安全验证
3 — 荷载分类和荷载】组合 《 3!.,1  荷载分类和荷!载代表值 》。。 3】.1.1  工程结!构可靠性设计统一】标准GB 5—0,153?指出结构上的作用可!按随时?间或空间的变异【分类:还可:按结:构的反应《性质分类其中最基】本的是按随》时间:的变异?分类在分《析,结构可靠度时—它关:系到概率《模型的选择;在按各!类极限?状态设?计,时它还关系到荷载】代表:。值及其效应组合形】式的选择 ! ,    本》。规,范中的永久荷载和可!变荷载类同于—以往所谓的》恒荷载和活》。荷,载;:而偶然?荷载:也相当于50—。年代:。规范中的特殊荷载 !  —   土压力和【预应力作《为永久?荷载是?因为它们都是随时】间单调变《化而能趋于限值的荷!载其标准《值都是?。依其可能出》现的最大值来—确定:在建筑结构设计中】有时也?会,遇到有水压力—作用的情《况对水位不变—的水压力可》按永久荷载考—虑而水位变化的水】压力应按可变荷载考!虑, 》     地震作用!。(包括地震力和【地震加速度等)【由建:筑抗震设计规范G】B 50011【具体规?定 ? ,  《   偶然荷载【如撞:击,、爆炸等是由各【部门以其专业本身特!点,一般:按经验确定》采用本次《修订增加《。了偶然荷《载一章偶然荷载的标!准值可按《该章规定《的方法确定采用 】 ? 3?。.1.2  结构设!计中采用何》种荷:载代表将直接影响】到荷载的取值和大】小关系?结构:设计的安全要以【。强,制性条文给以规【定 ?     虽!然任何荷载都具【有不同性质的变异】性但在?设计中不《可能:直接引用反映荷载变!异性的各种统—计参数通《过复杂的概》率运算?进行具体设计—因,此在设计时除了采用!能便于设计者—使用的设计表达式】外对:荷载仍应赋予一个】。规定的量《。值称:为荷:载代表值荷载可根据!不同的设《计要求规《定不同?的代表值《以使之能更确切【地反映它《在设:计中的特《点本规范给出—荷,。载的四种代表值【标,准,。值、组合值、—频遇值和《准永久值荷载标【准值是荷载的—基本代?表,值而其他代》表值都可在标—准值的基础上乘以相!应的系数后得出【 《   《 , ,荷载标?准值:是指其在结构的【使用期间《可能出现的最大荷】载值由于荷载本身】。的随机性因而使用期!间的最大荷》载也是随机变量原】。则上:也可用它的统计分布!来描述按工程结构可!靠性设计统一标准G!B 50153的】规定荷载标准值统一!由设计基准期—最,大荷载概率分布的】某个分位《值来确定设计基准期!统一:规定为50年—而对该分位值的百】分位未作统一规定】   】  因此对某类【荷载当有《足够资料而有可【能对:其统计分布作出合理!。估计时?则在其?设计基准期最大荷】载的分?布上:可根:据协:议的百分位取其分位!值作为该荷载—的代表值原则上可取!分布的特征值(例】如均值、众值—。或中:值)国际上习—惯称之为荷载的【。特征值(Char】acteris【tic? v:alue)实—际上对于《大部分自然荷载包括!。风雪荷载习》。惯上都以其规定的平!均重:现期来定义》标准值也即相当【于以其重现期—内,最大:荷载的分布的—众值为标准值— , 》    目前—并非对所《有荷载都能取得充分!的资料为此不得不】从实际出发根据【。已有的工《。程实践经验通过分】析判断后协》议一:个公称值(Nomi!nal? value)作】为代表值《在本规范中》对按这两种方式规】定的代表值统—称为荷载标准值 ! 3.1.】3 : 在确定各类—可变:荷载:的标准值时会涉【及,出,现荷:载最大值《的时域问题本规范】统一采用一般—。结构的设计使—用年限5《0,年作为?规定荷?载最大值《的时域在此也称之为!设计基?准期采用不》。同的设计基准期【会得到不《同的可变荷载代【表值因?而,也会直接影响结构】的,安全必须以》强制性?条文予以确定设计人!员在按本规范的【原则:和方:法确定其他可变荷载!时,也应采用50年【设,计基准期以》便与本规范规定的】分项:系数、组合》值系数等参数相匹配! 3.1!.4:  本?规范所涉及的荷载】其标准值的取值【应,按,本规范?各章的规定采—用本规范提》供的荷?载,标准值若属于强制性!