荷载可靠度.doc

第一章 荷载类型 荷载：各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力 作用：使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种因素总称为作用【分类：1按时间的变异—永久作用、可变作用、偶然作用2按空间位置的变异性—固定作用、可动作用3按结构反应—静态作用、动态作用】 第二章 重力 结构自重：地球引力产生的组成结构的材料重力 （重度【】与体积的乘积） 土的自重应力：土的自重应力即为土自身有效重力在土体中所引起的应力 【计算】天然地面下深度z范围内各层土的厚度自上而下分别为则成层土深度z处的竖直有效自重应力：（n 从天然地面起到深度z处的土层数； 第i层土的厚度，米； 第i层土的天然重度，若土层位于地下水位以下，由于受到水的浮力作用，单位体积中，土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为有效重度，是土的有效密度与重力加速度的乘积，这是以有效重度代替土的天然重度【会画土应力分布图—见图：p5 图2-2】） 基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值 车辆荷载：a车列荷载—考虑车的尺寸及车的排列方式，以集中荷载的形式作用于车轴位置；b车道荷载—不考虑车的尺寸及车的排列方式，将车辆荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。 公路车辆荷载—（对于桥梁结构的整体计算，汽车荷载采用车道荷载，集中力）/(对于桥梁的局部加载，对于涵洞、桥台和挡土墙压力等的计算，汽车荷载采用车辆荷载，集中力加均布荷载) 汽车荷载分为两个等级：公路—I级和公路—II 列车荷载：采用中华人民共和国铁路标准活载，“中—活载” 楼面活荷载：房屋中生活或工作的人群、家具、用品、设施等产生的重力荷载 人群荷载： 第三章 侧压力 土的侧向压力：挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力【静止土压力、主动土压力、被动土压力；大小比较—】 土的侧向压力计算基本原理：郎肯土压力理论、库伦土压力理论 【例3-1】已知某挡土墙高度H=8.0m，墙背竖直、光滑，填土表面水平。墙后填土为无粘性中砂，重度，有效内摩擦角。试计算作用在挡土墙上的静止土压力和主动土压力。 【解】（1）静止土压力： 作用点位于距离墙底H/3=2.67m处。 （2）主动土压力： 作用点位于距离墙底H/3=2.67m处。 水压力：静水压力和动水压力。静水压力的分布符合阿基米德定律【水压力的分布图】 冻土：把具有负温度或零温度，其中含有冰，且胶结着松散固体颗粒的土【多年冻土（永冻土）—冻结状态持续按年以上的土层；季节冻土—每年冬季冻结，夏季全部融化的土层；瞬时冻土—冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的土层】 冻土的基本成分：固态的土颗粒、冰、液态水、气体和水汽 评价冻土性质的重要因素：冰与土颗粒之间的胶结程度及其性质 土体产生冻胀的三要素：水分、土质、负温度 冻胀力：在封闭体系中，由于土体初始含水量冻结，体积膨胀产生向四面扩张的内应力【切向冻胀力（垂直于结锋面）、法向冻胀力（垂直于基地冰结面和基础底面）、水平冻胀力（垂直于基础或结构物侧表面）】 冰压力：冰层的作用对于结构产生一定的压力【河流流水产生的冲击动压力、冰堆整体推移的静压力、由于风和水流作用于大面积冰层而产生的静压力、冰覆盖层受温度影响膨胀时产生的静压力、冰层因水位升降产生的竖向作用力】 ●第四章 风荷载 风的形成：由于空气流动而形成的 两类性质的大风：台风、季风 基本风压：按规定的地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压 基本风压符合的五个规定：1标准高度的规定（10m）2地貌规定（周围空旷平坦的地区）3公称风速的时距（10min）4最大风速的样本时间（1年）5基本风速的重现期（50年） 结构风效应：由风力产生的结构位移、速度、加速度响应 顺风向结构风效应：1顺风向平均风效应【a风载体系系数 b风压高度变化系数 c平均风下结构的静力风载】2顺风向脉动风效应【a脉动风下结构位移响应 b脉动风下等效风力作用 3第一振型函数的确定】3顺风向总风效应【a高层建筑体型系数——对于正多边形平面高层建筑顺风向总体系数：式中 n为多边形的边数 b高层建筑风振系】 例题：已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变。H=100m，B=33m，地面粗糙度指数，基本风压按粗糙度指数为的地貌上离地面高度处的风速确定，基本风压值为。结构的基本自振周期。求风产生的建筑底部弯矩。 解：（1）为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值，如图所示 （2）体形系数 （3）风压高度变化系数为 在各区段中点高度处的风压变化系数值分别为： （4）按式确定风振系数。由 查表4-9（p56）得脉动增大系数 由式计算各区段中点高度处