第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計(jì)方法(第五課時(shí))
一、荷載和效應(yīng)概念
(一)結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力
結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種效應(yīng)的原因,統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)上的作用。結(jié)構(gòu)上的作用包括直接作用和間接作用。直接作用指的是施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,例如結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載和設(shè)備自重等,引起的效應(yīng)比較直觀。間接作用指的是引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的作用,例如溫度的變化、混凝土的收縮或徐變、地基的變形和地震等,這類作用引起的效應(yīng)比較復(fù)雜,例如地震會(huì)引起建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜下沉以至倒塌。
但這些破壞效應(yīng)不僅僅與地震震級(jí)、烈度有關(guān),還與建筑物所在場(chǎng)地的地基條件、建筑物的基礎(chǔ)類型和上部結(jié)構(gòu)體系有關(guān)。
考慮到廣大設(shè)計(jì)人員的現(xiàn)狀及習(xí)慣上的銜接,目前還未將兩類作用嚴(yán)格劃分,而將其簡稱為荷載。
作用在結(jié)構(gòu)上的直接作用或間接作用,將引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力(如軸力、彎矩、剪力、扭矩等)和變形(如撓度、轉(zhuǎn)角、側(cè)移、裂縫等),這些內(nèi)力和變形總稱為作用效應(yīng),其中由直接作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)稱為荷載效應(yīng)。
結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力,稱為結(jié)構(gòu)的抗力,如構(gòu)件的承載能力、剛度的大小、抗裂縫的能力等。結(jié)構(gòu)抗力與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面形式、截面尺寸及材料強(qiáng)度等級(jí)等因素有關(guān)。
(二)荷載的分類
荷載是一個(gè)不確定的隨機(jī)變量。在《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068—2001)以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中,規(guī)定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年,在這段期間內(nèi),荷載不僅在量值上是變化的,并且,作用在結(jié)構(gòu)上的時(shí)間持續(xù)性也是變化的。因此在荷載規(guī)范中,將荷載按以下原則進(jìn)行了分類。
一、荷載和效應(yīng)概念
(一)結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力
結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種效應(yīng)的原因,統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)上的作用。結(jié)構(gòu)上的作用包括直接作用和間接作用。直接作用指的是施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,例如結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載和設(shè)備自重等,引起的效應(yīng)比較直觀。間接作用指的是引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的作用,例如溫度的變化、混凝土的收縮或徐變、地基的變形和地震等,這類作用引起的效應(yīng)比較復(fù)雜,例如地震會(huì)引起建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜下沉以至倒塌。
但這些破壞效應(yīng)不僅僅與地震震級(jí)、烈度有關(guān),還與建筑物所在場(chǎng)地的地基條件、建筑物的基礎(chǔ)類型和上部結(jié)構(gòu)體系有關(guān)。
考慮到廣大設(shè)計(jì)人員的現(xiàn)狀及習(xí)慣上的銜接,目前還未將兩類作用嚴(yán)格劃分,而將其簡稱為荷載。
作用在結(jié)構(gòu)上的直接作用或間接作用,將引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力(如軸力、彎矩、剪力、扭矩等)和變形(如撓度、轉(zhuǎn)角、側(cè)移、裂縫等),這些內(nèi)力和變形總稱為作用效應(yīng),其中由直接作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)稱為荷載效應(yīng)。
結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力,稱為結(jié)構(gòu)的抗力,如構(gòu)件的承載能力、剛度的大小、抗裂縫的能力等。結(jié)構(gòu)抗力與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面形式、截面尺寸及材料強(qiáng)度等級(jí)等因素有關(guān)。
(二)荷載的分類
荷載是一個(gè)不確定的隨機(jī)變量。在《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068—2001)以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中,規(guī)定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年,在這段期間內(nèi),荷載不僅在量值上是變化的,并且,作用在結(jié)構(gòu)上的時(shí)間持續(xù)性也是變化的。因此在荷載規(guī)范中,將荷載按以下原則進(jìn)行了分類。