条款在设计中必【须作为荷《载最小?。值采:。用;若不属于强制性!条款则应《由业主认可后—采用:并在设?计文:件,中,注明 — :3.1?.5  《当有:两种或两种》以上的可变荷载【在结构上要》求同时考虑》时由于所有可变荷载!同时:达,。到其单?。独出现?时可:能达到的最大值的】概,。率极小因《此除:主导荷载(产生【最大效应的》荷载)仍可以—其,标准值为代》表值外其他》伴随:荷载均应采用相应时!段内的最大荷载也即!以小于其标准—值的组合值》为荷载代表值而组合!值原则上可》按,相应:。。时段最大荷》载,分,布中的协议分位值(!可取与标《准值相同的分位值】。。)来确定 — 《   ?。 国际标《准,对,组合值的确定方【法另有规《定它出于《可靠指标一致性的】目的并采用经简化】后,。的敏:感系数?α给出两种》不同方法的组合值系!数表达式在》概念上这种方—。式比同分位值的【表达方式更为合理】。但,在研究中发现采用】不同方法所》得的结果对实际应】用来:说并:没有明?显的差异考虑—到目前实际》。荷载取样的局限性】。因此本规范暂时不】明确组合值的确定】方法主要《还是在工程》设计的?经,。验范围内偏保—守地加以《确定: 3.1!.6  荷》载的标准值是在规定!的设计基准期内最】大荷载的《意义上确《定的:它没有反《。映荷载作为随机过】程而具有随》时间变?异的特性当结构按正!常使用极限状—态的要求进行—设计时?例如要求控》制,房,屋的:变形:。、,裂,缝、局部《损坏以及引起—不舒适的振》。动时:就应从不同的要求出!发来选择荷载的【代,表值 —     在可变!荷载Q的随机过程】中荷载超过某水平Q!x的表示方式国际标!准对此建《议有两种 】     1 】 用超过《Q,。。x的总持《续时间Tx》=∑ti或其与设计!基准期T的比值μ】x=Tx/T来表示!。见图1(a)—图1(b)给出的是!可变荷载Q》在,非零时域内任意时点!荷载Q*的概率分布!函数FQ《*(Q)超越Q【x的概?率为p*可按下【式确定 ! : :。 ,    《 对于各态历经【的随机过程μx可按!下式确定 【 — ? , : : 式中q为荷载【Q,的非零概率 !。     当【μx为规定时则相】应的荷载水平—Qx按下式确定【。 , ? 【     对—于与时间《有关联的正常使用极!限状态荷载的代表值!均可考虑按》上,。述,方式取值例如允许某!些极:限状态在一个较短】。的持续时间内被超】。过或在总体上不长】。。的时:间内被超过可—以采用较《小的μx值(—建议:不大于0《.1)计算荷载频】。遇值Q?。f作为荷载》。的,代,。表值它相当于在【结构上?时而出现的较大【荷载:值但总是小于荷载的!标准值对于在结构】上,经常:。作,用的:可变荷载应》以准:永久值为代表值相应!的μ:x值建议取0—。.5相当于可—变荷载在整个变【化过程中的中间值】 》     2  】用,超越Q?x的次数nx或单位!时,间内的平均超越次】数,v,x=nx/》。T(跨阈率)来【。表示(图2) 】 :    》 跨:阈率可通过》。直,。接观察确《定一般?也可应用《。随机过程的某些特】性(例如其》谱,密,度函数?)间接确定》当其任意《时点荷载《的均:值μQ*《及其跨阈率vm为已!知而:且荷载是《高斯:平稳各态历经的随】机过程则对应于跨阈!率vx的荷载水平Q!x,可按下式确》定, 》 《 ?    对于—与荷载超越次—数有关?联的正常《使用极限状态—荷载的代表》值可考虑按上述【方,式取值国《际标准建议将—此作为?确,定频遇值的》另一种方式尤其【。是当结构振动时【。涉及人的舒适—性、:影响非结构构件【的性能和《设备:的使:用功能的极限状态】但是国?际,标准:。关于跨?阈率的取值目前并】没有:具体的建《议 ? : 《 《。。图2  可变荷【载按跨阈率确定代表!值示意图 》 ?    》 按严格的》统,计,定义:来,确定频遇值和准永久!值目前?还比较困难》本规范所提》供的:这些代表值大—部分还是根据工程经!验并参?考国外标《准的相关内》容,后确定的对》于有可?能再划分为持—久性和临时性两【类的可变荷载—可以直接《引用荷载的持久性】部分作为荷载准【永久值?取值:的依据 》