荷载计算题
例题2、荷载组合
• 注：当为可变荷载控制时，由于风载、吊 当为可变荷载控制时，由于风载、 车荷载的弯矩值较大， 车荷载的弯矩值较大，应分别作为第一可 变荷载考虑。 变荷载考虑。
当永久荷载控制时： 当永久荷载控制时：
永久荷载控制 组合
M = 1.35 × 20 + 1.4 × 60 × 0.6 + 1.4 × 0.7 × (3 + 9 + 22) = 110.72 KN ' m
附：钢结构设计规范规定：主梁计算时，由检修材 钢结构设计规范规定：主梁计算时， 料所产生的荷载乘以折减系数0.85 料所产生的荷载乘以折减系数
qk = 10 × 3.9 × 0.85 = 33.15 KN / m
1 2 1 2 M = 1.2 × g k l + 1.3 × qk l 8 8 1 1 2 = 1.2 × × 3 × 9 + 1.3 × × 33.15 × 92 8 8 = 472.79 KN ' m
上人屋面活载标准值为2.0 KN / m 2 ，组合值系 上人屋面活载标准值为 数取0.7 数取
• 解：查表知：楼面活载标准值为2.0 KN / m 2 查表知：楼面活载标准值为
S = SGK + SQ1K + ∑ Ψ ci SQiK
i= 2
屋面 活载 恒载 楼面 活载
n
= 2.5 ×18 + 2.0 × 17 × 0.6 + 2.0 × 0.7
可变荷载效应控制组合： 可变荷载效应控制组合： 考虑一个 最大荷载
M = 1.2 × 8 + 1.4 × 50 = 79.6 KN ' m M = 1.2 × 8 + 0.9 × (1.4 × 50 + 1.4 × 4) = 77.64 KN ' m
荷载组合例题(1)
【例题1】某办公楼面板，计算跨度为3.18m ，沿板长每米永久荷载标准值为3.1kN/m ，可变荷载只有一种，标准值为1.35Kn/m ，该可变荷载组合系数为0.7，准永久值系数为0.4，结构安全等级为二级。
求：用于计算承载能力极限状态和正常使用极限状态所需的荷载组合。
解：1、承载能力极限状态可变荷载控制的组合()221 1.2 3.1 3.18/8 1.4 1.35 3.18/87.07M kN m =⨯⨯⨯+⨯⨯=永久荷载控制的组合()221 1.35 3.1 3.18/8 1.40.7 1.35 3.18/8 6.96M kN m =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=取 6.96M kN m =。
2、正常使用极限状态按标准组合计算223.1 3.18/8 1.35 3.18/8 5.63M kN m =⨯+⨯=按准永久组合计算223.1 3.18/80.4 1.35 3.18/8 4.60M kN m =⨯+⨯⨯=【例题2】某矩形截面外伸梁如图，截面尺寸为250mm ×500mm ，承受永久荷载标准值20kN/m ，可变荷载标准值10kN/m ，组合系数ψc =0.7。
求：跨中最大弯矩设计值。
解：对跨中弯矩计算，跨中梁段荷载为不利荷载，其设计值应乘以放大系数：1.35×20+0.7×1.4×10=36.8kN/m （永久荷载控制）1.2×20+1.4×10=38kN/m （可变荷载控制）外伸梁段的荷载为有利荷载，所以永久荷载分项系数为1.0，可变荷载分项系数为0，其设计值为：1×20+0×10=20kN/m 。
所以跨中最大弯矩设计值为：38×62/8-0.5×20×22/2=151kN-m 。
对外伸段梁，跨中弯矩数值不影响支座处负弯矩，但是影响弯矩包络图范围，从而影响负筋配置，当然外伸段梁荷载为不利荷载。
桥梁工程荷载分析与计算考核试卷
C.环境湿度
D.桥梁跨径
11.以下哪个不是桥梁荷载效应的基本组合？（）
A. 1.2G+1.6Q
B. 1.2G+1.6W
C. 1.0G+1.0Q+0.8W
D. 0.9G+1.5Q
12.桥梁荷载分析中，以下哪个不属于静力荷载分析？（）
A.永久荷载
B.可变荷载
C.偶然荷载
D.动力荷载
13.以下哪个不是桥梁荷载计算的基本原则？（）
19.以下哪个不是桥梁荷载计算的步骤？（）
A.确定荷载类型
B.计算荷载效应
C.进行荷载组合
D.桥梁美化设计
20.在桥梁工程中，以下哪个不属于特殊荷载？（）
A.风荷载
B.雪荷载
C.雨荷载
D.施工荷载
（以下为试卷其他部分，因题目要求仅提供单项选择题，故不再继续编写。）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
二、多选题
1. A,B
2. A,B
3. A,B,C
4. A,B,C,D
5. A,B
6. A,B,C
7. A,B,C,D
8. A,B,C
9. A,B,C,D
10. A,B,C,D
11. A,B,C
12. A,B,C,D
13. D
14. A,B,C
15. A,B,C,D
16. A,B,C
17. A,B,C,D
18. A,B,C,D
19. D
20. A,B,C,D
三、填空题
1.钢筋混凝土收缩
2.车辆荷载
3. 1.2
荷载考试试题
答：一种是施加于结构上的集中力，即直接施加于结构；另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，即间接作用于结构。
2.何谓静止土压力？
答：当挡土墙在土压力的作用下，不产生任何位移或转动，墙后土体处于弹性平衡状态，此时，墙背所受的土压力称为静止土压力。
3.简述我国基本雪压分布特点是什么？
24.结构极限状态分为_承载能力极限状态,正常使用极限状态_.
