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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— 5:015?3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:
【 ?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【
】 建筑《结构荷?载规范GB 500!09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
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】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
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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《
】 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 50【153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(Chara!cteri》sti?c 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(:。。Nominal【 valu》e)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50》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
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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Qx的表!示方式国际标准【对此建议《有两种
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1 】用超过Qx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,FQ:*(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
】 当μx为【规定时则相》应的荷载水平Q【x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
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2 !用超越Q《x的:次数nx或单位时间!内的平均超越—次数vx=n—x/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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