1.4_荷载的分类
01_1.建筑力学任务和荷载的分类
第43页
1.7 杆件的几何特性与基本变形形式
一、杆件的几何特性 杆件的长度方向称为纵向,垂直长度的方向称为横向。工 程上经常遇到的杆件是指纵向尺寸远较横向尺寸为大的杆件。 在实际工程中的梁、柱等构件就是典型的杆件实例。 主要几何因素:轴线、
横截面
按轴线分:直杆、曲杆 按横截面分:等截面杆 和变截面杆
变——可变形固体。
对可变形固体的基本假设:
Ⅰ、连续性假设 Ⅱ、均匀性假设
Ⅲ、各向同性假设
Ⅳ、小变形假设
第39页
1.6 变形固体及其基本假设
Ⅰ. 连续性假设——无空隙、密实连续。 据此: (1) 从受力构件内任意取出的体积单元内均不含空隙; (2) 变形必须满足几何相容条件,变形后的固体内既无 “空隙”,亦不产生“挤入”现象。 可用微积分数学工具进行研究
结构
杆件结构
板和壳
块体结构
1、杆件:一个方向的尺寸大。
几何特征是细而长,即l>>h,l>>b
第28页
1.5 杆系结构的分类
2、板和壳:两个方向的尺寸大。
即a>>t,b>>t
第29页
1.5 杆系结构的分类
3、块体:三个方向的尺寸都是同量级的。
第30页
1.5 杆系结构的分类 平面杆系结构分类 1)梁式结构 轴线常为直线,是受弯构件。
A RA
简 化 表 示
第21页
1.3 平面结构的支座与支座反力 工程实例
第22页
1.3 平面结构的支座与支座反力
3.固定端约束
整浇钢筋混凝土的雨篷,它的一端完 全嵌固在墙中,一端悬空;再比如,埋在 地下的电线杆之类,这样的支座叫固定端 支座。在嵌固端,既不能沿任何方向移动, 也不能转动,所以固定端支座除产生水平 和竖直方向的约束反力外,还有一个约束 反力偶。 细石混凝土填充
结构上的作用
3.1.1 结构上的作用作用——是结构产生内力或变形的原因。
作用分为: 1)直接作用:荷载。
2)间接作用:砼收缩、温度变化、基础沉降、地震等。
作用效应:结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等。
1 、荷载的分类永久荷载:在结构设计使用期间,其值不随时间而变化,或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限值的荷载。
可变荷载:在结构设计使用期内其值随时间而变化,其变化与平均值相比不可忽略的荷载。
偶然荷载:在结构设计使用期内不一定出现,一旦出现其值很大且持续时间很短的荷载。
2 、荷载的标准值:荷载的基本代表值荷载的不定性——随机变量统计——具有一定概率的最大荷载值——荷载的标准值3.1.2 结构的功能要求1.结构的安全等级建筑物的重要程度、破坏时可能产生的后果严重与否,为三个安全等级。
2.结构的设计使用年限计算结构可靠度所依据的年限称为结构的设计使用年限。
结构的设计使用年限,是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。
一般建筑结构的设计使用年限可为50 年。
总体而言,桥梁应比房屋的设计使用年限长,大坝的设计使用年限更长。
3.建筑结构的功能(1) 安全性建筑结构应能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种荷载和变形,在偶然事件( 如地震、爆炸等) 发生时和发生后保持必需的整体稳定性,不致发生倒塌。
(2) 适用性结构在正常使用过程中应具有良好的工作性。
(3) 耐久性结构在正常维护条件下应有足够的耐久性,完好使用到设计规定的年限,即设计使用年限。
3.1.3 结构功能的极限状态极限状态——整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求,这一特定状态称为该功能的极限状态。
极限状态是有效状态和失效状态的分界。
是结构开始失效的界限。
极限状态分为:(1)承载能力极限状态:结构、构件达到最大承载能力或不适宜继续承载的变形状态(2)正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态3.1.4 极限状态方程结构的极限状态可以用极限状态函数来表达:Z = R — SS ——荷载效应,它代表由各种荷载分别产生的荷载效应的总和;R ——结构构件抗力当构件每一个截面满足S ≤R 时,认为构件是可靠的,否则认为是失效的。
建筑力学
1.4.2 受 力 分 析
图1-26
1.4.2 受 力 分 析
小结
