摘 要：本文結合實際經驗，分析了結構荷載設計常出現的問題原因，并提出了解決措施。
　　關鍵詞：建筑結構;荷載設計;問題;解決措施
　　Abstract: We analyze the questions and reasons that the structural load design often appears, and propose the solution measure, with the author’s practical experience.
　　Key words: building structure; load; problem; solving measures
　　中圖分類號：TU3 文獻標識碼： A 文章編號：2095-210(2012)
　　當整個結構或結構的一部分進入某一特定狀態，而不能滿足設計規定的某種功能要求時，則稱此特定狀態為結構對該功能的極限狀態。結構的極限狀態往往以結構的某種荷載效應，如內力、應力、變形等超過規定的標志值為依據。根據設計中要考慮的結構功能，結構的極限狀態在原則上可分為承載能力極限狀態和正常使用極限狀態兩類。對承載能力極限狀態，一般是以結構內力超過其承載能力為依據;對正常使用極限狀態，一般以結構的變形、裂縫超過設計允許的限值為依據。有時在設計中也經常采用結構的應力控制保證結構滿足正常使用的要求。本文針對建筑結構荷載設計中常見的問題進行了分析，并提出了解決措施。
　　1 什么是荷載及其重要性分析
　　1.1 建筑工程設計以及與荷載的關系
　　建筑工程中經常會提及到的名詞最常見的就是荷載與作用。對于實際的工程設計來說 ，荷載和作用一般來說并不影響作用效應計算和結構的本身 ，主要就是一個概念的問題 ，在我們國家 ，一般的情況下 ，荷載指的是直接的作用 ，而作用有的時候指的就是間接作用和直接作用 ，但是在國際上 ，還是有不少的國家對作用和荷載沒有明確嚴格的區分。
　　現在的建筑工程的建造有幾個主要的環節 ，是策劃、設計、施工。最主要的環節之一有設計 ，設計包括有結構的設計以及功能的設計。決定采用怎么樣的形勢的骨架將其支撐起來 ，怎么樣來抵御和傳遞作用力 ，有那種材料制造 ，每個部分的尺寸優勢怎么樣的等等這些都是結構的設計。功能的設計主要是實現工程建造的用途以及建造的目的是什么。工程的結構設計是要再工程的結構的適用性與外形美觀、可靠性與經濟之間 ，選擇出一種非常合理的一種平衡。使得我們建造的結構可以讓預定的各項功能得到滿意。工程結構里面所提到的可靠性 ，指的就是適用性、安全性以及耐久性 ，這些可以統一稱之為可靠性。如果用工程的結構的可靠性用概率來度量的時候 ，就稱作是可靠度了。
　　1.2荷載的分類
　　第一是按著時間的變化來分類的 ，一共是分了 3 個類別 ，其中有永久的作用 ，偶然的作用 ，可變的作用 ，永久的作用在設計的基準期之內量的值是不隨著時間的變化的 ，或者說與平均值相比較而言基本就是沒有什么變化 ，所以可以忽略不計的。因此 ，永久荷載的統計時間參數跟規律是沒有關系的。
　　它的隨機性主要表現在空間位置的變異上面 ，比如說土壓力、水位不變的水的水壓力、預加壓力、結構自重、地基變形、鋼材的焊接變形、混凝土收縮等等都是屬于永久作用的。偶然作用是在設計的基準期之內不一定會出現的 ，但是 ，如果說出現了 ，它的量值是很大的 ，再就是持續的時間非常的短。比如說龍卷風、撞擊力、爆炸力等等都可以認為是偶然的作用。
