荷载规范里的荷载组合
荷载组合和内力调整的先后顺序规范规定

荷载组合和内力调整的先后顺序01——规范规定规范的作用效应组合,一般建立在线弹性分析叠加原理基础上。
高规JGJ 3-2010在第5.6节《荷载组合和地震作用组合的效应》正文和条文说明中首次将线形叠加予以明确,以符合《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定,区分线形分析和非线性分析的不同效应组合状况。
常规情况下,荷载效应组合仍以【线弹性分析叠加类型】为主,上述假定已成为中国绝大部分规范和教材解释荷载效应的默认前提条件。
另一方面,中国规范对结构总体地震作用工作性能、地震剪力分担及构件内力调整等内容做了详细规定,并且在结构分析之前需对【结构体系相关属性】进行定义,使荷载组合(实为“荷载效应组合”)时必须注意规范的这些内力调整,并且要关注调整的前后顺序。
一、非线性作用效应组合查《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008第 8.2.4条:对持久设计状况和短暂设计状况,应采用作用的基本组合。
1、基本组合的效应设计值可按下式确定:注:在作用组合的效应函数S(•)中,符号“∑”和“+”均表示组合,即同时考虑所有作用对结构的共同影响,而不表示代数相加。
2、当作用与作用效应按线性关系考虑时,基本组合的效应设计值可按下式计算:注1.对持久设计状况和短暂设计状况,也可根据需要分别给出作用组合的效应设计值;2.可根据需要,从作用的分项系数中将反映作用效应模型不定性的系数γsd分离出来。
高规JGJ 3-2010条文说明:第5.6.1条和5.6.3条均适应于【作用和作用效应】呈【线性关系】的情况。
如果结构上的作用和作用效应不能以线性关系表述,则作用组合的效应应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定。
二、常规荷载组合【线形关系】2.1 规范规定以高规JGJ 3-2010为例。
第5.6.1条:持久设计状况和短暂设计状况下,当荷载与荷载效应按线性关系考虑时,荷载【基本组合】的【效应设计值】应按下式确定:第2项增加γL是新规范的调整。
桥博关于规范中荷载组合的解释

规范计算需注意的问题1 公共部分1.收缩、徐变的处理严格与所选规范一致;2.不均匀沉降的组合处理V3与V2是不同的,使用时应参照输入数据更改部分的内容。
3.位移的自动组合:实际上是没有意义的,V3中放弃了自动组合,如果需要使用位移的组合需用户自行定义组合系数;4.位移的计算:是按照不开裂换算截面刚度计算的,未做折减处理。
5.材料:升级版中的材料与选用规范严格配套,可能使用上有些麻烦,但我们认为确保数据是正确的更为重要,因此在规范之间不能相互引用材料,否则极容易导致用户数据混乱,如果需要做对照比较可使用自定义材料解决。
6.钢筋混凝土构件的应力计算:由于截面开裂导致叠加原理失效,V3中是按照组合内力或累计内力计算截面应力的,并且应力的计算不考虑截面的施工过程。
7.施工阶段中张拉预应力束:一般不要在支架上张拉,最好模拟为在脱架时张拉;先张拉后脱架导致产生含有预应力影响的支架反力,但脱架时系统不认为是预应力效应而作为外荷载处理,虽然应力的影响很小,但在承载能力极限状态强度验算时在扣除预应力效应时会漏掉部分影响,一般情况下两种模拟方法在应力上的差异可以忽略。
8.计算截面:结构内力计算时采用全截面计算,在计算截面应力时采用有效截面计算(公路04规范中预应力产生的轴力引起的应力是按全截面计算的);2 公路04规范1.环境的相对湿度:在总体信息中由用户应自定义。
2.钢束松弛率:由用户定义,松弛时间应添0,松弛完成过程系统自动按规范处理;如果松弛率添0,则松弛损失的计算是按照04规范6.2.6-1公式计算的,其中松弛系数取用0.3;3.收缩、徐变的计算天数:应在施工阶段中输入,使用阶段的收缩徐变天数用户可自己考虑,也可添0。
新规范中的控制思想是结构在寿命期限内的应力指标,而不是仅仅几年内的指标。
4.汽车的冲击系数:用户必须自己定义。
5.预应力引起的截面应力:已经按照规范规定的算法计算,即轴力引起的应力按全截面计算,弯矩引起的应力按有效截面计算。
荷载效应基本组合和标准组合

