《荷载与结构设计方法》

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1、荷载与结构设计方法荷载与结构设计方法PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 课程框架说明课程框架说明PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1.典型建筑工程图示法国的埃菲尔铁塔法国的埃菲尔铁塔PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 迪拜塔迪拜塔160层，总高828米， 比台北101高出320米。 迪拜塔由韩国三星公 司负责营造，2004年9 月21日开始动工， 2010年1月4日竣工启 用，同时正式更名哈 利法塔。PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactor

2、y Pro“ 试用版本创建 美国胡佛水坝美国胡佛水坝PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 塞金纳特伯桥（Salginatobel Bridge），瑞士工程师R.Maillart于1930年设计 。PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 建筑师们说：“在桥上漫步是一种真正的精神上的享受。你和高山、白云、蓝天那么靠近， 它构成了阿尔卑斯山的一幅美妙的风景画” 。“这是真正的艺术和桥梁结合的精品”。PDF 文件使用

3、“pdfFactory Pro“ 试用版本创建 美国旧金山的金门大桥，瑞士工程师O.Ammann于1937年设计。PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 “它造型优美，比例协调，是桥梁工程的一颗明珠，以致于本世纪的设计师们已 无法超越了。”PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 瑞士的Sunnilberg桥，C.Menn于1997年设计。PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 西班牙塞维利亚阿拉米罗大桥（西班牙塞维利亚阿拉米罗大桥（Alamillo Bridge）， 圣地亚哥卡拉特拉瓦）， 圣地亚哥卡拉特拉瓦（San

4、tiago Calatrava ）于）于1992年设计。年设计。PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 京珠高速公路洋碰隧道PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2.若干建筑工程作用、荷载示例（1）风荷载：）风荷载：塔科马吊桥坍塌塔科马吊桥坍塌台风莫拉克袭击台湾台风莫拉克袭击台湾（2）地震作用）地震作用智利大地震智利大地震PDF 文件使用 “pd

5、fFactory Pro“ 试用版本创建 （3）上海莲花河畔景苑建筑工程事故上海莲花河畔景苑建筑工程事故南北两排房子间的基坑南北两排房子间的基坑 （地下车库）（地下车库）南北两排房子间的基坑南北两排房子间的基坑 （地下车库）（地下车库）PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 3.本课程的主要内容（1）建筑工程结构构件或体系各种作用和荷载的确定以及计算方法；）建筑工程结构构件或体系各种作用和荷载的确定以及计算方法；（2）结构杆件或体系设计值中作用和荷载的组合方法，抗力值的确定考虑）结构杆件或体系设计值中作

6、用和荷载的组合方法，抗力值的确定考虑 的随机因素。的随机因素。PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 第一章第一章荷载与作用荷载与作用内容提要内容提要一、结构上的作用及其分类一、结构上的作用及其分类1、“结构上的作用结构上的作用”的定义的定义2、“结构上的作用结构上的作用”的分类的分类二、荷载分类二、荷载分类PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 一、结构上的作用及其分类一、结构上的作用及其分类1、“结构上的作用结构上的作用”的定义的定义 施加在结构上的集中力或分布力施加在结构上的集中力或分布力，以及，以及引起结构外加变形或约束变引起结构外加

7、变形或约束变形的原因形的原因（地震、基础沉降、温度变化、焊接等）（地震、基础沉降、温度变化、焊接等）的的总称总称 施加在结构上的集中力或分布力施加在结构上的集中力或分布力直接作用（荷载）直接作用（荷载） 引起结构外加变形或约束变形的原因引起结构外加变形或约束变形的原因间接作用间接作用PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2、“结构上的作用结构上的作用”的分类的分类 u 按随时间的变异分类按随时间的变异分类 永久作用永久作用 在结构使用期间，其值在结构使用期间，其值不随时间而变化不随时间而变化，或其变化值与平均值相比或其变化值与平均值相比 可以忽略不计可以忽略不计，或

8、其变化是单调的并能趋于限值或其变化是单调的并能趋于限值的作用的作用【例如】【例如】结构自重，土压力、预加力、基础沉降、焊接、水的结构自重，土压力、预加力、基础沉降、焊接、水的浮浮力、力、 混凝混凝土土收缩收缩及及徐徐变作用等变作用等 可变作用可变作用 在结构使用期间，其值在结构使用期间，其值随时间而变化随时间而变化，且且其变化值与平均值相比不其变化值与平均值相比不 可以忽略不计可以忽略不计的作用的作用【 例如】【 例如】 安装安装荷载、荷载、楼面活楼面活荷载、荷载、吊车吊车荷载、荷载、风风荷载、荷载、雪雪荷载、荷载、 汽车汽车荷载、荷载、汽车离心汽车离心力、力、汽车制动汽车制动力、力、流流水压