1.静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学,它主要 是解决力系的简化(或力系的合成)问题和力系平衡的问题。
2.力是物体之间的相互作用,力对物体作用的效应,决定于 力的大小、方向(包括方位和指向)和作用点这三要素。
3.直接主动作用于物体上的外力称为荷载,建筑物中支承荷 载、传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。结构中的每一 个基本部分称为构件。
图1-6
图1-7
二力杆:
只受两个力作用而处于平衡的物体称为二力体,如图所示。 机械及建筑结构中的二力体常常统称为二力构件,它们的受力 特点是:两个力的方向必在二力的作用点的连线上。
如果二力构件是一根直杆,则称为二力杆,或称为链杆。 应用二力体的概念,可以很方便地判定结构中某些构件的受力 方向(如桁架结构计算中)。
A (b)
mA A XA
YA
(c)
A
现浇混凝土
(a)
(e) (d)
固定端约束既能够限制物体向任何方向的移动,又
能限制物体向任何方向的转动。对应的约反力为平面内的
相互垂直的两个分力和一个约束力偶。
雨蓬梁
7.滑动支座约束
约束特点:支 座处不能转动,也 不能沿垂方向的、 移动。
其约束力是一力偶和一个与支撑面 垂直的力。
F F
活动铰支座
其约束力的作用线必沿支撑面的法线, 且过铰链中心。
A
FA
(b)
(a) A
(c)
d
(a) (b)
简支梁
5.链杆约束
其约束特点:两端分 别以铰链与不同物 体连接且中间不受 力的直杆。
建筑结构荷载规范[附条文说明] GB 50009-2012
建筑结构荷载规范[附条文说明] GB 50009-2012建筑结构荷载规范Load code for the design of building structuresGB 50009-20123 荷载分类和荷载组合3.1 荷载分类和荷载代表值3.1.1 建筑结构的荷载可分为下列三类:1 永久荷载,包括结构自重、土压力、预应力等。
2 可变荷载,包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。
3 偶然荷载,包括爆炸力、撞击力等。
3.1.2 建筑结构设计时,应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值:1 对永久荷载应采用标准值作为代表值;2 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;3 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
3.1.3 确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。
3.1.4 荷载的标准值,应按本规范各章的规定采用。
3.1.5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。
可变荷载的组合值,应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。
3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时,应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值;按准永久组合设计时,应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。
可变荷载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。
可变荷载准永久值,应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。
3.2 荷载组合3.2.1 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合,并应取各自的最不利的组合进行设计。
3.2.2 对于承载能力极限状态,应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值,并应采用下列设计表达式进行设计:式中:γ0——结构重要性系数,应按各有关建筑结构设计规范的规定采用;Sd——荷载组合的效应设计值;Rd——结构构件抗力的设计值,应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。
