变速移动荷载作用下刚性路面的动力响应研究
第三章荷载及荷载效应组合
第三章荷载及荷载效应组合 一、结构上的荷载分类 1.按随时间的变异分类： 永久荷载—在设计基准期内其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。 可变荷载—在设计基准期内其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。 偶然荷载—在设计基准期内出现或不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。 2.按随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作用。 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作用。 3.按结构的反应分类 静态荷载—使结构产生的加速度可忽略不计的作用。 动态荷载—使结构产生的加速度不可忽略的作用。 ?《荷载规范》 ? 3.1.1结构上的荷载可分为下列三类: ? 1 永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。 ? 2 可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。 ? 3 偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。 ?二、荷载代表值 ?建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的设计值。 对永久荷载应采用标准值作为代表值； 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值； 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 ?《荷载规范》 ? 3.1.2建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。 ? ?对永久荷载应采用标准值作为代表值。 ?对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。 ? ?对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 ? 2.1.4荷载代表值representative values of a load ?设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。 ? ? 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)。 ? 2.1.7组合值combination value ?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。
第二章高层建筑的荷载作用与作用效应组合.
第4章高层建筑结构的计算分析和设计要求 4.1 高层建筑结构的计算分析 （1）随着高层的快速发展，层数多，高度大，平面布置和立面体形复杂，结构计算分析越来越重要，采用计算机进行计算分析已成为不可或缺的手段。（2）计算机技术和结构分析软件的普及，一方面使精度提高，另一方面为准确地了解结构的性能提供了技术手段。 因此，合理地选择计算分析方法，确定计算模型和相关参数，正确使用计算机分析软件，检验和判断计算结果的可靠性等对高层建筑结构至关重要。 4.1.1 结构计算分析方法 高层建筑结构应根据不同材料的结构、不同的受力形式和受力阶段，采用相应的计算方法。 主要有（1）线弹性分析方法 （2）考虑塑性内力重分布的分析方法 （3）非线性分析方法 （4）模型试验分析方法。 线弹性分析方法是最基本，也是最成熟的方法，目前大多采用该方法，实践证明，一般情况下该方法可以满足工程精度要求， 对复杂的不规则结构或重要的结构，可考虑非线性分析方法和模型实验方法 框架梁及连梁等构件可考虑局部塑性引起的内力重分布，如在竖向荷载作用下，对框架梁端负弯矩乘以调幅系数，装配整体式框架取0.7—0.8，现浇式框架取0.8—0.9；抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于0.5。 理论分析、试验研究和工程实践表明，对高层建筑结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态，确保结构安全可靠。 4.1.2 结构计算模型 （一）计算模型 高层建筑结构是复杂的三维空间受力体系，应根据实际选取能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。可选择 （1）平面协同工作模型：平面和立面布置简单规则的框架结构、框架-剪力墙结构； （2）空间协同工作模型： （3）空间杆系模型：剪力墙结构、筒体结构和复杂布置的框架结构、框架-剪力墙结构应采用空间分析模型 （4）空间杆-薄壁杆系模型 （5）空间杆-墙板元模型 （6）有限元计算模型。 针对这些力学模型，目前我国均有相应的结构分析软件。 （二）计算假定： （1）楼盖（面）平面内刚度为无限大 （2）考虑楼板平面内刚度 为简化计算，可视楼（屋）面为水平放置的深梁，具有很大的平面内刚度，可近似认为其平面内为无限刚性。可使自由度数减小，计算大为简化。实践证明，对很多高层建筑结构可满足工程精度的要求。 若采用了刚性楼（屋）面板假定，设计上应采取措施保证楼（屋）面的整体刚度。如结构平面宜简单、规则、对称，平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大；宜采用现浇钢筋混凝土楼板；对局部削弱的楼面，可采取楼板局部加厚、设置边梁、加大楼板配筋等措施。 对（1）楼板有效宽度较窄或有较大开洞搂面、（2）狭长外伸段楼面、（3）局部变窄产生薄弱连接的楼面、（4）连体结构的狭长连接体搂面等，楼板面内刚度有较大的削弱，楼板会产生明显的平面内变形，与刚性楼板假定相差较大，计算时应考虑楼板平面内变形的影响。 考虑楼板平面内的刚度可采用将楼板等效为剪弯水平深梁的简化方法，也可采用有限单元法进行计算。
