1、荷載與結構設計-第一章1荷載：由各種環境因素產生的直接作用在結構上的各種力。2. 作用：能使結構產生效應的各種因素總稱。3. 效應：結構或構件的內力、應力、位移、應變、裂縫、速度、加速度等4. 直接作用：作用在結構上的力的因素，稱為荷載。5. 荷載與作用的區別與聯系.區別：作用的范圍比更大，包括各種間接作用。聯系：荷載屬于作用的范疇，是直接作用。6. 結構設計的目標就是確保結構的承載能力足以抵抗內力，而變形控制在結構能 正常使用的范圍內。7間接作用：能夠引起結構內力、變形等效應的非直接作用因素（地震、溫度變 化、基礎的不均勻沉降、焊接等）稱為直接作用。8.作用分類：按時間變異分類：永久（焊接）

2、、可變（車輛人員風雪溫度）、偶然（地震爆炸）； 按空間位置分類：固定、可動；按結構反應分類：靜態、動態。第二章2-11結構的自重：由地球引力產生的組成結構的材料重力：Gb= 丫 V或G=2 丫 iVi2. 土是由土顆粒、水和氣所組成的三相非連續介質。有效重度：丫 i'= 丫 iY w3. 深度Z處水平面上的豎直自重應力：S cz = 丫均質土中豎向自重應力分布天熱地It犬然地面XZ 1rV h*-2 yW'ZZAX Xi" FP ftl乙C 4. 一 J I 12-31雪壓：單位面積底面上積雪的自重。s=y d2. 基本雪壓：當地空曠平坦地面上，根據氣象記錄資料經統計

3、得到的，在結構使 用期間可能會出現的最大雪壓值。3雪的重度是隨雪深和時間變化的。為工程應用方便，將雪重度定為常值，即以 某地區的氣象記錄資料經統計后所得雪重度平均值或某分位值作為該地區的雪 度。4. 海拔高度對基本雪壓的影響：一般山上的積雪比附近平原地區的積雪要大， 而且隨山區地形海拔高度增加而 增大。原因：溫度低，降雪機會多，積雪的融化延緩。5. 影響屋面雪壓的三個因素：風、屋面形式、屋面散熱。6. 風對屋面積雪的影響：飄積作用 風把部分本將飄落在屋面上的雪吹積到附近地面或其他較低的物體上。2）屋面雪荷載小于地面雪荷載。3）風的漂積作用大小衡量：卩e=平屋面雪壓/地面雪壓，卩e隨風速增大而減

4、 小。4）高低跨屋面，低屋面上形成局部較大的飄積荷載（至多 3倍于地面）5）多跨坡屋面及曲線型屋面，屋谷附近區域的積雪比屋脊區大。7. 屋面坡度對積雪坡度對積雪的影響：風的作用、雪滑移。坡度越大、屋面雪荷載越小。屋面積雪分布系數卩產屋面雪載/地面雪載。%線/ -lAl十孑2雖地下水位面xz；L 丫業丫孰汁也透水層面8. 屋面溫度對積雪的影響：1）采暖房屋積雪更小，散發的熱量使部分積雪融化，雪滑移更易發生；2）不連續加熱會造成重新凍結，產生附加荷載，降低雪滑移能力；3）檐口處不加熱，出現冰凌和冰壩，堵塞排水，附加荷載。2-41. 車輛荷載的形成與區別：1）車列荷載：考慮車的尺寸以及車的排列方式，

5、以集中荷載的形式，作用 于車軸位置。設計荷載，大量經常出現的汽車荷載驗算荷載，偶然出現的車輛荷載2）車道荷載：不考慮車的尺寸以及車的排列方式，將車輛荷載等效為均布 荷載和一個可用于任意位置的集中荷載形式求彎矩和剪力分別加不同的均布荷載和集中荷載均布荷載和集中荷載 隨荷載等級而異連續梁求最大正負彎矩，考慮均布荷載的最不利分布。對于不包括沖擊效應的車輛荷載，可稱之為靜活載。2. 為什么橋涵設計車道數大于等于 2時要進行橫/縱折減？橫向折減：對于多車道橋涵，每車道不一定同時出現最不利荷載效應，應根 據多個車道同時出現，最大汽車荷載概率進行折減。縱向折減：當橋梁跨徑大于150m時，出現最不利荷載效應的

