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第一节建筑结构荷载及设计方法(第五课时)
一、荷载和效应概念
(一)结构上的作用、作用效应和结构抗力
结构产生各种效应的原因,统称为结构上的作用。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,例如结构自重、楼面活荷载和设备自重等,引起的效应比较直观。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、地基的变形和地震等,这类作用引起的效应比较复杂,例如地震会引起建筑物产生裂缝、倾斜下沉以至倒塌。
但这些破坏效应不仅仅与地震震级、烈度有关,还与建筑物所在场地的地基条件、建筑物的基础类型和上部结构体系有关。
考虑到广大设计人员的现状及习惯上的衔接,目前还未将两类作用严格划分,而将其简称为荷载。
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、扭矩等)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,其中由直接作用产生的作用效应称为荷载效应。
结构或结构构件承受内力和变形的能力,称为结构的抗力,如构件的承载能力、刚度的大小、抗裂缝的能力等。结构抗力与结构构件的截面形式、截面尺寸及材料强度等级等因素有关。
(二)荷载的分类
荷载是一个不确定的随机变量。在《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068—2001)以下简称《统一标准》中,规定设计基准期为50年,在这段期间内,荷载不仅在量值上是变化的,并且,作用在结构上的时间持续性也是变化的。因此在荷载规范中,将荷载按以下原则进行了分类。
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