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3 【。荷载分?类和荷载组》合
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3.?1 荷载分类和】荷载代?表值
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3.1》.1 ? 工程结构可—靠,性设计统一标准【GB 50》。153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
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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
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】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
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】本规范根据荷载作用!频率和阶《段性可变《荷载列举增》加消防车荷载、施工!堆载、?。工作时的擦窗—。机荷载、屋》顶直升飞《机荷载
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》 建筑结构荷载规范!GB 50009】中对水位不变—的水压力可》按,永久荷?载考虑而水》位变化的水压力应按!可变荷载考虑但由】。于水位变化为不【可预测因素发—生,变化的可能》性较大本《。规范中水压力不【再区分为永久荷【载和可?变荷载一律》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 5【0011具》体,。规,定
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? 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,验确定采用标准值】。可按第?9章偶然荷载—规定的方法确定釆】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
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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
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— : 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】
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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(C!haracte【ri:stic valu!e)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
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《 《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 —value)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
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《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《也应釆用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?
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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?釆用相应《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
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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a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】釆用不同《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:
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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
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在!可变荷载《。。Q的随机过》程中荷载超过某水平!Q,x,的表示方式国际【标准对?此建议有两种
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《 ?1 用《超过Q?x的总持续》时间:Tx=Σti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F—Q*(Q《)超越Q《x的概率为p—*可按下式确定【
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p*=1-FQ】*(Qx)
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!对于各态历经的随】机过程μx可按下式!确定:
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: — 式中q为荷载】Q的非零概率
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!当μx为规定—时则相应的荷载水平!Qx:按下式确定
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】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
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2! 用超越Qx【的,次数n?x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):
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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Qx可【按下式确定
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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
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》 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
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