荷载与作用演示文稿

荷载与作用演示文稿1当前第1页\共有43页\编于星期三\11点优选荷载与作用当前第2页\共有43页\编于星期三\11点结构设计原理3第1章荷载与作用

独木桥的启示当前第3页\共有43页\编于星期三\11点结构设计原理

4第1章荷载与作用荷载效应S≤结构抗力R

荷载材料抗力可靠度设计法荷载分项系数材料分项系数各专业课程学习当前第4页\共有43页\编于星期三\11点结构设计过程

5第1章荷载与作用建立合理的力学计算模型（手算简化模型或者有限元建模）当前第5页\共有43页\编于星期三\11点结构设计过程

6第1章荷载与作用合理准确地确定计算模型上的荷载计算荷载效应（如内力、变形、裂缝等）根据具体情况对所计算的内力进行组合和调整（如强柱弱梁）进行承载力计算并采取适当的构造措施绘制施工图当前第6页\共有43页\编于星期三\11点荷载与作用

7第1章荷载与作用施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因，统称为结构上的作用。当前第7页\共有43页\编于星期三\11点荷载与作用

8第1章荷载与作用从定义来看，作用包括两类：一个是力（集中力或分布力），另一个是引起结构变形的原因（外加变形或约束变形）。当前第8页\共有43页\编于星期三\11点荷载-直接作用

9第1章荷载与作用直接作用：直接施加在结构上的集中力和分布力。当前第9页\共有43页\编于星期三\11点荷载-直接作用

10第1章荷载与作用车辆荷载

当前第10页\共有43页\编于星期三\11点荷载-直接作用

11第1章荷载与作用防护堤（防浪墙）

当前第11页\共有43页\编于星期三\11点间接作用

12第1章荷载与作用间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因称为间接作用。当前第12页\共有43页\编于星期三\11点间接作用

13第1章荷载与作用温度变化的变形作用当前第13页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：永久作用

14第1章荷载与作用（1）恒载（永久荷载）：指使用期间永久施加在结构上，其值不随时间变化的荷载。当前第14页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：可变作用

15第1章荷载与作用（2）活载（可变荷载）：指在使用期间施加在结构上，其值可随时间变化或移动的荷载。①使用活载：包括楼面活载、屋面活载。当前第15页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：可变作用

16第1章荷载与作用②车辆活载：主要是铁路或公路车辆的荷载，包括工业厂房的行车（俗称天车）。当前第16页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：可变作用

17第1章荷载与作用工业厂房的行车当前第17页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：可变作用

18第1章荷载与作用公路车辆荷载当前第18页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：可变作用

19第1章荷载与作用③风载：风是由大气压力不等引起的空气运动。由风的运动而施加在墙面或结构上的压力称为风载。当前第19页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：偶然作用

20第1章荷载与作用（3）偶然荷载：在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。美国世贸中心大厦（撞击起火倒塌）包括：地震作用、爆炸力、台风、船只或漂流物等当前第20页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：偶然作用

21第1章荷载与作用佛山九江大桥被撞百米桥面坠入江中当前第21页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：偶然作用

22第1章荷载与作用台北101大楼竹节结构当前第22页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按时间变异：偶然作用

23第1章荷载与作用新加坡

华侨银行巨型

框架结构当前第23页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按空间位置变异分类

24第1章荷载与作用固定作用自由作用当前第24页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按结构动力反应分类

25第1章荷载与作用静态作用：自重、土压力、雪荷载动态作用：以一定速度通过桥梁的汽车、地震

作用、爆炸力两点说明：动态作用更不利，设计时×动力系数划分静态作用和动态作用的原则，不在于作用本身是否具有动力特征，而主要在于它是否使结构产生不可忽略的加速度。当前第25页\共有43页\编于星期三\11点判断下列作用属于动态的还是静态的

26第1章荷载与作用停在桥中间的汽车在桥梁上呼啸而过的火车吹在砖混结构上的风吹在高耸结构上的风当前第26页\共有43页\编于星期三\11点作用分类—按作用方向分类

27第1章荷载与作用竖向作用水平作用当前第27页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值

28第1章荷载与作用准确地确定荷载需要用统计学方法①麻烦②数据不全③没必要规定一些具体的数：混凝土自重25kN/m3这些具体的数就是代表值当前第28页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值

29第1章荷载与作用每个数都不仅代表它自己，背后都有统计工作和复杂运算他不是一个人当前第29页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类

30第1章荷载与作用进行结构或构件设计时，要根据不同的设计目的和要求，对荷载采用不同的代表值，以便更准确地反映它在设计中的特点。当前第30页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类

31第1章荷载与作用《荷载规范》规定：对永久荷载应采用标准值作为代表值；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；对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。当前第31页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-标准值

32第1章荷载与作用荷载标准值：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。概率分布曲线（阴影面积为保证率）一般取95%保证率的荷载值为标准值当前第32页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-标准值

33第1章荷载与作用取值方法①分位值取值法：标准值为设计基准期内最大作用概率分布的某一分位值。荷载标准值是通过两个步骤得到的：①根据设计基准期内的最大荷载给出概率分布函数；②在这个函数上取一个分位值。当前第33页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-标准值

34第1章荷载与作用样本（每年一个最大雪荷载）当前第34页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-标准值

35第1章荷载与作用一般情况QT：结构设计基准期内荷载的最大值，随机变量；fQT：QT的概率分布函数；概率分布曲线当前第35页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-标准值

36第1章荷载与作用一般情况Qk：某一（偏于

不利的）分位值；pk：Qk不被超

越的概率，即标

准值的保证率；概率分布曲线当前第36页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-标准值

37第1章荷载与作用②重现期Tk取值法:荷载值保证率pk

（重现期50年）当前第37页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-标准值

38第1章荷载与作用重现期为Tk在设计基准期T内荷载标准值的保证率pk

=(1-1/Tk)T荷载标准值的重现期Tk和保证率pk（在给定的设计基准期内）有一一对应的关系。当前第38页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-标准值

39第1章荷载与作用永久荷载标准值变异性不大，属于正态分布一般情况取其概率分布的0.5分位值可变荷载标准值当前第39页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-频遇值

40第1章荷载与作用表示可变荷载超越某个值的方法超过Qx的时间：可以用设计基准期T内超过Qx的总持续时间Tx=Σti，或总持续时间与设计基准期的比值（相对超越时间）μx=Tx/T来表示；超过Qx的次数：nx，或平均跨阈率νx=nx/T（单位时间内超过Qx的平均次数）来表示。当前第40页\共有43页\编于星期三\11点荷载代表值的分类-频遇值

41第1章荷载与作用荷载频遇值：是指在设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值。当设计的目的是为了防止结构功能降低时，在设计基准期内，有10%的时间荷载超过这个值，这个值就是荷载频遇值。当设计的目的是为了防止结构局部损坏时，主要是限制荷载超过某一限值的次数，这个时候用平均跨阈率νx来确定频遇值。当前第41页\共有43页\