设计中的荷载谈
钢结构设计中的风力荷载分析
钢结构设计中的风力荷载分析钢结构是一种广泛应用于建筑和桥梁等工程中的结构形式，其设计和施工需要考虑各种荷载，其中风力荷载是一个重要的设计参数。
本文将针对钢结构设计中的风力荷载进行分析，以帮助读者更好地了解和应用于实际工程中。
1. 风力荷载的基本概念风力荷载是指建筑或结构所受到的来自风的力量，其大小取决于风的速度、方向、建筑形状以及建筑表面的特性。
在钢结构设计中，风力荷载通常按照规范进行计算，以保证结构的安全性。
2. 风力荷载的计算方法钢结构的风力荷载计算可以采用多种方法，常见的有等效静力法和动力风洞试验法。
等效静力法适用于简单结构和低层建筑，通过将风力转化为等效的静力进行计算。
而动力风洞试验法则适用于复杂结构和高层建筑，通过在风洞中模拟真实风场，测量结构受力情况来进行分析。
3. 风荷载对钢结构的影响风荷载对钢结构具有明显的影响。
首先，风力的作用会导致结构的振动，特别是在高层建筑中更为明显，需要通过结构设计和增加抗风设施来保证结构的稳定性。
其次，风荷载会对结构的稳定性和疲劳造成影响，需要在设计中进行合理的防护和优化措施。
此外，风的方向和速度也会对结构的局部应力造成影响，需要进行相应的分析和计算。
4. 钢结构的抗风设计为了保证钢结构在风荷载下的安全性，需要采取一系列的抗风设计措施。
首先，结构的整体设计应基于具体工程的风荷载计算和规范要求进行，包括结构的刚度、强度和稳定性等方面的考虑。
其次，可以通过增加局部加强措施来增强结构的抗风能力，如增加结构连接件的数量和强度，采用风阻碍物等。
最后，对于高层建筑，还需要设计风振控制系统，如加装阻尼器、液柱等，以控制结构的振动。
5. 风力荷载的实际案例分析以某高层钢结构建筑为例，介绍风力荷载的具体分析。
该建筑位于暴露的山顶位置，因此风荷载是设计的重要考虑因素之一。
首先，通过风洞试验获取结构的风荷载参数，然后利用等效静力法进行计算，确定结构的设计风荷载。
接下来，根据设计风荷载和结构的特性，分析结构位移、应力等情况，确保结构的稳定性和安全性。
试析桥梁设计中的荷载问题及对策
的结构动 态与综合经 济性 的要求 ， 这 不顺 梁 结构 的耐 久性 ， 严重影 响桥梁结构 的安 验 和 成 果
应 国际结 构工程 界对 耐久性 、 安全性 日益 全性。所 以 ， 在进行桥梁荷载设计 时， 还是
程事故频发 、 桥梁 的结构使用性能差 、 使用 加强桥梁结构的耐久性 与安全性。 寿命 短的主要原因 。
来， 国 内外 持续 出现 的 很多 桥 梁 倒塌 事 故， 固然 是 由各种 各样 的原 因造成 的 ， 但
程 中失去安全性。况且在实 际建设 的过程 此来保证 桥梁 的安全 使用 ， 尽可能地 减少 接 关 系到桥 梁 的安全 性与 耐久 性 。近年 中， 还会 出现这样那 样的问题 与失 误 。结 维修费用 ， 综合经济效益 明显 。 构 的耐久性不足 已经成为一个 比较现实 的 ２ ． 重视对疲劳损伤 的研究
这种 观念 上 的传统 与滞后 ， 既不符合 桥梁 件截面过薄等 。这些 问题都很容易削弱桥
３ ． 在世界范 围内共 同分享桥 梁设 计经 目前国 内桥梁设计存在 的主要 问题是 差 。究其原 因在于桥梁的设计人员没有采 用适 当的设计方法 。而在一些 欧洲国家 ， 他们则 非常重视对 结构物进行性 能设计 ，