荷载效应基本组合和标准组合
在工程结构设计中,荷载效应是一个重要的概念,指的是荷载作用在结构上所产生的效应,例如应力、变形等。
为了保证结构的安全性和可靠性,需要对荷载效应进行合理的组合,以充分考虑各种荷载和效应的相互作用。
荷载效应的组合有两种:基本组合和标准组合。
基本组合是指仅考虑某一种荷载作用时所需考虑的效应组合,例如只考虑地震作用时的效应组合;而标准组合则是将多种荷载效应组合在一起进行考虑,以获得更全面的效应组合。
在中国结构设计规范中,规定了一系列标准组合,常用的有常规组合、极限状态组合和抗震组合等。
常规组合适用于结构的正常使用状态,包括永久荷载、变动荷载和风荷载等;极限状态组合则适用于结构的极限状态,包括恶劣气候、地震和火灾等;抗震组合则主要考虑地震作用下的效应组合,以确保结构在地震发生时的稳定性和安全性。
综合考虑各种荷载效应的组合是工程结构设计的重要内容,需要根据实际情况进行科学合理的选取和计算,以保证结构的安全性和可靠性。
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桥梁规范关于荷载组合系数取值详细解释

2.此图主要为永久作用的分项系数取值首先考虑汽车冲击,组合中的移动荷载必须为 1.4*(1+μ);若其他可变作用超过汽车荷载作用,即荷载组合中只有其他可变作用,肯定没有移动荷载,则其他可变作用的系数取1.4即可。
特殊情况用车辆荷载取1.8。
此条主要意思要理解为,在含有汽车荷载作用且考虑冲击系数的情况下,还含有其他可变作用,其他可
变作用没有超过汽车荷载作用,所以其他可变作用没有替代汽车荷载,此时,其他可变作用的分项系数要取 1.4,但若是风荷载系数要取1.1。
此条主要意思结合上一条红框一起理解,当汽车荷载和其他可变作用同时存在时,其他可变作用不仅要乘以对应工况的分项系数,所有其他可变作用还是一个可变作用组合,这个可变作用组合还要乘以一个组合值系数:0.75。
即开头公式的最后一项的表达式的由来。
所以最终在含有移动荷载的情况下,其他可变作用的系数取值应该为:1.4*0.75=1.05,若是风荷载即为1.1*0.75=0.825。
注:Midas计算过程中的移动荷载结果为计入移动荷载冲击系数的结果,在规范组合中请注意辨别。
桥梁荷载组合

钢筋(拉应力)
σ标施砼压 ≤ 0.8 f施时砼抗压标值
σ标施砼剪 ≤ f施时砼抗拉标值 ≤ 0.25 f 时, 构造配箍
σ标钢筋拉 ≤ 0.75 f钢筋抗拉标值
混凝土(压应力) σ标施砼压 ≤ 0.7 f施时砼抗压标值
混凝土(拉应力) σ标施砼剪 ≤ 1.5 f施时砼抗拉标值
组合 II: 短期效应组合;按规范 JTG D60-2004 第 4.1.7 条规定
Ssd
= (S自重K
+ S预K
+ S收徐K
+
S变位K
)
+
(0.7
S汽冲K 1+ µ
+ 0.8S温梯K
+ 0.75S风K
+1.0S人行K
+1.0S温度K
+1.0S其他可变K)
组合 III:长期效应组合;按规范 JTG D60-2004 第 4.1.7 条规定;
Sld
= (S自重K
+ S预K
+ S收徐K
验算要求: S抗力 ≥1.1Sud
3.2 正常使用极限状态内力组合(弹性范围、线性计算) 组合 I: 标准值组合;按规范 JTG D60-2004 第 4.1.8 条规定(看是否已超出弹性范围)
Ssd
= (S自重K
+ S预K
+ S收徐K
+
S变位K
)
+
(
S汽冲K 1+ µ
+ S温梯K
+ S风K
+ S人行K
允许开裂构件 钢筋混凝土 预应力混凝土
σ标砼开裂截面压≤ 0.5 f砼轴压标值
σ预当砼为0时 + σ承预增量 ≤ 0.65 f预抗拉标值
分清荷载代表值、标准值、组合值、频遇值、准永久值、及设计值