25.结构可靠度的确定应考虑的因素,除了公众心理外,还有结构重要性,社会经济承受力,结构破坏性质
26.1、建筑结构的功能是指：、、。
27.【答案】：适用性 安全性 耐久性
28.2、我国的结构设计的基准期规定为。
29.【答案】：50年
30.3、作用在结构上的荷载的类型有：、、三种。
【答案】D
4、安全等级为二级的建筑结构的混凝土梁，当进行斜截面受剪承载力计算时，要求可靠指标 不应小于下列（ ）数值。
A B C D
【答案】C
5、我国钢筋混凝土结构规范度量混凝土结构可靠性的原则是（ ）。
A用分项系数，不用 B用分项系数和结构重要性系数，不用 C用 ，不用 D用 代替 ，并在形式上采用分项系数和结构重要性系数代替
61.18、可靠指标 =，安全等级为二级的构件延性破坏和脆性破坏时的目标可靠指标分别是和。
62.【答案】 ；3.2；3.7。
63.19、可变荷载的准永久值是指。
64.【答案】可变荷载中在整个设计基准期内出现时间较长(总持续时间不低于25年)的那部分荷载。
65.20、工程设计时，一般先按极限状态设计结构构件，再按
3.绕流阻力由（AD）组成。
A.压强阻力B.水流阻力C.静水压力D.摩擦阻力
7个荷载组合应用例题及解析
M 1.220 1.481.460.7 41.08KN 'm
当永久荷载控制组合时：
M 1.35201.480.61.460.7 39.6KN 'm
所以取值： M 41.08KN ' m
练习
对非地震区的某框架顶层横梁进行内力分析， 经计算知在永久荷载标准值、屋面雪载标 准值、风荷载标准值分别作用下，该梁端 弯矩标准值分别为：
风荷载： ci 0.6,
屋面活荷载 ： ci 0.7,
永久组合
永久荷载效应控制组合：
M 1.3581.4500.6 1.40.74 56.72KN 'm
可变荷载效应控制组合：
考虑一个 最大荷载
M 1.28 1.4 50 79.6KN ' m
M 1.28 0.9 (1.4 50 1.4 4) 77.64KN ' m
附：钢结构设计规范规定：主梁计算时，由检修材 料所产生的荷载乘以折减系数0.85
由永久荷载组合
n
M rG SGK rQi CiSQiK i 1
M 1.35 1 (65)82 1.3 0.7 1 (205 0.85) 82
8
8
942.8kN ' m
由可变荷载组合
M rG SGK rQ1SQ1K
M 1.2 1 (65)82 1.3 1 (205 0.85)82 1172KN ' m
8
8
所以取值： M 1172KN 'm
例题4
某厂房排架结构，经内力计算知排架柱底截 面内力标准值为：恒载产生弯矩标准值为 MGK 8KN ' m ,屋面活载产生弯矩标准值 为 MQK 4KN ' m ，风荷载产生的弯矩 标准值为 MWK 50KN ' m 。
荷载试题
荷载与结构设计原理总复习题选择题1.车辆荷载属于（2）（4）（7）。
风荷载属于（2）（4）（7）。
地震属于（3）（5）（7）。
基础沉降属于（1）（6）。
（1）永久作用（2）可变作用（3）偶然作用（4）直接作用（5）间接作用（6）静态作用（7）动态作用2.下面几个物理量中，表征地面运动强弱程度的有（1）（2）（3）（4）。
（1）强度（2）频谱（3）强烈振动的持续时间（4）最大振幅3.在相同基本风压和高度的前提下，哪一种地理环境下风压最大（1）。
（1）海岸、湖岸、海岛地区（2）中小城市（3）大城市市郊（4）大城市市区4.下列哪一个变量不是随机变量？（2）。
（1）荷载最大值Q（2）永久荷载标准值（3）功能函数Z （4）结构抗力T5.当结构处在（1）（3）范围，结构会发生横向共振。
（1）亚临界范围（2）超临界范围（3）跨临界范围（4）上述三种范围均会发生6.结构可靠度定义中所说的结构规定的时间应为（4）。
（1）10年（2）30年（3）40年（4）50年7.当结构为（1）时，结构中任一构件的失效，则整个结构体系失效。
（1）串联模型（2）并联模型（3）串并联模型（4）上述三个模型之一8.混凝土的徐变是（4）沿着受力方向发生的塑性变形。
（1）在交变荷载作用下（2）在冲击荷载作用下（3）在振动荷载作用下（4）在长期静荷载作用下9.目前结构设计所用材料强度值是（4）。
（1）材料的平均强度值（2）材料的最大强度值（3）材料的最小强度值（4）具有一定保证率的材料强度10.测得某次地震的震级为M=3，则下列哪一种说法是正确的？（3）（1）震中处的地面运动幅值为0.001m（2）距震中100Km处的地面运动幅值为0.001m（3）距震中100Km处的最大水平地面运动幅值为0.001m（4）距震中100Km处的最大竖向地面运动幅值为0.001m11．预应力属于（A B C）。
温度变化属于（B）。
A永久作用 B静态作用 C直接作用 D 动态作用12.我国建筑结构荷载规范规定的基本风压的地貌为（C）。
