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 501】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—(Char》acteris【tic val【。ue:)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,om:inal va【l,ue)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《Q,x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μ!x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 ?