:
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G《B 50153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5【0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G—B 5?0153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(Cha—racte》r,istic 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(N【ominal 【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Qx【的表示方式国际标准!对此建议《有两种
!。。 : 1 用超过】Qx的总持续时间T!x=∑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:F,Q*(?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μx可【。按下式确定
—
【
《
,。
:
?式中q为荷载Q的非!零概率?
《
: : 当μ《x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?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】Qx的次数nx或单!位时:间内的平均》超越:次数vx=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v《x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
?