荷载分类和组合
荷载分类和组合试题下载 1、计算檩条承受的雪荷载 条件：某仓库屋盖为粘土瓦、木望板、木椽条、圆木檩条、木屋架结构体系，其剖面如图1．4．1所示，屋面坡度α=26．56°(26°34′)，木檩条沿屋面方向间距1．5m，计算跨度3m，该地区基本雪压为0．35kN／m2。 要求：确定作用在檩条上由屋面积雪荷载产生沿檩条跨度的均布线荷载标准值。 2、最大轮压产生的吊车梁最大弯矩准永久值(未乘动力系数) 条件：跨度6m的简支吊车梁，其自重及轨道，联结件重的标准值为5．8kN／m，计算跨度l0=5．8m，承受二台A5级起重量10t的电动吊钩桥式吊车(上海起重运输机械厂生产)，吊车跨度L k=16．5m，中级工作制。 吊车主要技术参数见表1．3．4。 要求：由吊车最大轮压产生的吊车梁正截面最大弯矩准永久值。 3、钢吊车梁的最大轮压设计值和横向水平荷载设计值 条件：厂房中列柱，柱距12m，柱列两侧跨内按生产要求分别设有重级工作制软钩吊车两台，吊车起重量Q=50／10t，横行小车重g=15t，吊车桥架跨度L k=28．5m，每台吊车轮距及桥宽如图1．3．12所示，最大轮压Pmax=470kN(标准值)。
已确定吊车梁采用Q345钢，截面尺寸(无扣孔)如图1．3．13所示。 要求：确定轮压设计值和横向水平荷载设计值 4、计算屋面板承受的雪荷载 条件：某单跨带天窗工业厂房，屋盖为1．5m×6m预应力混凝土大型屋面板、预应力混凝土屋架承重体系，当地的基本雪压为0．4kN／m2，其剖面图见图1．4．2。 要求：确定设计屋面板时应考虑的雪荷载标准值。 5、设计会议室楼面梁时楼面活荷载的折减 条件：某会议室的简支钢筋混凝土楼面梁，其计算跨度l0为9m，其上铺有6m×1．2m(长×宽)的预制钢筋混凝土空心板(图1．2．3)。 要求：求楼面梁承受的楼面均布活荷载标准值在梁上产生的均布线荷载。
第8-1章 移动荷载列作用下的桥梁动力分析
第三章 简支梁在移动荷载作用下动力响应分析 3.1 简支梁在匀速移动力作用下的位移响应 简支梁在移动力作用下的振动分析：如果移动荷载的质量与梁的质量相比小得多，就可以不考虑荷载的质量惯性力而简化成为图3-1所示的分析模型，相当于仅考虑移动荷载的重力作用，用一个移动的力P(t)来表示。 图3-1 移动力P （t ）作用下的简支梁模型 假设简支梁为等截面（EI 为常数），恒载质量均匀分布（单位长度梁的质量m 为常数），阻尼为粘滞阻尼（即阻尼力与结构的振动速度成正比），阻尼效应和质量及刚度性质成正比，荷载P （t ）以匀速V 在梁上通过，梁的运动满足小变形理论并在弹性范围内，按照图3-1所示的坐标系，梁的强迫振动微分方程可表示为： ()()2424 ,,(,)()(y x t y x t y x t m c EI x Vt t t x δ???++=????)p t （3-1） 对于简支梁，边界条件为：(0,)0,(,)0y t y L t ==。上式中c 为阻尼系数。 对式（3-1）的求解，其方法与之前求解偏微分方程的方法相同，即用振型分解法（数学上称分离变量法 ）。这一变换的表达式如（2-38）所示，为。 式中为广义振型坐标，是时间t 的函数；1(,)()()i i i y x t x q t φ∞ ==∑()i q t ()i x φ为主振型函数。这个式子说明：结构的任一合理位移都可以由此结构具有相应振幅的各个振型的叠加表示。 结构任一变形的振型分量均可由振型的正交特性得到。对于本章讨论的具有均匀截
面特性的梁，为了计算第n 阶振型对位移的贡献，把(2-38)式的两端都乘以()n x φ并进行积分，结果为 1 ()(,)()()()L L n i n n i x y x t dx q t x x dx φφ∞ ==∑∫ ∫φi （3-2） 由于振型的正交性，当时，等式的右边的积分为0，最终，无穷级数就只剩下一项。于是得到剩下的第n 项的振幅表达式为 n ≠ 2 ()(,)()()L n n L n x y x t dx q t x dx φφ=∫∫ （3-3） 按上述原理对简支梁的振动方程进行分解。将（2-38）式代入（3-1）式，得 2424 111 ()()() ()()()()()n n n n n n n n n d q t dq t d x m x c x EI q t x Vt p dt dt dx φφφδ∞ ∞∞ ===++=?∑∑∑t （3-4） 将上式的每一项都乘以第i 个振型函数()i x φ，并沿梁的全长积分，并考虑振型的正交性（根据前面的假定，结构的质量、刚度和阻尼均满足正交条件），第i 个振型的广义坐标运动方程为 2422240000 ()()() ()()()() ()()()L L L i n i i i i L i d q t dq t d x m x dx c x dx EIq t x dt dt dx x Vt p t x dx φφφφδφ++=?∫∫∫∫i （3-5） 对于等截面简支梁，振型函数可假定为三角函数，由于式中的下标均表示任意阶， 为方便叙述，用n 替代（3-5）中的i 表示，这时 ()sin n n x x L πφ= （3-6） 由于2 0sin 2 L n x L dx L π=∫ 0 ()()sin ()sin L n x n Vt x Vt p t dx P t L L ππδ?=∫ 则将（3-6）式代入（3-5）式，并积分，得到 24424 ()()()()sin 222n n n d q t dq t mL cL L n n Vt EIq t P t dt dt L L ππ++= （3-7）
