荷载与荷载效应组合课件.PPT

超过该值的总持续时间与设计基准期T的比值为0.5来确定。相当于取荷载任意时点概率分布的0.5分位值。 可变荷载的准永久值记为： 6.6 荷载效应组合 本章假定荷载Q和荷载效应S之间近似按线性关系考虑，即： S=CQ 这时可认为S的统计规律与Q的统计规律是一致的。 结构在其使用期间，可能经常会遇到同时承受恒载和两种或两种以上可变荷载的情况，例如活荷载，凤荷载，雪荷载等。这时在进行结构分析和设计时，必须研究和考虑两种以上可变荷载同时 作用而引起的荷载效应组合(简称荷载组合）的问题。从统计数学的观点看，荷载效应组合，实质上是在设计基准期〔O，T〕内，若干个可变荷载随机过程｛Qi(t)，t∈〔0,T〕，i=1,n｝的线性组合： 寻求其统计规律的问题。 式中：S(t)－综合荷载效应； Ci－荷载Qi(t)的效应系数。 因此，考虑荷载效应组合，首要的是要研究多个可变荷载是否相遇以及相遇的概率大小的问题。一般说，多种可变荷载在设 计基准期内最大值相遇的概率是不大的。例如最大风荷载与最大雪荷载同时存在的概率，除个别情况外，、一般是极小的。但是，研究这个问题远比单个荷载的问题复杂得多，迄今尚无比较成熟的合理方法。 一、荷载效应组合的概率模型 国际“安全度联合委员会”推荐的模式。 这种荷载效应组合模式是国际“安全度联合委员会，在《结构统一标准规范的国际体系》卷中所推荐的，也是我国《统一标准》所采用的一种近似的荷载效应组合概率模型。采用这个模式，并结合工程经验判断来处理荷载效应组合，这是与采用考虑基本变量概率分布类型的一次二阶矩方法分析结构可靠度相适应的。这种模式是基于下列基本思想： ①假定荷载Q(t)是等时段的平稳随机过程。 ②认为荷载Q(t)与荷载效应S(t)之间满足线性关系，即 S(t)=CQQ(t),t∈[0,T] 式中：CQ－荷载效应系数。 ③互相排斥的随机荷载不考虑其间的组合，仅考虑在〔0，T〕内可能相遇的各种可变荷载的组合，并结合一定的经验判断，确定相遇的荷载种类。 ④当一种苻载取设计基准期最大荷载或时段最大荷载时，其他参与组合的荷载仅在该最大荷载的持续时段内取相对最大荷载，或取任意时点荷载；即： 设有几种可变荷载参与组合，将模型化后的各种荷载Qi(t)在设计基准期T内的总时段数ri，按顺序由小到大排列，即rl≤r2……≤ rn。取任意一种荷载Qi(t)在[0,T]内的最大荷载效应 与其它荷载效应进行组合，可得出几种组合的最大荷载效应(综合荷载效应)SMj（j=1,2,…,n）,即 东南大学 东南大学 荷载与荷载效应组合 第六章 6.1 结构作用的分类 一、作用－荷载与荷载效应 在以概率论理论为基础的结构极限状态设计法中，荷载是必不可少的基本变量之一，因此寻求结构荷载的统计规律是十分重要的。 本章将对作用的分类、荷载的概率模型、荷载代表值的取值、荷载效应组合模式、荷载组合值系数的确定等问题。 定义：施加在结构上的集中或分布荷载，以及 二、作用的分类 引起结构外加变形或约束变形的原因，总称为结构上的作用。 例如，结构构件的自重、风压、雪压或楼面上的人群和物品等，一般称为直接作用，习称荷载；基础不均匀沉降、温度变化、地震等，一般称为间接作用，习称结构的外加变形或约束变形。 施加在结构上的各种作用使结构所产生的内力、变形和裂缝，一般统称为效应。 1．作用按时间变异的分类 这种分类是对作用的基本分类，因为它直接关系到概率模型的选择，而且按各类极限状态设计时所采用的作用代表值一般与其出现的持续时间长短有关。按照这种分类，作用可分为： ① 永久作用：在设计基准期内，其值不随时间变化，或变化与平均值相比可以忽略的作用。其统计规律与时间参数无关，可用随机变量概型描述。 ② 可变作用：在设计基准期内，其值随时间变化，或其值变化与 平均值相比不可以忽略的作用。其统计规律与时间参数有关，可用随机过程概型描述。 ③ 偶然作用：在设计基准期内可能出现也可能不出现的作用。但是一旦出现，其值很大且持续时间很短。 2．作用按空间位置变异的分类 这种分类对作用效应的计算有明显的影响。按照这种分类，作用可分为： ① 固定作用：在结构空间位置上具有固定分布的作用，但其量值可能是随机的。（如屋面上的水箱，工厂内位置固定的设备） ② 可动作用：在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布的作用，但其出现的位置和量值可能是随机的。（如活载，风载等） 3．作用按结构的反应分类 这种分类是因为对结构分析时，有时需要 考虑作用的动力效应。按照这种分类，作用可分为： ① 静态作用：对结构不产生动力效应或其动力效应可以忽略不计。（如结构自重，民用或一般工业建筑楼面上的