第6章荷載統(tǒng)計分析

1、第第6 6章荷載統(tǒng)計分析章荷載統(tǒng)計分析6.1 6.1 荷載的概率模型荷載的概率模型 荷載是一個隨機變量，對于常見的樓面活荷載、荷載是一個隨機變量，對于常見的樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等風(fēng)荷載、雪荷載等采用了平穩(wěn)二項隨機過程概采用了平穩(wěn)二項隨機過程概率模型率模型?；炯俣ㄈ缦隆；炯俣ㄈ缦拢?設(shè)計基準(zhǔn)期設(shè)計基準(zhǔn)期T T可以分為可以分為r r個相等的時段個相等的時段 ，在，在 內(nèi)內(nèi)荷載不變。荷載不變。 在在 上荷載出現(xiàn)概率為上荷載出現(xiàn)概率為p p，不出現(xiàn)的概率為不出現(xiàn)的概率為q=1-pq=1-p。 在在 上荷載幅值是非負(fù)隨機變上荷載幅值是非負(fù)隨機變量且概率分布函數(shù)量且概率分布函數(shù)F FQiQi(x

2、(x) )相同相同. . 不同時段上的幅值是相互獨不同時段上的幅值是相互獨立的隨機變量。立的隨機變量。6.4 6.4 荷載組合和荷載效應(yīng)組合的原則荷載組合和荷載效應(yīng)組合的原則1.1.荷載和荷載效應(yīng)的關(guān)系荷載和荷載效應(yīng)的關(guān)系 S S C C Q Q（6 67 7）2.2.荷載組合和荷載效應(yīng)組合荷載組合和荷載效應(yīng)組合（1 1）TukstraTukstra組合：組合： 該規(guī)則輪流以一個荷載效應(yīng)在該規(guī)則輪流以一個荷載效應(yīng)在T T內(nèi)的最大值與內(nèi)的最大值與其余荷載的任意時點值組合，取所有組合中的其余荷載的任意時點值組合，取所有組合中的最大值最大值, ,見式見式6 69 9和圖和圖6 62 2。Sc=max

3、(Sc1+Sc2.+Sc=max(Sc1+Sc2.+ScnScn)(6-9)(6-9）(2)JCSS組合組合 該規(guī)則先假定可變荷載的樣本函數(shù)為該規(guī)則先假定可變荷載的樣本函數(shù)為平穩(wěn)二項工程，將某一個可變荷載平穩(wěn)二項工程，將某一個可變荷載Q1在基準(zhǔn)期內(nèi)在基準(zhǔn)期內(nèi)0,T的最大值與另一個可的最大值與另一個可變荷載在時間變荷載在時間 1內(nèi)的局部最大值效應(yīng)內(nèi)的局部最大值效應(yīng)以及第三個可變荷載在時間以及第三個可變荷載在時間 1內(nèi)的局內(nèi)的局部最大值效應(yīng)組合，以此類推。部最大值效應(yīng)組合，以此類推。6.5.2 民用建筑樓面活荷載民用建筑樓面活荷載 樓面活荷載一般包括持久活荷載、臨樓面活荷載一般包括持久活荷載、臨時

4、活荷載。時活荷載。1. 1.辦公樓樓面持久活荷載辦公樓樓面持久活荷載概率模型為：概率模型為： 經(jīng)卡方分布檢驗，經(jīng)卡方分布檢驗，他的分布不拒絕極值他的分布不拒絕極值I型分布，可以計算出型分布，可以計算出在基準(zhǔn)期在基準(zhǔn)期T內(nèi)持久活荷載的統(tǒng)計參數(shù)。內(nèi)持久活荷載的統(tǒng)計參數(shù)。2. 2. 荷載組合值荷載組合值 是考慮施加在結(jié)構(gòu)上的各個可變荷載不可能同時達(dá)到是考慮施加在結(jié)構(gòu)上的各個可變荷載不可能同時達(dá)到各自最大值。在統(tǒng)計基礎(chǔ)上確定的荷載代表值，與荷載各自最大值。在統(tǒng)計基礎(chǔ)上確定的荷載代表值，與荷載本身和荷載效應(yīng)的概率模型有關(guān)，通常為組合系數(shù)乘以本身和荷載效應(yīng)的概率模型有關(guān)，通常為組合系數(shù)乘以標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)值。

5、3. 3. 頻遇值頻遇值 主要對活荷載，是正常使用極限狀態(tài)設(shè)計采用的一種主要對活荷載，是正常使用極限狀態(tài)設(shè)計采用的一種活荷載的代表值，它是在統(tǒng)計基礎(chǔ)上確定的荷載代表值?；詈奢d的代表值，它是在統(tǒng)計基礎(chǔ)上確定的荷載代表值。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，被超越的時間為在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，被超越的時間為T的一小部分。的一小部分。4. 4. 準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值 主要對活荷載，是正常使用極限狀態(tài)按準(zhǔn)永久組合、主要對活荷載，是正常使用極限狀態(tài)按準(zhǔn)永久組合、頻遇組合時設(shè)計采用的一種活荷載的代表值，它是在統(tǒng)頻遇組合時設(shè)計采用的一種活荷載的代表值，它是在統(tǒng)計基礎(chǔ)上確定的荷載代表值。計基礎(chǔ)上確定的荷載代表值。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，被超越在設(shè)

6、計基準(zhǔn)期內(nèi)，被超越的時間為的時間為T的一半。的一半。6.6.2荷載效應(yīng)的設(shè)計值荷載效應(yīng)的設(shè)計值荷載設(shè)計值荷載分項系數(shù)荷載設(shè)計值荷載分項系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值1. 1.承載力極限狀態(tài)的荷載設(shè)計值承載力極限狀態(tài)的荷載設(shè)計值（1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合 S G SGK Q1 SQ1K Qi ci Sqik.（2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合 S G SGK Qi ci Sqik（3）地震效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)組合）地震效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)組合S G SGE Eh SEhk Ev SEvk w w Swk. SQ1K為起控制作用的可變荷載效應(yīng)而不是荷載為起控制作用的可變荷載效應(yīng)而不是荷載效應(yīng)效應(yīng)最大值。設(shè)計值只適用于荷載與效應(yīng)呈線性最大值。設(shè)計值只適用于荷載與效應(yīng)呈線性關(guān)系的情況。關(guān)系的情況。w為風(fēng)荷載的分項系數(shù)，為風(fēng)荷載的分項系數(shù)，1.42.正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)設(shè)計值正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)設(shè)計值 結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合。合和準(zhǔn)永久組合。Sd C（1）標(biāo)準(zhǔn)組合：采用標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)組合：采用標(biāo)準(zhǔn)值 Sd SGK SQ1K ci SQik（2）頻遇組合：采用頻遇值或準(zhǔn)永久值頻遇組合：采用頻遇值或準(zhǔn)永久值 S d SGK f1