淺析生產(chǎn)生活中的荷載

　　民用建筑民用建筑在使用期間，由人群、物件、家具、設(shè)備等產(chǎn)生的荷載。對(duì)于常見(jiàn)的住宅、辦公室、旅館、醫(yī)院、學(xué)校、禮堂、影劇院、體育館、展覽館、商店、車(chē)站大廳、候車(chē)室、書(shū)庫(kù)、浴室、陽(yáng)臺(tái)等民用建筑的樓面均布活荷載值由國(guó)家荷載規(guī)范規(guī)定。

　　屋面屋面在施工、使用和維修過(guò)程中，由人群、工具和適當(dāng)?shù)亩蚜纤a(chǎn)生的荷載。對(duì)于多雨地區(qū)，屋面活荷載也包括可能的屋面積水所引起的積水荷載。

　　屋面積灰荷載對(duì)于在生產(chǎn)中有大量排灰的廠房，為考慮屋蓋結(jié)構(gòu)的安全而規(guī)定的屋面荷載。如鑄造車(chē)間、煉鋼車(chē)間、燒結(jié)車(chē)間、高爐、水泥廠等以及其鄰近的建筑，均應(yīng)考慮屋面積灰荷載。該荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可按灰源性質(zhì)、建筑物與灰源的距離、屋面形狀和清灰制度等條件來(lái)規(guī)定。

　　車(chē)輛荷載運(yùn)載人群和貨物的車(chē)輛施加在房屋樓面、碼頭和橋梁上的活荷載。在多層工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)和汽車(chē)庫(kù)的樓面上有時(shí)要求承受汽車(chē)、鏟車(chē)等荷載。公路橋梁要求承受汽車(chē)、平板掛車(chē)、履帶車(chē)和壓路機(jī)等荷載。鐵路橋梁要求承受列車(chē)的荷載。由于車(chē)輛的型號(hào)和等級(jí)不同，施加在結(jié)構(gòu)上的荷載也不相同，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮最有代表性和控制性的車(chē)輛荷載。如公路橋梁選用的是經(jīng)常地、大量地出現(xiàn)的汽車(chē)排列成隊(duì)，作為計(jì)算荷載；將出現(xiàn)機(jī)率較少的履帶車(chē)和平板掛車(chē)作為驗(yàn)算荷載。汽車(chē)和列車(chē)行駛在橋面上，使橋梁受到?jīng)_擊力，設(shè)計(jì)時(shí)車(chē)輛荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。此外，還要考慮車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力、車(chē)輛在曲線上行駛的離心力、列車(chē)行駛時(shí)的橫向搖擺力以及由車(chē)輛荷載引起的土的附加側(cè)壓力（見(jiàn)橋梁荷載）。

　　吊車(chē)荷載吊車(chē)作業(yè)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)引起的豎向力和水平力。工業(yè)廠房為了在生產(chǎn)中吊運(yùn)材料和成品，在安裝檢修時(shí)吊運(yùn)設(shè)備，常設(shè)置各種吊車(chē)，如橋式吊車(chē)、懸掛吊車(chē)、懸臂吊車(chē)等。吊車(chē)豎向力為吊車(chē)的最大豎向輪壓，對(duì)橋式吊車(chē)而言，可由大車(chē)橋架重、小車(chē)自重、司機(jī)操作室重量和額定最大吊重確定。一般可按吊車(chē)產(chǎn)品目錄的規(guī)定取用。吊車(chē)水平力為吊車(chē)車(chē)輪制動(dòng)時(shí)通過(guò)軌道傳遞的剎車(chē)力，對(duì)橋式吊車(chē)而言，大車(chē)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生縱向水平力；小車(chē)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生橫向水平力。吊車(chē)由于軌道不直、不平行、吊車(chē)橋架剛度不夠以及吊車(chē)輪安裝位置不正、不平行等原因，使吊車(chē)沿縱向行駛時(shí)呈蛇形運(yùn)動(dòng)，造成大車(chē)車(chē)輪對(duì)軌道的擠壓力，稱為卡軌力。吊車(chē)由于軌道接頭高差、工件翻身等所產(chǎn)生的豎向沖擊作用，一般可按吊車(chē)類別、結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型和部位，以及吊車(chē)重量等因素采用不同的動(dòng)力系數(shù)考慮。

