第六章-荷载的统计分析.pptx

2. 作用的分类6.1 荷载的概念和分类6.1.1 结构上的作用1. 作用的定义 施加在结构上的集中或分布荷载，以及引起结构外加变形或约束变形（基础沉降、材料的收缩和徐变、温度变化、焊接等）的原因的总称。直接作用：结构自重、人群荷载、风荷载、雪荷载等。间接作用：温度变化、基础不均匀沉降、焊接变形等。直接作用荷载作用间接作用非荷载作用作用第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第1页。 6.1 荷载的概念和分类6.1.2 荷载的分类1. 按时间变异的分类永久荷载 这种荷载在规定的设计状况下一定出现，且其量值不随时间变化，或者其变化值与平均值相比可以忽略不计。可变荷载 这种荷载在规定的设计状况下不一定出现，其量值随时间变化，或者其变化值与平均值相比不可忽略。偶然荷载 这种荷载在整个设计基准期内不一定出现，但一旦出现，其量值很大且持续时间很短。第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第2页。 6.1 荷载的概念和分类2. 按空间位置的变异分类固定荷载 这种荷载在结构上具有固定的空间分布。自由荷载 这种荷载在结构上给定的范围内具有任意的空间分布。其出现的位置及量值都可能是随机的。3. 按结构的反应分类静态荷载 这种荷载对结构或结构构件不产生动力效应或动力效应可以忽略不计。动态荷载 这种荷载对结构或结构构件产生不可忽略的动力效应。第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第3页。 6.2 荷载的统计分析6.2.1 平稳二项随机过程1. 荷载的概率模型永久荷载（1）量值近似恒定、与时间无关；（2）选用随机变量作为概率模型。第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第4页。 6.2 荷载的统计分析可变荷载（1）量值随时间变化；（2）选用随机过程作为概率模型。（3）平稳二项随机过程、滤过泊松过程、矩形波过程等随机变量随机过程第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第5页。 6.2 荷载的统计分析（1）决定结构是否安全是设计基准期内荷载的最大值；（2）荷载最大值是一个随机变量；（3）与中心点法和验算点法相适应。设计基准期T内，荷载随机过程 的最大值在结构可靠性分析中，只需确定设计基准期内荷载最大值的概率分布。第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第6页。 6.2 荷载的统计分析2. 平稳二项随机过程基本假定等时段矩形波形函数第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第7页。 6.2 荷载的统计分析（1）按可变荷载一次作用在结构上的时间长短，将设计基 准期T等分为r个相等的时段，即r =T/? ；（2）每一时段?内，荷载出现（即Q(t)＞0）的概率为p，不 出现（即Q(t) = 0）的概率均为q = 1-p；（3）每一时段?内，荷载出现时，幅值为非负随机变量，且 在不同时段上其概率分布函数是相同的，记分布函数为 Ft (x) = P[Q(t)≤x，t∈?] ；（4）不同时段?上荷载幅值随机变量相互独立的，且与荷载 在各时段上是否出现无关。第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第8页。 6.2 荷载的统计分析T年内荷载最大值QT的概率分布（1）任一时段 ，荷载概率分布函数为（2）设总时段数 ，则T年内荷载最大值的概率分布函数为（1）（2）第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第9页。 6.2 荷载的统计分析（3）设可变荷载在T年内平均出现m次（m=pr）在每一时段不一定出现的荷载（p1，如活荷载等），则 当式（2）中的项 充分小，可得（3）（4）结论：各种荷载在设计基准期T内最大值QT的概率分布函数FT(x)均表示为任意时点分布函数Ft(x)的m次方。每一时段内必然出现的荷载（p=1,如永久荷载等），此时 m=r，则由（2）式可得第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第10页。 6.2 荷载的统计分析3. 荷载的统计特征永久荷载永久荷载样本函数p = 1，r = 1，则m = pr = 1，FGT(x) = FG(x)。 永久荷载任意时点荷载FG(x) 服从正态分布。 第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第11页。 6.2 荷载的统计分析可变荷载p = 1，? =10，r = T/? =5，则m = pr = 5。 （1）楼面持久性活荷载Li(t)持久性活荷载随机过程样本第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第12页。 6.2 荷载的统计分析? =10，r = T/? =5，则m = pr = 5。 （2）楼面临时性活荷载Lr(t)临时性活荷载随机过程样本第六章-荷载的统计分析全文共32页，当前为第13页。 6.2 荷载的