5.—2 ： 结构上的作—用 》。 ， 5.2.【1，  结构《上的大部分作—用例：如建筑结构的楼面活！。荷载和风荷载它们各！自出现与否以—及，出现时量值的—大小：在时间和空间上都】是，互相独立的这种作用！在计算其结构—效应：和进行组合时均可按！单个作用考虑某些作！用在结？构上的？出现密切相关且有】可能：同，时以最大值出现【例如桥梁上诸—。多单独的车辆—。。荷载可以将它们【以车队形《式作为单《个荷载来《。考虑 ？ 但—。冬季的雪荷载—和结构上《的，季节温度差》它，们的：最大值有可能同【时出：现就：。不，。。能各自按单个—作用考虑它》们的组合 — 5.2【.2  对有可能】同时出现的各种作】用应：该考虑它们在时间和！空间上的相关—关系通过作用组合】（荷载？组合）来处理对结构！效应的影响；—对于不？可，能同时出现的作用】就不应？考，虑其同时出现—的组合 ！5，.2.？3  作用》按随：时间的变化分类是】作用最主要的分【类它直接关系到作用！变量概？率模型的《选择 《     永！久作用的统》。计参数与时间基本无！。关故可采用随机变】量概率模型来描述】；永久作用的随【机，性通常表《现在随？空，。间变异上可》变作用的统计参数】与时间有关故—宜采用随机》过程概率模型来描述！；在实用上经—常可将随《机过程概率模型转】化为随机变量概率模！型来处理 》 ，     】永久作？。用可分？为以下几类 ！ ，         ！1  结构自重； ！ 《 ，        】2  土压力； 】    】     3—  ：水位不？变的水压力； ！   》。 ，     》。4 ： 预应力； ！   《 ，  ：。   5  地【基变形； ！     》。    6  混凝！土收缩； ！ ，       【 7  钢材焊接】变形； 《    】     8  引！起结构外加》变形或约《束变形的各种—施工因素 】     可【。变作用可分为以【下几类 】      —  ： 1  《使用：时人员、物件等荷】载； 《  》       2】。。  施工时结构的某！些自重； 【      】   3  安装】荷，载； 《  》       【4  车辆荷载；】    ！     》5  吊车》荷载； 》  》       【。6  风荷》。载； ？ 《  ：    《   ？7  ？雪荷载？； 《   》   ？  ： 8  冰》荷载；？ ？    —     9 【 多遇地震》。。； 【   ？ ，   ？ 10  正常撞击！；，   】   ？。   11  【水位变化的水压力；！ 》       【  12  扬压】力； 《 《      —  13  波浪】力； 》  《     》  14《  温度变化—    ！ 偶：然作用可分》为以：下几类 》 ，       ！  1  撞击【。； 【        2！  爆炸； 】     【 ， ，  3？  ：罕遇地震；》。 ？     【    4》  龙卷风； 】 《      —  5  火灾； ！    】     6  极！严重的侵蚀； ！       ！  7  洪—水作用 》 ：     —在上：。述作用？的举例中地震作用】和撞：击，既，。可作为可变作用也】可作为偶然作用【这完全取决于对【。结构重要性的评【估对：一般结构可》以按规定《的可：变作用考虑由于偶然！作用是指《在，设计使用年限内不太！可能出？现的作用《。因而对重要结—构除了可采用—重要性？系数的办法以提高安！全度外也可以通【。过，偶然设？计状况将作用—。按量值较大的偶然作！。用来考虑其意图是要！求一旦？出现意？外作用时结构也不】至，于发生灾难性—的后果 【。     —对于一般结构—的，设计可以采用—当地的地《震烈度按《标准规定的可—变作用来考虑—但，。是对于重要结—构可提高地震烈度】按偶然作用的—要求来？考虑：欧洲规范还》规定雪荷载也可按】偶，然作：用考虑以适应重要】结构一旦遭遇—意外的？大雪事件《的设计需要 — ：  《   作用》按不同性质进行分类！是出于结构》设计规范化》。