工程结构荷载与设计方法荷载与作用

张丽安徽工业大学工程结构荷载与设计方法

（荷载与作用）Chapter0of1结构上的作用术语符号作用：使结构产生内力和变形的原因，分为直接作用和间接作用两种。荷载是直接作用，混凝土的收缩、徐变、温度变化、地基不均匀沉降、地震是间接作用。作用效应(S)：结构上的作用使结构产生的内力（弯矩、剪力、扭矩）和变形、裂缝的统称。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。根据统计分析可以确定一个具有一定保证率（如95%）的上限荷载分位值，该特征值称为荷载标准值（符号Gk，Qk）。术语符号组合值：按极限状态设计时为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载进行组合，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值。荷载准永久值：对可变荷载，在设计基准期内，其超过的总时间约为设计基准期的一半的荷载值。结构抗力：结构抵抗外界作用效应的能力。◆

结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠”的或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失效”。◆

区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状态”何雁谓警结船构声的赚极就限惜状床态岩？安全性

承载力能力极限状态

不安全适用性耐久性正常使用极限状态不适用性不耐久性Z=R-S=0极限状态Z=R-S<0

失效Z=R-S>0

可靠Z：结构族的功能半函数何谓殊结构粉的极肉限状诊态？3脊.剪2极轮限遥状我态S——作口用候效讲应Ac扣ti乘on策E雁ff衣ec涛t结券构赶上异的俊作制用浑（使结魔构产霉生内倦力和百变形极的原葵因，葛如田荷裳载转、漂不牺均赞匀克沉附降须、剩温丝式度廉变中形棕、耳收臭缩橡变蹄形辆、路地爷震厨等明）败引趴起告的同效谱应如弯辜矩M、轴力N、剪仅力V、扭矩T、挠撑度f、裂缝秧宽度w等S=S(Q)=崭C*沸QR——结雹构溉抗商力R恐e敬s抽i领s眠t惠a谋n愉c陷e结构糖抵抗扫作用巧效应董的能毛力，始如受漫弯承矩载力Mu、受剪赖承载看力Vu、容许膜挠度[f]、容胡许乌裂吗缝素宽忙度[w]R=R(fc,fy,A,蓝h0,As,躺…愧)结构芬力学锅的主国要内门容为何恒开设恐本课该程？3昼.嫂2极限腰状态★恒载g与构大件尺烫寸、逐材料长容重臣等有家关★活载q（楼嫌面政活乞载迎、缓雪左荷留载形）裂的壶数形值浓是光随脉时踢在客变春化鼻的★计算丢跨度l的不掀准确★材务料烘强分度fy和fc的离锣散★截面惜尺寸h0和b的施仆工误冰差★应力-应疾变首关除系缘瑞参洁数k1和k2不一笛定安则全（港可靠晓）绪论3验.郑2极限瓦状态典针型杆工姐程骑图编示典型俘工程伴图示3.骨2极劝限密状舌态典型富工程授图示3.受2极混限尼状今态若干败建筑队工程江及荷区载示鼠例3.隐2极限阿状态风荷润载：塔科扭马大炭桥风船毁录示像若干技建筑祝工程底事故桑及荷漆载示公例3扇.映2极限皇状态海购浪裁作盘用：印涝尼湾海的啸蝴录嫂像若干某建筑盈工程咏事故血及荷产载示龟例3颤.洋2极限消状态地震控作用：汶房诚川陷地家震地羽震旧科辫普若柴干剑建呀筑掌工歇程蠢事浑故应及辰荷筐载眼示野例3.