房屋檢測之荷載問題

本文主要講解房屋荷載規(guī)范綱要、荷載規(guī)范重點(diǎn)問題和荷載分類的依據(jù)，為房屋荷載檢測鑒定提供可靠依據(jù)。
一、荷載規(guī)范綱要

二、荷載規(guī)范重點(diǎn)問題
（1）荷載具有時間隨機(jī)性和空間隨機(jī)性，這兩類隨機(jī)性怎么理解？怎么處理這兩類隨機(jī)性？
（2）荷載是一個什么值？荷載的取值應(yīng)該怎么取？荷載各類取值是什么意思？
（3）荷載為什么要組合？荷載各類組合的適用情況？荷載各類組合的特點(diǎn)？

三、荷載分類的依據(jù)

（1）結(jié)構(gòu)上的荷載并不是一個確定值，具有兩大隨機(jī)性：時間隨機(jī)，空間隨機(jī)。
另外一些荷載還存在動力效應(yīng)。
【注】時間隨機(jī)性是指荷載隨著時間變化，例如雪荷載，樓面行人荷載，風(fēng)荷載等等。
空間隨機(jī)性是指荷載在空間的分布并不是均勻的，例如車輛荷載在平面內(nèi)就不是均勻分布（平面隨機(jī)），又比如風(fēng)荷載隨高度變化。
（2）荷載分類按照時間隨機(jī)性劃分，平面分布的隨機(jī)性一般利用等效原則處理，高度分布的隨機(jī)性一般引入一個與高度有關(guān)的系數(shù)（例如風(fēng)荷載的高度系數(shù)）。動力效應(yīng)用動力系數(shù)來衡量。
【注】按照時間隨機(jī)性可將荷載劃分為三類：永久（無時間隨機(jī)性），可變（有時間隨機(jī)性），偶然（作用時間極短）

1.各類荷載的分析


2.單項荷載取值
（1）可變荷載因具有時間隨機(jī)性，因此其值服從統(tǒng)計分布（統(tǒng)計變量為時間，所取的時間稱為設(shè)計基準(zhǔn)期）
（2）單項荷載取值以荷載標(biāo)準(zhǔn)值為基準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)統(tǒng)計分布得到的統(tǒng)計代表值（某些分位點(diǎn)值）。其余取值，包括組合值，頻遇值，準(zhǔn)永久值均在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上乘以系數(shù)得到。
（3）永久荷載不具有時間隨機(jī)性其荷載取值只取其標(biāo)準(zhǔn)值，此標(biāo)準(zhǔn)值即為實(shí)際重量，無須考慮時間隨機(jī)性。

3.荷載組合
（1）荷載組合分為基本組合，標(biāo)準(zhǔn)組合，準(zhǔn)永久組合，頻遇組合，偶然組合。
（2）各類荷載組合的構(gòu)成。

（3）各類荷載組合的適用情況。

【回答問題】
問題1：什么是時間隨機(jī)性，怎么根據(jù)時間隨機(jī)性對荷載進(jìn)行分類。
時間隨機(jī)性是指荷載隨著時間變化，是一個關(guān)于時間的函數(shù)。根據(jù)時間隨機(jī)性（即荷載與時間的關(guān)系）可以把荷載分為三類：第一類是永久荷載，即荷載隨著時間不發(fā)生改變。第二類是活荷載（包括樓面屋面活荷，風(fēng)荷載，雪荷載等），即荷載隨著時間改變。第三類是偶然荷載（爆炸荷載等），即作用時間很短的荷載。
問題2：活荷載是一個什么值，如何處理活荷載。
活荷載由于具有時間隨機(jī)性，因此活荷載實(shí)際上是一個關(guān)于時間的函數(shù)，而不是一個確實(shí)值。
并且活荷載也不是一個關(guān)于時間的連續(xù)函數(shù)，而是一個以時間為統(tǒng)計變量的統(tǒng)計量。描述統(tǒng)計量的大小我們一般選用統(tǒng)計特征值來描述（例如均值，眾值，分位點(diǎn)值）。活荷載一般采用某分位點(diǎn)值來描述其大小，我們把該分位點(diǎn)值稱為標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)值是描述活荷載大小的諸多數(shù)值（如組合值，頻遇值，準(zhǔn)永久值）的基準(zhǔn)值。也就是說組合值，頻遇值，準(zhǔn)永久值均是由標(biāo)準(zhǔn)值為基數(shù)乘以一個系數(shù)得到的。
問題3：為什么要引入組合值，頻遇值，準(zhǔn)永久值。他們是如何得到的。
問題2中提到活荷載是一個統(tǒng)計變量而不是一個定值，因此它的值使用其統(tǒng)計分布的分位點(diǎn)值來得到的。其分位點(diǎn)值即為標(biāo)準(zhǔn)值。組合值，頻遇值，準(zhǔn)永久值是為了適用各種不同的計算狀況（如承載力計算、裂縫驗(yàn)算、耐久性驗(yàn)算）而取的值。因?yàn)椴煌脑O(shè)計狀況下所考慮的荷載作用時間是不一樣的，因此荷載取值也應(yīng)該不同。
綜上，組合值，頻遇值，準(zhǔn)永久值均是為了滿足不同的設(shè)計狀況（不同實(shí)際狀況考慮的荷載作用時間不同）而引入的荷載代表值。
問題4：什么是空間隨機(jī)性，如何處理空間隨機(jī)性。
空間隨機(jī)性是指荷載在空間上分布的不均勻。由于荷載按空間分布可簡單分為兩類：平面荷載（如屋面活荷載）和空間荷載。因此空間隨機(jī)性也應(yīng)該分為兩類：平面隨機(jī)和空間隨機(jī)。
典型的平面隨機(jī)的荷載是屋面荷載，屋面上的荷載在屋面上并不是均勻分布的。典型的空間隨機(jī)的荷載是風(fēng)荷載，風(fēng)荷載沿高度變化。平面不均勻的荷載一般通過等效原則將其等效為均勻分布的荷載（這種思想很重要），空間不均勻的則引入一個與高度（或?qū)訑?shù)）有關(guān)的系數(shù)來描述這種不均勻，例如風(fēng)荷載計算時的高度系數(shù)。