《结构上的荷》PPT课件

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1、第二章建筑结构设计原理第一节结构上的荷载什么是荷载一、结构上的作用、作用效应、结构抗力及其随机性作用action定义：作用——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因素的总称。结构产生各种效应的原因，统称为结构上的作用。分类直接作用间接作用1.结构上的作用直接作用——直接施加在结构上的集中或分布荷载，使它产生内力效应。即通常所说的荷载。例如：结构构件自重构件上构造层（如地面）的重力荷载楼（屋）面上的人群、设备等的使用荷载，雪荷载和施工荷载施加在外墙上的风荷载1.结构上的作用间接作用——引起结构外加变形或约束变形从而产生内力效应因素，即通常所说的

2、作用，用（Q）表示。例如：由地基不均匀沉降的外加变形引起的沉降作用温度或材料体积变化，但结构的变形却受到约束而引起的温差（或收缩）作用因钢材焊接引起的热效应作用等地震时地面运动和质点加速度反应引起的惯性作用2荷载效应（作用效应）effectsofaction作用效应——由作用引起的结构或构件的反应（内力和变形），用“S”表示。S=CQS——作用效应C——作用效应系数Q——间接作用可以认为作用和作用效应之间呈线性关系。反应：内力：轴力、弯矩、剪力、扭矩等变形：挠度、转角、侧移、裂缝等3结构抗力structurereactance结构抗力——结构或结构构件承受作用效应

3、（内力和变形）的能力，如构件的承载能力、刚度等。影响抗力的主要因素：材料性能（强度、变形模量等）几何参数（构件尺寸——截面尺寸、截面形状等）计算模式的精确性（抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等）随机变量随时间变化结构上的作用（特别是可变作用）与时间有关——设计基准期为50年二、荷载的分类按时间的变异分类永久荷载（恒载或永久作用）permanentload可变荷载（活载或可变作用）variableload偶然荷载（偶然作用）accidentalloadA.永久荷载permanentload永久荷载（恒载或永久作用）permanentload——建筑物中每一

4、构配件的质量所引起的地心引力，它们在设计基准期（一般为50年）内的量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。包括：结构构件、楼地面、墙面、固定设备等的自重，土压力，预加应力，地基沉降以及焊接等。注:自重是指材料自身重量产生的荷载(重力)。B.可变荷载variableload可变荷载（活载或可变作用）variableload——建筑物使用过程中所施加的可移动荷载，它们在设计基准期内的量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计。例如楼面活荷载实际是人体和家具加于楼面很小面积上的可移动荷载，在设计时利用等效原理将它们

5、化算成全楼面的等效均布荷载。屋面活荷载和积灰荷载安装荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、温度变化等。C.偶然荷载accidentalload偶然荷载（偶然作用）accidentalload——在设计基准期内不一定出现，一旦出现它的量值很大，持续时间很短的荷载。例如：地震荷载、爆炸荷载、撞击荷载等。作用自然现象重力构件自重使用荷载施工荷载气象雪荷载风荷载冰荷载温差作用湿度变化材料体积变化（收缩、徐变等）地质水力沉降差水位差地震作用人为现象内应力预加力施工安装钢材焊接动力振动荷载冲击荷载车辆荷载吊车荷载作用自然现象重力构件自重——直接、永久荷载使用荷载——直接、可变荷载施

6、工荷载——直接、可变荷载气象雪荷载——直接、可变荷载风荷载——直接、可变荷载冰荷载——直接、可变荷载温差作用——间接、可变荷载湿度变化——间接、可变荷载材料体积变化（收缩、徐变等）——间接、可变荷载地质水力沉降差——间接、永久荷载水位差——间接、永久荷载地震作用——间接、偶然荷载人为现象内应力预加力——直接、永久荷载施工安装——直接、可变荷载钢材焊接——间接、永久荷载动力振动荷载——直接、可变荷载冲击荷载——直接、可变荷载车辆荷载——直接、可变荷载吊车荷载——直接、可变荷载二、荷载的分类按空间位置的变异分类固定荷载——在结构空间位置上具有固定分布的荷载。例如：结构

7、构件自重，工业与民用建筑楼面上的固定设备荷载等。可动荷载——在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布的荷载。例如：工业与民用建筑楼面上的人群荷载、吊车荷载等。二、荷载的分类按结构的反应分类静态荷载——对结构或构件不产生加速度，或其加速度可以忽略不计的荷载。也称为静态作用，估算时无需考虑动态系数。例如：结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、土压力、积灰荷载等。动态荷载——对结构或构件产生不可忽略的加速度的荷载。也成动态作用，估算时要考虑动态系数。例如：吊车荷载、地震、设备振动、作用在高耸结构上的风荷载等。注：风荷载对于一般的低层建筑来说是静载，而对于高层建筑来说则是动

8、载，因为后