僚2极限诸状态撞击丧作用：9宰1首1恐怖敲袭击若斥干皇建俩筑苦工盐程膛事稿故衡及收荷陈载枕示角例3.泻2极贵限庄状绍态撞塘击米作庭用：9洽1蛛1恐怖他袭击若干严建筑恭工程慢事故认及荷汗载示饿例3.津2极限量状态土车侧欺压盒力：上海节莲花播河畔黄景苑唐建筑疾事故悲20以09窜年6绣月2馆7日若贵干胆建霸筑者工张程西事号故生及叫荷淹载寒示添例3.贝2极限墨状态上海附莲花猛河畔均景苑醒建筑杜事故本酱课娱程自主饿要历内魄容3.钞2极榜限管状糊态建筑初工程爪结构篮体系志各种仗作用郑的确祖定及英计算吼方法结构销体系辈设计挪值中也作用汤和荷泡载的岛组合红方法买，抗朗力值钻的确休定要嫁考虑侦的随虑机因做素本赠课笼程苦具础体炸章克节3.不2极限队状态第录一帽章荷珍载改与米作聪用第二旧章缝重力第虽三弄章侧压恩力第四赛章风比荷榜载第页五震章地震嘴作用第矿六驱章虏其苗他甩作符用第七符章衬荷载挠的统坛计分舒析第励八集章哥结传构隔构删件委抗系力扫的构统鸡计绕分覆析第蓄九协章住结套构歉可靠由度设辜计袜方甩法第拖十米章综合拘例题附录一、秤结构送上的句作用速及其荡分类1、“结守构上绳的作喇用”的死定规义施酱加注在怎结捧构达上墙的踢集壁中屡力债或巧分臂布桌力，卵以烛及引舒起石结掌构容外冬加嫩变催形己或棋约渡束芦变铃形错的幻玉原驻因（地扭震、催基础锋沉降训、温马度变姜化、咐焊接弯等）的总板称施加宿在结察构上岛的集狭中力灭或分旨布力直接呈作用考（荷源载）引棚起锋结佩构累外漆加个变室形熄或亲约秘束夸变瘦形气的长原载因间接粪作用2、“邪结宽构纽奉上管的脱作熊用顾”的美分伤类按随盈时间蹈的变邻异分谣类永薄久归作扔用在结涉构使篇用期诉间，信其值帖不随译时间选而变兆化，母或其用变化欠值与座平均盘值相塔比可浙以忽想略不刻计，亮或其哲变化腹是单寒调的代并能源趋于汽限值雹的作睛用【例如】结构正自重杜，土老压力白、预乔加力笋、基饿础沉类降、盾焊接撒、水插的浮精力、掠混凝瓶土收朋缩及牲徐变离作用溜等可辜变蒜作拒用在碎结割构亿使拉用煎期稳间慈，鹅其爱值绣随方时丑间夜而垄变暂化炊，延且衔其弓变宋化监值粪与险平州均蒜值肠相肆比客不哲可待以呜忽甲略什不道计排的慢作缓用【例服如】安速装降荷恳载达、奇楼巧面蜓活哭荷胁载小、遭吊夺车拳荷咽载驴、否风虚荷脊载也、防雪类荷登载者、沫汽助车绿荷否载缓、李汽规车恰离托心惜力价、引汽萄车扑制闭动档力框、缘瑞流孟水冈压受力肯、址冰丢压秀力招、寇温双度某作马用饮等偶豆然勾作捧用在结亮构使说用期茧间，府不一录定出格现，刷但一见旦出嫁现，映其量自值很吓大且恨持续摸时间歌较短玻的作脚用【例波如】爆炸盈、船浮舶或刃漂流末物的话撞击科作用拨、汽匠车撞狡击作雹用等【思饭考模题】水非压恰力穴属伸于栽何恋种脱作很用挠？地震躬作用晨属于谣何种拆作用叨？按损随吨空之间弯位劲置投的及变沾异绵分筋类固定辨作用在结速构空言间位悟置上就具有酸固定铲的分史布【例株如】工渔业垒与驼民匀用宋建将筑问楼陆面扑上姑的努固检定萝设稼备虑荷揉载虽、携结岩构运构兔件瘦自税重拉等可芒动门作么用在患结蛾构慢空卖间柱位穴置柿上伪的贞一僚定罢范互围暑内泽可惑以己任扶意赔分词布【例如】工歌业吉与慌民绍用户建无筑浑楼践面摄上秩的缝人纵员蜘荷酷载枕、亭吊望车杆荷捉载雅等按司结敲构捧的晓反滥应袜分属类静熊态书作悔用不党使您结尽构没或贤结坛构陆构雪件熔产非生樱加泡速五度旋，粪或俯产侮生糟的饶加喝速辱度蚁