　　可變的作用在設計的基準期之內量的值是隨著時間在變化的 ，而且它的變化和平均值相比不可以忽略。與時間參數有關系的就是可變作用的統計規律。又比如說雪荷載、波浪荷載、水位的變化的水壓力、風荷載、人群荷載、房屋建造當中的樓面活荷載、路面橋梁結構上面的車輛荷載、積累的灰塵的荷載等等 ，這些都是屬于可變的作用的。第二是按著結構的動力反應分類的 ，主要是由兩大類 ，一個是靜態作用 ，另一個是動態作用 ，靜態作用對結構或者構件不產生加速度的 ，也可以說是產生的加速度基本忽略不計 ，比如說房屋的樓面活荷載等等。動態作用使得結構或者構件產生的加速度是不能夠忽略不計的荷載。比如說地震、設備震動、行駛通過橋梁的車
　　2 結構荷載設計中常見錯誤的原因及解決措施
　　2.1 荷載代表值
　　2.1.1 原因分析
　　荷載有四種代表值：標準值、組合值、頻遇值、準永久值。其中荷載標準值是荷載的基本代表值，而其他代表值都可在標準值的基礎上乘以相應的系數得到。荷載可根據不同的設計要求，規定不同的設計要求，以便能更確切地反映它在設計中的特點。由于荷載本身的隨機性，因而在試用期間的最大荷載也是個隨機變量，原則上可用統計分布來描述。荷載標準值由設計基準期最大荷載概率分布的某個分位值來確定，設計基準期統一規定為50年。但并非所有荷載都能取得充分資料，因而，應從實際出發，根據已有的工程經驗通過判斷協議一個公稱值作為代表值。
　　2.1.2 解決措施
　　根據文獻可采取下列解決措施，對不同荷載采用不同代表值。 如表1所示：當有足夠設計經驗時，可取協議的百分位作為荷載的代表值。
　　表1

荷載	代表值
永久荷載	標準值
可變荷載	根據設計需要可采用標準值、組合值、頻遇或準永久值
偶然荷載	根據建筑結構使用特點確定

　　2.2荷載分項系數
　　2.2.1原因分析
　　根據文獻將荷載分成兩類：永久荷載、可變荷載，分項系數為γG和γQ，這兩個分項系數在荷載標準值已知的情況下，按極限狀態設計表達式設計各類結構構件的可靠指標，與規定的目標可靠指標之間，在總體上誤差最小為原則，經優選得到?？紤]有局限性，從經濟上考慮當標準值大于4kN/㎡的工業露面活荷載取γG=1.3。
　　2.2.2解決措施
　　文獻中對基本組合荷載分項系數的規定，對永久荷載的分項系數：當其效應對結構有利時由永久荷載效應控制的組合，應取1.35，由可變荷載控制的組合取1.2;當其效應對結構不利時一般情況取1.0，對結構的滑移、傾覆或漂浮驗算取0.9。對可變荷載的分項系數：一般取1.4，對標準值大于4kN/㎡的工業樓面結構的活荷載取1.3。
　　2.3 荷載組合最不利值確定
　　2.3.1原因分析
　　對所考慮的極限狀態，在確定其荷載效應時，應對所有可能同時出現的各荷載作用加以組合，求出總效應?？紤]荷載同時出現的幾率很小，因此應從所有可能組合中取最不利的一組作為該極限狀態的設計依據。
　　2.3.2解決措施
　　具體組合公式見文獻中3.2.3條，但應注意SQ1K的確定，當無法判斷時，應依次以各SQiK作為SQ1K，選其中最不利的荷載效應作為設計依據。還應注意當結構的自重占主要時，應適當提高構件的重要性系數。
　　3 結語
　　通過收集各種資料及多年經驗總結了結構荷載設計常見問題原因及解決措施，通過在設計工作中的應用，證明了其實用性，取得了滿意的效果，希望對廣大同行有借鑒作用。隨著經濟的發展，規范的再次修訂，荷載設計出現的問題處理方法會更合理。
　　參考文獻:
　　[1]中華人民共和國國家標準.建筑結構荷載規范(GB50009-2001).北京：中國建筑工業出版社，2002.
　　[2]中華人民共和國國家標準.建筑結構可靠度設計統一標準(GB50068-2001).北京：中國建筑工業出版社，2002.
　　[3]中國土木工程學會.中國土木工程指南[M].2版.北京：科
　　學出版社，2000.
　　[4]張新培.建筑結構可靠度分析與設計[M].北京：科學出版社，2001.
　　[5]中華人民共和國國家標準.建筑結構設計術語和符號標準
　　(GB 50009-2001).