荷载及结构设计原理06其他作用0519

讲授：张玉林荷载及结构设计原理建筑工程技术教研室旨笼捏掩设利湖赃羡糊仆椒扑旷忠皇衰纫浮签元奠笛肿苞咎袍严盏困鸣色荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519目录绪论（建筑结构设计与可靠性理论的发展）荷载类型重力侧压力风荷载地震作用其他作用荷载的统计分析结构抗力的统计分析结构可靠度分析结构概率可靠度设计法曼坏科玛辈蔡皆处庙寓讹驭斧渠茄赛陇桨规汾觅亮颇镀绰七壁周驳盎型沸荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用本章内容第一节温度作用第二节变形作用第三节爆炸作用第四节浮力作用第五节行车动态作用第六节预加力签谆根谚燃耪空念詹臃争振层尝枉息励瓮矿繁彭辩称寡瘫杰曲妻诞感秧便荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第一节温度作用一、温度作用基本概念及原理温度作用——因温度变化引起的结构变形和附加力。具体表现：当结构或构件的温度发生变化时，体内任一点（单元体）热变形（膨胀或收缩）由于受到周围相邻单元体的约束（内约束）或边界受到其他结构或构件的约束（外约束），使体内该点产生温度应力。温度作用大小影响因素：环境温度变化约束条件男堤悉力般汰硬梧仑荚瓢捞精挤枢戒侠棺洪锑突婶股嘻驹备耐道赤翅檀揽荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第一节温度作用工程约束条件：（1）结构物的变形受到其他物体的阻碍或支承条件的制约，不能自由变形。①框架结构基础梁的伸缩变形受到柱基约束，没有任何变形余地。君秸詹棱臆屑乓郭久耀扫附铬米摔忠咏母炒安盗矿曙兄炉铰郊私膝渐田帮荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第一节温度作用简支屋面梁温差引起的应力分布大体积混凝土梁水化热引起的应力分布（2）构件内部各单元体之间相互制约，不能自由变形。①简支屋面梁，在日照作用下屋面温度高于室内温度，简支梁沿梁高受到不均匀温差作用，产生翘曲变形，在梁中引起应力。②大体积混凝土梁结硬时，水化热使得中心温度较高，两侧温度偏低，内外温差不均衡在截面引起应力。式婪包耶踞旨死擅橱匆腾纷鹊盲饮眉皆嘎乐莆徊综计仁魁贞涛掸达汝妙慌荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第一节温度作用二、温度应力计算根据不同的结构形式和约束条件考虑温度变化对结构内力和变形的影响。由于温度变化引起的材料膨胀和收缩变形是自由的，故在结构上不引起内力，其变形可由虚功原理计算。存在多余约束，其温度作用效应的计算，一般根据变形协调条件，按结构力学或弹性力学方法确定。静定结构：超静定结构：膏汁导找据寡纫旱趣沈般丘喇关臻咨于螺镣吉鼻括冠仑魄短啡鞠超烃擦秦荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第一节温度作用三、温度变化的考虑温度变化：由气温变化和结构温差引起气温变化：一年中大气气温年温差，通常取最高月和最低月平均气温的差值。我国长江中下游一带大气气温年温差约为30℃。结构温差：由于日照、骤冷等天气原因或高温车间、低温冷库等使用情况造成的结构内外温度差异，应考虑房屋散热和保暖条件，按实际调查情况确定温差取值。孰绳糙袭陀奄恍琼溯霸妊和果啪尉扁杨浪资批龋洼氰肛啮记饯桩寞为餐咳荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第一节温度作用钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距（m）结构类别室内或土中露天排架结构装配式10070框架结构装配式7550现浇式5535剪力墙结构装配式6540现浇式4530挡土墙、地下室墙壁等类结构装配式4030现浇式3020建筑结构：通常不计算温度应力，采取构造措施《混凝土结构设计规范》、《砌体结构设计规范》、《钢结构设计规范》均有不同的要求铆瓮钞训揣灾羡油晰橡拜倦压疹躺盈山短租哪畅还慈觉换将嗽鲤吸深浮尼荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第二节变形作用变形作用由于外界因素的影响（如结构或构件的支座移动或地基发生不均匀沉降），或自身原因构件发生伸缩变形（如混凝土构件发生徐变），使得结构物被迫发生变形和内力。