知識點(diǎn)：荷載對結(jié)構(gòu)的影響

【考頻指數(shù)】★★★★★

【考點(diǎn)精講】

一、荷載的分類

1.按隨時間的變異分類：永久荷載、可變荷載、偶然荷載；

2.按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類：靜力作用、動力作用；

3.按荷載的作用面大小分：均布面荷載、線荷載、集中荷載；

4.按荷載的作用方向分：垂直荷載、水平荷載。

二、荷載對結(jié)構(gòu)的影響

1.永久荷載對結(jié)構(gòu)的影響（預(yù)應(yīng)力）

它的特點(diǎn)是對結(jié)構(gòu)的永久作用，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，荷載值的大小及其作用位置不隨時間的變化而變化，并且作用時間長。它會引起結(jié)構(gòu)的徐變，致使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形和裂縫加大，引起結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，由于混凝土的徐變，鋼筋的預(yù)應(yīng)力會有相應(yīng)的損失。只有全面并正確計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值，才會在混凝土中建立相應(yīng)的有效預(yù)應(yīng)力。

2.可變荷載對結(jié)構(gòu)的影響（考慮最不利組合）

可變荷載的特點(diǎn)是，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其荷載值的大小和作用位置等經(jīng)常變化，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時有時無。荷載對構(gòu)件作用位置的變化，可能引起結(jié)構(gòu)各部分產(chǎn)生不同影響，甚至產(chǎn)生完全相反的效應(yīng)。所以，在連續(xù)梁的內(nèi)力計(jì)算中；在框架結(jié)構(gòu)的框架內(nèi)力計(jì)算中；在單層排架的內(nèi)力計(jì)算中都要考慮活荷載作用位置的不利組合，找出構(gòu)件各部分最大內(nèi)力值，以求構(gòu)件的安全。

3.偶然荷載對結(jié)構(gòu)的影響（考慮地震荷載與臺風(fēng)荷載）

（1）地震荷載與臺風(fēng)荷載也有不同的特點(diǎn)。地震力是地震時，地面運(yùn)動加速度引起的建筑質(zhì)量的慣性力。地震力的大小與建筑質(zhì)量的大小成正比。所以抗震建筑的材料最好選用輕質(zhì)高強(qiáng)的材料。這樣不僅可以降低地震力，結(jié)構(gòu)的抗震能力還強(qiáng)；

（2）在非地震區(qū)，風(fēng)荷載是建筑結(jié)構(gòu)的主要水平力。建筑體型直接影響風(fēng)的方向和流速，改變著風(fēng)壓的大小。試驗(yàn)證明，平面為圓形的建筑其風(fēng)壓較方形或矩形建筑減小近40%.所以在高層建筑中，常看到圓形建筑。它不僅風(fēng)壓小，而且各向的剛度比較接近，有利于抵抗水平力的作用。

4.裝修對結(jié)構(gòu)的影響及對策（設(shè)計(jì)、超載、開洞、變形縫等）

（1）裝修時不能自行改變原來的建筑使用功能。如若必須改變時，應(yīng)該取得原設(shè)計(jì)單位的許可；

（2）在進(jìn)行樓面和屋面裝修時，新的裝修構(gòu)造做法產(chǎn)生的荷載值不能超過原有建筑裝修構(gòu)造做法荷載值。如若超過，應(yīng)對樓蓋和屋蓋結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行分析計(jì)算，控制在允許的范圍內(nèi)；

（3）在裝修施工中，不允許在原有承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件上開洞鑿孔，降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力。如果實(shí)在需要，應(yīng)該經(jīng)原設(shè)計(jì)單位的書面有效文件許可，方可施工；

（4）裝修時，不得自行拆除任何承重構(gòu)件，或改變結(jié)構(gòu)的承重體系；更不能自行做夾層或增加樓層。如果必須增加面積，使用方應(yīng)委托原設(shè)計(jì)單位或有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)。改建結(jié)構(gòu)的施工也必須有相應(yīng)的施工資質(zhì)；

（5）裝修施工時，不允許在建筑內(nèi)樓面上堆放大量建筑材料，如水泥、砂石等，以免引起結(jié)構(gòu)的破壞；

（6）防震縫的寬度應(yīng)滿足相鄰結(jié)構(gòu)單元可能出現(xiàn)方向相反的振動而不導(dǎo)致相撞的要求。當(dāng)房屋高度在15米以下時，其寬度也不應(yīng)小于5cm；

（7）建筑結(jié)構(gòu)變形縫的裝修構(gòu)造，必須滿足建筑結(jié)構(gòu)單元的自由變形，以防結(jié)構(gòu)的破壞。

【速記點(diǎn)評】根據(jù)常識牢記相關(guān)示例。

【經(jīng)典例題】

1.下列荷載中，屬于可變荷載的有（）。

A.雪荷載

B.結(jié)構(gòu)自重

C.基礎(chǔ)沉降

D.安裝荷載

E.吊車荷載

【答案】ADE

【解析】本題考查的是荷載的分類?？勺兒奢d是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其值隨時間變化的荷載。如安裝荷載、屋面與樓面活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車荷載、積灰荷載等。

2.在非地震區(qū)，最有利于抵抗風(fēng)荷載作用的高層建筑平面形狀是（）。

A.圓形

B.正方形

C.十字形

D.菱形

【答案】A

【解析】本題考查的是荷載對結(jié)構(gòu)的影響。在非地震區(qū)，風(fēng)荷載是建筑結(jié)構(gòu)的主要水平力。建筑體型直接影響風(fēng)的方向和流速，改變著風(fēng)壓的大小。試驗(yàn)證明，平面為圓形的建筑其風(fēng)壓較方形或矩形建筑減小近40%.所以在高層建筑中，?？吹綀A形建筑。它不僅風(fēng)壓小，而且各向的剛度比較接近，有利于抵抗水平力的作用。