简析建筑结构设计中荷载值的设计问题

简析建筑结构设计中荷载值的设计问题

张先春

安徽寰宇建筑设计院 安徽合肥 230000

摘要：在建筑工程结构设计中,为了获取最理想的建筑结构,需要对建筑结构的荷载值进行准确判断。针对目前建筑结构设计过程中出现的荷载值设计问题，本文分析了建筑结构设计荷载类型，并提出了取值计算的方法策略，其目的是为相关设计人员提供一些理论依据。结果表明，建筑结构设计中荷载值确定，要按照工程建设的实际情况，来提高其作用于实践结构的稳定性效果。

关键词：建筑结构设计；荷载值；设计问题

引言

随着我国市场经济发展进程的不断加快，人们对建筑工程建设使用的安全稳定需求越来越大。然而，在进行建筑结构设计过程中，易受荷载取值不准确问题的影响，而降低结构的作用效果。这种情况下，会降低建筑物作用于实践的效果价值。基于此，相关设计人员应从实践角度出发，即在明确荷载值确定类型的情况下，找出具有计算确定的方法策略。这是实现建筑行业在现代化经济建设背景下可持续发展目标关键，相关人员应将其作为重点研究对象，以满足建筑安全性可靠性需求。

1 研究背景及意义

建筑工程结构设计中荷载值是指设计完成后施工过程结构所需承受的外界环境作用力。此作用力状态下，会导致建筑结构内部对建筑工程造成轻微变形影响。这里的变形是指，钢筋施工过程变形以及地基变形。为此，设计人员需在进行建筑结构设计时，经过细致的分析和计算，来提高建筑物结构荷载值确定的效果与适用性。但在此之前，建筑结构设计人员要明确设计荷载类型，以在准确区分的条件下，提高取值计算的科学合理性。这是提高建筑物结构设计应用安全稳定效果的重要课题。

2 结构设计荷载类型分析

建筑结构设计过程，对于荷载类型是按照不同变化因素来进行划分的。这里的不同变化因素主要指：时间变化和荷载影响。对于时间变化因素，建筑结构设计人员将荷载类型划分为三种，即变化荷载、永久荷载以及偶然荷载。这里的变化荷载是指，结构设计过程中，荷载会随着时间的变化而增加荷载变化的程度。因此，设计人员要在实际工作过程中，充分考虑雨雪以及大风对荷载的影响，来降低环境可能带来的影响。永久荷载是指，结构荷载从始至终均未发生变化，其不会对建筑结构的正常使用造成影响，因此，设计人员只需根据构件的自重，就能确定结构的荷载值。偶然荷载则是指，荷载的发生时间具有一定确定性，而此类结构荷载的存在时间短，因此，其影响程度也较大。从实践角度看，台风与地震等自然灾害，是偶然荷载最典型的情况。而荷载影响，则由静态荷载与动态荷载组成，其中静态荷载的出现会降低加速度，进而对部分构件造成轻微的影响。因此，如建筑结构设计没有特殊要求，设计人员可对其进行忽略。动态荷载是指，其出现会产生加大加速度，进而对部分构件造成严重的影响。因此，在结构设计过程中，需降低这一荷载影响，即通过设置必要的防护，来控制地震与台风等动态载荷对建筑结构的影响。

3 建筑结构设计中荷载值设计问题

3.1 建筑结构荷载的主要作用分析

要想提高建筑结构设计工作中荷载值确定的科学效果，设计人员要按照基本的作用形式，将建筑结构荷载作用分成两类，即直接作用与间接作用。经分析，无论哪一种作用类型，其造成的影响最终结果几乎一致，也就是会使建筑出现内力、形变或位移等情况。由此，荷载的主要作用可被定义为可使结构或构件发生变化的外因。在开展建筑结构设计工作时，作用与荷载的概念掌握还较为笼统，也不能对具体的成因与影响实施准确的计算。

3.2 建筑结构荷载模型构建问题

建筑结构荷载模型有两种，即基于随机变量的荷载模型以及随机过程的荷载模型。此设计过程，如果荷载不随着时间的变化，荷载数值就会保持不变，因此，在设置荷载值时，需采用随机变量方式，来进行数据信息的分析处理。但如果荷载始终随着时间发生变化，那么在荷载值变化的情况下，需采用随机过程方法，来进行何在模型构建处理。具体来说，在明 确永久荷载与变化荷载类型后，设计人员要根据工程建设的实际情况，对荷载的实施进行等效处理。此过程，设计人员要保证荷载与变化间的协调效果，即不能使构件或是结构出现与荷载变化不一致的现象。这里的等效处理对象有：梁柱内外力、顶梁弯曲与剪力等。此外，在不同条件下去，荷载的分布要基本相同，如存在局部差异问题，设计人员要根据实际情况，来进行计算与分析处理。基于此设计过程的复杂性，设计人员可利用方差手段，来使荷载结果区分于常规方法的使用。对于永久荷载的模型构建，设计人员要将荷载均值、荷载变化以及随机变量，作为优化控制的方法策略。

3.3 荷载取值方法问题

3.3.1 非地震状态荷载取值

该种荷载取值问题的优化设计控制，可采用两种形式，即基本效应以及偶然效应。具体来说，在进行建筑结构设计时，要将结构承载能力作为设计依据，从而将基本效益荷载取值方法充 分利用起来。此外，对于特殊建筑结构条件下，设计人员还要考虑偶然效应问题。为此，在建筑结构设计人员在考虑荷载取值问题时，要从效益组合角度进行分析，即先进行永久与变化荷载的控制方式确定，以此来控制相关系数的折减荷载标准。

3.3.2 极值统计法荷载取值

该方法的应用要先通过概率统计法，构建概率模型，来进行准确的荷载值统计分析。设计人员要注重统计参数的确定，以避免其会随着荷载的改变而出现变化。经上述建筑结构荷 载值的分类分析内容可以看出，除了永久荷载外，所有荷载类型均处于可变状态，因此，设计人员需采用随机过程模型构建方法，来提高统计调查的科学合理性。具体来说，荷载值设计人员通常会采取极值统计法等进行统计和分析，即取值过程中，综合考虑建筑结构各个房间的家具重量，来提高取值的应用的科学合理性。此外，根据得到的房间单位面积的重量，建筑结构设计人员还可将房间按不同的使用功能分类，并对每种房间进行分析。即可通过画直方图的方式，即根据直方图的假设分布进行。具体来说，就是采用X2以及K-s检验法来进行分别检验。最后，建筑结构设计人员就能根据每种情况下，得出的荷载统计参数，来确定一定分位值下的荷载标准值。

4 结语

综上所述，建筑结构设计中的荷载，要根据当前荷载分类情况，来确定分析。这里的类型是按照时间变化以及荷载影响进行划分的，因此，结构设计人员要根据工程建设的实际情况选用具有针对性的分析方法来提高结构荷载取值的科学合理性。可以通过构建荷载概率模型，即随机变量荷载模型以及随机过程荷载模型两种，来提高荷载取值分析的准确性。此过程可供选择的分析方法包括：非地震状态荷载取值以及极值统计法荷载取值，进而提高荷载影响控制设计作用于实践的效果价值。建筑结构设计人员要结合工程建设的实际情况，选用具有针对性的优化控制策略，来提高荷载确定的效用。这是保证建筑结构设计应用不会受荷载这一不稳定因素影响，而降低作用于工程建设使用的安全稳定效果。研究人员应将其充分重视起来，以服务于当前建筑行业的快速发展进程。

参考文献：

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