荷载作业
M = γ G SGK + γ Q SQK 1 1 2 = 1.2× × 5× 6 + 1.4× × 8× 62 = 27+ 50.4 = 77.4kN • m 8 8
故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（65.7，77.4） 故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（65.7，77.4） ＝77.4 kN·m
故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（26.8，28）＝ 故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（26.8，28）＝28 kN·m ）＝28
要求： 要求：
1、作业一定要独立完成； 作业一定要独立完成； 独立完成 先看明白例题 明白例题， 2、先看明白例题，严禁边看例题边做 作业； 作业； 必须工整写明姓名、班级、学号， 工整写明姓名 3、必须工整写明姓名、班级、学号， 否则不予批改。 否则不予批改。
故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（26.8，28）＝ 故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（26.8，28）＝28 kN·m ）＝28
（1）当永久荷载效应起控制作 用时： 用时：
M = γ
G
S GK +
n
∑
γ
i=1
Qi
ψ
ci
S QiK 1 × q k ( 2l )2 8 × 5× 42
1 1 1 × g k ( 2 l ) 2 − 1 .0 × × × g k × l 2 + 1 .4 × 0 .7 × 8 2 2 1 1 1 1 = 1 . 35 × × 10 × 4 2 − 1 . 0 × × × 10 × 2 2 + 1 . 4 × 0 . 7 × 8 2 2 8 = 27 − 10 + 9 . 8 = 26 . 8 kN • m = 1 . 35 ×
重力坝设计例题—荷载计算
设
W3 6967.30
6967.30
-0.84 -5852.53 -5852.53
计
洪
水平
PH
1
水
水压力
5341.5 5
5341.5 5
1 1. -58757.00 -58757.00 0 0
位
PH
-21.63
-21.63 -0.70 15.14
15.14
情 况
2
PV 494.42 1
494.42
12.18 6022.08 6022.08
重力坝设计例题—荷载计算
重力坝设计例题
三、计算实例
34.8 33.0
大
28.8
坝
实
21.0
用
1：0.2
1：0.7
剖
11.1
面
图
2.1
O(形心)
0.0
6.9
荷
载
计
PsV
11.1
算
简
图 PsH
34.8
PL
33.0
28.8
PV1 21.0
1：0.7
PV2 PH1
1：0.2
W1
W2
6.9
U2
W3
O(形心)
力矩=－6967.296×0.84=－5852.529(kN•m)
静水压力计算
PH1=1/2×9.81×33×33×1=5341.545(kN) 力臂=1/3×33=11.0(m) 力矩=－5341.545×11.0=－58756.995(kN•m)
PH2=－1/2×9.81×2.1×2.1×1=－21.631(kN) 力矩=21.631×0.7=15.142(kN•m)
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1.图示简支梁，4000L mm =，受到楼面传来的均布恒荷载标准值7.5/k g kN m = (不含梁自重)，均布活荷载标准值8/k q kN m =，梁截面尺寸为250400b h mm mm ⨯=⨯，混凝土容重为325/kN m γ=。
活荷载的组合值系数为0.7c ψ=，准永久值系数为0.5q ψ=，频遇值系数0.6f ψ=，求该梁跨中处弯矩的基本组合、准永久组合和频遇组合。
①基本组合：
梁自重线荷载：325/0.250.4 2.5/kN m m m kN m ⨯⨯=
该梁承受均布荷载标准值 2.57.510/k g kN m =+=
当由可变荷载效应控制时
22
2211
1.2 1.4881
1
1.2104 1.484242
2.446.488G Gk Q Qk k k S S S g L q L kN m
γγ=+=⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⋅
当由永久荷载效应控制时
22
2211
1.35 1.40.7881
1
1.35104 1.40.7842715.684