低频周期扰动荷载与静载联合作用下岩爆过程的真三轴试验研究
第35卷第7期岩石力学与工程学报Vol.35 No.7 2016年7月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July，2016 低频周期扰动荷载与静载联合作用下岩爆过程的 真三轴试验研究 苏国韶1，2，胡李华1，2，冯夏庭3，王金欢1，2，张晓鹤1，2 (1. 广西大学土木建筑工程学院，广西南宁 530004；2. 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西南宁 530004； 3. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉 430071) 摘要：利用自主研发的真三轴岩爆试验系统，以中粗晶粒花岗岩为岩石试样，在实现低频周期扰动荷载与静载联合作用下岩爆过程模拟的前提下，研究不同荷载影响因素对岩爆的影响。研究结果表明：在其他荷载参数固定的条件下，在轴向低频周期动力扰动荷载作用下，轴向静应力、第三主应力和扰动荷载幅值均存在岩爆方面的门槛值，当达到或超过门槛值时，试样发生岩爆的可能性急剧增大，此时这3个影响因素的小幅变化可导致岩爆弹射动能与岩爆碎块破碎程度的显著变化；在其他荷载参数固定的条件下，在0～3 Hz频率范围内，随着扰动荷载频率的增加，岩爆弹射动能呈先增大后减小的变化规律；静载作用下试样积聚足够大的弹性能和扰动荷载持续输入足够大小和合适速率的能量是此类岩爆发生的能量条件；试样弹性应变能小幅度突增且弹性应变能极限存储能力快速下降的“双向背离效应”是此类岩爆发生的能量机制。 关键词：岩石力学；岩爆；扰动荷载；真三轴试验 中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2016)07–1309–14 True triaxial experimental study of rockburst process under low frequency cyclic disturbance load combined with static load SU Guoshao1，2，HU Lihua1，2，FENG Xiating3，WANG Jinhuan1，2，ZHANG Xiaohe1，2 (1.School of Civil and Architecture Engineering，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530004，China；2. Key Laboratory of Disaster Prevention and Structural Safety of Ministry of Education，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530004，China；3. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering，Institute of Rock and Soil Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Wuhan，Hubei 430071，China) Abstract：Rockburst process of mid-coarse grained granite specimens was simulated under the cyclic loading of low frequency combined with the static loading using the true triaxial rockburst system developed in-house. The influence of different loading factors on rockburst was studied. When the other load variables were fixed，the axial static stress，the third principal stress and the disturbance amplitude all have a threshold value for rockburst under the cyclic loading of low frequency. If these thresholds were exceeded，the possibility of rockburst increased rapidly and a slight fluctuation of these factors could cause the significant change of the kinetic ejecting energy of rock and the broken degree of fragments. When the other load variables were fixed and the frequency was in the range of 0–3 Hz，the kinetic ejection energy increased first then decreased with the frequency increasing. Enough elastic energy from the static load and suitable energy rate from the cyclic load continuously were the basic 收稿日期：2015–09–07；修回日期：2015–11–02 基金项目：国家自然科学基金资助项目(41472329) Supported by the National Natural Science Foundation of China(Grant No. 41472329) 作者简介：苏国韶(1973–)，男，1995年毕业于广西大学水利水电工程专业，现任教授、博士生导师，主要从事深部岩体力学与工程安全方面的教学与研究工作。E-mail：suguoshao@https://www.360docs.net/doc/a115163205.html,