　　風(fēng)荷載也稱風(fēng)的動(dòng)壓力，是空氣流動(dòng)對(duì)工程結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的作用，包括穩(wěn)定風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)兩種作用，在工程結(jié)構(gòu)上稱為空氣靜力作用和空氣動(dòng)力作用。在多大風(fēng)地區(qū)和設(shè)計(jì)高聳結(jié)構(gòu)或大跨度橋梁時(shí)，需特別注意。

　　雪荷載一般雪荷載為我國(guó)（除華南地區(qū)）張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制荷載之一，組合值為0.7、頻遇值為0.6、準(zhǔn)永久值系數(shù)按雪荷載分區(qū)I、Ⅱ、Ⅲ分別對(duì)應(yīng)為0.5、0.2、0.0.基本雪壓一般參照規(guī)范或者當(dāng)?shù)貧庀笥涗涃Y料。規(guī)范給出我國(guó)部分大中城市地區(qū)10年、50年、100年基本雪壓。一般結(jié)構(gòu)取50年基本雪壓，景觀小品、臨時(shí)性建筑、倉(cāng)儲(chǔ)、不重要構(gòu)筑物等，可按10年、30年取值，或適當(dāng)調(diào)整。[2] 5代表值編輯建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)不同荷載應(yīng)采用不同的代表值。

　　對(duì)永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。

　　對(duì)可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為代表值。

　　對(duì)偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點(diǎn)確定其代表值。

　   荷載分項(xiàng)系數(shù)是設(shè)計(jì)計(jì)算中反映荷載不確定性并與結(jié)構(gòu)可靠度的分項(xiàng)系數(shù)。荷載分項(xiàng)系數(shù)可按下列規(guī)定采用：

　　1.永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.2；由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35.當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，應(yīng)取1.0，對(duì)傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算，應(yīng)取0.9. 2.可變荷載分項(xiàng)系數(shù)一般情況應(yīng)取1.4.[3]但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值大于4KN/㎡的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載，應(yīng)取1.3. 7設(shè)計(jì)值編輯荷載代表值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)后的值，稱為荷載設(shè)計(jì)值 8組合編輯承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)或正常使用極限狀態(tài)按標(biāo)準(zhǔn)組合設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)可變荷載應(yīng)按組合規(guī)定采用標(biāo)準(zhǔn)值或組合值作為代表值。

　　可變荷載組合值，應(yīng)為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載組合值系數(shù)。

　　正常使用極限狀態(tài)按頻遇組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用頻遇值、準(zhǔn)永久值作為可變荷載的代表值；按準(zhǔn)永久組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用準(zhǔn)永久值作為可變荷載的代表值。

　　可變荷載頻遇值應(yīng)取可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載頻遇值系數(shù)。

　　可變荷載準(zhǔn)永久值應(yīng)取可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。

　　9基本值編輯荷載標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載基本代表值，也就是在荷載規(guī)范中所列的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)荷載。標(biāo)準(zhǔn)荷載在概念上一般是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在正常使用條件下可能出現(xiàn)的最大荷載值，因此它應(yīng)高于經(jīng)常出現(xiàn)的荷載值。用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)，荷載的標(biāo)準(zhǔn)值是在所規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越概率小于某一規(guī)定值的荷載值，也稱特征值，是工程設(shè)計(jì)可以接受的最大值。在某些情況下，一個(gè)荷載可以有上限和下限兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)荷載減小對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更危險(xiǎn)的效應(yīng)時(shí)，應(yīng)取用較不利的下限值作為標(biāo)準(zhǔn)值；反之，當(dāng)荷載增加使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更危險(xiǎn)的效應(yīng)時(shí)，則取上限值作為標(biāo)準(zhǔn)值。又如各種活荷載，當(dāng)有足夠的觀測(cè)資料時(shí)，則應(yīng)按上述標(biāo)準(zhǔn)值的定義統(tǒng)計(jì)確定；當(dāng)無(wú)足夠的觀測(cè)資料時(shí)，荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)上述的概念協(xié)議確定。

