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《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 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 500】11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— 501《5,3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!(Charact】er:i,s,tic v》a,lue)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(—No:minal va】lue)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Q!x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—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 ? ,