1.4 荷载的分类
All Rights Reserved
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All Rights Reserved 重庆大学土木分 (1) 静力荷载:其大小、方向和位置不随时间变化或变化极 静力荷载:其大小、 为缓慢,不会使结构产生显著的振动, 为缓慢,不会使结构产生显著的振动,因而可略去惯性力 的影响。 的影响。恒载以及只考虑位置改变而不考虑动力效应的移 动荷载都是静力荷载。 动荷载都是静力荷载。 (2) 动力荷载:随时间迅速变化的荷载,使结构产生显著的 动力荷载:随时间迅速变化的荷载, 振动,因而惯性力的影响不能忽略,如往复周期荷载( 振动,因而惯性力的影响不能忽略,如往复周期荷载(机械 运转时产生的荷载)、冲击荷载(爆炸冲击波) )、冲击荷载 运转时产生的荷载)、冲击荷载(爆炸冲击波)和瞬时荷载 地震、风振) (地震、风振)等。
1.4 荷载的分类
1.4.1按荷载作用的时间长短分 按荷载作用的时间长短分 1、恒载:永久作用在结构上的不变荷载,如结构自重、 、恒载:永久作用在结构上的不变荷载,如结构自重、 固定设备、土压力等。 固定设备、土压力等。 2、活载:暂时作用在结构上的可变荷载,如临时设 、活载:暂时作用在结构上的可变荷载, 人群、风力、水压力、移动的吊车和汽车等。 备、人群、风力、水压力、移动的吊车和汽车等。 活载按其作用位置的变化情况,还可分为: 活载按其作用位置的变化情况,还可分为: (1)可动荷载:能作用于结构上任意位置的荷载, )可动荷载:能作用于结构上任意位置的荷载, 如风载和雪载等。 如风载和雪载等。 (2)移动荷载:一般互相平行、间距不变,并能 )移动荷载:一般互相平行、间距不变, 在结构上移动的荷载。 在结构上移动的荷载。 如汽车、火车和吊车荷载等。 如汽车、火车和吊车荷载等。
建筑结构的荷载
1.1 荷载的分类
(2)可变荷载。可变荷载是指在结构使用期间 ,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽 略不计的荷载,如楼面活荷载、屋面活荷载、屋面积 灰荷载、起重机荷载、风荷载、雪荷载等。
建筑结构的荷载
建筑结构在使用期间和施工过程中要承受 各种力的作用。施加在结构上的集中力或分布力 (如人群、设备、风、雪、构件自重等)称为直 接作用,也称为荷载;引起结构外加变形或约束 变形(如温度变化、地基沉降、地面运动等)的 原因称为间接作用。
1.1 荷载的分类
荷载按作用区域的大小可分为集中荷载和分布荷载, 按使用是否产生动力效应可分为静力荷载和动力荷载,按时 间长短可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
一般情况下,荷载效应S与荷载Q之间可近似按线性关系 考虑,即
S=CQ(1-4) 式中,C为荷载效应系数,通常由力学分析确定;Q为某种荷载 的代表值;S为与荷载Q相应的荷载效应。
1.4 荷载效应
例如,承受均布荷载q作用的简支梁,计算
跨度为l,由结构力学方法计算可知,其跨中最大
弯矩值为
,支座处剪力为
。那
1.2 荷载的代表值
1. 荷载的标准值
荷载的标准值一般是指结构在其设计基准 期(50年)内,在正常情况下可能出现具有一 定保证率的最大荷载。它是荷载的基本代表值, 是设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。
1.2 荷载的代表值
2. 可变荷载的组合值
当几种可变荷载进行组合时,其值不一定都同时达到最大,因此 需进行适当调整。调整的方法为:除其中最大荷载仍取其标准值外,其 他伴随的可变荷载均采用小于1.0的组合值系数乘以相应的标准值来表 达其荷载代表值。这种经调整后的可变荷载称为可变荷载的组合值,即
通用规范 荷载
通用规范荷载1.1.1永久荷载permanent load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,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。
1.1.2可变荷载variable load在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。
1.1.3偶然荷载accidental load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很短的荷载。