的需要？例如吊车荷载—按随时间《变化的？。分类属于可》变荷载应考虑它【对结构可靠》性的影？响；按？随空间变《化的：分类属于自》由作用？应，考虑它？在结构上的》最，不利位置；按结【。构反应特点的分类属！于动态荷《载还应考虑结构的】动力响？应 ？ ，  《   ？在选择作用的概率模！型时很多典型的概】率分布类型的取【值，往往是无界》。的而实？际，上很：多随机作用的量值由！于客：观条件的限制而具有！。不能被超越的—界限值例如水坝的最！高水位具《有敞：开，泄压口的内爆炸荷】载等：选，用，。这类有界作用的【概率分布类型时【应考虑它们》。的特点例如可采用】截尾的分布类型【。。   】。  作？用的其他分类—例如当进《行结构疲劳》验算时？可按作用随时间【变化的低《周性和高周性分类；！当考虑结构徐变效应！时，可按作用在结—构上持续期的长短分！类 5】.2.4  作为基！本变量？的作用应尽》可能根？。据它：随时间？变化：的，规律采用随机过程】的概率模型来描述】。但由于？。对作用观测数据的局！限性对于不》同问题还《可，给以合理的简化譬】如在设计《基准期内结构上的最！不利作用（最大【。作用或最《小作用）原则上应】按随机过程的概率模！型但通？过简化？也可：采用：随机变量的概率模型！来描述？   】  在一个确定的设！计基准期T》内对荷载随机过【程作一？次连续？观测（例如对某地的！风压连续观测30】年～50年》）所获得的依赖于】观测：时间的数据就称【为随机过程》的一个样本》函数每个随机过程都！是由大量的样—本函数构成》的 《   》。  荷载随机过【程的样本《函数是十分复杂的】它随：荷载：。种类的不《同，而异目前对各类荷】载随机过程的样本函！数及其性质了解甚少！对于常见的活荷载、！风荷载、雪荷载等】为了简化《起，见采用？了平稳二项》随，机，。过，。程概率模型即将它们！的，样本函数《统一：模型化为等时段矩】形波函？数矩形波幅值的变化！规律采用荷载—随机过程{Q(t】),t∈[0,T】]}中任意时—点荷载的概率分布函！数FQ(x)—＝P{？Q，(t：0)≤x《,t0？∈[0,T]}来】描述 】。    对》于永久荷载其值在设！计基：准期内基本不变从而！。随机过程《就转化为与时—间，无关的？随机变？量{G(t》)＝G,t∈[0】,T]}所以—样本函数的》图像是平行于时【间轴的一条直线【。此，时，荷载：一，。。次出：现的持续时间τ＝T！在设计基准期内的】时段数而且在每【一，时段：内出现的概率—p＝1 】 ，   ？。 对于？可，变荷：载（活？荷载及风、雪荷【载等）其样本函数的！共同：特点是荷《载一次出《现的持续《时，间，τ＜T在设计基准期！内的时段数r＞1】且在T？内至少出《现一次所《以，平均出现次数m【＝pr≥1》不同的可变荷载其】统计参数τ》、p以及任意时点】荷载的概率分布函数！FQ(x)都是不同！的 ：  —   对《于活荷载及风、雪荷！载随机过程的—样本函数《采用这？种统一的《模型为推导设—计基：准期最大荷》载的概率分》布函数和计算组【合的最大《荷载：效应（综合荷载效应！）等带来很多—方便 》   》 ， 当采用一次二阶】矩极限状态设计法】时必须将荷载随机过！程转化为设计基【准期最大荷载即【 ： 【 ？    因T已【规定：故QT是一个与时】间参数？t无关？的随机？变量 》 ？    各种荷载】的概率模型》必须通过调查实【。测根据所获得的【资料和数据进行【统计分？析后确定使》之尽可能反映荷载】的实际情况但不要求！一律选用平稳—二项随机过程这【种特定的概》率模型 — ， 5.2.5  ！任意：时点荷载的概率分】布，函数F？Q(x)是结—构可靠度分析—的，基础它应《根据实测数据运【用χ2检验或K-S！检验等方法选—择典型的《概率分布《如正：态、：对数正？态、伽马、极值Ⅰ】型、极值Ⅱ型、极】值，Ⅲ，型等来拟合检验【的显著性水》平可取？0，.05显著》性水平是《指所假设的概率分布！类型为真而经检验】被拒绝的最》大概率 ！5.2.6  荷】载，的，统计参数如平均值】。、标准差《、变：异，系数等应根据—实，测数据？