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—0153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》GB ?。5001《1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GB 50—。153?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—acteristi!c,。 value)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(Nomin】al 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【50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Qx【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μx=T】x/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】Qx的概率为p*】可按下式确定 】。 》 :   》  对于各态—历经的随机过程μ】x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Q》x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Qf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μx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vx=n【x/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μ【Q*及?其跨阈率v》m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Qx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 】