桥梁在荷 载设计 的过程 中 ， 主要 存在 视的问题 。随着社会 的发展 ， 桥梁设计人 疲 劳性等 。除此之 外 ， 国 内的设计 目前也 着设 计理 论 和结 构构造 体 系不完 善 的问 员也需要 紧跟时代步伐 ， 更新设计理念 ， 更 只是局限于静态 的设计 ， 这种设计 理念只 题 。在桥 梁设计领域 ， 有 两大原则必 须严 好 地适应 时代发展 的要求 ， 更 好 的为人 民 是从 经济的角度考 虑建设施工成 本 ， 而对 格遵守 ： 一是在结构分析 、 结构构件与连接 的生命 与财产安全提供保障 。面对桥梁设 运 营期 的使用寿命以及维 护成本缺乏应有 的设计方面 ， 为 了保证结构的安全性 ， 必须 计中的荷载问题 ， 笔者提出以下对策 ： 的考虑 。当然 ， 这也并不是说 ， 国内的桥梁 设计 就一无是处 ， 它还 是有着许 多外 国所
桥梁设计中的荷载问题及处理措施
正 常使用 极 限状态 的设计 ：
ｂ ） 暂 时状 况
指桥 涵使 用过 程 中承受 临 时性 作
及人 们生命 财产 的安 全 。因此 在桥 梁设 计 中 ．应考 虑车 辆活 载 以及 可 能的 冲击 力作 用效 果 ．以及人 群
用 的状 况 ．它 仅要 求 进 行 承载 能力 极 限状态 设 计 ． 必 要时才 进行 正常 使用 状态 的设计 ：
城市规 范 中有关 均布 荷载 比较 大 、集 中 的荷 载 比较 小 ．但 由于公路 荷 载冲击 系数 提高 很 明显 ．最 大跨 径值 基本 上 都 以２ ０ ｍ为 界 限 。车辆 荷 载 常用来 计 算 横 隔梁 、桥 台及 行 车道板 等 。 桥 梁荷 载设 计 中 ．按 承载 能力极 限状态 和 正常 使用 极 限状态进 行作 用效应 组 合 ，取其 最不 利 效应 组合 进行 设计 三 种状况 分别 如下 ：
二 是桥 梁在 实际 通行过 程 中 的车流量 超过 了设 计 上 限 ：三是个 别车 辆存在 违规 超载 现 象 。在桥 梁设 计 中 ．为 了计 算方 便 ．建议设 计 荷载 选择 均布 荷 载及 集 中荷 载组 合 。城 市 桥梁 中 ，低 于５ ０ ｍ跨 度 的 中小 型跨 度 桥 占大多 数 ，荷 载 连续 ，建 议参 照 《 公 路 桥 梁设 计 通用 规 范》 （ Ｊ Ｔ Ｇ Ｄ ６ ０ －２ ０ ０ ４ ） ；５ － ５ ０ ｍ 跨 度桥 梁 按 照荷 载 的 内插 来 考虑 。针对 不 同类 型 的桥 梁 ， 应该 参 照相应 的桥 规 ，选 择标 准规 范去设 计实 施 。
３ 桥 梁 设 计 中存 在 的 问 题
［ １ ］耿 文 学． 提 高桥 梁设 计 可靠性 措 施 探讨 【 Ｊ Ｊ ． 现 代
桥梁设计中常见荷载问题与解决措施
桥梁设计中常见荷载问题与解决措施桥梁设计中的荷载问题是设计师必须面对和解决的重要问题之一。
荷载是指作用在桥梁上的各种力和作用，例如车辆荷载、行人荷载、风荷载和地震荷载等。
荷载的大小和方向会直接影响到桥梁的结构设计和安全性。
以下将介绍桥梁设计中常见的荷载问题，并提出相应的解决措施。
1.车辆荷载车辆荷载是桥梁设计中最常见的问题之一。
车辆荷载通常由车辆自身重量、行驶速度和轮胎压力等因素决定。
为了保证桥梁的安全性能，设计师需要考虑车辆荷载的最大值和荷载分布情况。
解决车辆荷载问题的常用措施有：- 通过交通调研和流量统计，确定车流量和车型，分析不同车型对桥梁的影响。
- 根据不同车型的重量、长度和轴距等参数，计算出车辆的有效荷载。
- 结合桥梁的设计寿命和使用需求，确定合适的荷载等级和荷载组合。
2.行人荷载行人荷载是指桥梁上行人和自行车等载重对象对桥梁产生的荷载。
与车辆荷载不同，行人荷载通常是动态作用，且荷载分布不均匀。
设计师需要考虑行人荷载对桥梁的影响，并采取相应的措施：- 根据桥梁的使用地点和用途，确定合适的行人荷载标准和指标。
- 通过人流调研和统计，了解行人的密度和流量，分析行人荷载的大小和分布。
- 根据国家桥梁设计规范和行人荷载标准，计算行人荷载的作用效果。
- 结合桥梁的结构特点和荷载承载能力，设计合适的行人通道和护栏。