可扯以扛忽互略造不和计【例如】结构喷自重音、住均宅与写办公盏楼的栗楼面房诚活荷泥载等动佩态胳作修用使登结节构旷或或结淡构年构挤件蜂产仿生狱不浇可盆忽就略汤的崖加旁速享度【例如】地医震意、吨吊汇车牢荷依载她、泄设何备丽振来动翁、倾作慢用悠于枯高稠耸凯结纷构欧上裹的享风预荷每载馋等二、谋荷载颤分类按作抱用时峡间的摸长短星和性吩质永久钥荷载嘱（恒载冶）在结都构使扶用期哀间失，其免值不梳随时堆间而裳变化渡，或稳虽有射变化慎，但尾变化伶不大瓜，且般其变竞化值脑与平衣均值复相比退可以赞忽略链不计窜，或和其变泥化是壤单调浇的并雨能趋沈于限壁值的龟荷载钻。可变蛋荷载出（活载）在结庄构使冒用期招间苍，其统值随右时间雄而变港化，殊且其切变化秤值与疮平均屯值相津比不美可以宇忽略患不计姿的荷魔载。偶尺然敏荷掀载在司结倦构良使再用标期睬间陵不狭一症定膛出返现贺，退但蒸一危旦吹出醒现证，返其养值素很烘大执，须作吸用量时父间罚则霜较舌短抗的鞋荷细载且。永久治荷载踪蝶（恒玻载）【例颂如】结舱构锹自代重善，误土赶压魄力善、狮预泽应沾力掠等可变换荷载扮（活勇载）【例脏如】楼面闯活荷辆载、原屋面询活荷爬载和滚积灰致荷载犁、吊饺车荷纳载、扛风荷乓载、违雪荷眯载等偶然混荷载【例如】爆炸佩力、链撞击仗力等三拦、从荷沙载遥代丢表安值荷养载富代屋表绑值款是勺指置设伞计刷中窝用萄以钳计马算昂极休限汗状舌态静所访采画用伪的鲁荷视载捏量解值之，符如框标康准少值渗、甘组戴合山值脂、软频资遇句值性和涝准慢永匪久泰值线。建筑冲结构松设计谎中，倡对不彼同荷丈载应枣采用涂不同洁的代爷表值旷。永艳久荷朴载采持用标玻准值惑作为之代表西值；鸡可变赖荷载粮应根缩慧据设夕计要码求采晃用标脱准值喇、组辞合值罩、频翁遇值滋或准闯永久谎值作厘为代生表值浩；偶玻然荷止载应围按建澡筑结丛构使矮用的摘特点摔确定什其代栏表值优。1脖.荷叮载溜标予准趋值荷井载蚀标坡准香值叶是GB截50灰00饺9-睬20壶12规具定交的碗荷拦载交基笼本椒代胀表工值着，季为怀设暮计败基洒准摊期挡内渡最明大定荷渣载葬统难计绕分垒布爽的瞒特冶征陵值尤。亮由政于判最纱大纳荷报载写值通是咱随念机再变情量饶，夸因运此户，原则举上应璃由设这计基匀准期晶荷载贞最大进值概扶率分裤布的标某一裳分位便数来退确定纷。但欠是彩，狸有龙些南荷促载俯并绘不律具哲备财充息分山的芝统承计维参惰数拳，堡只健能微根见据缴已夜有韵的工程义经验确定漂。2.荷酷载跌组夺合期值荷以载服组似合依值炉是卸对丑可畏变盖荷讯载仅而蓬言莫的键。贞当丝式两剩种桃或扶两永种至以籍上态可邮变遮荷号载宰在虾结灾构铃上卫同姑时偏作愚用幕时治，慰由卷于自所昌有千荷亡载半同壁时袍达仍到哄其梦单外独协出桐现剃时泉可均能斤达书到介的歌最赵大势值腔的莫概米率百极瓜小笋，毕因眼此扎，象除因主沸导届荷摸载(产生亿最大鼠荷载衔效应前的荷拦载)仍翅可娘以乳用仁其柄标烟准挖值矩为正代州表众值售外撤，登其万他灾伴再随肆荷醉载播均尾取盲小哑于滔其肆标乱准发值斤的糊组铁合办值撞为艺荷端载蒜代林表逃值授。3璃.荷载垄准永钞久值膛：荷挡载猪准薪永痕久拌值宣也续是撕对嘉可劣变帖荷蚕载独而宣言渴的睡，详是掀指些可涨变跌荷白载纹中活草动寻相挖对刘较虏小详的础部察分，在快规定命的时润间内未具有泻较长岛的总废持续睛期，吨对结乒构的定影响历犹如祖永久姻荷载搬。荷丑载准统永久奴值主饮要用恭于正豆常使插用极喉限状仅态的幼长期塔效应源组合展，其搞值与掠可变此荷载邮出现致的频技繁程华度和稀持续裂时一孕间长察短有吃关。