　　10ansys編輯在ansys中，載荷包括邊界條件和激勵(lì)。對(duì)應(yīng)不同分析類型，載荷可分為以下幾種不同種類：結(jié)構(gòu)分析中常見(jiàn)的載荷：力、壓力、重力、位移邊界條件等；熱分析中常見(jiàn)的載荷：溫度、熱流速率、對(duì)流邊界條件等；磁場(chǎng)分析中常見(jiàn)的載荷：磁勢(shì)，磁通量邊界條件等；電場(chǎng)分析中常見(jiàn)的載荷：電勢(shì)（電壓）、電流、電荷和電荷密度等；流場(chǎng)分析中常見(jiàn)的載荷：流速和壓力等。

　　偶然荷載編輯偶然荷載指的是在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用期內(nèi)偶然出現(xiàn)（或不出現(xiàn)），其數(shù)值很大、持續(xù)時(shí)間很短的荷載，如爆炸力、地震力、船只或漂浮物撞擊力等。

　　1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的作用包括直接作用（荷載）和間接作用（如地基變形、混凝土收縮、焊接變形、溫度變化或地震等引起的作用）。本詞條僅對(duì)有關(guān)荷載作出說(shuō)明。

　　2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的作用或荷載，除按本規(guī)范執(zhí)行外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

　　3、其他特殊荷載須按規(guī)范原則進(jìn)行調(diào)查論證后取用13其他信息編輯雪荷載施加在建筑屋面或其他結(jié)構(gòu)外露面上的積雪重量。雪荷載值S由地面積雪重量即基本雪壓So乘以屋面積雪分布系數(shù)μr確定：

　　S=μrSo中國(guó)規(guī)定的基本雪壓是一般空曠平坦地面按一定重現(xiàn)期統(tǒng)計(jì)而得的年最大積雪量（相當(dāng)于該一定年限基準(zhǔn)期最大積雪重量分布的某一分位值）。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，年最大地面雪壓的統(tǒng)計(jì)分布也可按極值Ⅰ型考慮。中國(guó)積雪情況與世界上積雪嚴(yán)重的蘇聯(lián)、日本、北歐、加拿大等國(guó)家相比，雪量不大，積雪期也短，東北和新疆北部是中國(guó)兩個(gè)高雪壓地區(qū)。此外，長(zhǎng)江中下游也是一個(gè)高雪壓地區(qū)，但積雪期極短。對(duì)中國(guó)南方大部地區(qū)，設(shè)計(jì)中不考慮屋面的積雪問(wèn)題。嚴(yán)重的屋面積雪也會(huì)引起房屋倒塌事故。屋面積雪因受到屋面形式、朝向、風(fēng)力以及建筑物的室內(nèi)采暖或生產(chǎn)熱量的散發(fā)等影響，一般與氣象站在野外平坦地面所測(cè)定的積雪有一定的差別。

　　裹冰荷載包圍在塔架桿件、纜索、電線表面上的結(jié)冰重量。在冬季或早春季節(jié)，處于特定氣候條件下，在一些地區(qū)由凍雨、凍毛雨、氣溫低于0°C的霧、云或溶雪凍結(jié)形成，其值可根據(jù)裹冰厚度和裹冰容重確定。

　　裹冰荷載對(duì)于如輸電塔架、線路等結(jié)構(gòu)往往是一種重要荷載。由于裹冰增大了桿件、纜索的截面，或封閉了某些格構(gòu)的空隙，不但使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重量增大，而且由于結(jié)構(gòu)擋風(fēng)面積增大，顯著地加大了風(fēng)荷載，使結(jié)構(gòu)受力更為不利。

　　波浪荷載也稱波浪力，是波浪對(duì)港口碼頭和海洋平臺(tái)等結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的作用。按繞射理論進(jìn)行分析，波浪對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用由四部分組成：水流粘滯性所引起的摩阻力（與水質(zhì)點(diǎn)速度平方成正比）；不恒定水流的慣性或結(jié)構(gòu)物在水流中作變速運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的附加質(zhì)量力（與波浪中水質(zhì)點(diǎn)加速度成正比）；結(jié)構(gòu)物的存在對(duì)入射波浪流動(dòng)場(chǎng)的輻射作用所產(chǎn)生的壓力和結(jié)構(gòu)物運(yùn)動(dòng)對(duì)入射波浪流動(dòng)場(chǎng)的輻射作用所引起的壓力。包括上述全部作用影響的波浪力理論稱為繞射理論。在實(shí)際工作中，常用只考慮了結(jié)構(gòu)受到波浪摩阻力和質(zhì)量力影響的半經(jīng)驗(yàn)半理論的莫里森方程分析波浪力。

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