在桥梁设计中，荷载问题是一个复杂而关键的环节。
设计师需要根据桥梁的用途和要求，结合国家和地区的设计规范和标准，综合考虑各种荷载和其组合对桥梁的影响，采取适当的措施和方法，确保桥梁的结构安全和耐久性。
随着科学技术的不断进步和经验的积累，未来的桥梁设计将更加科学和精确，为社会和经济发展做出更大的贡献。
建筑结构设计中的荷载分析
建筑结构设计中的荷载分析摘要：建筑结构在施工和使用期间要承受各种作用。
结构上的作用系指施加在结构上的集中荷载或分布荷载，以及引起结构外加变形或约束变形的原因。
文章阐述了作用在建筑物上的荷载及作用的特点和表达方式，着重说明了各类荷载与作用之间存在的对应关系。
关键词：建筑结构设计；荷载效应；永久荷载引言：建筑结构在使用期间和在施工过程中要承受各种作用。
施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用，也称荷载；引起结构外加变形或约束变形的原因(如温度变化、地基不均匀沉降、地面运动等)称为间接作用。
作用在建筑物上的实际荷载到底有多大，很难精确计算。
事实上，即使有最完整的资料，还是很难确切估计荷载的大小。
但是为了能开始着手设计，通常作出一些不致造成严重误差的合理假设。
在各种外力和荷载作用下，结构必须以合适的性能和所要求的稳定性作出反应。
结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的荷裁数值，这称为荷载代表值；荷载的代表值有荷载的标准值、准永久值和组合值之分。
一、荷载(一)荷载作用荷载与作用是土木工程中常常涉及的名词术语，在我国的国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》中对“作用”是这样定义的：施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外形变形或约束变形的原因，统称为结构上的作用。
施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用。
例如，各种土木工程结构的自重、土压力、水压力、风压力、积雪重，房屋建筑中的楼面上人群和家具等的重量，路面和桥梁上的车辆重量等，桥梁、水工结构、港口及海洋工程结构中的流水压力、波浪荷载、水中漂浮物对结构的撞击力等，都是以外加力的形式直接施加在结构上，它们与结构本身性能无关，称为直接作用。
引起结构外加变形或约束变形的原因称为问接作用。
例如地基变形、混凝土收缩绘变、温度变化、焊接变形、地震作用等，它们不是以外加力的形式直接施加在结构上，故称为间接作用。
(二)建筑结构荷载建筑结构在使用和施工过程中所受到的各种直接作用称为荷载。
混凝土结构设计中的荷载分析方法
混凝土结构设计中的荷载分析方法一、概述混凝土结构设计中荷载分析方法是指根据建筑结构所受荷载的特点和大小，采用一定的理论和方法，对荷载进行分析和计算，从而确定建筑结构的承载能力和安全性能。
荷载分析是混凝土结构设计的核心内容之一，因此设计者必须掌握荷载分析方法，才能保证结构的安全性和可靠性。
二、荷载分类荷载按其性质和来源不同，可以分为静载和动载两种。
1、静载静载是指建筑结构所受的常数荷载，包括自重荷载、建筑物内部荷载和外部荷载等。
其中自重荷载是建筑结构本身的重量，内部荷载是指人员、设备等在建筑内部引起的荷载，外部荷载是指建筑结构受到的风荷载、雪荷载、地震荷载等。
2、动载动载是指建筑结构所受的变化荷载，包括人员活荷载、机械活荷载、车辆荷载、地震荷载等。
其中人员活荷载是指人员活动所引起的荷载，机械活荷载是指机械设备在使用过程中所引起的荷载，车辆荷载是指车辆通过建筑物所引起的荷载，地震荷载是指地震震动所引起的荷载。