桥梁荷载分类
桥梁荷载分类 确定结构计算模式、选定荷载和结构分析计算是桥梁计算工作中的三个主要部分。其中荷载的种类、型式和大小选择是否恰当，关系到桥梁结构在它的有限寿命期限内的安全，也关系到桥梁建设费用的合理投资。 荷载可以根据不同的观点分类，可以分为主要荷载、次要荷载及特殊荷载，前者为结构设计中必须考虑的经常起作用的荷载；次要荷载为设计结构主要部分时虽非经常起作用，但在荷载组合时必须考虑的荷载；特殊荷载则根据桥梁结构特性，建桥地点具体情况和施工方法等，是要特别加以考虑的荷载。在我国现行的公路桥梁设计规范中（1985年）荷载分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。 一、永久荷载（恒载） 永久荷载（恒载）是指结构在设计使用期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。 作用在桥梁上部结构的恒载，主要是结构物的重力及附属设备等外加重力；作用在墩台的恒载，主要是上部结构的恒载支座作用力、墩台本身重力、土压力及其引起的土侧压力或水浮力（水中墩台）。 预应力在结构使用极限状态设计时应作为永久荷载计算其效应，在承载能力极限状态设计时，作为结构抗力的一部分，而非永久荷载。 二、可变荷载 可变荷载是指结构在设计使用期内其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。 按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变荷载（活载）和其它可变荷载。 1、基本可变荷载（活载） 包括车辆荷载及其影响力，人群荷载和汽车冲击力，离心力，汽车、平板挂车或履带车引起的土侧压力，即是这些车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力。 2、其它可变荷载 包括自然和人为产生的各种变化力，如风力（风荷载），汽车制动力，温度影响力，支座摩阻力、流水压力及冰压力等。 三、偶然荷载 偶然荷载是指结构在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其值很大，且持续时间很短的荷载。 主要是指地震荷载和船只或漂流物的撞击力
2019荷载分类、代表值定义与各规范荷载组合
荷载分类及取值荷载分类类型代表值 永久荷载例如结构自重、土压力，预应力等。标准值 偶然荷载例如爆炸力、撞击力等（自重是指材料自身重量产生的 荷载（重力）） 标准值、组合值、 频 遇值或准永久值 可变荷载例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、 风荷载、雪荷载等 按建筑结构使用的 特 点确定 荷载代表值定义 荷载组合荷载代表值定义 标准值荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载分布的特征值 对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计金准期内的超越概率，能与该荷载组合值单独出现是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。组合值=标准值×组合系数 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概 率为规定频率的荷载值 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一半的荷载 值 注：设计基准期，为确定设计可变荷载代表值而选定的时间参数。建筑结构设计所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为50年确定的，如设计时所采用其他设计基准期，则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。 设计使用年限，设计使用年限是设计规定的一个时期，在这一规定的时期内，只需要进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用，完成预定的功能，即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。 基本组合永久荷载+可变荷载的组合承载能力 荷极限状态 偶然组合 永久荷载+可变荷载+一个偶然荷载，以及偶然事件发生后 受 损结构整体稳定性验算时，永久荷载+可变荷载的组合 载 标准组合采用标准值或组合值为荷载代表值的组合组 合正常使用 极限状态 频遇组合对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合 准永久组合对可变荷载采用准永久值为代表值的组合 使用状态、设计组合、适用计算及分项系数 验算状态荷载效应 组合 适用计算 抗力取值 分项系数 规范 正常使用极限状态标准组合 按地基承载力确定基底面积及埋深； 按单桩承载力确定桩数； 地基承载力特征 值或单桩承载力 特征值 地基 基础 3.0.5 .