1.1.4荷载代表值representative values of a load设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值,例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。
1.1.5设计基准期design reference period为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。
1.1.6标准值characteristic value / nominal value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)。
1.1.7组合值combination value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;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。
1.1.8频遇值frequent value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。
2.1.9 准永久值quasi-perwmanent value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。
1.1.10荷载设计值design value of a load荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
1.1.11荷载效应load effect由荷载引起结构或结构构件的反应,例如内力、变形和裂缝等。
1.1.12荷载组合load conbination按极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。
结构构件上的荷载及结构的计算简图PPT
2 静力学的基本知识
2 静力学的基本知识
2 静力学的基本知识
2.1 静力学回顾
静力学(Statics)就是研究物体在力系作用 下平衡规律的科学。静力学是力学的一个分支。
静力学的基本物理量有三个:力、力偶、力矩。 力的三个要素:力的大小,力的方向和力的作 用点。
• (1) 永久荷载标准值(gk或Gk),是永久荷 载的唯一代表值。对于结构自重可以根据结 构的设计尺寸和材料的重力密度确定。
1 结构上的荷载
• 【例3.1】矩形截面钢筋混凝土梁L2,计算跨度为
5.1 m,截面尺寸为b=250 mm,h=500 mm,求该 梁自重(即永久荷载)标准值。
计算过程中应注意物理量单位的换算。
(1) 力的分解与合成 • 在工程实际问题中,常把一个力F沿直角坐标轴方
向分解为两个互相垂直的两个分力Fx、Fy,如下图 所示。Fx、Fy的大小可由三角公式求得:
Fx F cos
Fy F sin
力的合成方法与之类同
• 【例4】试分别求出下图中各力在x轴和y轴 上的投影,已知F1=80 N,F2=120 N,
第三讲 结构构件上的荷载及结构的计算简图
目录
1 结构上的荷载 2 静力学基本知识 3 结构计算简图
1 结构上的荷载
1 结构上的荷载
1 结构上的荷载
1.1 荷载的分类
(1) 按作用时间的长短和性质分 • 按作用时间的长短和性质,荷载可分为三类:永
久荷载、可变荷载和偶然荷载。 • ① 永久荷载是指在结构设计使用期间,其值不随
根据《荷载规范》查得案例一中教学楼教室的楼 面活荷载标准值为2 kN/m2;楼梯上的楼面活荷载标 准值为2.5 kN/m2。
建筑力学基础-建筑力学
力具有大小和方向,表明力是矢量。对于集中力,可以用黑体字 母 F 表示,而用普通字母 F 表示该矢量的大小。可以用一条带箭 头的直线段将力的三要素表示出来,如图1.1所示。线段的长度 按一定的比例尺表示力的大小;线段的方位和箭头的指向表示力 的方向;线段的起点(或终点)表示力的作用点;通过力的作用 点沿力的方向画出的直线,称为力的作用线。
图1.8 三力平衡汇交图
应当指出,三力平衡汇交定理只说明了不平行的三力平衡的必要 条件,而不是充分条件。它常用来确定刚体在不平行三力作用下 平衡时,其中某一未知力的作用线。
1.2.4 作用与反作用定律
两个物体之间的作用力与反作用力总是同时存在,而且大小相等、 方向相反、沿同一直线且分别作用在这两个物体上。