三、荷载分析方法荷载分析方法主要包括静力分析和动力分析两种。
1、静力分析静力分析是指根据建筑结构所受的静载荷载，采用静力学原理进行分析和计算的方法。
静力分析适用于结构荷载变化缓慢、荷载大小不变的情况，如自重荷载、建筑物内部荷载和外部荷载等。
静力分析主要包括以下几种方法：（1）等效静力法等效静力法是一种常用的静力分析方法，其基本思想是将荷载转化为一个等效的单一荷载作用于结构上，从而简化荷载分析。
等效静力法适用于大小相近的荷载，如风荷载和地震荷载。
弹性线性法是指根据结构所受荷载的大小和方向，采用弹性模量进行分析和计算的方法。
弹性线性法适用于荷载变化较小、结构变形较小的情况。
（3）变形方法变形方法是指根据结构所受荷载引起的变形进行分析和计算的方法。
变形方法适用于荷载变化较大、结构变形较大的情况。
2、动力分析动力分析是指根据建筑结构所受的动载荷载，采用动力学原理进行分析和计算的方法。
动力分析适用于荷载变化较快、荷载大小变化较大的情况，如地震荷载和车辆荷载等。
建筑结构设计中的荷载与应力分析
建筑结构设计中的荷载与应力分析建筑结构设计是建筑工程的核心环节之一，它的目标是保证建筑的安全性和稳定性。
在设计过程中，荷载和应力分析是重要的工作内容。
本文将介绍建筑结构设计中的荷载和应力分析方法及其应用。
一、荷载分析荷载是指施加在建筑结构上的外力、外力矩或其他作用力，包括静载、动载和温度荷载等。
荷载分析是通过计算和测量确定荷载的大小和作用形式，以便于进行结构强度和稳定性的评估。
1.1 静载分析静载是指不发生实质变化的力或力矩，常见的静载有自重、活载和恒载等。
在静载分析中，可以采用静力学原理和平衡条件等方法，计算各个荷载的大小和分布情况，进而确定结构的安全性。
1.2 动载分析动载是指产生速度、加速度或振动的力或力矩，如风荷载、地震荷载等。
动载分析需要考虑动力学和振动理论，以确定结构在动态作用下的响应和稳定性。
常用的分析方法有有限元法、模态分析等。
1.3 温度荷载分析温度荷载是指由于温度变化引起的结构内部应力和变形。
温度荷载分析需要根据材料的热膨胀系数和结构的热传导特性等参数，计算温度荷载的大小和分布。
温度荷载分析在长跨度建筑和高温环境下尤为重要。
二、应力分析应力是指物体在受力作用下单位面积上的内部抵抗力。
应力分析是通过计算和测量确定结构内部应力的大小和分布情况，以评估结构强度和耐久性。
2.1 静力学应力分析静力学应力分析是指在静力平衡条件下，通过应力平衡方程，计算结构内部各点的应力分布情况。
可以通过手算、有限元法等方法进行静力学应力分析。
2.2 动力学应力分析动力学应力分析是指在结构受到动力作用下，通过计算结构的动力响应，确定结构内部应力的分布和变化规律。
常用的方法有模态分析、频率响应分析等。
2.3 疲劳应力分析疲劳应力分析是指在结构受到反复荷载作用下，通过计算结构的应力疲劳损伤程度，评估结构的耐久性和寿命。
疲劳应力分析常用的方法有应力循环计数法、线性累积损伤法等。
三、应力与强度评估根据应力分析的结果，可以评估结构的强度和稳定性，判断结构是否满足设计要求。
浅谈设计中的荷载
、
恒载
结构框架和所有固定在它上面被它所支撑的建筑构件 重量都为恒载 。 通常根据结构和建筑布置的初步设计 ， 可大
概预算 出建筑物的总重量。这在分析总估计地震荷载值和 确定基础荷载计算 中是必要的。计算的总重量和最初估算 的数值有很大差异时 ，在最后设计 中需要初步估对开始估 算的修正。 设计特殊杆件时 ， 需要详尽的恒载分析。 从直接 支撑活荷载的杆件 （ 楼板和屋盖结构 ）沿着应力的传递路 线， 传递到地基 。 杆件承受 的荷载在这个杆件本身及其所支 撑的部分结构设计 出来才能确定。 所 以， 每一杆件 的实际恒 载应予出 、 核对和修正 ， 只有在作出必要的校正之后才能继 续进行设计 。 下面分析楼面荷载和屋面荷载。 任何大楼的楼 面和屋面的最小活荷载 ，在对建筑场地起支配作用的建筑 规范中通常都有规定 。建筑规范分为多级别 ，仔细查找 即