6、可能性會減少 應根據不同段跨徑同時出現最大汽車荷載概率進行折減。3. 樓面活荷載：指房屋中生活或工作的人群、家具、設施等產生的重力荷載。（工程上處理為均布荷載，與使用功能有關）。若樓面面積超過一定 值，樓面活荷載要乘以折減系數入b4. 從屬面積的計算：梁兩側各延伸1/2梁間距范圍內的實際面積 。比如梁A長3m,它距離左邊梁B有4米，距離右邊梁C有5m,那么從屬面 積=3* （4+5） /25. 為什么樓面活荷載面積超過一定值要拆減？樓面活荷載可理解為樓面總活荷載按樓面面積平均，活荷載不可能以統計的最大荷載同時布滿所有的樓面上，因此在設計梁、墻、柱和基礎時，還要考 慮實際荷載沿樓面分布的變異情況

7、一般情況下，考慮的樓面面積越大，實際 平攤的樓面活荷載面積越小。第三章1. 土的側向壓力：擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對高墻背產生的土壓力 土壓力一一擋土墻主要外荷載。分為：靜止土壓力Eo、主動土壓力Ea、被動土壓力Ep ( Ea < Eo < Ep)2.朗肯土壓力理論的基本假設如下：(U對象為彈性半空間土體；(2)不考慮擋土墻及回填土的施工因素；(3眉當土墻墻背豎直*光滑，填王面水平，無超載.3.三S 土壓力的計算1的止土壓力*7HK,*脖止土圧力井布田兀= K何=K臚& = 1-siti 0式申：心鑼止土壓力系數；材土的有敢內摩擦甬；7 墻后填土的空度"毗

8、下水住.采用有效更度(kNhf).無粘性土 (左圖示)：6 = g粘性土(右圖示)：% =曲- 2cJ7K =tan? 4V -I 2丿戌中&主動土壓力系數;填土的粘聚力(kPa).1, r- 2C'聯訥2心4水壓力：水對結構的力學作用。分類：靜水壓力和動水壓力。5. 靜水壓：靜止液體對其接觸面產生的壓力。非自由液面下壓強：pA=Po+ 丫 hA6. 水流過結構物表面時，對結構物產生切應力和正應力，荷載計算考慮正應力7. 波浪的分類三方式：1）按海洋表面的波浪按頻率（或周期）排列來分類2）根據干擾力分：風波、潮汐波等3）把波分成自由匹（波動與干擾無關只受水質影響）和強迫波（波的

9、傳播 既受干擾力影響又受水質影響）4）根據波浪前進時是否有流量產生：輸移波（有流量）、振動波（沒有流量） 振動波又分為：推進波（有水平方向的運動）、立波（沒有水平方向的運動）8. 影響波浪特性的因素：風速v、風的持續時間t、水深H和吹程D （岸邊到構 筑物的直線距離）9. 一般波浪荷載應按三種波浪進行設計：1）立波2）近區破碎波（建筑物附近半個波長范圍內發生破碎的波）3）遠區破碎波（距離墻半個波長以外范圍內發生破碎的波）第四章1. 風是空氣從氣壓大的地方向氣壓小的地方流動而形成的。分類：臺風、季風。2. 風級：13個。根據風對地面（或海面）物體影響程度劃分。3. 風壓：當風以一定的速度向前運動

10、遇到阻礙時，將對阻塞物產生的壓力。3 = 3 m - 3 b = p V 2/2= （丫 V 2） / （2g）在 101.325kpa 常溫 15C，緯度 45°,風壓 3 = v 2/1630（ kN/m2）3 m最大氣流壓強3 b原先壓力強度丫 一空氣單位體積的重力g重力加速度4. 基本風壓：按規定的地貌、高度、時距等量測的風速所確定的風壓。5個規定：標準高度zs （10m）地貌（空曠平坦）公稱風速的時距 t（10分鐘）最大風速的樣本時間（1年）基本風速的重現期（50年）。5. 非標準高度換算實測表明，風速沿高度呈指數函救變化，即:6. 不同粗糙度影響下的風剖面2.非蒔準地貌的

