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摘要：为提高建筑结构的使用性能和安全性要求，建筑设计人员需要对结构安全和承载能力进行不同程度的精确设计和计算。文章分析了建筑结构设计中荷载问题，加强荷载值的分析方法以及确定方法的研究力度，对实现建筑领域的可持续发展有着重要的作用。
关键词：建筑结构;设计;荷载
目前，我国建筑工程领域安全事故时有发生，而且各种地质灾害也频繁出现，建筑结构设计中的安全问题成为社会各界日益关注的焦点话题。不可否认的是，目前我国建筑结构的安全使用性能、稳定性水品仍有待提高，尤其需要注意在建筑结构设计做好荷载取值问题。
1.建筑结构设计中荷载分类及代表值
1.1 荷载的分类
（1）永久荷载。在结构使用期间，荷载值不会随着时间的变化而变化，或者变化幅度较小可以忽略不计，其长期作用在结构上，在结构上的作用位置也不变。永久荷载主要包括结构自重、土压力、预应力等。
（2）可变荷载。在结构使用期间，随着时间的改变其荷载值也出现变化，但是作用位置可变，且像风荷载、吊车荷载等能引起结构振动，使结构产生加速度。可变荷载住包括扩楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。可变荷载的大小随时间而变，
（3）偶然荷载。在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。例如爆炸力、撞击力等。
1.2 荷载代表值
（1）荷载标准值。荷载标准值是荷载的基本代表值，指结构在使用期间可能出现的最大荷载值。荷载标准值统一由设计基准期（50年）最大荷 载概率分布的某个分位值来确定，有永久荷载标准值（Gk）和可变荷载标准值（Qk）。（2）可变荷载组合值。当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时，考虑到荷载同时达到最大值的可能性较小，因此除主导荷载（产生最大荷载效应的荷载）仍以其标准值为代表值外，对其它伴随荷载，可以将它们的标准值乘以一个小于或等于1的荷载组合系数作为代表值，称为可变荷载组合值，即QC=ψCQk。（3）可变荷载频遇值。在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。它相当于在结构上时而或多次出现的较大荷载，但总是小于 荷载的标准值。其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载频遇值系数：即Qf=ψfQk。（4）可变荷载准永久值。在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准值一半（可以理解为总持续时间不低于25年）的荷载值，也就是经常作用于结构上的可变荷载。其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载准永久值系数：Qq=ψqQk。
2.建筑结构设计主要荷载设计
2.1楼面和屋面活荷载
（1）民用建筑楼面均布活荷载。楼面活荷载是指作用在楼面上的人员、家具、设备等荷载。按楼面等效均布活荷载的确定方法，将实际荷载 换算成为等效均布活荷载，再经统计分析后，确定活荷载的标准值。设计墙、柱及基础时应对各层楼面的楼面活荷载标准值进行折减。屋面均布活荷载屋面上的活荷载因“上人”和“不上人”而不同。上人的屋面承受人群和施工检修等荷载;不上人的屋面只承受施工检修时施工、检修人员以及堆 料等重力。
（2）施工和检修荷载及栏杆水平荷载。设计屋面板、檩条，钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时，施工或检修集中荷载（人和小工具的自重）应取1.0kN，并应在最不利位置处进行验算。对于轻型构件或较宽构件，当施工荷载超过上述值时，应按实际情况验算，或采用加垫板、支撑等临时设施承受。当计算挑檐、雨篷承载力时，应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载;在验算挑檐、雨篷倾覆时，应沿板宽每隔2.5～3.0m取一個集中荷载。楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆顶部水平荷载，应按下列规定采用：住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园，应取0.5kN/m;学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场，应取1.0kN/m。当采用荷载准永久组合时，可不考虑施工和检 修荷载及栏杆水平荷载。
（3）荷载动力系数。结构受动力作用时，应将荷载增大，这个增大系数就叫荷载动力系数。建筑结构设计的动力计算，在有充分依据时，可将重物或设备的自重乘以动力系数后，按静力计算进行设计。
2.2水平荷载
一般来说，在对一些低矮的建筑进行设计的时候，我们主要考虑的是竖向的荷载因素，而在一些高层建筑中，虽然竖向的荷载控制非常重要，但是，水平荷载则起着主要的决定性作用。鉴于此，在对一些高层建筑结构进行设计的时候，我们不仅要考虑竖向的荷载控制，更要注重水平荷载的影响，通过提高建筑结构水平荷载能力，进而增强建筑结构的稳定性和安全性。
2.3雪荷载