作用引起的外力。若有地震效应算作侧 向荷载 ， 吊车活动产生的动力效应也部 分地计入侧向荷载。 关键词 ： 结 构 恒载 ； 结构活载； 荷载 组 合
中图 分 类号 ： Ｇ６ ４ ２ ． ４
一
文献 标 志码 ： Ａ
文 章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ９ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ４ ） １ ４ — ０ １ ２ ６使建筑物承受的荷载以及屋盖表面上的 雪荷载都是竖直活荷载。 使用荷载包括人 ， 家具， 机器 ， 库存 物资和其他各种物品项 目，建筑物内部的活荷载常被视为 是均匀分布的。 雪荷载取决于雪压在结构的位置 ， 屋顶坡度 和建筑物与风 向的相对方位 。各地区建筑规范通常都有关 于雪荷载的条文。 虽多次试图把使用活荷载的规定标准化 ，
但各建筑规范中有关此项的条文仍然各不相同。根据使用
论 、实验和应用发展做出了极大贡献 ，他在研究 中引人 了 “ 力学模型” 的思想。 伽利略以实验研究为重点 ， 从实验中来 到实践中去 ， 从身边熟悉的现象 中分析得 出精彩的结论 。 材 料力 学 的教学 中反 复 印证 着 这样 一种 研究 方法 ，即实验 现 象观察—假说提出～理论分析一实践检验 。比如讲解合理 截面形状与强度 、 刚度的知识点时， 可 以用 田野 中的麦秆为 什么是空心的作为引例 。 其实， 大 自然中的空心结构同样引 起了伽利略极大的兴趣 ， “ 一根麦秆所负载 的麦穗较整个麦 秆要重得多 ， 如果麦秆是用同样多的材料做成实心形状 ， 那 么将降低其抗弯和抗断裂的能力” 。 带着对身边这些熟悉的 现象的悬疑展开材料力学的学习， 引起学生 的好奇心 ， 会增 加学生对材料力学的学习兴趣 。科学家对未知事物的执着 追求 ， 是每一个求知者的榜样 ， 而将这样的人物生平事迹贯 穿在教学过程中， 无疑既激励着学生的学习意志， 又激发着 学生的学习兴趣 ， 也增加了课程本身的趣味性 。当然 ， 与材 料力学课程相关的人物还有很多 ， 如圣维南 、 欧拉等 ， 课堂 上讲授人物生平事迹 ， 既增加课程的趣味性 ， 提高学生的学 习兴趣 ， 又能培养学生对科学的探索和追求精神。 针对 目前材料力学教学过程 中学生学习兴趣 匮乏的现 象， 本文从三个方面探索了材料力学教学过程中的趣味性 ： 通过课程本身的趣味性 ， 使呆板 的知识变得生动 ； 引入贴近
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设计中的荷载谈
简介：设计建筑物必须考虑的荷载可分为恒载,竖直活荷载和侧向活荷载.恒载包括永久设备的重量和建筑物的固定构件(如楼板,主梁,次梁,柱.固定墙.间壁等等)的重量.除了恒载以外的所有竖直荷载都可算是竖直活荷载.侧向活荷载是由于风压,土压,和静水压力作用引起的外力.可能的地震效应也是侧向荷载.吊车活动
产生的动力效应也部分地计入侧向荷载.
关键字：结构设计荷载分布设计经验
恒载
结构框架和所有固定在它上面或永久被它所支撑的建筑构件的重量都是恒载.通常根据表示结构和建筑布置的初步设计,既可合理的估算出建筑物的总重量.这一资料在分析总估算地震荷载约值和确定基础荷载等计算步骤中是必要的.如实际计算的总重量和最初估算的数值有较大差异时,在最后设计中不可忽视对初步估算的修正.
