第1章_荷载及作用2014.pdf

荷载与结构设计方法 第一章 荷载与作用 第一章 荷载与作用 本章内容 第一节工程结构荷载与作用 第二节作用分类 第三节荷载代表值 第一章 荷载与作用 第一节工程结构荷载与作用 工程结构：指用建筑材料建造的房屋、道路、桥梁、隧道、 堤坝、塔架等工程设施。 第一章 荷载与作用 第一节工程结构荷载与作用 （1）工程结构应满足自身使用功能要求，例如建造房屋遮 风蔽雨形成人类活动空间，架桥铺路为人群和车辆提供 通道。 ——使用性 （2 ）工程结构需要形成一个坚实的骨架承受使用过程中可 能出现的各种外力和环境作用。—安全性  房屋结构：承受自身重量、人群和家具重量、风压力和 雪重等作用；  道路桥梁：承受车辆重量、车辆制动力和冲击力、水压 力和土压力等作用；  在地震区的工程结构：承受地震作用。 第一章 荷载与作用 第一节工程结构荷载与作用 结构设计的第一步就是要确定结构上的作用。 结构上的作用——指能使结构产生效应（内力、应力、位移、 应变、裂缝等）的各种原因的总称。 第一章 荷载与作用 第一节工程结构荷载与作用 结构上的作用分类 直接以力的不同集结形式（集中力和分 （1 ）直接作用 ： 布力）作用于结构，例如：结构自重、 风荷载等； 不是直接以力出现（外加变形和约束变 （2 ）间接作用 ： 形），但对结构产生内力，例如：基础 沉降、温度变化等。 “作用”泛指结构产生内力、变形的所有原因，包括直 接作用和间接作用，而“荷载”仅指结构上的直接作用。 确定作用的重要性 作用确定不准确的后果： （1）结构可靠度不足，影响正常使用，使用寿命缩短，危及 结构安全； （2 ）结构可靠度过高，浪费材料，工程造价提高。 准确合理地确定结构上的作用是结构物具有足够 的可靠度并且造价经济合理的保证。 第一章 荷载与作用 第一节工程结构荷载与作用 荷载确定不当或结构抗力不 足就会导致结构倒塌破坏 第一章 荷载与作用 第一节工程结构荷载与作用 工程结构设计的目的： 确定外界作用对结构产生的效应（应力、位移、应变等） 确定结构本身的抵抗能力（承载能力、刚度、延性等） 结构的抗力 外力 保证结构具有足够的承载能力，将结构变形控制 在满足正常使用的范围内。 第一章 荷载与作用 第二节作用分类 为便于考虑不同的作用所产生的效应，可将结构上的作用 按随时间或空间位置的变异分类，或按结构的反应性质分类。 一、按随时间的变异分类 其中的直接作 用为恒荷载 （1 ）永久作用 ——在结构设计基准期内，其值不随时间变化，或者变 化的量值相对平均值而言可以忽略不计。 例如：结构自重、土的侧压力、静水压力、预加应力、 混凝土收缩和徐变、基础不均匀沉降等（后两者随时间单调 变化而趋于限值）。 第一章 荷载与作用 第二节作用分类 其中的直接作 （2 ）可变作用 用为活荷载 ——在结构设计基准期内，其值随时间发生变化，变化 的量值相对平均值而言不可忽略不计。 例如：楼面活荷载、车辆荷载、风荷载、雪荷载、流水压 力、温度变化等。 （3 ）偶然作用 ——在结构设计基准期内不一定出现，一旦出现其持续 时间较短，量值可能很大。 例如：地震作用、爆炸力、船只或漂流物撞击力等。 第一章