理论教育 荷载标准值及频遇值的专业考试精讲

荷载标准值及频遇值的专业考试精讲

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:荷载标准值是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最大值。《建筑结构荷载规范》对标准值、频遇值、准永久值的取值给出了具体规定。可变荷载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。

荷载标准值及频遇值的专业考试精讲

对于与时间有关联的可变荷载代表值的取值,可按下列原则取值。

在可变荷载随机过程中,荷载超越某水平Qx的表示方式,用在设计基准期T内超过Qx的总持续时间Tx=∑ti来表示。或用与设计基准期T的比率μx=Tx/T来表示,如图1.1.2所示。

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图1.1.2 可变荷载超过Qx的持续时间

对于结构上经常作用的可变荷载,应以准永久值为代表值,可取μx=0.5,相当于可变荷载在整个变化过程中的中间值。

当允许某些极限状态在一个较短的持续时间内被超越,或在总体上不长的时间内被超过时,可以采用较小的μx值(μx≤0.1)计算荷载的频遇值作为荷载的代表值,相当于结构上时而出现的较大荷载值(总是小于标准值)。

荷载标准值是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最大值。理论上应使其在设计基准期T内具有不被超越的比率μx=Tx/T=0.05来确定。但由于目前并非对所有荷载都能取得充分的资料,以获得设计基准期内最大荷载的概率分布,所以可变荷载的标准值主要还是根据历史经验,通过分析判断后确定。

图1.1.3列出可变荷载准永久值与频遇值取值原则示意图。图中fx)为任意时点荷载的概率密度函数,其0.50和0.90的分位值q0.5q0.9就是可变荷载的准永久值和频遇值。(分位值为与随机变量分布函数某一概率相对应的值)。

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图1.1.3 可变荷载频遇值与准永久值取值原则示意图

建筑结构荷载规范》的术语定义:

2.1.6 标准值 characteristic value/nominal value

荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值或某个分位值)。

2.1.8 频遇值 frequent value(www.daowen.com)

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。

2.1.9 准永久值 quasi-permanent value

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一半的荷载值。

《建筑结构荷载规范》对标准值、频遇值、准永久值的取值给出了具体规定。

(一)荷载标准值

荷载标准值是荷载的基本代表值,《建筑结构荷载规范》指出:

3.1.4 荷载的标准值,应按本规范各章的规定采用。

(二)荷载频遇值

荷载频遇值是指在设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值,主要用于正常使用极限状态的频遇组合中。实际上,荷载频遇值是考虑到正常使用极限状态设计的可靠度要求较低而对标准值的一种折减,其中折减系数称为频遇值系数ψf,在《建筑结构荷载规范》中,给出了频遇值系数ψf的具体取值。

(三)荷载准永久值

荷载准永久值是指在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值,主要考虑荷载长期作用效应的影响。荷载准永久值也是对标准值的一种折减,折减系数称为准永久值系数ψq,在《建筑结构荷载规范》中给出了ψq的具体取值。

3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时,应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值;按准永久组合设计时,应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。可变荷载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。可变荷载准永久值,应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。

对于永久荷载,由于自重的变异性不大,永久荷载标准值可按结构设计规定的尺寸和材料或结构构件单位体积的自重(或单位面积的自重)平均值确定。对于自重变异性较大的材料或构件(如屋面保温材料、防水材料以及薄壁结构等),其标准值应根据该荷载对结构有利或不利,分别按材料密度的变化幅度,取其自重的上限值或下限值。

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