为设计个别杆件,通常需要更详尽的横甾分析.这种分析从直接支撑活荷载的杆件(楼板和屋盖系统)沿着应力的传递路径(主次梁和柱),一步一步地进行到地基.一个杆件承受的荷载只有在这个杆件本身及其所支撑的部分结构设计出来以后才能确定.因此,每一杆件的实际恒载应予出、核对和修正;只有在作出必要的校正之后才能继续进行设计.
有关建筑材料重量的数据载入各地区建筑规范中.
下面说一下楼面和屋面荷载.
设计任何大楼所需的楼面和屋面的最小活荷载,在对该建筑场地起支配作用的建筑规范中通常都有规定.建筑规范分地方市政规范,国家规范,地区规范和通用标准规范.设计各式各样的建筑物所需最小活荷载代表值可查<楼房和其它结构最小设计荷载建筑规范要求>.
除了这些均布荷载外,楼板设计还应考虑安全承受可能产生较大应力的某些集中荷载.例如在设计办公楼楼面时,每2.5平方英尺的面积上要承受2000磅的荷载,以承受保险柜或其他沉重设备的重量;楼梯踏步必须安全承受作用在其中心的300磅荷载.规定的均布荷载和集中荷载都留有余量以承受平常的碰撞.承荷面积在150平方英尺以上的构件,当活荷载在100磅/英尺2以下时,允许作某些折减,原因是在全部承荷面积少年宫不太可能同时满载.折减率按每平方英尺承荷面积折减0.08%计.公共场所,车库和屋顶除外.折减不得超过60%或按下式算出的百分数.
23(1+D/L)
其中D是构件支撑的每平方英尺面积上的荷载,L是活荷载.荷载超过100磅/英尺2是楼面荷载不得折减(这是仓库和工厂的特点,她们可能在全部面积上都同时承受荷载),而柱荷载可降低20%.
不能总是采用规定的最小活荷载.要考虑使用方式,可能的荷载值应尽量计算准确.对于存储重物的仓库可以取500磅/英尺2或者更高一些;特殊重型机械制造厂可以大大超过125磅/英尺2;对于一切位置固定的重型集中荷载要做出特殊规定.
在各种情况下,总的设计荷载中必须包括楼板的自重.若要求顶棚抹灰,荷载通常还可增加大约10磅/英尺2.另外还需包括楼板填充物和面层,以及悬挂荷载如管道及灯具设备等.如果间壁的位置不定.另加10-20磅/英尺2的附加荷载.
设计房屋屋面的雪荷载,同样也是由地方建筑规范规定的.雪荷载是根据一定时期内当地降雪的厚度和密度统计出来的.规定最小屋面荷载为20磅/英尺2,以保证施工和维修的安全以及适当的刚度.任何个别地区通常都有更为详细的雪荷载资料.
竖直活荷载
由于有人居住使建筑物承受的荷载以及屋盖表面上的雪荷载都是竖直活荷载.使用荷载包括人,家具,机器,库存物资和其他类似项目.建筑物内部的活荷载常被认为是均匀分布的.
雪荷载的大小取决于结构的位置,屋顶坡度和建筑物与风向的相对方位.各地区建筑规范通常都有关于雪荷载的条文.
虽多次试图把使用活荷载的规定标准化,但各建筑规范中有关此项的条文仍然各不相同.
虽多次试图把使用活荷载的规定标准化,但各建筑规范中有关此项的条文仍然各不相同.
根据使用情况,将各种规定分类如下:
1. 1.居住建筑(包括旅馆)
2. 2.公共机构建筑(医院,疗养院,监狱)
3. 3.集会建筑(剧院,礼堂,教堂,学校)
4. 4.实业建筑(办公大楼)
5. 5.商业建筑(大小商店和售货处)
6. 6.工业建筑(制造厂,加工厂,装配厂)
7.7.仓库建筑(库房)
水平荷载
作用在建筑物框架上的水平荷载主要是由风压引起的.另外,地震产生水平摇摆,这种摇摆形成的惯性力也沿水平方向作用在结构上.大量观察表明,对结构的地震破坏影响最大的是这些水平力,而不是同时发生的地面竖向震动.因此,高震区地方建筑规范要求结构设计必须能抵抗相应的水平力.