建筑力学基础
1.1 力的性质 1.2 四个公理 1.3 荷载及分类 1.4 约束与约束反力 1.5 物体的受力分析与受力图 1.6 结构的计算简图 1.7 平面杆系结构的分类 1.8 杆件的基本变形
教学目标
熟悉力、平衡的概念及力的性质;了解力在直角坐标轴上的投影、 静力学公理、荷载及其分类;熟悉工程中常见的几种约束,掌握 其约束反力的画法,能正确画出单个物体及物体系的受力图;了 解结构的计算简图、杆系结构的分类、杆件的基本变形。
作用在刚体上的两个力,使物体保持平衡的充要条件是:这两个 力大小相等、方向相反且共线。
上述的二力平衡公理对于刚体是充要的,而对于变形体则只是必 要的,而不是充分的。如图1.2所示的绳索的两端若受到一对大 小相等、方向相反的拉力作用可以平衡,但若是压力则不能平衡。
建筑结构考试题及答案
建筑结构考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 建筑结构设计中,荷载的分类不包括以下哪一项?A. 永久荷载B. 可变荷载C. 偶然荷载D. 环境荷载答案:D2. 以下哪种材料不属于混凝土结构的主要材料?A. 水泥B. 砂C. 石子D. 木材答案:D3. 钢结构设计中,钢材的强度设计值通常采用哪种方法确定?A. 标准值B. 特征值C. 设计值D. 实测值答案:C4. 以下哪种基础类型适用于软弱土层?A. 条形基础B. 筏板基础C. 独立基础D. 桩基础答案:D5. 建筑结构抗震设计中,以下哪一项不是抗震措施?A. 增加结构的延性B. 减少结构的重量C. 增加结构的刚度D. 增加结构的层数答案:D6. 以下哪种结构体系不属于高层建筑常用的结构体系?A. 框架结构B. 剪力墙结构C. 框架-剪力墙结构D. 砖混结构答案:D7. 建筑结构的极限状态通常分为哪两类?A. 承载能力极限状态和正常使用极限状态B. 安全极限状态和经济极限状态C. 功能极限状态和耐久性极限状态D. 耐久性极限状态和美观极限状态答案:A8. 以下哪种荷载属于可变荷载?A. 风荷载B. 雪荷载C. 地震荷载D. 结构自重答案:A9. 建筑结构设计中,以下哪种荷载组合是不合理的?A. 1.2恒荷载 + 1.4活荷载B. 1.35恒荷载 + 1.5活荷载 + 0.5风荷载C. 1.4恒荷载 + 1.3活荷载 + 0.7风荷载D. 1.0恒荷载 + 1.0活荷载 + 1.0风荷载答案:D10. 以下哪种连接方式不属于钢结构的连接方式?A. 焊接B. 螺栓连接C. 铆接D. 粘接答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 建筑结构设计中,以下哪些因素会影响结构的稳定性?A. 结构的几何形状B. 结构的材料特性C. 结构的连接方式D. 结构的荷载分布答案:A, B, C, D12. 以下哪些是混凝土结构的优点?A. 耐火性能好B. 耐久性能好C. 施工速度快D. 抗震性能差答案:A, B, C13. 以下哪些是钢结构的优点?A. 强度高B. 重量轻C. 施工速度快D. 耐火性能差答案:A, B, C14. 建筑结构设计中,以下哪些是结构设计的基本要求?A. 安全性B. 适用性C. 经济性D. 美观性答案:A, B, C, D15. 以下哪些是建筑结构抗震设计中需要考虑的因素?A. 地震烈度B. 结构的抗震等级C. 结构的延性D. 结构的刚度答案:A, B, C, D三、判断题(每题2分,共20分)16. 建筑结构设计中,荷载的组合应考虑最不利的情况。
B-17 武汉理工大学 土木工程 结构力学 本科期末考试题解析
《结构力学》教学大纲一、本课程的性质与任务本课程为土木工程专业本科生的一门主要技术基础课。
通过本课程的教学,使学生了解杆件体系的组成规律,了解各类结构的受力性能,撑握杆件结构的计算原理和方法,培养分析与解决工程实际中杆系结构力学问题的能力,为学习后续有关专业课程以及将来进行结构设计和科学研究打下力学基础。
二、本课程的教学内容、基本要求及学时分配1.绪论(4学时)(1)教学内容1.1结构力学的学科内容和教学要求。
1.2结构力学计算简图及简化要点。
1.3杆件结构的分类。
1.4荷载的分类。
(2)教学要求了解结构力学的任务以及与其它课程的关系,正确理解结构计算简图的概念、简化要点和条件,了解荷载的分类。
2.几何构造分析(6学时)(1)教学内容2.1几何构造分析中的几个基本概念。
2.2平面几何不变体系的组成规律。
2.3平面杆件体系的计算自由度。