按数理？统计：学的参数估计方【。法确定当统计资料不！足，且一时又难以—获得时可根据工【程经：验经适当的判断确】定 — 5.2.》7  虽然任何作用！都，具有不同性质—的变异性《。但在工程设计中【不可：能直接引用反映【其变异？性的各种统计参数】并通过复杂的概【率，运算进行《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：外对作用仍应赋予一！个规定的量值称【为作用的《代表值？根据设计的》。不同要求可规—定不：同的代？。表值：以，使其：能更确切地》反，映它在设计中的【特点在？。本，标准中？参考国际《标准对可《。变作用采用》四种代表《值标准值、组—合值、频遇值—和准永久值其—中标准值是作—用的基本《代表值而其他代表值！都，可，在标准值《的基础上乘》以相：应的系数后来表【示 ？     】。1，  作用标准值是指！其在结？构设：计基准期内》可能出现的最—大作用值由于作用】本身的随机性因而设！计，基准期内的最大作】用也是随机变量【尤其是可变作—用原则上都可用它们！的统计？分布来描述作用【标准值统一》由设计基准期最【大作用概率分布的某！个分位值来确定设】计基准期应统一规定！譬如为5《。0年或100—年此外还应对该分】位，值，。的百分位作明确规】定这样标准值就可取！分布的统计特征值（！。。均值：、，众值：、中值或《。较高的分位值譬如】90％或95％的分！位值）因此在国际】上也称标准值为特】征值 —   《      1【)  当可变作【用采用？平，稳二项随机过程【概率模型时设—。计基准期《T内可变作用最大】值的概率分》布函数FT(x)可！按下式计算》 ， ？ FT(》x，)＝[F《(x)]m》。        (！2)：   】       【   式《中F(x)可变【作，用随机？过程的截口》概率分布函数； ！。      ！。       【    m》可变作用在设计基】准，期T内的平均出【现次数 ！  ： ，         ！当截口概《率分：布为极值Ⅰ》型分：布时 》。。 《  —    《  ：     其最【大值概率分布函【数为：: ！      ！   2)  可】变作用？的标准值Qk—可由可？变作用在设》计基准期T》内最大值概率分布】的统计特征》值确定最常用的统】计特征值有平均值】、中位值和众—值也可采用》其他指？定概率？p的分位《值即 ？ FT(】Qk)＝p    ！    (5)【 — ，  ： ，。  ：。  ：    此》时对标准值Qk【在设：计基准期内最大值分！布上的？超越概率为1－p】 ，     ！    3》)  对可》变作用的标准值有】时可以通《过平均重现期的规】定来定？。义在很多《情况下特别是对【自然作用《采用重现期》。TR来？表达可变作用的标准！值Qk比较方便重现！期是指连续两次超过！作用值Qk的平【均间隔时《间Qk？与TR的关系见下】式 — F：(Qk)＝1—－，1/TR《   ？  ：   (6) 】  》         ！  ：重现期TR、—概率：p和确？定标准值的设计基准！期T还存在下述近】。似关系 》 】 ： ，        】   在《实际工程中由—于无法对所考—虑的作用取得充分的！数据需根据已有的】工程实践经》验通过分析判断【后协议？一，个公称值或名义值】作为作用《的代表？值 ？ ？         ！    当有两【种或两种以上的可变！作用在结构》上，要，求同时考虑时由于】所有可变作用同【时，达到其单独出现时可！能达到的最大值的】概率极小因此在结构！。按，承载能力极限状态】设计：时除主导作》用，应采用标准值—为代表值外其他伴】随作用均应采用【主导作用出现时段内！的最大量《值也即以小》于其标准《值的组合值为代【。表，值 【   ？ ，2  可变作用组】。合值可按下》述原则确定 】 ？      —  1？。)  可变作用近似！采用等时段荷载组合！模型假设所有作【用的随机《过程Q(t)—都，是由相等时段τ组成！的矩形波《平稳各态历经—过程如图《1所示 ！ ？ ？       【 2) 《 根据各个作—用在设计基准期内的！时段：数r的大《小，将作用按《序，排列在诸作用—的组合中必然有一个！作用取其最大作【用Qmax而其他】作用则分别取各自的！时段最大作用或任】意时点作用》统称：为组合作用》Qc — ：。      —  3)  按设】。计值方法的》原理该最大作用【的设计值《Qmax《d和：组合作？用Qcd及作用【的组合值系数分别】。见公式(8)、式】(，9)、式(1—0) ！    】。 ，  ：      —对极值Ⅰ型的作用】作用的？组合值系数见式【(11) — 】 ，。         ！    《式中υ一一作用最】大值的？。变异：。系数 —     —    《4）  《。组合值系数也—可作：为伴随作用的分项】系数按本标准附录E！第，E.6节的有关【内容确定 ！     3  】当结：构按正常使用—极限状？态的要求进》行设计时《。例如要求《控制结构的变形、】局部损坏以》及振：动时理应从不同的】要求 出发来选择】不同：的作用代《表值：；目前规范提供的】除标准值和组合值】外还有频遇》值和准永久值频遇值！是代表某个》。。约定条？件下不被《超越的作用》水，平例如将设》计基准期《。内被超越《的总时间规定—为某个较小的比例或！被超越的频率限制】在规定？的频率内的作用水】平准永？久，值是代？表作用在设计基准】。期内经常出现的水】平也：。即其持？久性部分当》对持久性部分—无法定性时也可【按频：遇值定义将在设计基！准期内被超越的总时！。间规定为某》个较大的比例来【确定可变《作用频遇值可按【下述：原则确？定  】       1)！  ：按作用值《被超越的总持续时间！与设计基准期的规】定，比例确定频遇—值   ！         ！ 在可变作用的随机！过程的分析》中将作用值超过某】水平Qx的总持【续时间与设》计基准期T的—比率ηx＝Tx/】T来表征频遇—值作用的短暂程【度如图2(a)所示！图2(b)给出的是！可变作用Q在非零时！域内任意时点作用值！Q*的概《率分布？函数FQ《。*(x？。)，超过Qx《水平的概率》p*可按下式—。确定： ？ p*＝—1－FQ*(—Qx)     】   (《12) ！  【     》      —对各态历经的随【机过程存在下—。列，关系式 》 ηx＝p】*q      】  (13) 【     ！  ：   ？   式中q一一作！。用Q的非零概率 】。 《       【      当【ηx为规定》值时相应的作用【水平Qx可》按下式确《定 】    】     》 ，。  ： 对与时间有关联】的正常？使用极限状态作用的！频遇：值可考？虑按：这种方式取值—当允许某些极—限状态在《一个较短的持续时间！内被超越或在总【体上：不长的？时间内被超越—就可采用建》议不大？于0.1的ηx【值按：式(：14)计算作用【的频遇值ψ》fQk？  【 ， ，     2) 】 ，按作用？值被超越的总频数】或单：位时间平均》超越频？数即跨阈率确定频】遇值 —        ！     在—可变：。作用随机过程—的分析中将作用【值超：过某水？。平Qx的次数nx】。或单位？时间内的《平均超越次数即跨】阈率υx＝nx/T！来表征频《遇，值出现？的疏密程度（图3】） ：  —    《     》  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？（如谱？密度函？数）间接确定当【其任意时点作用【Q*的均值μQ*】。及其跨阈率υ—m为已知而且—作用是高《斯平稳各态》历经：的随机？过程则对应于跨阈率！υ，x的作用水平Qx】可按下？式确：定 《 ？。 ： 《     》       式中！σQ*任《。意时点作《。用，Q*的标准差— ！  《        】   对《与作用超越次—数有关联的正常使用！极限状态作用—的，。频遇值ψ《fQk可考》虑按这种方式取【值当结？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，使用功能等的极限状！