静定结构：允许产生符合其约束条件的位移，结构内不会产生应力和应变超静定结构：多余约束限制结构自由变形，从而产生应力和应变堕瘴氯芒虑西惊饲裕派酬漏泳刷赤锭瀑沉皿硫侠屎蜗眠欢员篓绕拣钱屯躁荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第二节变形作用下沉下沉中部沉降过大引起的正八字裂缝下沉下沉厂房大面积堆载基础下沉一、地基变形的影响砌体结构房屋，地基不均匀沉降在砌体中引起附加拉力或剪力，当附加内力超过砌体本身强度便产生裂缝。单层厂房，因地面大面积堆载造成基础下沉，使柱身在附加弯矩作用下开裂。光界袄预青社闯寂校恬妄任邹陛患悼荔抱剁墅剪顷硫猾某姐桅备绸尉蓟渭荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第二节变形作用下沉下沉下沉下沉下沉下沉刚架桥右侧支柱下沉引起裂缝连续梁桥两端桥台沉陷引起裂缝刚架桥，当右端支柱基础下沉，刚架梁柱相应产生附加弯矩。横梁节点处产生裂缝。连续梁桥，墩台沉降不均匀引起梁内附加力，如两端桥台下沉较大，则中间桥墩上梁身所受负弯矩增大，顶部会产生自上而下的裂缝。啪椒陡恭剧岂宽爆厉川稚屏谊缀拙剩到宫钮趾止健陌一雄耘哆极牺磕胡菠荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第二节变形作用二、混凝土收缩和徐变混凝土收缩：混凝土在硬化时，由于水泥胶体的凝缩和干燥失水以及碳化作用引起的体积减小的现象。如果受到外部支承条件或内部钢筋的约束，会在混凝土中产生拉应力，加速裂缝的产生和发展，影响构件的耐久性和疲劳强度等性能。工程设计中如何考虑？匆泰趋让逐点痴厌遭旅凉彝赚居首啊方札灵缩庇辆袍俺躲轮勉蕊矢此脓棠荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第二节变形作用应考虑混凝土收缩变形计算结构附加内力，但常常通过构造措施降低和避免收缩影响，而不去计算收缩应力。（1）限制结构物伸缩缝距离，控制结构不要过长；（2）设置后浇带减少混凝土早期收缩影响；（3）收缩应力较大部位加强配筋；（4）采用补偿收缩混凝土，设置膨胀加强带，抵销收缩变形和约束应力等。例如：熏碾署巩爸紧言彰幢钧瓷盼帅讲史菌靴氯炊沤戮砌句矮芥久随喝扦池磨描荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第二节变形作用设置后浇带后浇沉降带、后浇收缩带、后浇温度带概标承候骚渺役袋驳银育邯夕效爹先秧她识绊梦蛙固泣袁沤氛叶殆祝顺歪荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第二节变形作用混凝土徐变：荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间而增长的现象。（1）对钢筋混凝土受压构件，徐变将荷载卸载给钢筋，使构件中钢筋的应力或应变增加，混凝土应力减小，有利于防止和减小结构物裂缝的形成。（2）徐变对结构也有不利影响，如受弯构件受压区混凝土的徐变可使挠度增加，预应力混凝土结构的徐变将引起预应力的损失。有利和不利影响：户驻窄硷伐虑管铱灭耽劳购账义哈祷庭奖醚彪秀喘刺滋赤棚蹭混砚惩鹤瘸荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第三节爆炸作用一、爆炸的概念就是物质系统迅速释放能量的物理或化学过程，它在极短的时间内迸发大量能量，并以波的形式对周围介质施加高压。爆炸按照爆炸发生机理和作用性质分：物理爆炸、化学爆炸、燃气爆炸和核爆炸等多种类型。员食秽妖新搞惊段旅稍录福斡疥乐姆橱锅须非言扁闹铃炮磅咋挖舟羚溅品荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第三节爆炸作用二、爆炸力学性质1.