(2)教学要求理解几何不变体系、几何可变体系、几何瞬变体系、自由度(静力自由度)约束及其类型等基本概念。
正确理解和应用几何不变体系的组成规则(两刚片法则、三刚片法则、二元体法则),会计算平面杆件体系的计算自由度。
3.静定结构的内力计算(14学时)(1)教学内容3.1梁的内力计算的回顾。
3.2静定多跨梁的组成、计算和内力图的绘制。
3.3静定平面刚架的内力计算和内力图的绘制。
3.4三铰拱的特点和内力计算。
三铰拱的合理拱轴曲线。
3.5静定平面桁架的特点、组成及分类。
用结点及截面法计算桁架的内力,结点法和截面法的联合应用。
3.6静定组合结构的特点、计算和内力图的绘制。
3.7静定结构的一般性质。
(2)教学要求巩固在材料力学中已经建立的截面法的概念与方法,并把它推广应用在结构计算上。
熟练掌握杆件上的荷载与内力的微分关系、增量关系,并用以定性分析内力图的形状。
熟练掌握分段叠加法作弯矩图的方法。
正确、灵活选取和画出隔离体图,熟练掌握应用隔离体图和平衡条件计算结构支反力、内力的方法;熟练掌握静定梁、静定刚架内力计算和内力图的绘制以及静定平面桁架内力的求解方法;掌握静定组合结构、三铰拱的内力计算和内力图的绘制方法;了解静定结构的力学特征。
1.4桥梁所受的作用
1.0 1.2 399.806 302.715 1.4 982.237 0.8 1.4 21.014 2241 .693kN m
城-A级车道荷载
=140KN
M Q
=22.5KN/m =37.5KN/m
城-B级车道荷载
图1-4-6 城—A级车道荷载
=130KN
M Q
=19.0KN/m =25.0KN/m
图1-4-7 城—B级车道荷载
(2)汽车荷载冲击力
冲击作用:汽车以较高速度过桥时,由于桥面不平整等原因,引起 桥梁结构振动,内力增大。冲击力=汽车荷载标准值×冲击系数。 (填料厚度≥0.5m的拱桥和重力式墩台不计冲击力)。
正常使用极限状态 —— 作用短期效应组合
永久作用标准值与可变作用频遇值相组合
S sd SGik 1 j SQjk
i 1 j 1
m
n
ψ1—— 频遇值系数
汽车荷载(不计冲击力)
人群荷载 风荷载
ψ1=0.7
ψ 1 =1.0 ψ 1 =0.75
温度梯度作用
其他作用
ψ 1 =0.8
ψ 1 =1.0
地震动峰值加速度≥0.10g地区的桥涵,抗震设计。
地震动峰值加速度≤0.05g地区的桥涵,简易设防。
船舶的撞击力
内河船舶撞击作用
内河航道等级 船舶吨级(t) 横桥向撞击作用(kN) 顺桥向撞击作用(kN) 一 二 三 四 五 六 七 3000 2000 1000 500 300 100 50 1400 1100 800 550 400 250 150 1100 900 650 450 350 200 125
荷载的知识点总结
荷载的知识点总结荷载是指结构承受的外部作用力或负荷,在工程结构设计中起着至关重要的作用。
荷载的大小和性质对结构的安全和可靠性有着直接影响,因此对荷载的认识和计算是结构设计中的重点和难点。
本文将对荷载的相关知识点进行总结,包括荷载的分类、荷载的计算方法、荷载的影响因素等内容。
一、荷载的分类1.1 按产生原因划分根据荷载产生的原因,荷载可分为静态荷载和动态荷载。
静态荷载是指作用于结构上的恒定不变的荷载,如自重、外荷载等;动态荷载是指作用于结构上的变化的荷载,如风荷载、地震荷载等。
1.2 按荷载性质划分根据荷载的性质,荷载可分为均布荷载和集中荷载。
均布荷载是指均匀分布在结构上的荷载,如自重、雪荷载等;集中荷载是指集中作用在结构某一点或轴线上的荷载,如人员、设备等。
1.3 按作用时间划分根据荷载作用的时间长短,荷载可分为永久荷载和临时荷载。
永久荷载是指在结构使用寿命内始终存在的荷载,如自重、建筑物的使用荷载等;临时荷载是指在特定时间内存在的荷载,如风荷载、雪荷载等。
1.4 按荷载变化规律划分根据荷载的变化规律,荷载可分为静态荷载和动态荷载。
静态荷载是指在结构设计使用阶段变化缓慢的荷载,如自重、建筑物使用荷载等;动态荷载是指在结构使用阶段变化较快的荷载,如风荷载、地震荷载等。
二、荷载的计算方法2.1 静态荷载的计算方法静态荷载的计算方法主要包括荷载的大小计算和荷载的分布计算两个方面。
荷载的大小计算需要根据结构的用途和设计要求确定不同部位的荷载大小,如自重、使用荷载等;荷载的分布计算需要根据荷载作用的位置和范围确定荷载的分布规律,如均布荷载、集中荷载等。
2.2 动态荷载的计算方法动态荷载的计算方法主要包括风荷载的计算和地震荷载的计算两个方面。