11、銀算曲援度鼠：不愛地表影響、能夠 在氣壓様度作用下自由浣動的 風a'棉度見高度坷與地而的粗糙 程度有-般為300500m 60阮 地而越粗槌""晟大"300m右圖：不同粗輕度150r期喩下的成劭面*7* 申林 丸毎1）呈指數函數化（高度）2）地面粗糙，高度越大3）出現梯度風的風速相同7. 非標準地貌換算：不同地貌在梯度風高處的風速應相同,8. 不同重現期的擬合公式（與 50年比較）卩r = 0.336logTo + 0.4299. 風力三成分：順風向力 Pd、橫風向力Pl、扭力矩Pm10. 結構風效應：由風力產生的結構位移、速度、加速度響應等。11. 順風

12、向風的兩種成分：平均風+脈動風平均風（穩定風，長周期成分，10min以上）相對穩定，對結構的動力影響很 小，可忽略，可等效為靜力作用。脈動風（陣風脈動，短周期成分，只有幾秒）是由于風的不規則性引起的，其 強度隨時間隨機變化，是因其結構順風向振動的主要原因。12. 地面粗糙程度大的上空，平均風速小，而脈動風的幅值大且頻率高；地面粗糙程度小的上空，平均風速大，而脈動風的幅值小且頻率低。脈動風特性：幅值特性（正態分布）、頻率特性（功率譜密度）13. 橫風向風振是由不穩定的空氣動力特性形成的，與結構截面形狀及雷諾數有 關14. 如果雷諾數小于1/1000,貝時貫性力與黏性力相比，可忽略，即高黏性行為一

13、般情況，雷諾數很大，大于1000，黏性力影響很小（如空氣流動），慣性力 起主要作用。15. 風載體型系數：風作用在建筑物表面上所引起的實際壓力或吸力與來流風的 速度壓的比值。12 I厲+尹務=p+7上* rV 0 )aS 15'0.602 60*=風載體型系數風壓高度變化系數%平均風下結構的靜力風栽16. 高度變化系數：任意粗糙任意高度處的風壓為，將它與標準粗度下標準粗糙度下標準高度處的基本風壓之比。17. 風振系數：結構總響應與平均風壓引起的結構響應的比值。ATr-rr 第五章1. 歐亞地震帶、環太平洋地震帶2. 地面運動三要素：強度、頻譜、強震時間（強烈震動的持續時間）3. 烈度與

14、震級的關系：震級越大，確定地點上的烈度也越大，震級越大，震源深 度越小，震中烈度衰減越快。4. 震中一般指一次地震烈度最大地區。 震級越大，震源深度越小，震中烈度越高5. 地震波分為：在地球內部傳播的體波和在地面附近傳播的面波。6. 地震各種波的特點：縱波速度快，周期短，振幅小；橫波速度較快，周期較長，振幅較大；面波速度慢，周期長，振幅大。7. 影響地震反應譜的特征量：1）地面運動幅值2）地面運動頻譜第七章1. 可變荷載有如下代表值：標準值、準永久值、頻遇值和組合值。永久荷載（恒 載）僅有一個代表值：標準值。2. 結構荷載效應：S = CQC荷載效應系數Q荷載第八章1. 結構抗力：1）四層次：

15、整體結構抗力、結構構件抗力、構件截面抗力、截面各點抗力。2）三因素：a.材料性能的不定性Xm （由于材料本身品質差異以及制作工藝、 環境條件等因素引起的性能變異）b.幾何參數的不定性Xa（由于制作和安裝 方面的原因，結構的尺寸會出現偏差）c.計算模式的不定性Xp （主要由于抗 力計算中采用的基本假定不完全符合實際，或計算公式的近似值等引起的變 異性）3）P.1308.52. 結構構件抗力R均近似服從對數正態分布。第九章1. 結構的功能要求：1）能承受在正常施工和正常使用時可能出現的各種作用。2）在正常使用時具有良好的工作性能。3）4）在正常維護下具有足夠耐久性能。5）在偶然事件發生時及發生后，仍能保持必須的整體穩定性。2.2. 結構的極限狀態分為：承載能力極限狀態、正常使用狀態。4.3. 結構可靠性的概率度量：結構在規定的時間內（即結構設計基準期一50年）， 在規定條件下（正常設計、正常施工、正常使用條件、不考慮人為錯誤過失因素） 完成預定功能的概率。6.4. 荷載效應一般隨設計基準期的增長而增大， 而影響結構抗力的材料性性能指標 則隨設計