态都可采用频遇值】来衡量结构》的，正，常性 】    4  可】变作用准永久值【可按：下述原则确定 【  —      — 1) 《 对在结构上经常】出现的部分可—变作用可将其出【现部分的均》值作为准《永久值ψq》Qk采用 】     — ，   ？2)  对不易判别！的可变作用》可以按作用》值，被超越的总持续【时间与设计》基准期的《规定比？率确定此时比率可】取0.5当可变【。作用可认为是—。各态历经的随机过】程时准永久值—ψq：Qk可直接按本【条，第3款式(14)确！定 5】.2：.8  偶然作【用是指在设计使用年！限内：不一定出现》而，一旦出现其量—值很大且持》续期：。在多数？情况下很《短的作用例如爆炸】、撞击、《龙卷风、偶然—出现的雪荷载—、风荷载等因—此偶然作用的出【。现是：一种意外事件它们】的代表？值应根据具体的【工程情况和偶然作】用可能出《现的：最大值并且》考虑经济上的因素】综合地加以确定也】可，通过有关的标准规】定 【    对这类【作用：由，于，历史资料的》局限：性一般都是》根据工程经验—通过分析判断经协】议确定其名义值当】有，可能获取偶然作用】的量值？数据并可供》统计分析但是缺乏】失效后果的定—量和：。经济上的优化—分析时国际标准建议！。可采用重现期—。为万年的标准确定其！。。代表值 【 ：    当采—用偶然作用为结【构的主导作用时【。设计：应保证结构不—会由于作用的—偶然出现而》导致灾？难性的后果》。 ？ ， 5.《2.9？。 ， 地震作用的代表值！按传统都《采用当地地区的基】本烈度？根据大部分地区的】统计资料它相—当于设计基准期为】50年最大》烈度90％的分位值！如果采用重现—期，表示：基，。本烈度相当》于重现期为》475？年的地震烈度现行国！。家，标，准建筑抗震》设计规范GB— 50011将抗震！设防：划分：三个水准第一—水准是低于基本烈度！也称为？众值烈度俗称小【震它相当于5—0年：。最大烈度36.【8，％的分位值》；第二水准是基本】烈度；第三水准是】罕遇地震烈度它【远，高于基本烈度俗称】大震相当于》50：年最大烈度97％～！98％分位》值或重？现，期为164》2年～24》75年的地震烈度】 5.】2.10《  ：为了能适应各种不同！。形式的？结构将结构上的【作用分成两部分因素！。与结构类型》无关的基本作用和与！结构类型（包括外】形，和，。变形性能）有关的】因素：基本作用《F0通常具有随时间！和空间的变异性它应！具有标准化的—定义例如《对结：构自重可定义为结构！的图：纸尺寸和材料—的标：准重度；对雪荷【载可定义《标准地面上的雪重为！基，本，雪压；对《风荷载可定》义标准地面上10】m，。。高处的标准时距【的平均风速为基【本风压如此等等【而作用值应在基本作！用的基础上考虑与】结，构，。有关的？其，他因素通过反映作】用规律的数学—函，数(·)来表述【例如对雪荷》载的情况可》根，据屋面的《不同：条件将？基本雪压换算—为屋面？。。上的雪荷《载，；对风荷《载的情况可根据场】地地面粗《糙度情况、结—构外形？及结构不同高度将基！本风压换算为结构】上，的风荷载 【 ， ， 5.2.1—1  当作用—。对结构产生不可【忽略：的加：速，度时也即与加速度】对应的结构效应【占有相当比重时结】构应采？用动力模型》来描述此时动态作】用必须？按某种方《式描述其随时间的】变异性（随机—性）作？用可根？据分析的方便与【否而采用时域—或频域的描》述方式作用历—程中的不定性—可通过？选定随机参》数的非随机函数【来描述也可进一【步采用随机过程来描！述各种随机过程经】常被假定为是分段平！。稳的 《 《    在》有些情况下动态作】用与：材料性能和》结构刚度《。、质量及各类阻尼】有关：此时对作用的描【述首：。先是：在偏于安全》的前：提下规定某些参数】例，如，结构质量、初速【度等通？常还可以《进一步将《这，些参数转化为等效的！静态作？用 《    — 如果认为》所选用的《参数还不能保证其】结果偏于安全就有必！要对有关作用模型按！不同的？假，设进行计《算从中选出认为可】靠的结果 —