准确估计风荷和地震荷载是非常困难的.目前大多数建筑规范都规定了每平方英尺竖向墙面的设计风压.根据当地情况,风压变化范围大约是从10-15磅/英尺2.涉及到地震作用力时,现行规范通常规定地震多发区建筑的设计应能抵抗相应的水平力,这个水平力按所计算的楼层以上建筑物总荷载的规定百分率进行计算.此值约为该总荷载的百分之十几.
风压一般根据与某结点相连的外墙承荷面积计算该点的荷载,也就是根据相临框架之间的竖向中心线和各层楼板标高之间的水平中心线所围成的矩形面积进行计算.地震力也以相同方法把力分配到各个结点上.这些分布不很准确,特别如果外力不作用在框架平面内,而且结构的外轮廓在平面上和立面上都不规则时.尤其是实际风力分布与假定迎风墙上风压的均匀分布经常有很大出入.
建筑物根据其类别和形式以不同的方式抵抗水平荷载.较古老的建筑由于有巨大的承重墙,它们同悬臂梁一样抵抗水平力(荷载作用在墙的平面内).采用整体剪力墙的现代钢筋混凝土建筑物也有同样作用.许多现代框架建筑物仅有轻质幕墙,这些幕墙是不承重的,不能有效地抵抗结构的侧向变形.在这种情况下,水平荷载只能由框架本身承受.无论在什么情况下,楼板和屋盖都起着重要作用,它们把水平荷载传递给框架结点或剪力墙上.它们起刚性隔板作用,使给定标高处所有框架或墙的横向位移大致相等.
对于恒载荷和活荷载以及风载或地震荷载的组合,必须承认全部水平荷载与最不利位置的活荷载不可能同时发生.此外,由于最大水平荷载的偶然性和暂时性,它所产生的破坏力也比相同荷载多次多次和长期作用所造成的破坏力要小.因而,与恒载和活荷载的主要作用相比,多数建筑规把风荷载和地震力当作和活荷载组合时,通常的荷载系数可减少25%.
风荷载和地震力的大小和分布变化无常.要进行比荷载资料更为精确的分析和作其它设想都是没有用处的.由此可见,对水平荷载作用的精心分析常常是不必要的,使用近似方法已十分令人满意了.
荷载组合
在设计屋盖桁架和单层框架时,结构承受的荷载包括恒载和风雪活荷载.通常根据以下荷载组合所产生的应力进行设计:
Ⅰ恒载+雪载
Ⅱ恒载+风载
Ⅲ恒载+风载+雪载
Ⅳ恒载+风载+部分雪荷载
由于雪的飘移,有时考虑部分雪荷载,在房屋有高低跨时可能发生这种情况.由于有风,较高的屋面上的一部分雪可能被刮掉,但刮走的雪可能积在低屋面上,其结果使建筑物较低一侧的雪荷载可能比正常情况要大.
另一些荷载组合也需加以考虑.在选择适当的荷载组合时,永远需要一定程度的工程技术判断力.
在多层建筑中,应力是根据下列组合确定的:
Ⅰ恒载+活载
Ⅱ恒载+活载+风或地震荷载
活载是一种随机型荷载,它加于结构上时,会在每一单独杆件上引起最大的或临界的力矩和力.根据对多层框架杆件上的力矩进行定性影响线分析,可以看出全部恒载加全部活载的组合不一定总是临界荷载.图23-1所示荷载图通常称为”棋盘式荷载分布”,她可能对受荷跨的最大正力矩产生临界状况.
美国钢结构学会规范第1.5和2.1节规定,当应力是有风力或地震力产生时,容许应力可增加33.3%塑性设计时,荷载系数自1.7减少为1.3.这些规定适用于屋盖的荷载组合Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ型,多层框架的荷载组合Ⅱ型.容许应力的增加也相当于考虑上述荷载组合值的3/4.因此临界荷载的选择,应在对表23-1所给各荷载组合产生的值进行比较的基础上来进行.。