零载法原理

根据几何不变体系的性质，当体系的计算自由度为0时，体系应为可变体系或者无多余约束的几何不变体系（静定结构）。根据静定结构的性质，在无荷载作用的情况下，静定结构中不会产生反力和内力。所以如果在无荷载（零载）作用下，体系中反力各杆的轴力均为0，则体系为无多余约束的几何不变体系；若存在能够平衡的“自内力”，则说明体系约束配置不合理，为几何可变体系（多为瞬变体系）

在体系无外荷载的作用的情况下，假设其中某一杆有内力。若经过受力分析，发现这一假设有矛盾，即不成立，则此体系为无多余约束的几何不变体系；若分析后，发现假设可以成立，则此体系为几何可变体系。2100433B

载荷是指零件或构件工作时所承受的外力，根据载荷性质的不同，可分为静载荷和变载荷两类。不随时间变化或变化较缓慢的载荷称为静载荷，如重力，螺栓拧紧后受到的拉力；随时间变化的栽荷称为变载荷，如吊车荷载、风荷载、雪荷载等。预载法简单来说是指结构或构件未使用之前，提前给结构和构件施加一定载荷，改善结构和构件某方面性能。在预载法中载荷一般多指静载荷。预载法有着广泛应用，如在建筑工程中，提前给预应力混凝土施加一定荷载提高抗拉性能（抗拉强度）以满足实际工程需求，这时预载法，又称预应力法。在地基处理中，为了减少地基沉降量，经常使用预压法进行处理，预压法也是一种预载法。

预压法是预先加荷减少地基沉降量的方法。在建筑物施工前先对地基施加预压荷载，待沉降稳定后，将荷载全部卸除，再进行建筑物施工。这样可使建筑物地基的沉降量大为降低，承载能力有所提高。预压荷载一般等于或稍大于设计荷载。预压加荷的方法，主要是堆放便于取用的物料(土、石等)。当设计预压荷载较小时，也可采取其他加荷方法。常见的预压法有真空预压法和堆载预压法。真空预压法和堆载预压法都属于排水固结法，都在大量的软基处理工程中得到应用。堆载预压法的加固机理是通过堆载增加地基总应力而使地基中产生超静孔隙水压力，超静孔隙水压力消散固结后再转化为有效应力，从而使地基强度增长。而真空预压法则是在总应力保持不变的条件下，通过降低孔隙水压力，增加有效应力而使地基强度增长 。联合预压有真空预压联合堆载预压或真空预压联合排水砂井预压。对地基承载力要求较高和对沉降要求较严的建筑物，可采用联合预压法处理软弱粘性土地基。

荷载结构法是指荷载结构模型认为地层对结构的作用只是产生作用在地下建筑结构上的荷载（包括主动地层压力和被动地层抗力），衬砌在荷载的作用下产生内力和变形，与其相应的计算方法。

这一方法与设计地面结构时习惯采用的方法基本一致，区别是计算衬砌内力时需考虑周围地层介质对结构变形的约束作用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力，保证衬砌结构能安全可靠的承受地层压力等荷载的作用下，按弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌的内力，并进行结构截面设计。

早年常用的弹性连续框架（含拱形构件）、假定抗力法和弹性地基梁（含曲梁）法等都可归属于荷载结构法。 2100433B