2.6888G Gk Q c Qk k k S S S g L q L kN m
γγψ=+=⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+=⋅
该梁在基本组合下跨中弯矩为46.4kN m ⋅
②准永久组合
22
122118811
1040.5842082888n
Gk qi Qik k q k i S S S g L q
L
kN m
ψψ==+=⨯+⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⋅∑
③频遇组合
22
1122211
881
1
1040.684209.629.688k n
G f Q k qi Qik k f k i S S S S g L q L
kN m
ψψψ==++=⨯+⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⋅∑
2.图示外伸梁，已知该梁受到均布恒荷载标准值10/k g kN m =（含梁自重），均布活荷载标准值
5/k q kN m =，求该梁AB 跨中D 点正弯矩的基本组合。
当求AB 跨中D 点处的正弯矩的基本组合时，AB 跨的恒荷载对D 点不利，故取1.2或1.35，而BC 跨的恒荷载对D 点有利故取1.0，AB 跨的活荷载对D 点正弯矩不利，BC 对D 点有利，故不考虑。
当由可变荷载效应控制时
222
22211111.24 1.0(2) 1.44822811111.2104 1.0(102) 1.454288228
G Gk Q Qk k k k S S S g g q kN m γγ=+=⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅ 当由永久荷载效应控制时
222
22211111.354 1.0(2) 1.40.74822811111.35104 1.0(102) 1.40.75426.88228
G Gk Q c Qk k k k S S S g g q kN m γγψ=+=⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅ 所以 28S kN m =⋅
3.图示对称结构受对称荷载，已知柱顶受恒载产生的弯矩标准值50Gk S kN m =⋅，受活载产生的弯矩标准值40Qk S kN m =⋅，另该结构还受水平风荷载作用，其在柱顶产生的弯矩标准值30wk S kN m =⋅，试求该结构柱顶的弯矩设计值。
① 恒＋活
1.2 1.4 1.250 1.440116G Gk Q Qk S S S kN m γγ=+=⨯+⨯=⋅恒＋活＝
1.35 1.40.7 1.35500.9840106.7G Gk Q Qk S S S kN m γγ=+=⨯⨯+⨯=⋅恒＋活＝
所以该种组合 116S kN m =⋅
② 恒＋风
1.2 1.4 1.250 1.430102(G Gk Q Qk S S S kN m γγ=+=⨯+⨯=⋅恒＋右风＝右风） 1.2 1.4 1.250 1.43018(G Gk Q Qk S S S kN m γγ=+=⨯⨯=⋅恒＋左风＝－左风）
所以该种组合 102S kN m =⋅（右风）
③ 恒＋活＋风
活：112n
G Gk Q Qk Qi ci Qki i S S S S γγγψ==++∑
1.2 1.4.7 1.4 1.250 1.4400.9830145.4(kN m ⨯⨯+⨯+⨯=⋅恒＋活＋0右风＝右风）
1.2 1.4.7 1.4 1.250 1.4400.983086.6(kN m ⨯⨯+⨯-⨯=⋅恒＋活＋0左风＝左风） 1.0 1.4.7 1.450 1.4400.9830135.4(kN m ⨯+⨯+⨯=⋅恒＋活＋0右风＝右风） 1.0 1.4.7 1.450 1.4400.983076.6(kN m ⨯+⨯-⨯=⋅恒＋活＋0左风＝左风） 风：112n
G Gk Q Qk Qi ci Qki i S S S S γγγψ==++∑
右风
1.2.7 1.4 1.4 1.2500.9840 1.430141.2kN m ⨯⨯+⨯+⨯=⋅恒＋0活＋右风＝ 1.0.7 1.4 1.4500.9840 1.430131.2kN m ⨯+⨯+⨯=⋅恒＋0活＋右风＝ 左风
1.2.7 1.4 1.4 1.2500.9840 1.43057.2kN m ⨯⨯+⨯-⨯=⋅恒＋0活＋左风＝ 1.0.7 1.4 1.4500.9840 1.43047.2kN m ⨯+⨯-⨯=⋅恒＋0活＋左风＝
1.2 1.4 1.250 1.43018(kN m ⨯⨯=⋅恒＋风＝－左风）
所以该种组合 145.4S kN m =⋅（右风）
该结构柱顶的弯矩设计值145.4S kN m =⋅。