荷載復(fù)習(xí)資料

1、簡(jiǎn)答&填空&名詞解釋一、荷載類型荷載：是由各種環(huán)境因素產(chǎn)生的直接作用在結(jié)構(gòu)上的各種力。作用：能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)的各種因素總稱。分類：隨時(shí)間的變異分類：永久作用、可變作用、偶然作用隨時(shí)間位置變異分類：固定作用、可動(dòng)作用按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類：靜態(tài)作用、動(dòng)態(tài)作用。間接作用：能夠引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力變形等效應(yīng)的非直接作用因素，如地震溫度變化基礎(chǔ)不均勻沉降等。直接作用：直接引起結(jié)構(gòu)變形的因素。直接作用與間接作用的區(qū)別：將作用在結(jié)構(gòu)上的力的因素稱為直接作用，將不是作用力但同樣引起結(jié)構(gòu)效應(yīng)的因素稱為間接作用，如溫度改變，地震，不均勻沉降等。二、重力土的有效重度：土粒所受的重力扣除浮力后的重度。雪壓：指單位

2、面積地面上積雪的自重。基本雪壓：是指當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄資料經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大雪壓值。影響基本雪壓的主要因素有：雪重度、基本雪壓的統(tǒng)計(jì)、海拔高度。影響屋面積雪的主要原因有：風(fēng)、屋面形式、屋面散熱等。風(fēng)的漂積作用：在下雪過程中，風(fēng)會(huì)把部分本將飄落在屋面上的雪吹積到附近的地面上或其他較低的 物體上，這種影響稱為風(fēng)的漂積作用。樓面活荷載：指在房屋中生活或工作的人群、家具、用品、設(shè)施等產(chǎn)生的重力荷載。說明影響屋面雪壓的主要因素及原因答：1.風(fēng)的漂積作用2.屋面形式（屋面坡度）：一般隨坡度增大而減小主要因?yàn)轱L(fēng)的作用使雪滑移所致3.屋面溫度：屋面散發(fā)的溫度使雪融化，使雪滑移

3、更容易進(jìn)行。計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的樓面活荷載效應(yīng)時(shí)，為什么引起樓面活荷載面積超過一定的數(shù)值，應(yīng)對(duì)樓面活荷載進(jìn)行折減？答：由于樓面均布活荷載可理解為樓面總活荷載按樓面面積平均，因此一般情況下，所考慮的樓面面積越大，實(shí)際平攤的樓面活荷載越小。故計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的樓面活荷載效應(yīng)時(shí)，如引起效應(yīng)的樓面活荷載面積超過一定的數(shù)值，則應(yīng)對(duì)樓面均布活荷載折減。三、側(cè)壓力四、風(fēng)荷載根據(jù)風(fēng)對(duì)地面或海面的影響程度，常將風(fēng)劃為13個(gè)等級(jí)。風(fēng)速越大，風(fēng)級(jí)越大。1、基本風(fēng)壓：按規(guī)定的地貌、高度、時(shí)距等量測(cè)的風(fēng)速所確定的風(fēng)壓。 基本風(fēng)壓應(yīng)符合以下五個(gè)規(guī)定：A標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定：以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度。B地貌的規(guī)定：按空曠平坦地貌而定。C公

4、稱風(fēng)速的時(shí)距：時(shí)距為10分鐘。D最大風(fēng)速的樣本時(shí)間：取一年作為最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。E基本風(fēng)速的重現(xiàn)期：五十年為重現(xiàn)期。說明風(fēng)載體型系數(shù)，風(fēng)壓高度變化系數(shù)，風(fēng)振系數(shù)的意義？答：1.一般結(jié)構(gòu)物所受的風(fēng)壓不能夠按“風(fēng)速與風(fēng)壓”的關(guān)系式W=Wm-Wb=1/2pv2=rv2/2g直接計(jì)算，而需對(duì)其進(jìn)行修正，其修正系數(shù)與結(jié)構(gòu)物的體型有關(guān)，故稱風(fēng)載體型系數(shù)。2.任意粗糙度任意高度處的風(fēng)壓力Wa(z)將與其標(biāo)準(zhǔn)粗糙度下標(biāo)準(zhǔn)高度處的基本風(fēng)壓之比定義為風(fēng)壓高度系數(shù)。3.其一為平均風(fēng)壓加上由脈動(dòng)風(fēng)引起導(dǎo)致結(jié)構(gòu)風(fēng)振的等效風(fēng)壓；另一種為平均風(fēng)壓乘以風(fēng)振系數(shù)。由于在結(jié)構(gòu)的風(fēng)振計(jì)算中，一般往往是第1振型起主要作用，因而我國(guó)

