建筑结构基础与识图（第2版）课件：分析荷载效应与结构抗力.pptxVIP

;学习目标

知识目标：

1.掌握荷载与荷载效应、结构抗力概念；

2.熟悉结构的功能要求、极限状态的概念；

3.熟悉结构承载能力极限状态的设计表达式，掌握荷载效应的基本组合值计算；熟悉正常使用极限状态的设计表达式，掌握荷载效应的标准组合值、频遇组合值和准永久组合值计算；

4.了解地震的基本知识；掌握建筑结构的抗震设防依据、目标、类别和标准；熟悉抗震概念设计。

能力目标：

1.理解荷载效应与结构抗力；

2.能应用相关公式计算荷载效应的基本组合值、标准组合值、频遇组合值和准永久组合值。

工作任务

1.理解荷载效应与结构抗力；

2.掌握建筑结构的设计方法；

3.熟悉结构抗震的基本知识。;学习指南

结构设计是根据建筑方案确定结构布置方案，进行荷载、内力等计算后，确定结构构件按功能要求所需要的截面尺寸、材料、构造措施等。设计的目的是使设计的结构在现有的技术基础上，用尽可能少的经济消耗，建成能够满足全部功能要求、且有足够的可靠性的建筑物。

本模块主要介绍建筑物基本构件及结构设计时共同采用的方法，即极限状态设计法的基本知识，以及结构抗震的基本知识。

本模块共分三个学习任务，主要学习内容依次为：理解荷载、荷载效应和结构抗力、材料强度?熟悉建筑结构应满足的功能要求和结构功能的极限状态?能计算荷载效应的基本组合值、标准组合值、频遇组合值和准永久组合值?熟悉结构抗震的的基本知识。;分析荷载效应与结构抗力

2.1.1荷载与荷载效应2.1.2结构抗力与材料强度

2.1.1荷载与荷载效应

1.作用与荷载

作用是使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因。结构上的作用包括直接作用和间接作用。直接作用指的是施加在结构上的集中力或分布力，即通常所说的荷载，例如结构自重、楼面活荷载和雪荷载等。间接作用指的是引起结构外加变形或约束变形的作用，例如温度的变化、混凝土的收缩或徐变、地基的变形、焊接变形和地震等。

2.作用效应与荷载效应

作用在结构上的直接作用或间接作用，将引起结构或结构构件产生内力（如轴力、弯矩、剪力、扭??等）和变形（如挠度、转角、侧移、裂缝等），这些内力和变形总称为作用效应，用S表示。其中由荷载产生的作用效应称为荷载效应。;3.荷载的分类

结构上的荷载按其作用时间和性质不同，可以分为以下三类：

（1）永久荷载(也称恒荷载)。在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值相比可以忽略不计的荷载，如结构的自重、土压力等。

（2）可变荷载(也称活荷载)。在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比不能忽略的荷载，如楼(屋)面活荷载、屋面积灰荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。

（3）偶然荷载。在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载，如爆炸力、撞击力等。

4.荷载的代表值

荷载是随机变量，大小、方向、位置等都在变化，比如风荷载的大小和方向均随时间变化。进行结构设计时，对荷载应赋予一个规定的量值，该量值即荷载代表值。

设计时对于不同的荷载应采用不同的代表值。永久荷载采用标准值为代表值，可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值为代表值。;（1）荷载标准值。荷载标准值是指在设计基准期内可能出现的最大荷载值，是荷载的基本代表值。其中设计基准期为确定可变荷载代表值而选定的时间参数，一般为50年。

（2）可变荷载组合值。当结构上作用两种或两种以上的可变荷载时，考虑到可变荷载同时达到最大值的可能性较小，因此，在设计时，除主导荷载（产生最大效应的荷载）仍取其标准值为代表值外，其它伴随荷载均采用小于其标准值的组合值为荷载代表值。

可变荷载的组合值，为可变荷载标准值乘以荷载组合值系数Ψc。

（3）可变荷载频遇值。在设计基准期内，其超越的总时间仅为设计基准期一小部分的荷载值，或超越频率为规定频率的荷载值。可变荷载频遇值应取可变荷载标准值乘以荷载频遇值系数Ψf。

（4）可变荷载准永久值。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。准永久值对结构的影响类似于永久荷载。可变荷准永久值应取可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数Ψq。;5.荷载分项系数及荷载设计值

考虑荷载有超过荷载标准值的可能性，以及不同变异性的荷载可能造成计算时可靠度不一致的不利影响，为了保证结构的安全可靠，将标准值乘以一个调整系数，此系数即为荷载分项系数。

荷载分项系数又分为永久荷载分项系数和可变荷载分项系