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? 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?虑此外冬季的雪【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 —。   《  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!如车:辆荷载按随时间【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~:5,.2.7  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:也应:。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3】0~50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:荷载的种类不同而】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∈[》0T]}中任—意时点荷载的概【率,分,布函数?FQ:(x)=P》{,Q(t0《)≤x?t,0∈[0T]}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)=Gt∈![0T]}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=》p,r≥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 : — 《 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【并,不要求?一律选用平稳二项随!机过程这《种特定的概率模型】。 》     任—意时点荷载的概【率,分布函数FQ—(,x)是结构可—靠度:。分,。析的:基,础它应?根,据实测数据运用X2!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 ! ,  ?   ?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:料不足而《一时又难以获得时】可根据工程经验经】适当:。的判断确定 】  《   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— —    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!该统一规定譬如【为,50年或100【年此外还应对该【分位值的百分数作明!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9》5%的分位值)因】此在:国际:上也称标《准值为?特征:值 ? :    》 对可变《作用的标准值有【时可以通《过平均重现期—的规:定来定义见附录【第C.2《.1条第《。3款  ! ,  在实际工程中】有时由于无》法对所考虑的作用取!得充分的数据也不得!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?值即:以小于其标准值的】组合值?为代表值(》见附录第《C.2.《4条) 【  ?   ?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:如在设计基准期内】被超越?。的总时?间,与设计?基准期之比》规定为某个较小【的比率或被》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!值定义在设》计基准期内被—超越的总时间与【设计基准期之比【规,定为某个较大—的比:率来确定(》详见:附录C?。.2.2和C.【2.3?条)  —。 :。 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年地震烈度!我国规范将抗震设】。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50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5》0年最大烈度9【8%分位值或重现期!为2500年地震烈!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φ(·)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  — ,