荷載與結構設計方法課程框架說明1.典型建筑工程圖示法國的埃菲爾鐵塔迪拜塔160層，總高828米，比臺北101高出320米。迪拜塔由韓國三星公司負責營造，2004年9月21日開始動工，2010年1月4日竣工啟用，同時正式更名哈利法塔。美國胡佛水壩

塞金納特伯橋（SalginatobelBridge），瑞士工程師R.Maillart于1930年設計。

建筑師們說：“在橋上漫步是一種真正的精神上的享受。你和高山、白云、藍天那么靠近，它構成了阿爾卑斯山的一幅美妙的風景畫”。“這是真正的藝術和橋梁結合的精品”。美國舊金山的金門大橋，瑞士工程師O.Ammann于1937年設計。

“它造型優美，比例協調，是橋梁工程的一顆明珠，以致于本世紀的設計師們已無法超越了。”瑞士的Sunnilberg橋，C.Menn于1997年設計。西班牙塞維利亞阿拉米羅大橋（AlamilloBridge），圣地亞哥·卡拉特拉瓦（SantiagoCalatrava

）于1992年設計。京珠高速公路洋碰隧道2.若干建筑工程作用、荷載示例（1）風荷載：塔科馬吊橋坍塌臺風莫拉克襲擊臺灣（2）地震作用智利大地震（3）上海蓮花河畔景苑建筑工程事故南北兩排房子間的基坑（地下車庫）南北兩排房子間的基坑（地下車庫）3.本課程的主要內容（1）建筑工程結構構件或體系各種作用和荷載的確定以及計算方法；（2）結構桿件或體系設計值中作用和荷載的組合方法，抗力值的確定考慮的隨機因素。

第一章荷載與作用

內容提要一、結構上的作用及其分類

1、“結構上的作用”的定義

2、“結構上的作用”的分類二、荷載分類一、結構上的作用及其分類

1、“結構上的作用”的定義施加在結構上的集中力或分布力，以及引起結構外加變形或約束變形的原因（地震、基礎沉降、溫度變化、焊接等）的總稱

施加在結構上的集中力或分布力

直接作用（荷載）引起結構外加變形或約束變形的原因

間接作用2、“結構上的作用”的分類按隨時間的變異分類

永久作用在結構使用期間，其值不隨時間而變化，或其變化值與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調的并能趨于限值的作用【例如】結構自重，土壓力、預加力、基礎沉降、焊接、水的浮力、混凝土收縮及徐變作用等

可變作用在結構使用期間，其值隨時間而變化，且其變化值與平均值相比不可以忽略不計的作用【例如】安裝荷載、樓面活荷載、吊車荷載、風荷載、雪荷載、汽車荷載、汽車離心力、汽車制動力、流水壓力、冰壓力、溫度作用等

偶然作用在結構使用期間，不一定出現，但一旦出現，其量值很大且持續時間較短的作用【例如】

地震作用（地震力和地震加速度等）、爆炸、船舶或漂流物的撞擊作用、汽車撞擊作用等

【思考題】水壓力屬于何種作用？按隨空間位置的變異分類

固定作用在結構空間位置上具有固定的分布

【例如】工業與民用建筑樓面上的固定設備荷載、結構構件自重等

可動作用在結構空間位置上的一定范圍內可以任意分布【例如】工業與民用建筑樓面上的人員荷載、吊車荷載等按結構的反應分類

靜態作用不使結構或結構構件產生加速度，或產生的加速度可以忽略不計

【例如】結構自重、住宅與辦公樓的樓面活荷載等

動態作用使結構或結構構件產生不可忽略的加速度

【例如】地震、吊車荷載、設備振動、作用于高聳結構上的風荷載等二、荷載分類按作用時間的長短和性質

永久荷載在結構使用期間，其值不隨時間而變化，或雖有變化，但變化不大，且其變化值與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調的并能趨于限值的荷載。恒載

可變荷載在結構使用期間，其值隨時間而變化，且其變化值與平均值相比不可以忽略不計的荷載。活載

偶然荷載在結構使用期間不一定出現，但一旦出現，其值很大，作用時間則較短的荷載。永久荷載（恒載）【例如】

結構自重，土壓力、預應力等

可變荷載（活載）【例如】

樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風荷載、雪荷載等

偶然荷載

【例如】

爆炸力、撞擊力等三、荷載代表值

荷載代表值是指設計中用以驗算極限狀態所采用的荷載量值，如標準值、組合值、頻遇值和準永久值。建筑結構設計中，對不同荷載應采用不同的代表值。永久荷載采用標準值作為代表值；可變荷載應根據設計要求采用標準值、組合值、頻遇值或準永久值作為代表值;偶然荷載應按建筑結構使用的特點確定其代表值。

1.荷載標準值

荷載標準值是GB50009-2001規定的荷載基木代表值，為設計基準期內最大荷載統計分布的特征值。由于最大荷載值是隨機變量，因此，原則上應由設計基準期荷載最大值概率分布的某一分位數來確定。但是，有些荷載并不具備充分的統計參數，只能根據已有的工程經驗確定。

2.荷載組合值

荷載組合值是對可變荷載而言的，當結構承受兩個或兩個以上可變荷載時，承載能力極限狀態按基木組合設計及正常使用極限狀態按短期效應組合設計所采用的荷載代表值。當兩種或兩種以上可變荷載在結構上同時作用時，由于所有荷載同時達到其單獨出現時可能達到的最大值的概率極小，因此，除主導荷載(產生最大荷載效應的荷載)仍可以用其標準值為代表值外，其他伴隨荷載均取小于其標準值的組合值為荷載代表值。

3.荷載準永久值

荷載準永久值也是對可變荷載而言的，是指可變荷載中活動相對較小的部分，在規定的時一間內具有較長的總持續期，對結構的影響猶如永久荷載。荷載準永久值主要用于正常使用極限狀態的長期效應組合，其值與可變荷載出現的頻繁程度和持續時一間長短有關。

4.荷載頻遇值

荷載準永久值同樣是對可變荷載而言的，是指可變荷載在結構上頻繁出現且量值較大的值，主要用于荷載短期效應組合中。可變荷載頻遇值可以通過乘以頻遇值系數得到，頻遇值系數通過調查統計結果并結合工程經驗綜合分析后確定。胡佛水壩

從拉斯維加斯前往科咯羅多拉大峽谷必須通過胡佛水壩，胡佛水壩工程龐大，在世界水利工程行列中占有重要的地位。胡佛水壩的建造耗費了大量資金，動員了大批入力，