淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載值的確定問題

李遠(yuǎn)生

【摘要】載荷值的準(zhǔn)確確定不僅是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成，這也是建筑體的安全性與穩(wěn)定性的一個決定因素。想要讓載荷值的確定工作更為科學(xué)與高效，不僅需要增強(qiáng)對于這部分工作的理論研究，設(shè)計(jì)人員提升自己的專業(yè)化素養(yǎng)也很重要。本文對此進(jìn)行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；荷載值；確定

載荷值的確定是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的工作，準(zhǔn)確的載荷值的確定才能夠保障整個建筑體的抗震性與穩(wěn)定性。當(dāng)下我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在展開載荷值的確定工作時(shí)仍然存在一些問題，對于這些問題的剖析將能夠幫助我們更有針對性的找到完善策略。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中載荷值相關(guān)問題探討

1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的載荷取值

隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑體的形態(tài)越來越多樣，建筑體的構(gòu)造也越來越復(fù)雜。這些都使得建筑體的載荷量越來越大。建筑體載荷值的確定在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要，這將會是保障建筑體的抗震性與穩(wěn)定性的基石。通常建筑載荷值的確定會有一般流程，首先會根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況建立相關(guān)的載荷概率模型，在此基礎(chǔ)上再來進(jìn)一步展開參數(shù)的研究與分析工作，這樣才能夠更為準(zhǔn)確的確定載荷值。

2. 載荷的分類

施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或者分布力稱為荷載。荷載根據(jù)時(shí)間的長久分為永久荷載、可變荷載和偶然荷載。永久荷載是施加在工程結(jié)構(gòu)上不變的（或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的）荷載。如結(jié)構(gòu)自重、外加永久性的承重、非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑裝飾構(gòu)件的重量、土壓力等。

恒載在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中必須考慮其長期效應(yīng)，因?yàn)樵诮ㄖw的整個使用期內(nèi)它是持續(xù)施加于結(jié)構(gòu)之上的?？勺兒奢d是施加在結(jié)構(gòu)上的由人群、物料和交通工具引起的使用或占用荷載和自然產(chǎn)生的自然荷載。可變荷載的隨機(jī)性表現(xiàn)在空間的變異方面，變化和平均值難以忽略，包括建筑上的活動人群、自然界的風(fēng)、雨、雪荷載等。偶然荷載有可能出現(xiàn)的荷載，而且一旦出現(xiàn)，量值較大，包括地震、汽車撞擊作用等持續(xù)很短的荷載等。

3. 載荷值確定的重要性

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中載荷值的確定非常重要，這不僅是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，也能夠直接決定建筑體的安全性與穩(wěn)定性。載荷值的準(zhǔn)確確定將能夠明確整個建筑體的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，在此基礎(chǔ)上才能夠進(jìn)一步展開相關(guān)的結(jié)構(gòu)計(jì)算。如果無法明確建筑體的載荷值，或者是對于載荷值的確定有偏差，這很容易造成建筑體的結(jié)構(gòu)形變，會使得建筑體的壽命降低，甚至產(chǎn)生安全事故。因此，合理確定建筑體的載荷值非常重要。

4. 載荷值確定工作中存在的不足

當(dāng)下我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)載荷值的確定工作展開的過程中，存在的不足主要體現(xiàn)在如下幾個方面。首先，設(shè)計(jì)人員自身的專業(yè)化素養(yǎng)較為欠缺，專業(yè)知識的不夠完善使得具體工作在展開時(shí)往往不夠細(xì)致，載荷值的確定也缺乏準(zhǔn)確度。其次，對于載荷取值工作的監(jiān)管不夠完善，缺乏一套健全的監(jiān)督體系，這也是使得許多工作展開不夠細(xì)致的原因。此外，現(xiàn)階段我國用于建筑結(jié)構(gòu)載荷設(shè)計(jì)的方式仍然較為單一，這也是使得一些工作落實(shí)的不夠到位的一個原因。

二、載荷值的確定流程

1. 建立載荷概率模型

現(xiàn)階段用于描述荷載的常用概率模型主要涉及到兩種類型：1）隨機(jī)變量概率模型；2）隨機(jī)過程概率模型。一般情況下，恒載對于時(shí)間的反應(yīng)不是很大，都會保持著恒定的量值，需要在隨機(jī)變量的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。如果其作用點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上，有著明顯的空間變異性和時(shí)間變異性，應(yīng)該使用隨機(jī)過程的概率模型來進(jìn)行分析；基于平穩(wěn)隨機(jī)過程理論，樓面活荷載在規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)，能夠?qū)τ诋a(chǎn)生影響的因素變化性不強(qiáng)，可以將其視作為平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程模型。對于持久性活荷載量值可以使用機(jī)場模型來進(jìn)行描述，主要涉及到四個部分：同類建筑持久性活荷載總體的平均值；同類建筑之間荷載差異的隨機(jī)變量；同建筑不同樓層之間的荷載差異隨機(jī)變量和同樓層不同位置荷載變化的隨機(jī)變量。

2. 確定載荷取值

當(dāng)載荷概率模型確立后，隨后展開的便是對于載荷取值的確定。鑒于永久載荷是不會發(fā)生變動的，因此，在載荷取值的確定中主要需要考慮的是可變動載荷的取值范圍。在這個范圍的確定時(shí)可以首先估算每一個房間內(nèi)家具的重量范疇、人員的重量以及可能會堆放的物品的重量，這些都是確定可變載荷的重要參照。只有對于各類需要的數(shù)據(jù)有準(zhǔn)確的獲取才能夠讓載荷值的取值范圍更為合理與精確。

三、荷載取值確定工作科學(xué)性提高的策略

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于載荷值的確定非常重要，這不僅是建筑體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要參照，也是保障建筑的安全性與穩(wěn)定性的基石。結(jié)合我國目前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中載荷值確定工作的實(shí)際展開情況來看，仍然存在著許多有待完善的地方。想要全面提升載荷取值確定工作的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，這可以從如下幾個方面做出改善。1）要加強(qiáng)對于建筑載荷值確定工作的理論研究，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的工作，尤其是載荷值的確定問題，其中涉及的知識層面很多，只有深化理論研究才能夠找到更多好的確定方式與技術(shù)手段，進(jìn)而輔助這部分工作更為高效的展開。2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師自身要不斷完善自己的知識體系，要增強(qiáng)自己的理論基礎(chǔ)與項(xiàng)目實(shí)踐能力。只有自身的專業(yè)化水平得到顯著提升才能夠更好的解決實(shí)際工作中可能存在的各類問題。3）建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)提升對于載荷值確定工作的重視程度，不僅要針對這部分工作程度獨(dú)立的監(jiān)督部門，也很有必要督促這部分工作的良好落實(shí)。這樣才能夠讓載荷值的確定更為準(zhǔn)確。

結(jié) 語：載荷值的準(zhǔn)確確定不僅是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成，這也是建筑體的安全性與穩(wěn)定性的一個決定因素。想要讓載荷值的確定工作更為科學(xué)與高效，這不僅需要增強(qiáng)對于這部分工作的理論研究，設(shè)計(jì)人員提升自己的專業(yè)化素養(yǎng)也很重要。只有從多方面做出改善才能夠讓建筑結(jié)構(gòu)載荷值的確定更為準(zhǔn)確。

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