第九讲(荷载代表值)2012
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楼面活荷载 0.7 0.5 0.4
1(1)
楼面活荷载 0.7 0.6 0.5
积灰荷载 0.9 0.9 0.8
风荷载 0.6 0.4 0
雪荷载
0.7 0.6 0.5、 0.2、0
2.荷载准永久值 Q Qx
荷载的各种代表值（2）
ti
ti：荷载超过Qx的时间
q
Qx Qk
可变荷载随机过程的一个样本函数
T
t
荷载超过Qx的总持续时间
n
Tx
ti
i 1
x
Tx T
结构上经常作用的可变荷载值，它在设计基准期内具有较长 的持续时间Tx，其对结构的影响相似于永久荷载。
准永久值定义：在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基
1、Turkstra 组合规则
轮流以一个荷载效应的设计基准期T 内最大值与其余荷载的 任意时点值组合，
Sci
max
t0,T
Si
(t
)
S1
(t0
)
Si1(t0
)
Si1
(t0
)
Sn
(t0
)
i=1，2。。。n
t0为Si(t)达到最大的时刻
荷载效应组合最大值 Sc max( Sc1, Sc2,,Scn)
Qx
Q*
* Q
ln(m / x)2
4. 荷载组合值
荷载的各种代表值（4）
当作用在结构上有两种或两种以上的可变荷载时，荷载不可 能同时以其最大值出现，此时荷载的代表值可采用其组合值
表达为：荷载组合系数×标准值 ψc Qk
6.4 荷载组合和荷载效应组合的原则
6.4.1 荷载与荷载效应的关系
荷载作用于建筑物上，结构体系内各构件的计算截面就产
准期一半的荷载值。 μx≥0.5 准永久值系数ψq×标准值
3.荷载频遇值 Q
Qx μQ
荷载的各种代表值（3）
跨越Qx
f
Qx Qk
跨越μQ
T
t
频遇值：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。
表示方法：超越Qx的次数nx；跨阈（yù)率νx
x
nx T
任意时点荷载均值μQ及 νM已知时
荷载的各种代表值（1）
1.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（例如均值、众值、中值或某个分位值）。
永久荷载
可变荷载
一般相当永久荷载概 率分布的0.5分位值。
即正态分布平均值
自重变异大者,根据结 构不利状态,取荷载分 布的某一分位值.
最大荷载统计分布的某一分值
楼面活荷载标准值LK
荷载标准值亦可采用重现期Tk定义。重现期为Tk 的荷载值称为：
“Tk年一遇”的值，即年分布中出现大于此值的概率为 1
Fi
FT
(Qk (Qk
) )
1 1 Tk
Fi (Qk
)
T
1
FT (Qk ) T
Tk
Fi
(Qk
) 1
1
1 Tk 1
1
1
1 FT (Qk ) T 1 pkT
Tk
如： Tk=50 Qk为Tk年一遇值 pk =0.346 pk =0.95 Tk=975 pk =0.5 Tk=72.6
6.6 荷载的代表值和设计值
6.6.1 荷载代表值 为实际设计方便采用荷载的具体数值，这些确定的荷载值可
理解为荷载的各种代表值。（解决T期间，QT为随机变量的问题） 根据不同的设计要求采用不同的荷载代表值。
永久荷载
可变荷载
偶然荷载
标准值 基本代表值
准永久值
频遇值
组合值
按建筑 结构使 用的特 点确定 代表值
S3（t）
S2（t） S1（t）
t1
t2
T
t3
荷载组合与荷载效应的规则（2） 2. JCSS组合规则
先假定可变荷载的样本函数为平稳二项过程,某一可变荷载
Q1(t)在设计基准期[0,T]内最大值效应 持续时间τ1
max
t0,T
S1(t)
Q2(t)在时间τ1内局部最大值效应 持续时间τ2
max
t0,1
平均值
保证率 系数
标准差
LK LT LT
办公楼 （104.72, 3.16, 30.18) 住宅楼（128.78, 2.38, 29.96) kg/m2
标准值 2.0KN/m2
荷载的各种代表值 标准值可定义为 : 在结构设计基准期T中具有不被超越概率pk。
FT (Qk ) pk 各种荷载标准值的pk
S2
(t
)
Q3(t)在时间τ2内局部最大值效应 持续时间τ3
max
t0,2
S3
(t
)
S3（t） S2（t） S1（t）
τ3 τ2 τ1
各种荷载标准值的pk
荷载类型
pk
恒载
0.21
住宅楼面 活荷载
办公楼面 活荷载
风荷载
0.80 0.92 0.57
屋面雪荷 0.36
载
各种荷载代表值系数
荷载类型 ψc ψf ψq
生荷载效应。荷载效应是指作用于结构上所产生的内力、
变形、应变等。
S CQ
M 1 wk.baidu.com2q 8
荷载效应系数变异性较小，可近似常数。荷载与荷载效应 的概率特性相同。
6.4.2 荷载组合与荷载效应的规则（1）
应对使用过程中可能同时出现的荷载进行组合，并取其最 不利组合进行设计。
