长沙理工大学：《荷载与结构设计方法》课程PPT教学课件（2018-2019）第3章 荷载代表值及荷载计算

。当理工大￥ Changsha University of Science Technology 第3章荷载代表值及荷载计算 >作用（荷载）代表值 >建筑结构荷载的计算 >公路桥涵结构的作用 f(er ⑩第3章荷载代表值及荷载计算 01

Changsha University of Science & Technology 第3章荷载代表值及荷载计算 ➢作用（荷载）代表值 ➢建筑结构荷载的计算 ➢公路桥涵结构的作用 第 1 3章荷载代表值及荷载计算 0 S Frequency S S Sn Sn  f（QT） QT μQ Qk

是沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 3.1苻载的代表值 >各种荷载的最大值Q一般为随机变量，为实际设 计方便，系用具体数值代表Q,称为代表值。 >永久荷载采用标准值作为代表值； >可变荷载系用标准值、组合值、准永值或频遇值 作为代表值。 >荷载的各种代表值应具有明确的概率定义。 ⑩第3章荷载代表值及荷载计算 02

Changsha University of Science & Technology 2 3.1 荷载的代表值 ➢各种荷载的最大值QT一般为随机变量，为实际设 计方便，采用具体数值代表QT，称为代表值。 ➢永久荷载采用标准值作为代表值； ➢可变荷载采用标准值、组合值、准永值或频遇值 作为代表值。 ➢荷载的各种代表值应具有明确的概率定义。 第3章荷载代表值及荷载计算

。当理工大￥ Changsha University of Science Technology 一、荷载标准值2一基本代表值 >荷载标准值是荷载在设计基准期内可能出现的最火值；它 是结构设计采用的荷载基本代表值； >荷载的其它代表值是以标准值为基础乘以适当的系数后得 到的； >理论上荷载标准值应按荷载最大值Q概率分布的某一分位 值确定； >目前还有很多荷载缺乏或根本无法取得实测统计资料，其 标准值还是根据历史经验确定或由理论公式推算得出，又 称为公称值(nominal).。 ⑩第3章荷载代表值及荷载计算 03

Changsha University of Science & Technology 3 一、荷载标准值Qk— 基本代表值 ➢ 荷载标准值是荷载在设计基准期内可能出现的最大值；它 是结构设计采用的荷载基本代表值； ➢ 荷载的其它代表值是以标准值为基础乘以适当的系数后得 到的； ➢ 理论上荷载标准值应按荷载最大值QT概率分布的某一分位 值确定； ➢ 目前还有很多荷载缺乏或根本无法取得实测统计资料，其 标准值还是根据历史经验确定或由理论公式推算得出，又 称为公称值（nominal）。 第3章荷载代表值及荷载计算

是沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 二、荷载标准值Qk确定方法 >根据概率保证率（不超越概率）Pk确定 Fg,(⑨a)=P{Q≤Q}=P a=0-2 式中，Pk一概率保证率； F(內一设计基准期荷载最大值分布函数； T一荷载重现期。 而第3章荷载代表值及荷载计算 04

Changsha University of Science & Technology 4 二、荷载标准值Qk确定方法 ➢ 根据概率保证率（不超越概率）pk确定 式中，pk——概率保证率； —— 设计基准期荷载最大值分布函数； Tr —— 荷载重现期。 T T ( ) { } F Q P Q Q p Q k k k =  = 1 (1 )T k r p T = − T ( ) FQ 第3章荷载代表值及荷载计算

。当理工大￥ Changsha University of Science Technology 三、频遇值 >对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较 小比率或超越频率为规定频率的荷载值。 >确定方法 Q,=Ψ/0x 0≤Ψr≤1 平—可变荷载频遇值集教 ,—可变荷载准频遇值 ⑩第3章荷载代表值及荷载计算 05

Changsha University of Science & Technology 5 三、频遇值 ➢ 对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较 小比率或超越频率为规定频率的荷载值。 ➢ 确定方法 ——可变荷载频遇值系数 ——可变荷载准频遇值 0 1 ≤ f ≤ Q Q f f k =   f Qf 第3章荷载代表值及荷载计算

是沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 四、组合值 >对可变荷载，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； 或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。 >确定方法 2。=Ψ2x 0≤Ψ.≤1 Ψ。一可变荷载组合值系数 Q。一可变荷载组合值 而第3章荷载代表值及荷载计算 06

Changsha University of Science & Technology 6 四、组合值 ➢ 对可变荷载，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； 或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。 ➢ 确定方法 ——可变荷载组合值系数 ——可变荷载组合值 0 1 ≤ c ≤ Q Q c c k =   c Qc 第3章荷载代表值及荷载计算

。当理工大￥ Changsha University of Science Technology 五、准永久值 >对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计 基准期丁一般的荷载值。其对结构的影响与永久荷载相似。 >确定方法 0,=Ψ0 0≤Ψ，≤1 平，—可变荷载准永久值集教 已。—可变荷载准永久值 ⑩第3章荷载代表值及荷载计算 07

Changsha University of Science & Technology 7 五、准永久值 ➢ 对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间Tx约为设计 基准期T一般的荷载值。其对结构的影响与永久荷载相似。 ➢ 确定方法 ——可变荷载准永久值系数 ——可变荷载准永久值 0 1 ≤  q ≤ Q Q q q k =   q Qq 第3章荷载代表值及荷载计算

。沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 3.2建筑结构荷载的计算 一、永久荷载（恒荷载） 结构自重 土压力 预应力 水位不变的水压力 常用材料和构件单位体积的自重可按《建筑结构荷载规 范》(GB50009-2012)附录A[)系用，这里给出了17火 类常用建筑材料和构件的单位自重。 ⑩第3章荷载代表值及荷载计算 8

Changsha University of Science & Technology 8 3.2 建筑结构荷载的计算 一、永久荷载（恒荷载） 结构自重 土压力 预应力 水位不变的水压力      常用材料和构件单位体积的自重可按《建筑结构荷载规 范》（GB50009-2012）附录A[9]采用，这里给出了17大 类常用建筑材料和构件的单位自重。 第3章荷载代表值及荷载计算

及沙理工大 Changsha University of Science Technology 1、结构有重 集中荷载 G。=yV 式中Gb:构件的自重(kN) y:构件材料的重度(kN/m3) V:构件的体积，一般按设计尺寸确定(m3) ⑩第3章荷载代表值及荷载计算

Changsha University of Science & Technology 1、结构自重 式中 Gb：构件的自重(kN) γ：构件材料的重度(kN/m3) V：构件的体积，一般按设计尺寸确定(m3) G V b =  集中荷载 第3章荷载代表值及荷载计算

。沙理工大￥ Changsha University of Science Technology 按面积分布自重F F=Yh F=为 式中F:构件的自重(kN/m2) y:构件材料的重度(kN/m3) h:构件的厚度(m) ⑩第3章荷载代表值及荷载计算

Changsha University of Science & Technology 按面积分布自重Ｆ 式中 F：构件的自重(kN/m2 ) γ：构件材料的重度(kN/m3 ) h：构件的厚度 (m) F = h 第3章荷载代表值及荷载计算