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1、岩土工程荷载作用分类、组合及特点一岩土支挡与锚固工程结构荷载（作用）对于岩土结构而言，引起结构失去平衡或破坏外部作用主要有：直接施加在结构上的 各种力，习惯上称为荷载，例如山体自重后者锚固结构自重（恒载）、活荷载、雪荷载、风 荷载：另一类是间接作用，指在结构上引起外加变形和约束变形的其他作用，例如锚固结 构中混凝土收缩，温度变化，锚固结构中焊接变形，锚固结构中地基沉降等。重视荷载的 目的是为了适应建筑结构设计的需要，以符合安全适用、经济合理的要求。荷载的设计使 用范围适用于各种工程的结构设计。二岩土支挡与锚固工程结构荷载（作用）的分类1. 按时间分类1.1永久荷载（恒载）永久荷载值不随时间变化
2、,或者其变化与平均值相比可以忽略的荷载。例如山体结构自 重、土压力等。恒载也称永久荷载，是施加在工程结构上不变的（或其变化与平均值相比 可以忽略不计的）荷载。如结构自重、外加永久性的承重、非承重结构构件和建筑装饰构 件的重量、土压力等。因为恒载在整个使用期内总是持续地施加在结构上，所以设计结构 时，必须考虑它的长期效应。结构自重，一般根据结构的几何尺寸和材料容重的标准值 （也称名义值）确定。1. 2可变荷载（活载荷）在设计基准期间内，其值随时间变化，且变化值和平均值相比不可忽略的荷载。例如 风荷载、雪荷载等。活荷载也称可变荷载，是施加在岩土体上的由人群、物料和交通工具引起的使用或占 用荷载和自
3、然产生的自然荷载。风荷载、雪荷载、裹冰荷载、波浪荷载等。1. 3偶然荷载（特殊载荷或偶然作用）在设计基准期可能出现也可能不出现，一旦出现，其值很大且持续时间较短。例如爆 炸力、撞击力，台风雪崩等。2. 按结构分类将作用按结构分类可以分为静态作用和动态作用，其中不使结构或结构件产生加速度 或产生加速度可以忽略不计的作用称为静态作用；而使结构和结构件产生不可忽略的加速 度称为动态作用。3. 按作用面大小分类3. 1均布荷载均布面载荷岩土体上的均布载荷，均匀面载荷Q值的计算，可用材料单位体积的重度 y乘以面层材料的厚度d,得出增加的均匀布面载荷值。3. 2线荷载岩土体原有的楼面或层面上的各种面载荷可
4、简化为单位长度上的分布载荷，称为线荷 载。3. 3集中荷载荷载的分布面积远小于结构受荷时，为简化计算，可近似地将荷载看成作用在一点 上。4. 按作用方向分类将荷载按作用方向进行分类，可分为垂直载荷（如结构自重，雪载荷等）与水平载荷 （如风载荷，水平地震作用等）。三岩土支挡与锚固工程结构荷载（作用）的特点1. 自重应力的特点自重应力是岩土体内由自身重量引起的应力。岩土体中任一点垂直方向的自重应力， 等于这一点以上单位面积岩土柱的质量。自重应力计算公式为：= z? : 土的天然重度（kN/m）, z :土的深度（m）。一般认为，岩体铅垂应力为上覆岩体自重。在漫长的地质年代中，由于岩体不能承受 较大
5、的差值应力和与时间有关的变形的影响，使得水平应力与铅垂应力趋于均衡的静水压 力状态。归二幻=CFZ由于静水压力下无剪应力，所以任意方向都是主应力方向。2. 土应力的特点土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。挡土墙土压力的大小及其分布规律受到墙体可能的移动方向、墙后填土的种类、填土 面的形式、墙的截面刚度和地基的变形等一系列因素的影响。根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为以下三种：(1) 静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为 静止土压力E0。(2) 主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在
6、 墙上的土压力称为主动土压力，一般用E表示。a(3) 被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙 上的土压力称为被动土压力，用E表示。p一般认为在相同条件下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又小于被动土压 力，亦即E E 1 （荷载一次持续施加于结构上的时段长度为t,而 在设计基准期T内重现次数为r,即r=77T），在每一时段内出现的概率p0，其样本函数 如图1b。2.3瞬时可变荷载在设计基准期T内的重现次数r很多，但持续时间短，在每时段内出现的概率p也很 小，其中可变荷载的出现或变动的时刻，一般可按泊松过程考虑，其荷载的持续时间也可 采用各种不同的统计规律
7、。3. 组合的分类3.1基本组合基本组合是属于承载力极限状态设计的荷载效应组合，它包括以永久荷载效应控制组 合和可变荷载效应控制组合，荷载效应设计值取两者的大者。两者中的分项系数取值不 同，这是新规范不同老规范的地方，它更加全面地考虑了不同荷载水平下构件地可靠度问 题。3.2标准组合标准组合在某种意义上与过去的短期效应组合相同，主要用来验算一般情况下构件的 挠度、裂缝等使用极限状态问题。在组合中，可变荷载采用标准值，即超越概率为5%的 上分位值，荷载分项系数取为1.0o可变荷载的组合值系数由荷载规范给出。3.3频遇组合频遇组合是新引进的组合模式，可变荷载的频遇值等于可变荷载标准值乘以频遇值系
8、数（该系数小于组合值系数），其值是这样选取的：考虑了可变荷载在结构设计基准期内 超越其值的次数或大小的时间与总的次数或时间相比在10%左右。3.4准永久组合准永久组合在某种意义上与过去的长期效应组合相同，其值等于荷载的标准值乘以准 永久值系数。它考虑了可变荷载对结构作用的长期性。在设计基准期内，可变荷载超越荷 载准永久值的概率在50%左右。准永久组合常用于考虑荷载长期效应对结构构件正常使用 状态影响的分析中。最为典型的是：对于裂缝控制等级为2级的构件，要求按照标准组合 时，构件受拉边缘混凝土的应力不超过混凝土的抗拉强度标准值，在按照准永久组合时， 要求不出现拉应力。4岩土支挡与锚固工程结构荷载（作用）的组合4. 1公路工程岩土支挡与锚固工程荷载组合:42 水利水电工程领域边坡支挡与锚固工程设计作用组合： 基本组合：自重+岸边外水压力+地下水压力+加固力 偶然组合：基本组合+地震作用
岩土工程荷载作用分类、组合及特点