5、與大多數(shù)國(guó)家相同，采用后一種表達(dá)形式，即采用風(fēng)振系數(shù)五、地震作用：1地震類型：火山地震：陷落地震：由于地下空洞突然塌陷而引起的地震。構(gòu)造地震：由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而引起的地震。2、概念震源：即發(fā)震點(diǎn)，是指巖層斷裂處。震中：震源上方的地面地點(diǎn)。震源深度：震中至震源的距離。震中距：地面某處到震中的距離。地震按震源的深淺分為：淺源地震、中源地震、深源地震。地震能：一次地震所釋放的能量。震級(jí)：衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。地震烈度：將某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度定義為地震烈度。一次地震只有一個(gè)震級(jí)，然而在不同的地點(diǎn)卻會(huì)有不同的地震烈度。地震波：分為在地球內(nèi)部傳播的體波和在地面附近傳播的面波。體

6、波有兩種：縱波（P波），速度快，周期短，振幅??；橫波（S波），橫波速度較快，周期較長(zhǎng)，振幅較小。面波也有兩種：瑞雷波（R波）、洛夫波（L波），面波速度慢，周期長(zhǎng)，振幅大。地震地面運(yùn)動(dòng)：對(duì)于地面上的某一點(diǎn)，當(dāng)?shù)卣痼w波到達(dá)該點(diǎn)或面波經(jīng)過該點(diǎn)時(shí)，就會(huì)引起該點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此即地震地面運(yùn)動(dòng)。地震地面運(yùn)動(dòng)總是三維運(yùn)動(dòng)：其中豎向運(yùn)動(dòng)主要是P波和R波引起，而水平前后運(yùn)動(dòng)主要是由S波和L波引起?？拐鹪O(shè)計(jì)原則：目前國(guó)際上采用“小震不壞，中震可修，大震不倒”的原則世界地震分布的特征和原因：全世界地震主要分布在環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶。原因：板塊與板塊之間由于擠壓碰撞而在板塊邊緣上發(fā)生地震，上述兩大地震帶正是由于這種

7、原因產(chǎn)出的，全世界85%的地震發(fā)生在板塊邊界上，僅有15%左右的地震發(fā)生在板塊內(nèi)部。3震級(jí)與烈度的概念及之間的區(qū)別與聯(lián)系：震級(jí)時(shí)衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)而裂度是某一特定地區(qū)在某一地震中影響的強(qiáng)弱程度。一次地震只有一個(gè)震級(jí)，然而不同的地點(diǎn)卻有不同的裂度，一次地震的震級(jí)時(shí)一定的，對(duì)于確定地點(diǎn)的裂度也一定，且定性上震級(jí)越大，確定地點(diǎn)的烈度也越大。4地面運(yùn)動(dòng)對(duì)工程抗震最有意義的物理量：答：(1)強(qiáng)度（最大振幅）-表征地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈程度。(2)頻譜（分解后不同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的幅值與其頻率的關(guān)系）-表征地面運(yùn)動(dòng)的頻率成分。影響地面運(yùn)動(dòng)頻譜主要有兩個(gè)因素：一是震中距，二是場(chǎng)地條件。(3)強(qiáng)烈振動(dòng)的持續(xù)時(shí)

8、間。表征地面運(yùn)動(dòng)對(duì)工程結(jié)構(gòu)的反復(fù)作用的次數(shù)。5設(shè)計(jì)反應(yīng)譜：考慮地震地面運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性，因此確定的供設(shè)計(jì)用的反應(yīng)譜。地震反應(yīng)譜的實(shí)質(zhì)：自振圓頻率為W，阻尼比為的單質(zhì)點(diǎn)體系在確定的地震地面運(yùn)動(dòng)下的最大加速度反映。影響地震反應(yīng)譜的主要因素有哪些？答：結(jié)構(gòu)阻尼比和地面運(yùn)動(dòng)。一般阻尼比越小，反應(yīng)譜值越大。此外地面運(yùn)動(dòng)的幅值和頻譜也會(huì)影響地震反應(yīng)譜。動(dòng)力系數(shù)：實(shí)質(zhì)上規(guī)則化的地震反應(yīng)譜6底部剪力法：把地震作用當(dāng)作等效靜力在結(jié)構(gòu)上，以此計(jì)算結(jié)構(gòu)的最大的地震反應(yīng)。:底部剪力法采用的計(jì)算假定：結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)以第一振型反應(yīng)為主，忽略其他振型反應(yīng) 結(jié)構(gòu)第一振型為線性倒三角形分布。七八九十：工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)有哪些

