念
2.2.3 荷载的取值
2. 荷载代表值
结构在其使用期间
的正常情况下可能出
现的最大荷载
• 永久荷载 - 采用荷载标准值
• 可变荷载 - 采用荷载标准值、组合值、频遇值或准
永久值
• 偶然荷载 - 按建筑结构使用的特点确定其荷载代表值
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的
作
作
计
用
用
算
模
型
地震作用
地震作用等效原理示意图
等效力的 作用
等效力的 作用
公寓建筑因断层经 过所造成的破坏
因坡地滑动而被 拉开的建筑
第2章 荷载的基本概念 (2) 地震区域分布
海欧环 岭亚太 地地平 震震洋 带带地
震 带
• • •
1995-2001年全球4级以上地震震中分布图 地震主要分布在环太平洋带，阿尔比斯—喜马拉雅带，大西洋中脊和印度洋中脊上。总的 来说，地震主要发生在洋脊和裂谷、海沟、转换断层和大陆内部的板块边缘等构造活动带。
荷载值 意外荷载范围，失效率5%
第2章 荷载的基本概念
2.3 特殊荷载与作用
2.3.1 地震作用
（1）地震与地震作用的形成
地震作用示意图
地震波
震中
震源
• 地震 － 就是地动，它是一种自然现象，是地下岩石发生破裂并释放
弹性波传到地表所引起的振动。
• 地震作用 － 由地震动引起的结构动态作用，包括水平地震作用和竖
向地震作用。
• 震源 － 地震是地球内发生的错动，发生地震的地方是震源。
• 震中 － 震源上方正对着的地面。
• 地震波 － 地震时，在地球内部出现的弹性波，包含纵波和横波。
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中 低 层 建 筑
高 层 建 筑
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建筑变形
地 震 作 用
等 效 作 用
地震作用
建筑变形
简
地
等
化
震
效
第2章荷载
建筑结构概论
第2章 荷载的基本概念
东北财经大学建设管理学院 张建新
第2章 荷载的基本概念
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2.1
2.2
2.3
作用及作用效应 荷载及其分类 特殊荷载与作用
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第2章 荷载的基本概念
2.1 作用及作用效应
2.1.1 作用的概念
作用就是使结构产生内力和变形（应力、应 变）的所有原因。
抗震设防依据的地震烈度；
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第2章 荷载的基本概念
（4） 建筑物的抗震设计的基本设防标准
• 小震不坏 - 遭受低于设防烈度多遇地震，结构正常使用，
材料受力为弹性阶段，一般不损坏或不需修理仍可使用
• 中震可修 - 遭受基本烈度地震，结构可能损坏，修缮后或
不修理可继续使用，材料受力处于塑性阶段并被控制在一定限 度内，残余变形不大
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屋面自重
屋架自重 楼板自重
墙自重
地下室
永 久 荷 载 示 意 图
上一页
雪荷载
可
变
家具及人
风
荷载
荷
载
荷 水平推力
载 人及栏杆
荷载
示
意
地下室
图
上二页
常
地爆震撞炸击
见 的
偶
然
荷
载
上三页
下一页
第2章 荷载的基本概念
2.2.2 荷载的分类
➢ 根据荷载作用量值短期变化特征分类
静荷载－人群荷载、自重… 动荷载－车辆、风、设备运行…
➢ 根据荷载作用方向分类
竖向荷载－雪荷载、楼面荷载… 水平荷载－风荷载、吊车水平荷载…
➢ 根据荷载的作用位置分类
集中荷载－作用的范围相对于结构尺度是点的作用
均布荷载－作用的范围相对于结构尺度是线或面的作用
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第2章 荷载的基本概念
2.2.3 荷载的取值
1. 荷载取值的前提范围
• 功能范围 - 不同功能的建筑物与构筑物所承担的荷载是
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第2章 荷载的基本概念
2.1.2 作用的分类
直接作用
以力的形式作用于 结构上的作用
间接作用
以变形形式作用于 结构上的作用
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力学简化
P
温度变形 力学简化
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第2章 荷载的基本概念
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2.1.3 作用效应
指作用对结构产生的效果、结局（内力、变 形等），用符号“S”表示。
不一样的，同一建筑物的不同功能区域所承担的荷载也是不 一样的。
• 重要程度 - 同样的建筑物由于特定的功能差异，重要程
度也有所不同，因此安全等级也不一样。
• 时间范围 - 对于荷载的测算时间长度，测算时间越长，
建筑物所面临的荷载峰值越大。
• 空间范围 - 建筑物所在的特定荷载发生区，不同的区域
与自然环境，荷载发生的状况不同。
多数状况下有效。
• 取值方法 - 取保证率系数为1.645，相当于95%保证
率的上限分位值。根据正态分布函数的数学特征，确定
特征荷载：
Qk =μ+1.645σ
取值方法示意图
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绘制完毕
出 现 概 率
μ
σσ
荷载 标准值
μ+1.645σ
返回
荷 载 标 准 值 的 确 定
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常规荷载范围，保证率95%
当结构上的作用仅为荷载的直接作用时，作 用应可称为荷载效应。
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第2章 荷载的基本概念
2.2 荷载及其分类
2.2.1 荷载的概念
当作用以力的形式作用于结构上时，称为直 接作用，习惯上称为结构的荷载。
q
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第2章 荷载的基本概念
2.2.2 荷载的分类
➢ 按随时间的变异性和出现的可能性分类
荷载举例
跳过举例
举例 永久荷载
（恒荷载）
在结构使用 期间，其值不随 时间变化，或其 变化与平均值相 比可以忽略不计 的荷载。
举例 可变荷载
（活荷载）
在结构使用 期间，其值随时 间变化，且其变 化值与平均值相 比不可忽略的荷 载。
举例 偶然荷载
在结构使用 期间不一定出现， 一旦出现其值很 大且持续时间较 短的荷载。
第2章 荷载的基本概念
2.2.3 荷载的取值
3. 荷载标准值的概念
• 指结构在其使用期间的正常情况下可能出现的最大
荷载。
出 现 概 率
荷载平均值
μ σσ
荷载标准差
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荷载值
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第2章 荷载的基本概念
2.2.3 荷载的取值
4. 荷载标准值的确定
• 确定原则 - 相对较大指标，确保选定的标准值在绝大
• 大震不倒 - 遭受高于本地区设防烈度罕见地震，结构严重