及作用效应组合

第一节 作用的定义与分类

一、作用的定义

使结构产生内力和变形的各种原因总称为结构上的作用。作用是结构设计的主要依据之一。结构上的作用可分为直接作用和间接作用。直接作用是指直接施加在结构上的集中力或分布力，也可称为荷载；间接作用则是指使结构产生外加变形或约束变形的原因，如地震作用、温度作用等。

长期以来，工程界习惯将上述两类作用不加区分均称为荷载，如自重荷载、水荷载、地震荷载、温度荷载等。已颁发的国家标准GB 50199—94《工程结构可靠度设计统一标准》规定将各种荷载统称为作用，亦即采用了“作用”这一概念来取代习用的“荷载”这一概念。

考虑到仍有许多规范采用安全系数设计法，本书并不采纳完全将“作用”取代“荷载”的提法。

二、作用的分类

为了便于分析和研究，将结构上的作用按其随时间的变化、随空间位置的变化和结构的反应特点进行分类。

1.按随时间的变化分类

（1）永久作用。在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。例如结构自重、土压力、预应力等。

（2）可变作用。在设计基准期内量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。例如水压力、扬压力、浪压力以及风、雪、人群、堆放物品等作用。

（3）偶然作用。在设计基准期内出现概率很小，一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。例如校核洪水位时的水荷载（包括静水压力、扬压力、动水压力）和地震作用等。

2.按随空间位置的变化分类

（1）固定作用。在结构空间位置上具有固定分布的作用。例如结构自重、固定设备重等。

（2）可动作用。在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布的作用，其作用位置和数值都是可以变动的。例如水电站厂房内行车轮压作用，在吊车梁的长度方向任意变化，起吊物及小车（天车）位置不同，则轮压不同。

3.按引起结构的反应分类

（1）静态作用。在结构上不产生加速度或产生的加速度可以忽略不计的作用。例如结构自重等。

（2）动态作用。在结构上产生不可忽略的加速度的作用。例如地震作用、设备振动等。对于这类作用，在进行结构分析时，应当考虑其动力效应，有的可以用乘一个动力系数的方法来考虑，有的则应采用结构动力学的方法来计算分析。

4.按安全系数设计法分类

上述作用分类是基于可靠性理论编制的GB 50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》给出的。目前，中国水利水电工程中，不少工程仍采用安全系数法进行水工建筑物设计。在SL 319—2005《混凝土重力坝设计规范》、SL 282—2003《混凝土拱坝设计规范》等规范中，荷载按其出现机会多少分为：

（1）基本荷载。出现机会较多的荷载。例如结构自重、正常蓄水位时的水荷载（包括静水压力、扬压力和动水压力）和浪压力、泥沙压力、土压力、冰压力等。

（2）特殊荷载。出现机会较少的荷载。例如校核洪水位时的水荷载（包括静水压力、扬压力、动水压力）和浪压力、地震荷载等。