论建筑结构设计中荷载值的确定

 　摘要：建筑行业随着我国经济的飞速发展，取得了很大程度的进步。但是为了满足更多人的审美和更多人对不同建筑物的追求，建筑行业都在进行新型的结构设计，为了更好的设计出独特的建筑结构，设计工作人员一定要具备专业的知识，还要对建筑物结构的荷载值进行准确的判断，由于我国的荷载值计算方法起步晚，因此在建筑物结构的设计上和国外的公司还是有一定的差距，因此，在我国建筑行业的发展中，我国的建筑设计人员一定要对建筑结构好好的研究，国家和企业也要加大对建筑物结构荷载值确定方面的力度，争取将我国的建筑物结构设计水平提升上去，在国际竞争中有自己的一席之地。 

　　关键词: 结构，荷载，建筑，设计 　　 

　　1 荷载的基本含义 

　　1． 1 荷载的概念和重要性 

　　在准确确定建筑物的荷载值之前，要对荷载值有一个准确的理解。所谓的建筑物荷载值，就是建筑物在设计完成后进行施工过程中所承受的外界环境中作用力。在这些作用力中，能够在建筑结构内部引起建筑物轻微变形的内部力也在荷载之中，举例说明，可以是在建筑钢筋施工过程中出现的变形、建筑物的地基在施工中出现的变形等。设计师在设计建筑物的结构时，都要经过严谨的分析和计算，在计算结果中选择最优的荷载值作为建筑物结构设计的依据和准则。在设计之前，还要考虑到建筑物的使用年限，如果设计不当，就会出现在建筑物使用年限中，建筑结构出现工程事故中的裂缝和倾斜的情况，这些都严重影响着人民的安全。 

　　1． 2 荷载值的分类 

　　荷载值并不是一个固定不变的数值，荷载值是随着建筑物的使用时间和建筑物周围的环境不断发生变化的，通过对荷载值的研究，我们一般可以将荷载值分成两大类。在分类中，一种是将荷载值通过时间来分类，按照时间变化，将荷载值分成变化荷载、偶然荷载和固定荷载三类。变化的荷载，是随着建筑物的使用时间不断发生变化的，引起变化的因素除了内部的结构影响外，主要是外部环境如风霜雨雪和周围环境的改变来影响的，如风荷载、雪荷载等。偶然荷载，是建筑物的荷载值不定期的出现一些不可计算的变化，这类荷载的变化程度没有规律可循，比如在地震中荷载值变化会很大，但是在没有灾害发生时，这类荷载值会很小。固定荷载，顾名思义，就是在建筑物的结构设计完成后，荷载值不随时间和外部环境变化或者变化的幅度可以忽略不计，如建筑物自身的重力引起的荷载值变化就可以忽略不计。另一种是按照结构动力的反应来分类，将荷载值分成静态荷载和动态荷载两类。静态荷载指的是建筑物在荷载出现以后产生微小的加速度，这些加速度对建筑物本身的影响可以忽略不计; 另一种就是动态荷载，指的是建筑物本身在出现荷载后，自身的加速度很大，影响建筑物的自身结构，这些动态荷载的出现一般都是该地区出现大的地质灾害，比如地震和泥石流等。 

　　2 建筑物结构设计中荷载取值的作用 

　　在建筑结构中的荷载取值，在我国的施工中一般比实际中的平均荷载值高一些，这主要因为我国的荷载值相对于国外的一些发达国家计算的方法有些落后，因此必须对设计中的荷载值设计的稍高一些。这些问题就需要我们建筑工作者对荷载值进行深入的研究，争取用最短的时间来赶上国外的先进水平。在我国计算荷载值的方法要在设计结构时就测定，只有提前测定出建筑物结构的荷载值，才能根据测出的数据进行合理的设计和施工，还要根据测出的数据进行建筑物的抗震水平的测试。在设计中，建筑物要承受多大的作用力，哪部分承受的作用力大，哪部分承受的作用力小都能清楚的知道，设计师在设计建筑物结构时，就会计算出建筑物的最大承受力，也可以称为最大荷载值。所有的结构设计都要低于这个荷载值设计，否则在建筑物使用过程中，会发生重大事故，威胁着人民的生命和财产安全。因此，这就要求建筑设计师在设计建筑物结构时，一定要根据最大荷载值进行合理的设计，保证设计出的建筑物合理、安全。 

　　3 荷载的概率模型 

　　在我国的建筑结构设计中，一般采用两种常用的荷载概率模型，包括随机过程中的概率模型、随机变量中的概率模型。前面提到的固定荷载值，由于其变化的范围小，可以忽略，这种荷载值就可以用上面两种方法之一的随机变量来进行荷载值的统计分析。而对于那些变化的荷载值的统计，由于其变化受到时间和周围环境的影响，在进行荷载值统计时要用到的方法可以是随机的概率模型。在一般的研究中，我们人为的规定，只要在荷载值影响因素不随着时间和周围环境的变化而变化的过程都可以称之为平稳的随机过程。例如在建筑物的楼面荷载计算中，楼面的荷载值并不随着时间和周围环境的变化而发生明显的变化，因此在进行楼面的荷载值统计中就可以应用平稳的随机模型。而需要用随机模型来统计的一般只有那些持久性的活荷载，这种模型主要是由建筑物结构荷载的平均值和这一类建筑物中的差异性随机变量，有的还反映了不同建筑物间的荷载量的联系。当我们建筑物设计师确定了计算荷载量的模型后，就会根据计算的荷载量，对建筑物的结构进行合理的设计，让建筑物的受力得到平衡的分配，其中的受力结构主要包括建筑物中的横梁中弯矩、梁中的剪力等一系列受力分析。通过这两种模型将建筑物结构中的荷载值进行大致的分析和判断，就能准确的应用荷载值，使得设计中的工作变得简单和明了，减少了设计中的误差，也对以后建筑物的施工提供了方便。 

　　4 建筑物结构中的荷载值的确定 

　　在设计师建立起荷载的概率模型之后，就要进行下面的工作了，最重要的就是通过对建筑物各个参数的分析，来确定荷载值的大小，这在荷载值过程中是最重要的一步。当然，对于固定荷载值是不用计算的，这些工作主要是针对变化的荷载值来说的。要想准确地确定荷载值的大小，设计师首先要进行的一步就是对理论中的建筑物结构中的各个参数进行综合的分析，具体来说要对建筑物中的每个房间进行重量的估算，对于这些计算出来的最后结果，设计人员还要将各个房间的荷载值与设计的建筑物进行综合分析，对荷载值按照最佳的组合来进行设计，还要根据每个房间的具体功能来分配每个房间的荷载值。在计算和分配过程中，就要用到前面讲到的两种荷载的概率模型，对于不同的建筑物的结构，要用不同的概率模型来分析，一般在实际的应用中，都是两种荷载的概率模型综合运用，以期达到最好的效果。最后，将每一个房间的设计进行综合组合和设计，争取设计的建筑物的结构荷载值为最佳的组合。 

　　5 结语 

　　最近十几年是建筑行业蓬勃发展的阶段，随着新型建筑结构的发展，建筑领域都开始设计新型的建筑结构，为了取得最好的建筑结构，就要对建筑结构的荷载值进行准确的判断，在设计中准确的运用建筑物的荷载值，并根据建筑结构对各种荷载进行组合应用，将建筑物的荷载设计成最大限度。