9、功能要求？答：能承受在正常施工和正常使用時(shí)出現(xiàn)的各種作用 在正常維護(hù)下具有良好的工作性能 自正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能 在偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必要的整體穩(wěn)定性荷載隨時(shí)間變化分類：永久荷載 持久荷載 短時(shí)荷載。結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)：指作用在結(jié)構(gòu)上的荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力、變形、應(yīng)變等。荷載效應(yīng)組合包括哪些？每種組合對(duì)應(yīng)什么設(shè)計(jì)？答：包括標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合、準(zhǔn)永久組合。主要用于當(dāng)一個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)所產(chǎn)生嚴(yán)重的永久性損失的情況主要用于當(dāng)一個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)產(chǎn)生局部損害，較大變形或短暫振動(dòng)等情況主要用在當(dāng)長(zhǎng)期效應(yīng)是決定性因素時(shí)的一些情況。一般可變荷載有如下的代表值：標(biāo)準(zhǔn)值，準(zhǔn)永久值，頻遇值和組合值。

10、而永久荷載僅有一個(gè)代表值，即標(biāo)準(zhǔn)值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值：荷載的基本代表值，其他代表值可以在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上換算得到， 可以定義為在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T中具有不被超越的概率Pk。準(zhǔn)永久值：指在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常作用的可變荷載值，它在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間Tx，其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響相似于永久荷載。頻遇值：對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其超越的總時(shí)間僅為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一小部分或在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越頻率為某一給定頻率的荷載值。荷載組合值：當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩個(gè)或兩個(gè)以上可變荷載時(shí)，使組合后的荷載效應(yīng)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率，能與該荷載單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)的相應(yīng)概率趨于一致的荷載值；或使組合后的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一規(guī)定的可靠指標(biāo)的荷載值。結(jié)構(gòu)抗力：指結(jié)構(gòu)承

11、受外加作用的能力。分為四個(gè)層次：整體結(jié)構(gòu)抗力，結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力，構(gòu)件截面抗力及截面各點(diǎn)的抗力。影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的三種因素：材料性能的不定性Xm：指由于材料本身品質(zhì)的差異，以及制作工藝，環(huán)境條件等因素引起的材料性能的變異，導(dǎo)致材料性能不定性。幾何參數(shù)的不定性Xa：由于制作和安裝方面的原因，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸會(huì)出現(xiàn)偏差，制作安裝后的實(shí)際結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)中預(yù)期的構(gòu)件幾何特征會(huì)有差異，這種差異為構(gòu)件幾何參數(shù)不定性。計(jì)算模式的不定性Xn: 指抗力計(jì)算中采用的基本假定不完全符合實(shí)際或計(jì)算公式的近似等引起的變異性。影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素可歸納為兩個(gè)綜合量，即結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載效應(yīng)S和抗力R。結(jié)構(gòu)有哪些極限狀態(tài)？答：承載能

12、力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)；正常使用極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定的限值的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)可靠度：結(jié)構(gòu)可靠性的概率量度，其定義是：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。結(jié)構(gòu)可靠度與規(guī)定時(shí)間有關(guān)，規(guī)定的時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)的可靠度越低。極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)由可靠轉(zhuǎn)變?yōu)槭У呐R界狀態(tài)。結(jié)構(gòu)可靠度分析的實(shí)用方法：中心點(diǎn)法，驗(yàn)算點(diǎn)法。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的失效性質(zhì)：根據(jù)其材料和受力性質(zhì)的不同可分成脆性和延性兩類構(gòu)件，脆性構(gòu)件一旦失效立即完全喪失功能的構(gòu)件。延性構(gòu)件：失效后仍能維持原有功能的構(gòu)件，構(gòu)件失效的性質(zhì)

13、不同，其可靠度的影響也不同。結(jié)構(gòu)體系的失效模型：串聯(lián)模型、并聯(lián)模型、串并聯(lián)模型。結(jié)構(gòu)構(gòu)件分成脆性和延性兩類構(gòu)件。脆性構(gòu)件：一旦失效立即完全喪失功能的構(gòu)件。延性構(gòu)件：失效后仍能維持原有功能的構(gòu)件。工程上一般要求脆性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)可靠度應(yīng)高于延性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)可靠度。結(jié)構(gòu)體系的失效模式：串聯(lián)模型、并聯(lián)模型和串并聯(lián)模型。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范表達(dá)式是怎樣體現(xiàn)可靠度設(shè)計(jì)要求的？答：當(dāng)恒荷載與可變荷載效應(yīng)符號(hào)相反時(shí)，可通過調(diào)整分項(xiàng)系數(shù)而達(dá)到較好的可靠度一致性；當(dāng)有多個(gè)可變荷載時(shí)，通過采用可變荷載的組合值系數(shù)，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度保持一致；對(duì)于重要性不同的結(jié)構(gòu)，通過采用結(jié)構(gòu)重要性指數(shù)，使非同等重要的結(jié)構(gòu)可靠度水準(zhǔn)不同；對(duì)于不同材料工作性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整抗力分項(xiàng)系數(shù)，以適應(yīng)不同材料結(jié)構(gòu)可靠度水平要求不同的需要。怎么樣確定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠度？需要考慮哪些因素？答：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總要求是：機(jī)構(gòu)的抗力R大于等于機(jī)構(gòu)的綜合荷載效應(yīng)S，即RS，由于一