2 结构的荷载和作用

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1、按随时间的变异分类
（3）偶然作用 ——在结构设计基准期内不一定出现，一旦出现其持续
时间较短，量值可能很大。 例如：地震作用、爆炸力、船只或漂流物撞击力等。
【思考】施工荷载、设备及家具自重属于何种作用？
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2、按随空间位置的变异分类
（1）固定作用 ——在结构上出现的空间位置固定不变，但其量值可
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4、风荷载
ωk=βzμsμzω0
ωk : 风荷载标准值 βz ：高度Z处的风振系数 μs ：建筑物对于风荷载的形体系数 μz ：风压高度变化系数 ω0 ：建筑物所在地区的基本风压
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5、地震作用
地震（Earthquake）是一种自然现象，每年大约500万次， 只有1%为有感地震。
中国是一个地震多发的国家。 《国语·周语》记载：“幽王二年，西周三川皆震。是岁
例如：结构自重、楼面荷载等。 （2）水平作用 例如：水平地震作用及风荷载等。
作用按时间的变异分类
最主要的分类（应用最多）
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2.3 荷载标准值与设计值
1、荷载标准值
（1）荷载的统计特性
我国对建筑结构的各种恒载、民用房屋楼面活荷载、风荷载和雪荷载 进行了大量的调查和实测工作。对所取得的资料应用概率统计方法处理后， 得到了这些荷载的概率分布统计参数。
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2.4 建筑结构常见的荷载与作用
1、恒载
△ 结构构件自重和建筑构造层重力荷载
面荷载 ＝ 材料容重 × 构件厚度 线荷载 ＝ 材料容重 × 构件截面积 集中荷载＝材料容重 × 构件体积
钢筋混凝土现浇整体楼盖，楼面面层为水磨石地面（自重重力荷载 标准值0.65kN/m2 ），楼板厚80mm（容重25kN/m3），楼板底面石 灰砂浆抹灰15mm （容重17kN/m3 ），计算楼面恒载标准值。
例如：结构自重、土的侧压力、静水压力、预加应力、 混凝土收缩和徐变、基础不均匀沉降等（后两者随时间单调 变化而趋于限值）。
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1、按随时间的变异分类 （2）可变作用
其中的直接作用为可 变荷载（活载）
——在结构设计基准期内，其值随时间发生变化，变化 的量值相对平均值而言不可忽略不计。
例如：楼面活荷载、车辆荷载、风荷载、雪荷载、流水压 力、温度变化等。
加速度或加速度甚微可以忽略不计。 例如：楼面上人员荷载、雪荷载、土压力等。
（2）动态作用 ——使结构产生显著的加速度。 例如：地震作用、设备振动、阵风脉动、打桩冲击等。
动态作用应当考虑其动力效应，一般采用乘以动力系 数，将动态作用等效为静态作用的简化设计方法。
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4、按作用方向分类 （1）竖向作用
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（2）荷载标准值
荷载标准值是指结构在使用期间，在正常情况下，可能出现的具有一 定保证率的出现的偏大荷载，可由概率分布图某一分位数确定。若为正态
分布，则如图中的P k 。
永久荷载标准值——一般相当于 永久荷载概率分布的平均值。
保证率均大
于95%
楼面活荷载标准值
可变荷载标准值 风荷载标准值
雪荷载标准值
永久荷载 —— 正态分布
如结构自重，该类荷载表现为近似恒定
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可变荷载随时间的变异可统一用随 机过程来描述。对可变荷载随机过 可变荷载 —— 程的样本函数处理后可得到可变荷 —— 极值Ⅰ型分布 载在任意时点的概率分布和在设计 基准期内的最大值的概率分布。
如楼面活荷载，表现为一定时间段内量值恒定、 各时间段量值可能不等、或某时间段不出现。
第二章 结构的荷载与作用
本章主要内容 2.1 荷载与作用 2.2 作用分类 2.3 荷载标准值与设计值 2.4 建筑结构常见的荷载与作用
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2.2 作用分类
1、按随时间的变异分类
（1）永久作用
其中的直接作用为永 久荷载（恒载）
——在结构设计基准期内，其值不随时间变化，或者变 化的量值相对平均值而言可以忽略不计。
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3、雪荷载
由积雪引起的荷载。雪荷载因地区不同而有差异。另外雪 荷载还受到以下因素影响：
风对屋面对积雪的影响 屋面坡度对积雪的影响 屋面温度对积雪的影响
屋面水平投影面上的雪荷载标准值Sk（ kN/m2）
Sk＝μr So
屋面积雪分布系数
基本雪压
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4、风荷载
由于风的运动而施加在墙面或结构上的压力称为风荷载。 风荷载与建筑所在地区、高度和地面条件等因素有关。
能具有随机性。 例如：结构自重、固定设备自重、屋顶水箱重量等。
（2）自由作用 ——在结构上的一定空间任意分布，出现的位置和量
值都可能是随机的。 例如：车辆荷载、吊车荷载等，需要考虑其位置变化引
起的最不利效应。
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3、按结构的动力反应分类
（1）静态作用 ——逐渐地、缓慢地施加在结构上，作用过程中不产生
荷载标准值的概率含义
在结构设计中，各类可变荷载标准值及各种材料容重可由《荷载规范》查取。
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2、荷载设计值
设计值 ＝ 标准值 ×分项系数
荷载分项系数 根据统计，考虑必要安全储备后标准值和荷载分项系 数的乘积。
①永久荷载分项系数：当永久荷载效应对结构不利时，对 由可变荷载效应控制的组合取1.2，对由永久荷载效应控制 的组合取1.35。当永久荷载效应对结构有利时取1.0；当 验算倾覆和滑移时,对抗倾覆,滑移有利时取0.9。 ②可变荷载分项系数：一般情况取1.4；对工业建筑的楼面 结构，当活荷载标准值≥4KN/m2时,取1.3。
地震震害
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地震造成的破碎带，引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏
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局部地形改观引起铁轨变形
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萨 尔 wenku.baidu.com 多
汶 川 地 震
地
震
引
发
巨
大
的
泥
石
流
山体破坏：山崩、滑坡
水磨石地面 板自重 板底抹灰 恒载
0.65 kN/m2 25×0.08=2.00 kN/m2 17×0.015=0.26 kN/m2
2.91 kN/m2
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2、楼面和屋面活荷载
楼面、屋面均布活荷载，屋面积灰荷载，施工和检修荷载及 栏杆水平荷载等。
楼
面
活
家具
载
人群
可移动设备
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民用建筑楼面均 布活荷载标准值
也，三川竭，岐山崩。” 《嘉靖实录》记载：“压死官吏军民奏报有名者82万奇”
中国历史上的大地震：
1556年1月23日 1920年12月16日 1976年7月28日 2008年5月12日
陕西华县 宁夏海源
唐山 汶川
8级 8.5级 7.8级 8.0级
死亡83万 死亡20万 死亡24万 死亡8.6万
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