建筑结构荷载规范标准
3 荷载分类和荷载效应组合 3.1 荷载分类和荷载代表值 3.1.1 结构上的荷载可分为下列三类： 1 永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。 2 可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。 3 偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。 注：自重是指材料自身重量产生的荷载(重力)。 3.1.2 建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。对永久荷载应采用标准值作为代表值。 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 3.1.3 永久荷载标准值，对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。对于自重变异较大的材料和构件(如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等)，自重的标准值应根据对结构的不利状态，取上限值或下限值。 注：对常用材料和构件可参考本规附录A采用。 3.1.4 可变荷载的标准值，应按本规各章中的规定采用。 3.1.5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按组合规定采用标准值或组合值作为代表值。 可变荷载组合值，应为可变荷载标准值乘以荷载组合值系数。 3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用频遇值、准永久值作为可变荷载的代表值；按准永久组合设计时，应采用准永久值作为可变荷载的代表值。 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。 可变荷载准永久值应取可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。 3.2 荷载组合 3.2.1 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。 3.2.2 对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载(效应)组合，并应采用下列设计表达式进行设计： γoS≤R (3.2.2)
移动荷载作用下路面结构的动力响应
移动荷载作用下路面结构的动力响应 摘要 现实情况中车辆总是以一定速度行驶在路面上的，因此研究沥青路面在车辆移动荷载作用下的动态响应是掌握路面结构行为的必要条件。建立刚性基层沥青路面的三维有限元模型，分析移动荷载作用下路面结构的动力响应。分析得出了荷载正下方不同深度处节点竖向剪应力he各结构层底弯拉应力的时间历程曲线。结果表明，在移动荷载作用下，路面结构的动力响应具有明显的波动性质，与静荷载作用有明显区别。 绪论 目前国内现有的道路设计方法通常将车辆荷载简化为双圆均布荷载静荷载，以双轮单轴BZZ-100(100kN)为标准轴载，以设计弯沉值作为路面整体刚度的控制指标，对沥青混凝土面层和基层、底基层进行层底弯拉应力的验算[1]，经过大量的使用实验证明，现有规范设计模型具有很大的局限性。这是因为现实中车辆都是以一定的速度行驶在路面上，属于是移动荷载，路面结构在移动荷载作用下的力学响应与静力响应明显不同。因此研究移动荷载作用下路面结构的动力响应更具有实际意义。大量国内外学者对弹性层状体系在动荷载作用下的力学响应作了理论研究。Siddharthan[2][3]结合弹性力学原理，建立层状体系动力学模型，研究了材料粘弹性对路面结构动力响应的影响。Lv[4]采用Green函数、Laplace 积分变换和Fourier变换等方法求解出Kevlin地基上的无限大板在移动荷载作用下动态响应的数值求解。 钟阳、孙林[5]等利用Laplace-Hankel联合积分变换和传递矩阵相结合的方法推导出了轴对称半空间层状弹性体系动态反应的理论解，为进行路面结构的动态反应分析和路面材料参数的动态反算提供了一种行之有效的方法。董泽蛟、曹丽萍[6]等采用ADINA建立了移动荷载作用下多层线弹性的三维沥青路面有限元分析模型，模拟分析了移动荷载作用下路面结构的三向应变动力响应。 鉴于理论解都涉及到较复杂的积分变换和无穷积分，最终只能采用数值方法求解。本文采用Abaqus建立移动荷载作用下三维沥青路面动力响应分析的有限元模型，分析移动荷载作用下路面结构的竖向剪应力和层底弯拉应力。以应力分析研究移动荷载作用下路面结构的动力动力响应，以便为路面结构设计和路面养护提供一定参考。 1 动力学有限元计算原理 根据沥青路面层状弹性体系结构的基本假定以及弹性动力学的Hamilton变分原理，可以建立路面系统在移动荷载作用于下的有限元动力方程： (1)
荷载判断题
二、判断对错（在括号内：对的画“√”，错的画“×”）（每空2分，共计16分） 1. 可靠指标 越大，结构可靠程度越高。（√） 2. 结构可靠度设计的基准期就是结构的使用期。（×） 3. 结构的失效概率fP等于结构抗力R和荷载效应S的概率密度干涉面积。（×） 4. 极限状态方程表达了结构荷载效应与抗力之间的平衡关系。（√） 5. 结构重要性系数是用来调整不同安全等级结构的目标可靠指标的。（5.√） 6. 延性破坏构件的目标可靠指标要大于脆性破坏构件的相应值。（×） 7. 荷载标准值是设计基准期内在结构上时而出现的较大可变荷载值。（×） 8. 对于结构不同的设计状况，均应进行正常使用极限状态设计。（×） 9.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。（×） 10.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。（√） 11.广义的荷载包括直接作用和间接作用。（√） 12.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。（×） 13.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。（√） 14.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。（×） 15.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。（×） 16.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。（×） 17.