在我們日常生活中,隨處可見各種各樣的建築結構,其在建造和使用過程中存在各種作用,如結構自重、人員荷載、設備重量、風壓、雪壓以及溫度、火災、地震等。規范《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153-2008中將施加在結構實體上的集中力或分佈荷載以及引起結構變形或內力的原因統稱為作用,在工程中習慣性的稱之為荷載。

按照荷載隨時間的變異性,荷載可劃分為永久荷載、可變荷載、偶然荷載等三類,不同的荷載具有不同的性質和變異性,為便於設計者進行使用,在結構設計中,對各類荷載賦予一個規定的量值,稱為荷載代表值。

永久荷載采用其標準值作為代表值。結構自重的標準值一般按照設計尺寸×材料密度進行計算。可變荷載的代表值包括標準值、組合值、頻遇值和準永久值。可變荷載的標準值是確定其他荷載代表值的基礎,其他代表值是以標準值為基礎乘以一定的系數後得到的。

為定義可變荷載的標準值,需要確定一個固定的時間段,這一時間段被稱為結構設計基準期。規范《建築結構荷載規范》GB50009-2012中定義設計基準期是為同一確定荷載和材料的標準值而規定的年限,通常是一個固定值,如建築結構的設計基準期為50年。根據設計基準期內荷載最大值概率分佈的統計特征值定義可變荷載的標準值,采用數理統計的方法需要大量的可變荷載統計資料;但一些情況下,如風、雪、洪水、地震等自然荷載,采用統計理論的重現期來表達可變荷載的標準值更為方便,工程上習慣稱為“50年一遇”、“100年一遇”等。

設計基準期和重現期都是定義荷載標準值的時間參數,但兩者間的概念是完全不同的。設計基準期是一個規定的時間段,在確定荷載標準值時還需規定一個超越概率值,當概率值小時對應的標準值大,當概率值大時對應的標準值小。重現期是指荷載值兩次達到或超過標準值的平均時間間隔,此時荷載的年超越標準值的概率值為1/重現期,對於同一可變荷載,當重現期小時對應的標準值小,當重現期大時對應的標準值大。對於荷載來說,重現期雖然是一個時間段,但描述的是荷載的大小,所以即使設計基準期和重現期所規定的時間段是相同,也不能將設計基準期和重現期的概念等同理解。

規范《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153-2008中同樣對設計使用年限進行瞭規定,定義為“設計規定的結構或結構構件不需要進行大修即可按預定目的使用的年限”,即建築結構在正常使用和維護下所能達到的使用年限(正常維護包括必要的檢測、防護和維修);這裡需要指出設計使用年限不同於結構的實際使用年限,可以將設計使用年限理解為“合理使用年限”,而實際使用年限則理解為“結構使用壽命”。

與設計基準期不同,設計使用年限不是一個固定值,其與結構的使用功能和重要性有關,兩者在荷載標準值的取值方面存在較大的差異,設計使用年限越長,在設計中應提高按設計基準期確定的荷載標準值,反之則降低荷載標準值。所以,在荷載規范中引入瞭考慮設計使用年限的可變荷載調整系數,如下表所示。