风荷载的计算需要考虑风速、风向、结构形状等因素,采用风荷载标准和规范进行计算;地震荷载的计算需要考虑地震烈度、土层性质、结构所处地理位置等因素,采用地震荷载标准和规范进行计算。
4桥梁荷载作用
东南大学土木工程学院 ( )
止于至善
大跨径桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减。
当桥梁计算跨径大于150m时,应按规定的纵向 折减系数进行折减。当为多跨连续结构时,整 个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应 的纵向折减。
东南大学土木工程学院 ( )
车道荷载形式
止于至善
1)公路一I级车道荷载的均布荷载标准值为qx=10.5kN/m; 集中荷载标准值按以下规定选取: 桥梁计算跨径小于或等于5m时,PK=180kN; 桥梁计算跨径等于或大于50m时, PK =360kN; 桥梁计算跨径在5m一50m之间时, PK值采用直线内插求得。 计算剪力效应时,上述集中荷载标准值PK应乘以l·2的系数。
(b)平面
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2.5
0.6
2.5
1.8
1.3
1.8
0.5
车辆荷载横向布置
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车道荷载横向分布系数应按设计车道数布置车 辆荷载进行计算。 桥涵设计车道数应符合规定。多车道桥梁上的 汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道 数等于或大于2时,由汽车荷载产生的效应应按 规定的多车道折减系数折减,但折减后的效应 不得小于两设计车道的荷载效应。
μ = 0 .6686 − 0 .3032 log l
但是 μ 的最大值不能超过 0.4 。
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三、汽车荷载离心力
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《公桥通规》规定:位于曲线上的桥梁,当曲线半径等于 或小于 250m 时,须考虑车辆离心力的作用。离心力为车 辆荷载(不计冲击力)乘以离心系数 C ,离心力系数按下 式计算:
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结构产生内力和变形等效应的原因,统称为结构上的作用。 结构上的作用包括直接作用和间接作用。结构上的直接作用, 是指直接施加在结构上的各种主动外力(集中力和分布力); 而结构上的间接作用,是指引起结构外加变形或约束变形的作 用,例如,温度变化、支座移动、制造误差、材料收缩以及松 弛、徐变等。
2. 动力荷载:随时间迅速变化的荷载,使结构产生显著的振
动,因而惯性力的影响不能忽略,如往复周期荷载(机械运转时产 生的荷载)、冲击荷载(爆炸冲击波)和瞬时荷载(地震、风振) 等。
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结构上的直接作用,就是通常所称的荷载;而结构上的间 接作用,则可称为广义荷载。
现对工程中的荷载分类如下:
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1.4 荷载的分类
1.4.1 按荷载作用的时间长短分类
1. 恒载:永久作用在结构上的不变荷载,如结构自重、固
定设备、土压力等。
2. 活载:暂时作用在结构上的可变荷载,如临时设备、
1.4 荷载的分类
3. 偶然荷载:偶然作用在结构上的,其量值很大且持续时间
很短的荷载,如地震、爆炸冲击荷载等。
1.4.2 按荷载作用的动力效应分类
1. 静力荷载:其大小、方向和位置不随时间变化或变化极为
缓慢,不会使结构产生显著的振动,因而可略去惯性力的影响。恒 载以及只考虑位置改变而不考虑动力效应的移动荷载都是静力荷载。人群、风力、水压力、Fra bibliotek动的吊车和汽车等。
活载按其作用位置的变化情况,还可分为:
(1) 可动荷载:能作用于结构上任意位置的荷载,如风载、雪载 和人群等。
(2) 移动荷载:一般互相平行、间距不变,并能在结构上移动 的荷载。如汽车、火车和吊车荷载等。
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