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。（×） 18.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系，但是两者不一定同时出现。（√） 19..汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。（×） 20.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。（√） 21．考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。（×） 22.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。（√） 23.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。（√） 24波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。（√） 25.先张法是有粘结的预加力方法，后张法是无粘结的预加力方法。（√） 26在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。（×） 27.结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。（×） 28.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力，而在超静定结构中产生内力。（√） 29.结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。（√） 30.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。（√） 31.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。（√） 32.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。 33.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。（√） 34.不但风的作用会引起结构物的共振，水的作用也会引起结构物的共振。（√） 35.平均风速越大，脉动风的幅值越大，频率越高。（×） 36.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。（√） 37.地震作用中的体波可以分为横波和纵波，两者均可在液体和固体中传播。（×）
第二章荷载与作用
第二章荷载与作用 1．作用于高层房屋的荷载有哪两种？在地震区与非地震区分别是由哪些荷载起控制作用？ 答：作用于高层房屋的荷载有两种：竖向荷载与水平荷载，竖向荷载包括结构自重和楼（屋）盖上的均布荷载，水平荷载包括风荷载和地震作用。 在多层房屋中，往往以竖向荷载为主，但也要考虑水平荷载的影响，特别是地震作用的影响。随着房屋高度的增加，水平荷载产生的内力越来越大，会直接影响结构设计的合理性、经济性，成为控制荷载。因此在非地震区，风荷载和竖向荷载的组合将起控制作用，而在地震区，则往往是地震作用与竖向荷载组合起控制作用。 2．什么是风荷载？ 答：风受到地面上各种建筑物的阻碍和影响，风速会改变，并在建筑物表面上形成压力或吸力，这种风力的作用称为风荷载。 3．什么是基本风压值0w 、风载体型系数s μ、风压高度变化系数z μ、风振系数z β 答：（1）基本风压值0w 基本风压值0w 系以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的重现期 为50年一遇10min 平均最大风速0v （m/s ）为标准，按0w =20v /1600确定的风压 值。它应根据现行《荷载规范》中“全国基本风压分布图”采用，但不得小于0.3 kN/㎡。 （2）风载体型系数s μ 风载体型系数s μ是指实际风压与基本风压的比值。它描述的是建筑物表面在稳定风压作用下静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型与尺度有关，也与
周围环境和地面粗糙度有关。当风流经建筑物时，对建筑物不同部位会产生不同的效果，即产生压力和吸力。 μ （3）风压高度变化系数 z μ，应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》确定。 风压高度变化系数 z β （4）风振系数 z 风对建筑结构的作用是不规则的，通常把风作用的平均值看成稳定风压（即平均风压），实际风压是在平均风压上下波动的。平均风压使建筑物产生一定的侧移，而波动风压使建筑物在平均侧移附近振动。对于高度较大、刚度较小的高层建筑，波动风压会产生不可忽略的动力效应，使振幅加大，在设计中必须考虑。 β。目前采用加大风载的办法来考虑这个动力效应，在风压值上乘以风振系数 z 4．什么是地震波？分为哪两类？ 答：当震源岩层发生断裂、错动时，岩层所积蓄的变形能突然释放，它以波的形式从震源向四周传播，这种波就称为地震波。地震波按其在地壳传播的位置不同，可将其分为体波和面波。 5．什么是地震的震级？根据震级可将地震划分为哪几级？ 答：地震的震级是衡量一次地震释放能量大小的等级，震级M可用公式表达如下： = A M log （2-1） 式中A即是上述标准地震记录仪在距震中100km处记录到的最大振幅。例如，在距震中100km处标准地震记录仪记录到的最大振幅A=100mm=100000μm，则=A M，即这次地震为5级。 5 = log5= 10 log 震级差一级，能量就要差32倍之多。根据震级可将地震划分为：微震（2级以下，人一般感觉不到，只有仪器才能记录到），有感地震（2～4级），破坏性地震（5级以上），强烈地震（7级以上）。
荷载分类、代标准表格值定义及各规范荷载组合.doc