分清荷载代表值、标准值、组合值、频遇值、准永久值、及设计值荷载代表值:设计中用以验算极限状态所用的荷载量值,例如标准值、组合值、频遇值、准永久值。
组合值:对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值。
频遇值:对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。
准永久值:对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。
设计值:荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
标准值:荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值、或某个分位值)。
此概念在建筑地基规范、桩基规范、砼设计规范中经常出现,且以前的国家和地方规范使用中有点混乱,好多人都分不清设计值和标准值的具体使用方法,往往根据自己的意愿取用。
我们知道任何荷载都有不同程度的变异性,但在设计中,不可能直接引用反映荷载变异性的各种统计参数,通过复杂的概率运算进行具体的设计,因此在设计时除了采用能便于设计者使用的设计表达式外,对荷载仍应赋予一个规定的量值,即荷载代表值,荷载可根据不同的设计要求规定不同的代表值,以使之能更确切地反映它在设计中的特点。
荷载规范中给出4种代表值:标准值、组合值、频遇值、准永久值。
对永久荷载应该用标准值作为代表值,对可变荷载应根据设计要求用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值。
荷载标准值是荷载的基本代表值,其他代表值都可以在标准值的基础上乘以相应的系数后得出。
由于荷载本身的随机性,因而使用期间的最大荷载亦是随机变量,可以用其统计分布来描述,按照《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)的规定,标准值由设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值来确定(但未具体规定分位值,此为数理统计概念,可以简单理解为符合正态分布),设计基准期统一为50年。
当对荷载有足够的资料而有可能对其统计分布作出合理的估计时,取分位值作为荷载的代表值,原则上可取分布的特征值。
荷载分类、代表值定义及各规范荷载组合

对可变荷载采用准永久值为代表值的组合
使用状态、设计组合、适用计算及分项系数
验算状态
荷载效应
组合
适用计算
抗力取值
分项系数
规范
正常使用极限状态
标准组合
按地基承载力确定基底面积及埋深;按单桩承载力确定桩数;
地基承载力特征值或单桩承载力特征值
地基基础3.0.5
验算基础裂缝宽度
准永久组合
地基变形(含沉降、差异沉降、倾斜)(不计风荷载和地震作用);
荷载分类及取值
荷载分类
类型
代表值
永久荷载
例如结构自重、土压力,预应力等。
标准值
偶然荷载
例如爆炸力、撞击力等(自重是指材料自身重量产生的荷载(重力))
标准值、组合值、频遇值或准永久值
可变荷载
例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等
按建筑结构使用的特点确定
荷载代表值定义
荷载代表值
按单桩承载力确定桩数;
基桩或复合基桩承载力锚杆杆体与砂浆的锚固长度、锚杆锚固体与岩土层的锚固长度;
计算支护结构抗裂;
准永久组合
计算支护结构变形、锚杆变形及地基沉降(不计风荷载和地震作用)(相应限值为支护结构、锚杆或地基变形的允许值)
承载能力极限状态
基本组合
确定支护结构截面、基础高度、计算基础或支护结构内力、确定配筋和验算材料强度
分项系数1.0
承载能力极限状态
基本组合
挡墙、地基或滑坡稳定;
基础抗浮稳定
分项系数1.0
确定基础或桩基承台高度;
确定支挡结构截面;
计算基础或支挡结构内力,确定配筋和验算材料强度;
挡土墙压力及滑坡推力
关于基本组合和标准组合

