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G:B 50《。1,53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 50》011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《 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(Chara】cteris—tic? 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(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5:0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=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, :