9、力、水压力、冰冰压力、温度作压力、温度作 用等用等PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 偶然偶然作用作用在结构使用期间，不一定在结构使用期间，不一定出现出现，但但一一旦出现旦出现，其，其量量值值很大且持续很大且持续时时间间较短较短的作用的作用【例如】【例如】 地震作用（地震力地震作用（地震力和和地震加地震加速速度等）、度等）、爆炸爆炸、船舶船舶或或漂漂流物流物的的撞击撞击作用、作用、汽车撞击汽车撞击作用等作用等【思考题思考题】水压力水压力属属于于何种何种作用作用？PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 v 按随按随空空间间位置位置的变异分类

10、的变异分类 固固定作用定作用 在结构在结构空空间间位置位置上上具有固具有固定的分布定的分布【例如】【例如】工业工业与与民民用用建筑楼面建筑楼面上的上的固固定定设备设备荷载、结构构荷载、结构构件件自重等自重等 可可动动作用作用在结构在结构空空间间位置位置上的一定上的一定范围范围内可以内可以任意任意分布分布【例如】【例如】工业工业与与民民用用建筑楼面建筑楼面上的上的人员人员荷载、荷载、吊车吊车荷载等荷载等PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 w 按结构的按结构的反应反应分类分类 静态静态作用作用 不使结构或结构构不使结构或结构构件产生件产生加加速速度，或度，或产生产生的

11、加的加速速度可以忽略不计度可以忽略不计【例如】【例如】结构自重、结构自重、住宅住宅与与办公楼办公楼的的楼面活楼面活荷载等荷载等 动态动态作用作用 使结构或结构构使结构或结构构件产生件产生不可忽略的加不可忽略的加速速度度【例如】【例如】地震、地震、吊车吊车荷载、荷载、设备振动设备振动、作用于、作用于高耸高耸结构上的结构上的风风荷载等荷载等PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 二、荷载分类二、荷载分类 按作用时间的按作用时间的长短和性质长短和性质 永久荷载永久荷载 在结构使用期间 ，其值不随时间而变化，或在结构使用期间 ，其值不随时间而变化，或虽有虽有变化，变化，但但变

12、化不变化不 大大，且且其变化值与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并其变化值与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并 能趋于限值的荷载能趋于限值的荷载。恒恒载载 可变荷载可变荷载 在结构使用期间 ，其值随时间而变化，在结构使用期间 ，其值随时间而变化，且且其变化值与平均值相比不其变化值与平均值相比不 可以忽略不计的荷载可以忽略不计的荷载。活活载载 偶然偶然荷载荷载 在结构使用期间不一定在结构使用期间不一定出现出现，但但一一旦出现旦出现，其值，其值很大很大，作用时间，作用时间则则 较短较短的荷载的荷载。PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 永久荷载（永久荷载

13、（恒恒载）载）【例如】【例如】结构自重，土压力、预结构自重，土压力、预应应力等力等 可变荷载（可变荷载（活活载载）【例如】【例如】楼面活楼面活荷载、荷载、屋面活屋面活荷载荷载和积灰和积灰荷载、荷载、吊车吊车荷载、荷载、风风荷载、荷载、雪雪荷载等荷载等 偶然偶然荷载荷载【例如】【例如】爆炸爆炸力、力、撞击撞击力等力等PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 三三、荷载、荷载代表代表值值荷载代表值是指设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，如标准荷载代表值是指设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，如标准值、组合值、频遇值和准永久值。值、组合值、频遇值和准永久值。建筑结构设

14、计中，对不同荷载应采用不同的代表值。永久荷载采用标建筑结构设计中，对不同荷载应采用不同的代表值。永久荷载采用标准值作为代表值；可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值准值作为代表值；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或准永久值作为代表值;偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 1.荷载荷载标准标准值值荷载荷载标准标准值是值是GB 50009-2001规规定的荷载基定的荷载基木代表木代表值，值，为为设设计基计基准准期内期内最最大大荷荷载载统统计分布的计分布的特征特征值值。由由于于最最大大荷载值是随荷载值是随机机变变量量，因，因此此，原，原则则上上应应由由设设计基计基准准期荷载期荷载最最大大值值概率概率分布的分布的某某一分一分位位数来确数来确定定。但。但是，是，有有些些荷载并不荷载并不具备具备充充分的分的统统计计参数参数，只只能能根据已根据已有有的的工工程经验确程经验确定定。PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2.荷载荷载组合组合值值荷载荷载组合组合值是值是对对可变荷载而可变荷载而言言的，的，当当结构结构承受两个承受两个或或两个两个以上可变荷