关于基本组合和标准组合Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】关于基本组合和标准组合(我自己的看法)简单的说吧,标准组合就是分项系数为1.0时的恒,活荷载相加,基本组合就是系数大于1时的恒,活荷载相加,所以基本组合的值比标准组合要大,在结构计算时有时是要求采用标淮组合,有时是需要采用基本组合,具体的分项系数大小,荷载规范有详细的说明.什么时候采用标准组合,什么时候采用基本组合,各规范也有相关的说明.比如:计算柱下独立基础时,计算基础面积按标准组合,计算配筋及冲切高度按基本组合.荷载标准值和设计值的关系:荷载代表值乘以荷载分项系数后的值,称为荷载设计值。
在设计中,只是在按承载力极限状态计算荷载效应组合设计值的公式中引用了荷载分项系数。
因此,只有在按承载力极限状态设计时才需要考虑荷载分项系数和设计值。
在按正常使用极限状态设计中,当考虑荷载标准组合时,恒载和活荷载都用标准值;当考虑荷载频遇组合和准永久组合时,恒载用标准值,活荷载用频遇值和准永久值或只用准永久值。
那么荷载代表值和标准值什么关系呢?对于不同的荷载和不同的设计情况,应采用不同的代表值:1,对于永久荷载而言,只有一个代表值,这就是它的标准值。
2,对于可变荷载来说,应根据设计的要求,分别采取不同的荷载值作为其代表值。
(1)标准值?? 这是其基本代表值(2)组合值?? 这是当结构承受两种或两种以上的可变荷载时的代表值(3)频遇值??(4)准永久值??对于基本组合(在承载力极限状态时使用的),荷载效应组合的设计值应从下列组合值中取最不利值确定:1,由可变荷载效应控制的组合2,由永久荷载效应控制的组合D+L是基本组合,PKPM说明书上有明确说明,用它算基础面积的时候一般要除以系数。
在计算基础面积的时候要用标准组合,计算基础配筋的时候用基本组合。
摘录荷载规范里面的话:荷载组合荷载组合【loading combinations】指的是根据桥涵特性、使用要求、桥位处自然条件、荷载发生频率等,由规范规定在设计时应考虑可能在结构上同时出现的若干荷载。
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荷载规范里的荷载组合中提到的荷载“基本组合”、“频遇组合”和“准永久组合”分别表示什么?分别用在什么情况下?
1)基本组合是属于承载力极限状态设计的荷载效应组合,它包括以永久荷载效应控制组合和可变荷载效应控制组合,荷载效应设计值取两者的大者。
两者中的分项系数取值不同,这是新规范不同老规范的地方,它更加全面地考虑了不同荷载水平下构件地可*度问题。
在承载力极限状态设计中,除了基本组合外,还针对于排架、框架等结构,又给出了简化组合。
2)标准组合、频遇组合和准永久组合是属于正常使用极限状态设计的荷载效应组合。
标准组合在某种意义上与过去的短期效应组合相同,主要用来验算一般情况下构件的挠度、裂缝等使用极限状态问题。
在组合中,可变荷载采用标准值,即超越概率为5%的上分位值,荷载分项系数取为1.0。
可变荷载的组合值系数由《荷载规范》给出。
频遇组合是新引进的组合模式,可变荷载的频遇值等于可变荷载标准值乘以频遇值系数(该系数小于组合值系数),其值是这样选取的:考虑了可变荷载在结构设计基准期内超越其值的次数或大小的时间与总的次数或时间相比在10%左右。
频遇组合目前的应用范围较为窄小,如吊车梁的设计等。
由于其中的频遇值系数许多还没有合理地统计出来,所以在其它方面的应用还有一段的时间。
准永久组合在某种意义上与过去的长期效应组合相同,其值等于荷载的标准值乘以准永久值系数。
它考虑了可变荷载对结构作用的长期性。
在设计基准期内,可变荷载超越荷载准永久值的概率在50%左右。
准永久组合常用于考虑荷载长期效应对结构构件正常使用状态影响的分析中。
最为典型的是:对于裂缝控制等级为2级的构件,要求按照标准组合时,构件受拉边缘混凝土的应力不超过混凝土的抗拉强度标准值,在按照准永久组合时,要求不出现拉应力。
还有就是荷载分项系数的取值问题
新的荷载规范中恒载的分项系数在实际工作中怎么取?什么时候取1.35什么时候取1.2?
1.2恒+1.4活
1.35恒+0.7*1.4活
抗浮验算时取0.9
砌体抗浮取0.8
1.35G+0.7*1.4Q>1.2G+1.4Q
G/Q>2.8
所以当恒载与活载的比值大于2.8时,取1.35G+0.7*1.4Q
否则,取1.2G+1.4Q
对一般结构来说,1.楼板可取1.2G+1.4Q
2.屋面楼板可取1.35G+0.7*1.4Q
3.梁柱(有墙)可取1.35G+0.7*1.4Q
4.梁柱(无墙)可取1.2G+1.4Q
5.基础可取1.35G+0.7*1.4Q。