4储.荷率载隐频遇遇旋值粘：荷遍载裂准黎永夺久惕值锐同白样忘是碗对昌可蔽变出荷捐载暑而扫言贩的贩，朴是喂指召可悠变依荷唐载猎在典结迹构甚上双频混繁尺出第现蝴且量值恰较大后的值，塞主徒要德用查于甘荷控载冰短厨期吼效溉应质组掠合帮中潮。扫可弄变里荷倡载赛频丝式遇渐值碌可蚀以袋通齿过柄乘酱以衫频吴遇狮值辱系执数元得腿到坡，竹频肚遇誉值箱系嫂数座通编过野调贪查柱统瞎计汉结阵果卖并咳结瞎合裕工尾程苦经怨验牛综辽合男分训析租后辉确隆定误。工暂程因结匙构扯设竭计给理笋论谢演绵变房诚简末况容擦许箩应敌力竖设播计凝法容帜许忧应葱力饱设播计伸法莲是摊建捷立挖在晒弹盗性率理目论出基星础倍上尸的折设演计逆方萄法樱。孙其亏表你达真式敢为息：式中哗，栋－眨构件部在使语用阶之段(使用飘荷载际作用男下)截为面欠上副的论最弹大辰应逮力模；－器材阳料络的滥容要许态应轻力梳。容许誓应力峰设计馋法计共算简慢单，导但其软有许员多问居题：①亡没没有姐考注虑蔽材蓄料听塑误性率性疼质埋。②泉没睬有毅对枪作黎用蹲阶侨段芒给柜出趁明勿确宫的期定耕义蜘，臣也袭就残是百使能用尼期饭间谎荷军载唉的恼取抗值压原荷则修规绩定薯得症不紧明右确牲。③把逝影响期结构侧可靠焰的各望种因炼素(荷载酿的变算异、近施工译的缺养陷、约计算凭公式遵的误嫁差等)统叮统剧归忧结裁在煮反刷映摇材挖料载性挺质万的川容良许跨应耐力复上捆，研显辰然粒不湿够多合龟理败。④锹容许侵应力牲的取榴值无蠢科学领根据邪，纯姥属经躺验的傲，历尝史上繁曾多芦次提麦高过虎材料质的容柱许应协力值永。⑤按胖容许缝应力捎法设雁计的早构件缺是否爷安全蝴可靠必，无聚法用艰实验米来验着证。工程铺结构舟设计绣理论睬演变冷简况破厦损碌阶阵段母设杏计骗法针对狭容许蛮应力悼设计鼻法存冰在的撇缺陷道，之壁后出档现了稍假定刚材料爆均已叹达到付塑性胁状态牺，依风据截按面所元能抵心抗的脆破损肃内力旷建立屡的计饶算公株式。要其设电计表柄达式朵为：式中傻，——构件许最终柏破坏宪时的搜承载耍能力钥；—幼—安全终系数拦，用倒来考微虑影息响结们构安锹全的毙所有太因素笨。优喜点群为春：①稍它息可僵以职反弟映子材湾料印的歌塑天性霞性料质谎，谎结过束皮了匆长耻期洒以私来短假由定攀混可凝颠土蚀为浅弹布性搭体饮的绕局路面虚。②嚼采素用旗一办个追安增全休系旱数胡，惕使辨构牵件暖有袜了拘总狮的涂安翅全启度垮的杂概罚念龄。③饶它械以雨承乓载赠能姓力乘值(如)为依津据，削其计肾算值球是否坚正确夜可由裤实验权检验伞。工程挥结构贝设计雷理论贱演变术简况苏联窑曾把肤该理漏论用袭下式淋来表啄达：式中霞，M—盆—正常挣使用膏时，刺由各呼种荷房诚载僻所产清生的陕截面尖内力唯；a—浇—反亦映骆截拆面誉尺狸寸扔等虚的阵尺汁寸粪函柜数婶；，——材鼻料割强填度薄的族平还均德值锄。破庆损糠阶隶段络理电论岭仍远存猛在击一盗些亚重园大孩缺尾点初：①慎破圆损克阶你段份计克算泰，盈构猎件照的杜承妨载追力戒是叫得失以超保档证蜡，灰但凭却姓无共法拴了逝解蹦构屈件泄在该正商常氏使影用渗时蛛能犬否披满叛足吗正串常肝使献用则要弄求戒。②安走全系彼数K的统取单值诉仍视须嗓经胖验琴确勿定拼，歉并酿无泳严狼格嘉的舒科份学私依寻据赶。③叫采窄用么笼轧统援的龟单卡一串安艺全蜓系洞数运，肚无摸法照就言不饰同素荷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