荷载分类及取值 荷载分类类型代表值 永久荷载例如结构自重、土压力，预应力等。标准值 例如爆炸力、撞击力等（自重是指材料自身重量产生的标准值、组合值、频 偶然荷载 荷载（重力））遇值或准永久值 例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、按建筑结构使用的特 可变荷载 风荷载、雪荷载等点确定 荷载代表值定义 荷载代表值定义 标准值荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载分布的特征值 对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计金准期内的超越概率，能与该荷载组合值单独出现是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。组合值=标准值×组合系数 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概频遇值 率为规定频率的荷载值 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一半的荷载准永久值 值 注：设计基准期，为确定设计可变荷载代表值而选定的时间参数。建筑结构设计所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为 50 年确定的，如设计时所采用其他设计基准期，则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。 设计使用年限，设计使用年限是设计规定的一个时期，在这一规定的时期内，只需要进 行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用，完成预定的功能，即房屋建筑在正常设 计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。 荷载组合 荷基本组合永久荷载+可变荷载的组合 承载能力 载永久荷载 +可变荷载 +一个偶然荷载，以及偶然事件发生后受极限状态偶然组合 组损结构整体稳定性验算时，永久荷载+可变荷载的组合 1
合标准组合采用标准值或组合值为荷载代表值的组合 正常使用 频遇组合对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合极限状态 准永久组合对可变荷载采用准永久值为代表值的组合 使用状态、设计组合、适用计算及分项系数 荷载效应抗力取值验算状态适用计算规范 组合分项系数 地基承载力特征 按地基承载力确定基底面积及埋深； 值或单桩承载力 标准组合按单桩承载力确定桩数； 正常使用特征值 极限状态验算基础裂缝宽度 地基变形（含沉降、差异沉降、倾斜） 准永久组合分项系数 （不计风荷载和地震作用）；地基 挡墙、地基或滑坡稳定；基础 分项系数 基础抗浮稳定 3.0.5 确定基础或桩基承台高度； 承载能力 基本组合确定支挡结构截面； 极限状态 计算基础或支挡结构内力，确定配筋相应分项系数 和验算材料强度； 挡土墙压力及滑坡推力 正常使用基桩或复合基桩桩基标准组合按单桩承载力确定桩数或布桩； 极限状态承载力特征值 3.1.7 2
自定义荷载工况和组合(新)
自定义荷载工况和组合 自定义荷载工况和组合功能，可把用户输入的一组荷载按照用户自定义的工况组合进行设计。 自定义荷载的类型有恒载、活载、消防车荷载，下一步增加风荷载、地震荷载和人防荷载类型。 对于活荷载使用自定义工况，主要解决四个方面的问题： 1、活荷载的不利布置问题，即可在自定义的活荷载工况之间设置设计需要的各种不利布置组合。 软件对于一般活荷载（即在荷载输入主菜单下输入的活荷载）的活荷不利布置的处理比较简单，只在各楼层内分别进行，楼层之间不考虑不利布置，只是叠加处理。在楼层之内也仅限于对梁杆件进行不利布置，按各房间单独布置活荷，再取包络和叠加的结果。没有考虑柱、墙和斜撑的不利布置。 YJK把活荷载可区分为一般活荷载和自定义活荷载，对于一般活荷载仍按照传统的简单组合方式计算，对于自定义工况活荷载，可以在用户输入的不同组的活荷载之间，由用户定义它的不利布置组合，从而适应活载较大等复杂情况的计算，如工业建筑常有的活荷载布置的状况。 2、活荷载折减 以前软件考虑的活荷载折减，是柱墙考虑其上楼层数的折减，它只适应荷载规范中规定的住宅、办公等类型活荷载折减。对于其它种类的活荷载可当作自定义活荷载输入，自定义荷载工况选择活荷载时，设置了重力荷载代表值系数、墙柱构件和梁构件活荷载折减系数参数，可对自定义的活荷载指定单独的墙柱构件活荷载折减系数和梁构件的活荷载折减系数，从而适应荷载规范中多种活荷载类型的折减。 3、自定义荷载工况组合时的荷载分项系数和组合系数 例如，荷载规范3.2.5规定，可变荷载的分项系数，一般情况下应取1.4，对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。 可将标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载按照自定义活荷载工况输入，取该工况与其它活荷载工况为叠加或叠加+包络组合关系，然后在组合系数表中人工修改相应的系数。 一、建模中设置自定义工况菜单 在建模的主菜单中设置“自定义工况”菜单，用来输入用户自定义的荷载工况，这样建模的一级菜单为轴线网格、构件布置、楼板布置、荷载输入、自定义工况、楼层组装、空间结构共七项。
静动力作用下高拱坝坝肩稳定性三维分析
第27卷增1岩石力学与工程学报V ol.27 Supp.1 2008年6月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June，2008 静动力作用下高拱坝坝肩稳定性三维分析 王忠耀1，2，李明超1，2，秦朝霞1，2，梁辉2，张伯艳3 (1. 天津大学建筑工程学院，天津 300072；2. 中国水电工程顾问集团公司中南勘测设计研究院，湖南长沙 410014； 3. 中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心，北京 100044) 摘要：按照静载设计、动载复核的设计原则，基于地质勘测资料，针对坝肩抗滑稳定问题的三维特性，采用关键块体理论来识别和描述被结构面切割的岩体，确定相应的控制性滑块，进而运用程序实现三维刚体极限平衡法，选取不同高程的试算面对某水电站300 m级高拱坝左、右岸坝肩的静动力抗滑稳定性进行计算分析。在动力分析中，将坝体、库水及其地基作为整个体系，充分考虑坝体、地基和库水三者的动力相互作用。静动综合计算分析的结果表明，拱坝左、右岸坝肩在静力作用下是安全的，且安全富裕较大；在地震作用下也是安全的，但安全裕度不大。这为该拱坝的设计和论证提供了重要的科学依据。 关键词：水利工程；坝肩稳定性；高拱坝；三维分析；水电工程 中图分类号：TV 311；TV 312 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2008)增1–3058–06 3D ANALYSIS OF HIGH ARCH DAM ABUTMENT STABILITY UNDER STATIC AND DYNAMIC LOADINGS WANG Zhongyao1，2，LI Mingchao1，2，QIN Zhaoxia1，2，LIANG Hui2，ZHANG Boyan3 (1. College of Civil Engineering，Tianjin University，Tianjin300072，China；2. Mid-south Design and Research Institute，China Hydropower Engineering Consulting Group Co.