实际上，结构受力复杂，所受荷载不能直接叠加。荷载产 生的荷载效应却可以直接叠加，且两者概率特性相同。因 此经常采用荷载效应组合。
1(1)
楼面活荷载 0.7 0.6 0.5
积灰荷载 0.9 0.9 0.8
风荷载 0.6 0.4 0
雪荷载
0.7 0.6 0.5、 0.2、0
2.荷载准永久值 Q Qx
荷载的各种代表值（2）
ti
ti：荷载超过Qx的时间
q
Qx Qk
可变荷载随机过程的一个样本函数
T
t
荷载超过Qx的总持续时间
n
Tx
ti
i 1
x
Tx T
结构上经常作用的可变荷载值，它在设计基准期内具有较长 的持续时间Tx，其对结构的影响相似于永久荷载。
准永久值定义：在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基
1、Turkstra 组合规则
轮流以一个荷载效应的设计基准期T 内最大值与其余荷载的 任意时点值组合，
Sci
max
t0,T
Si
(t
)
S1
(t0
)
Si1(t0
)
Si1
(t0
)
Sn
(t0
)
i=1，2。。。n
t0为Si(t)达到最大的时刻
荷载效应组合最大值 Sc max( Sc1, Sc2,,Scn)
Qx
Q*
* Q
ln(m / x)2
4. 荷载组合值
荷载的各种代表值（4）
当作用在结构上有两种或两种以上的可变荷载时，荷载不可 能同时以其最大值出现，此时荷载的代表值可采用其组合值
表达为：荷载组合系数×标准值 ψc Qk
6.4 荷载组合和荷载效应组合的原则
6.4.1 荷载与荷载效应的关系
荷载作用于建筑物上，结构体系内各构件的计算截面就产
准期一半的荷载值。 μx≥0.5 准永久值系数ψq×标准值
3.荷载频遇值 Q
Qx μQ
荷载的各种代表值（3）
跨越Qx
f
Qx Qk
跨越μQ
T
t
频遇值：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。
表示方法：超越Qx的次数nx；跨阈（yù)率νx
x
nx T
任意时点荷载均值μQ及 νM已知时
荷载的各种代表值（1）
1.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（例如均值、众值、中值或某个分位值）。
永久荷载
可变荷载
一般相当永久荷载概 率分布的0.5分位值。
即正态分布平均值
自重变异大者,根据结 构不利状态,取荷载分 布的某一分位值.
最大荷载统计分布的某一分值
楼面活荷载标准值LK
荷载标准值亦可采用重现期Tk定义。重现期为Tk 的荷载值称为：
“Tk年一遇”的值，即年分布中出现大于此值的概率为 1
Fi
FT
(Qk (Qk
) )
1 1 Tk
Fi (Qk
)
T
1
FT (Qk ) T
Tk
Fi
(Qk
) 1
1
1 Tk 1
1
1
1 FT (Qk ) T 1 pkT
Tk
如： Tk=50 Qk为Tk年一遇值 pk =0.346 pk =0.95 Tk=975 pk =0.5 Tk=72.6
6.6 荷载的代表值和设计值
6.6.1 荷载代表值 为实际设计方便采用荷载的具体数值，这些确定的荷载值可
理解为荷载的各种代表值。（解决T期间，QT为随机变量的问题） 根据不同的设计要求采用不同的荷载代表值。
永久荷载
可变荷载
偶然荷载
标准值 基本代表值
准永久值
频遇值
组合值
按建筑 结构使 用的特 点确定 代表值
S3（t）
S2（t） S1（t）
t1
t2
T
t3
荷载组合与荷载效应的规则（2） 2. JCSS组合规则
先假定可变荷载的样本函数为平稳二项过程,某一可变荷载
Q1(t)在设计基准期[0,T]内最大值效应 持续时间τ1
max
t0,T
S1(t)
Q2(t)在时间τ1内局部最大值效应 持续时间τ2
max
t0,1
平均值
保证率 系数
标准差
LK LT LT
办公楼 （104.72, 3.16, 30.18) 住宅楼（128.78, 2.38, 29.96) kg/m2
标准值 2.0KN/m2
荷载的各种代表值 标准值可定义为 : 在结构设计基准期T中具有不被超越概率pk。
FT (Qk ) pk 各种荷载标准值的pk
S2
(t
)
Q3(t)在时间τ2内局部最大值效应 持续时间τ3
max
t0,2
S3
(t
)
S3（t） S2（t） S1（t）
τ3 τ2 τ1
各种荷载标准值的pk
荷载类型
pk
恒载
0.21
住宅楼面 活荷载
办公楼面 活荷载
风荷载
0.80 0.92 0.57
屋面雪荷 0.36
载
各种荷载代表值系数
荷载类型 ψc ψf ψq
生荷载效应。荷载效应是指作用于结构上所产生的内力、
变形、应变等。
S CQ
M 1 wk.baidu.com2q 8
荷载效应系数变异性较小，可近似常数。荷载与荷载效应 的概率特性相同。
6.4.2 荷载组合与荷载效应的规则（1）
应对使用过程中可能同时出现的荷载进行组合，并取其最 不利组合进行设计。
实际上，结构受力复杂，所受荷载不能直接叠加。荷载产 生的荷载效应却可以直接叠加，且两者概率特性相同。因 此经常采用荷载效应组合。