雪荷载是指房屋上由积雪而产生的荷载，雪荷载是作用在屋面上的。《荷载规范》规定，屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：Sk=μrS0。基本雪压是雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定。屋面上的雪荷载标准值不等于基本雪压，而应将基本雪压乘以屋面积雪分布系数μr。屋面积雪分布系数μr的意义是基本雪压换算为屋面水平投影面上的 雪荷载的换算系数。
2.4风荷载
风荷载的大小与基本风压、风压高度变化系数、风荷载体型系数和风振系数有关。
（1）基本风压。基本风压是风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，按公式w0=1/2pv02确定的风压值。基本风压可从《荷载规范》附录中查得。风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取0.6、0.4、0。
（2）风压高度变化系数。风速是随距地面的高度增加而增加的，故风压也是随离地面高度增加而增加的。风速随高度的变化规律主要取决于地面的粗糙程度。但当离地面450m以上时，风速即不受地面粗糙程度的影响，风压高度变化系数为常数。
（3）风荷载体型系数。风荷载体型系数描述的是建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺度有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。风振系数《荷载规范》规定，以风振系数βz来描述动力反应的影响。规定对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构，以及基本自振周期T1大于0.25s的塔架、桅杆、烟囱等高耸结构，应采用风振系数来描述风压脉动的影响，具体计算方法见规范。对于高度低于30m或高宽比小于1.5的房屋以及自振周期T1<0.25s的塔架、桅杆、烟囱等高耸结构，取βz=1.0。
3.结语
在建筑工程中，不同的结构形式以及不同的房屋装潢技术，对建筑的外观以及建筑的荷载值都有着一定程度的影响。因而在建筑结构设计中，荷载取值演变成一个重要的内容，也成为衡量房屋结构可靠性以及建筑设计质量的一个重要指标。
参考文献：
[1]张明朗.浅论建筑结构安全性的实现[J].山西建筑，2010，36（1）：89-90.
[2]魏范阳.建筑结构设计中应注意的问题浅析[J].科技致富向导.2011（12）.
[3]宋志瑜.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].城市建筑.2014（04）.
[4]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].建筑技术.2011（24）.
[5]陶忠，张耀春，韩林海，王光远.关于高层建筑结构选型设计的初步探讨[J].哈尔滨建筑大学学报.2013（1）.
关键词：建筑结构;设计;荷载
目前，我国建筑工程领域安全事故时有发生，而且各种地质灾害也频繁出现，建筑结构设计中的安全问题成为社会各界日益关注的焦点话题。不可否认的是，目前我国建筑结构的安全使用性能、稳定性水品仍有待提高，尤其需要注意在建筑结构设计做好荷载取值问题。
1.建筑结构设计中荷载分类及代表值
1.1 荷载的分类
（1）永久荷载。在结构使用期间，荷载值不会随着时间的变化而变化，或者变化幅度较小可以忽略不计，其长期作用在结构上，在结构上的作用位置也不变。永久荷载主要包括结构自重、土压力、预应力等。
（2）可变荷载。在结构使用期间，随着时间的改变其荷载值也出现变化，但是作用位置可变，且像风荷载、吊车荷载等能引起结构振动，使结构产生加速度。可变荷载住包括扩楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。可变荷载的大小随时间而变，
（3）偶然荷载。在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。例如爆炸力、撞击力等。
1.2 荷载代表值
（1）荷载标准值。荷载标准值是荷载的基本代表值，指结构在使用期间可能出现的最大荷载值。荷载标准值统一由设计基准期（50年）最大荷 载概率分布的某个分位值来确定，有永久荷载标准值（Gk）和可变荷载标准值（Qk）。（2）可变荷载组合值。当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时，考虑到荷载同时达到最大值的可能性较小，因此除主导荷载（产生最大荷载效应的荷载）仍以其标准值为代表值外，对其它伴随荷载，可以将它们的标准值乘以一个小于或等于1的荷载组合系数作为代表值，称为可变荷载组合值，即QC=ψCQk。（3）可变荷载频遇值。在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。它相当于在结构上时而或多次出现的较大荷载，但总是小于 荷载的标准值。其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载频遇值系数：即Qf=ψfQk。（4）可变荷载准永久值。在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准值一半（可以理解为总持续时间不低于25年）的荷载值，也就是经常作用于结构上的可变荷载。其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载准永久值系数：Qq=ψqQk。
