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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30~5】0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∈[0!T]}中任》意时点荷载的概【率分:。布函数?FQ(x)=—P{Q(t0)【≤xt0∈[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)=G!t∈[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=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【F,Q(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F》Q,(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10【0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95!%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5?0,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4《。75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50年最【大,烈度98%分—位值或重现期—为25?00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F》0,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10m【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:.2.11  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  【