，Changsha，Hunan410014，China；3.Earthquake Engineering Research Center，China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing100044，China) Abstract：According to the principles of static forces for designing and dynamic forces for checking，3D critical block theory is used to identify and describe all removable blocks based on the geological exploration data. Then the corresponding dominative sliding blocks are determined. For the 3D features of the abutment stability problem，the program of 3D rigid body limit equilibrium method is developed to compute and analyze the sliding resistance stability of high arch dam abutments of a hydropower station，nearly 300 m in height，under static and dynamic loadings with several different elevation planes. In dynamic analysis method，the arch dam，reservoir water body and dam foundation are regarded as an integrated system，so that the dynamic interaction between the blocks and dam body can be effectively considered. The results obtained by the method integrating static and dynamic loadings indicate that the arch dam abutments of both sides are stable under static loading with enough margin of safe. While under the action of earthquake，the dam is safe though the factor of safety is not very high. All of these provide significant scientific bases for design and demonstration of high arch dam. Key words：hydraulic engineering；abutment stability；high arch dam；3D analysis；hydropower engineering 收稿日期：2006–11–21；修回日期：2007–02–21 基金项目：国家重点基础研究发展规划(973)项目(2007CB714101)；中国博士后科学基金项目(20070420706) 作者简介：王忠耀(1960–)，男，1987年毕业于武汉水利电力学院水利水电工程建筑专业，现为博士研究生、教授级高级工程师，主要从事水工建筑物设计和施工方面的研究工作。E-mail：lmc@https://www.360docs.net/doc/a115163205.html,
荷载的分类
2A311010 一、荷载的分类 1、按时间的变化分类：永久作用、可变作用、偶然作用 2、按结构的反应分类：静态作用或静力作用、动态作用或动力作用 3、按荷载作用面大小分类：均布面荷载Q、线荷载、集中荷载 4、按荷载作用方向分类：垂直荷载、水平荷载 二、平面力系的平衡条件 1、二力的平衡条件：两个力大小相等，方向相反，作用线相重合，这就是二力的平衡iaojian 2、平面汇交力系的平衡条件：一个物体上的作用力系，作用线都在同2平面内，且汇交于 一点，这种力系称为平面汇交力系。平面汇交力系的平衡条件是ΣX=0，ΣY=0和ΣM=0 三、静定桁架内力计算 1、桁架计算的假设：桁架的节点是铰接、每个杆件的轴线是直线，并通过铰的中心线、荷 载及支座返利都作用在节点上 2、什么是二力杆？ 答：只在杆件的两端作用有沿杆件轴线方向的轴力，轴力可以是拉力或压力，这种杆件称为二力杆 3、杆件结构可以分为（静定结构）和（超静定结构）两类 4、弯矩M的正负号规定为截面上的弯矩使所有隔离体下侧受拉时为正，反之为负；剪力V 的正负号规定为截面上的剪力使所取隔离体顺时针方向转动趋势时为正，反之为负 2A311012 一、结构的功能要求与极限状态 1、结构应具有以下几项功能：安全性、适用性、耐久性 2、安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性 3、极限状态通常可分为（承载力极限状态）和（正常使用极限状态） 4、如结构或构件超过某一特定状态就不能满足上述某项（安全性、适用性、耐久性）功能 要求时，称这一状态为极限状态 二、结构的安全性要求 1、杆件的基本受力形式按其变形特点可分为：拉伸变形、压缩变形、弯曲变形、剪切变形、 扭转变形（杆件都会受到那些力的作用） 2、梁承受弯矩与剪力；柱子承受压力与弯矩 3、结构杆件所用材料在规定的荷载作用下，材料发生破坏时的应力称为强度，要求不破坏 的要求，称为强度要求 4、根据外力作用方式不同，材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。对有屈服点的钢材， 还有屈服强度和极限强度的区别 5、材料的强度高，则结构的承载力也高 6、失稳破坏：在工程结构中，受压杆件如果比较细长（长细比较大），受力达到一定的数 值时，杆件突然发生弯曲，以致引起整个结构的破坏，这种现象称为失稳 7、临界力越大，压杆的稳定性就越好（当细长的压杆承受轴向压力p，当压力P增加到时， 压杆突然弯曲，失去了稳定，此时的称为临界力） 8、临界力的大小与下列因素有关 （1）压杆的材料 （2）压杆的截面形状与大小