2.建筑结构设计主要荷载设计
2.1楼面和屋面活荷载
（1）民用建筑楼面均布活荷载。楼面活荷载是指作用在楼面上的人员、家具、设备等荷载。按楼面等效均布活荷载的确定方法，将实际荷载 换算成为等效均布活荷载，再经统计分析后，确定活荷载的标准值。设计墙、柱及基础时应对各层楼面的楼面活荷载标准值进行折减。屋面均布活荷载屋面上的活荷载因“上人”和“不上人”而不同。上人的屋面承受人群和施工检修等荷载;不上人的屋面只承受施工检修时施工、检修人员以及堆 料等重力。
（2）施工和检修荷载及栏杆水平荷载。设计屋面板、檩条，钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时，施工或检修集中荷载（人和小工具的自重）应取1.0kN，并应在最不利位置处进行验算。对于轻型构件或较宽构件，当施工荷载超过上述值时，应按实际情况验算，或采用加垫板、支撑等临时设施承受。当计算挑檐、雨篷承载力时，应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载;在验算挑檐、雨篷倾覆时，应沿板宽每隔2.5～3.0m取一個集中荷载。楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆顶部水平荷载，应按下列规定采用：住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园，应取0.5kN/m;学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场，应取1.0kN/m。当采用荷载准永久组合时，可不考虑施工和检 修荷载及栏杆水平荷载。
（3）荷载动力系数。结构受动力作用时，应将荷载增大，这个增大系数就叫荷载动力系数。建筑结构设计的动力计算，在有充分依据时，可将重物或设备的自重乘以动力系数后，按静力计算进行设计。
2.2水平荷载
一般来说，在对一些低矮的建筑进行设计的时候，我们主要考虑的是竖向的荷载因素，而在一些高层建筑中，虽然竖向的荷载控制非常重要，但是，水平荷载则起着主要的决定性作用。鉴于此，在对一些高层建筑结构进行设计的时候，我们不仅要考虑竖向的荷载控制，更要注重水平荷载的影响，通过提高建筑结构水平荷载能力，进而增强建筑结构的稳定性和安全性。
2.3雪荷载
雪荷载是指房屋上由积雪而产生的荷载，雪荷载是作用在屋面上的。《荷载规范》规定，屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：Sk=μrS0。基本雪压是雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定。屋面上的雪荷载标准值不等于基本雪压，而应将基本雪压乘以屋面积雪分布系数μr。屋面积雪分布系数μr的意义是基本雪压换算为屋面水平投影面上的 雪荷载的换算系数。
2.4风荷载
风荷载的大小与基本风压、风压高度变化系数、风荷载体型系数和风振系数有关。
（1）基本风压。基本风压是风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，按公式w0=1/2pv02确定的风压值。基本风压可从《荷载规范》附录中查得。风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取0.6、0.4、0。
（2）风压高度变化系数。风速是随距地面的高度增加而增加的，故风压也是随离地面高度增加而增加的。风速随高度的变化规律主要取决于地面的粗糙程度。但当离地面450m以上时，风速即不受地面粗糙程度的影响，风压高度变化系数为常数。
（3）风荷载体型系数。风荷载体型系数描述的是建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺度有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。风振系数《荷载规范》规定，以风振系数βz来描述动力反应的影响。规定对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构，以及基本自振周期T1大于0.25s的塔架、桅杆、烟囱等高耸结构，应采用风振系数来描述风压脉动的影响，具体计算方法见规范。对于高度低于30m或高宽比小于1.5的房屋以及自振周期T1<0.25s的塔架、桅杆、烟囱等高耸结构，取βz=1.0。
3.结语
在建筑工程中，不同的结构形式以及不同的房屋装潢技术，对建筑的外观以及建筑的荷载值都有着一定程度的影响。因而在建筑结构设计中，荷载取值演变成一个重要的内容，也成为衡量房屋结构可靠性以及建筑设计质量的一个重要指标。
参考文献：
[1]张明朗.浅论建筑结构安全性的实现[J].山西建筑，2010，36（1）：89-90.
[2]魏范阳.建筑结构设计中应注意的问题浅析[J].科技致富向导.2011（12）.
[3]宋志瑜.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].城市建筑.2014（04）.
[4]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].建筑技术.2011（24）.
[5]陶忠，张耀春，韩林海，王光远.关于高层建筑结构选型设计的初步探讨[J].哈尔滨建筑大学学报.2013（1）.