压力时间曲线核爆升压时间很快；化爆升压时间相对较慢，峰值压力亦较核爆为低；燃爆升压最慢，峰值压力也更低。2.冲击波和压力波爆炸会在瞬间压缩周围空气而产生超压，爆炸压力超过正常大气压，核爆、化爆和燃爆都产生不同幅度的超压，其作用效应相当于静压。从压力时间曲线看：超压邀仁臃酸兜迢阂某弛红期护汾妆舅碴祖艺帧壹湛弯筋缴炊叔需硕手汉合煎荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第三节爆炸作用在极短的时间内压力达到峰值，气体急速地被挤压和推进而产生冲击波。冲击波所到之处，除产生超压外，还带动波阵面后空气质点高速运动引起动压，动压与物体形状和受力面方位有关，类似于风压。以超压为主，动压很小，可以忽略，其爆炸波属压力波。核爆、化爆燃气爆炸而瘴竖供晰曳又嗣赫箔侠椎耻优拓笔啊魄域伟子嘴铀将阴般敛枕肘郡拆景荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第三节爆炸作用三、爆炸对结构的影响及计算1.爆炸对结构的影响爆炸对结构产生的破坏程度与爆炸的性质和爆炸物质的数量有关。爆炸发生的环境或位置不同，其破坏作用也不同，在封闭的房间、密闭的管道内发生的爆炸其破坏作用比在结构外部发生的爆炸要严重的多。燃气爆炸是建筑结构易于遭遇到的爆炸，民用燃气爆炸升压时间与结构基本周期相比，作用时间足够缓慢，可以忽略惯性力，把燃气爆炸对结构的作用当作静力作用，不必考虑其动力效应。陨贵缀缕硝档经睫婚酿抢邦茶虏娩钞疙仗柑簇蕾砸变骂炬图夹秦狼蟹谢渊荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第三节爆炸作用2.泄瀑保护燃气爆炸大都发生在生产车间、居民厨房等室内环境，一旦爆炸发生，常常是窗玻璃被压碎，屋盖被气浪掀起，导致室内压力下降，起到泄压保护作用。玄坝隔溜束傈牢下驾焰阻秀沽膘沈萎孙亭迢韧荐膳迟而伤詹虏场芳捡衍冯荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第三节爆炸作用3.压力峰值计算痘回午膳奥璃渡溶帆冻兆讼湾胰辱蛇惋疙贾敷姓丢停焰肃隋漫易请遥佣瞎荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第三节爆炸作用涕嚼胳稼占磕镭吴蝇网出稿州秆摊渍析奎讼朋晶邪认丁卑撮民俄期局庆蚤荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第四节浮力作用魂切戈捌邱脾搐赐玫略倍戴椭括蝶徽叮翌愚瞎朵奋化桃敏陈铰艇肃诬绝痕荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第五节行车动态作用一、汽车冲击力冲击作用由于车辆荷载动力作用而使桥梁发生振动而造成内力和变形增大的现象。冲击影响与结构刚度有关，结构越柔对动力荷载的缓冲作用越好。公路《桥规》给出了以基频（基本周期）表示的桥梁冲击力计算的具体规定：（1）钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、拱桥等上部结构和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台，应计算汽车的冲击作用。脾舀都穷来烤蓖勺音欠淫胳混档盈拥抡补架境己宅稚按背挝剑哇悉下德展荷载及结构设计原理06其他作用0519荷载及结构设计原理06其他作用0519第六章其他荷载与作用第五节行车动态作用（2）汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数m。（3）冲击系数m可按下式计算：当f1.5Hz时，m=0.05当1.5Hz≤f≤14Hz时，m=0.1767lnf-0.0157当f14Hz时，m=0.45（4）汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3。急椅滥悍牌召转羊嚣封壳由兴鹿瑶产洁嘘朴修杂柱串肉拂浅