工程結(jié)構(gòu)荷載與可靠度設(shè)計原理 復(fù)習(xí)資料

1、僅供個人參考僅供個人參考斗、斗、不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理總復(fù)習(xí)題一、判斷題1嚴(yán)格地講，狹義的荷載與直接作用等價，廣義的荷載與間接作用等價。（N）2狹義的荷載與直接作用等價，廣義的荷載與作用等價。（Y）廣義的荷載包括直接作用和間接作用。（Y）按照間接作用的定義，溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降、風(fēng)壓力、地震等均是間接作用。（N）由于地震、溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降、焊接等引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力變形等效應(yīng)的因素稱為間接作用。（Y）土壓力、風(fēng)壓力、水壓力是荷載，由爆炸、離心作用等產(chǎn)生的作用在物體上的慣性力不是荷載。（N）7由于雪荷載是房屋屋面的主要荷載之一，所

2、以基本雪壓是針對屋面上積雪荷載定義的。（N）雪重度是一個常量，不隨時間和空間的變化而變化。（N）雪重度并非一個常量，它隨時間和空間的變化而變化。（N）雖然最大雪重度和最大雪深兩者有很密切的關(guān)系，但是兩者不一定同時出現(xiàn)。（Y）汽車重力標(biāo)準(zhǔn)是車列荷載和車道荷載，車列荷載是一集中力加一均布荷載的汽車重力形式。（N）烈度是指某一地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度，與震級和震源深度有關(guān)，一次地震有多個烈度。（Y）考慮到荷載不可能同時達(dá)到最大，所以在實(shí)際工程設(shè)計時，當(dāng)出現(xiàn)兩個或兩個以上荷載時，應(yīng)采用荷載組合值。（N）當(dāng)樓面活荷載的影響面積超過一定數(shù)值需要對均布活荷載的取值進(jìn)行折減。（Y）15土的側(cè)壓力是指擋土

3、墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的土壓力。（Y）波浪荷載一般根據(jù)結(jié)構(gòu)型式不同，分別采用不同的計算方法。（Y）先張法是有粘結(jié)的預(yù)加力方法，后張法是無粘結(jié)的預(yù)加力方法。（Y）在同一大氣環(huán)境中，各類地貌梯度風(fēng)速不同，地貌越粗糙，梯度風(fēng)速越小。（N）結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力R是多個隨機(jī)變量的函數(shù)，且近似服從正態(tài)分布。（N）溫度作用和變形作用在靜定結(jié)構(gòu)中不產(chǎn)生內(nèi)力，而在超靜定結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力。（Y）結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)越大，結(jié)構(gòu)失效概率越小，結(jié)構(gòu)越可靠。（Y）朗肯土壓力理論中假設(shè)擋土墻的墻背豎直、光滑、填土面水平無超載。（Y）在朗肯土壓力理論的假設(shè)中，墻背與填土之間既無摩擦力也無剪力存在。（Y）在朗肯土壓力理論的假設(shè)中

4、，墻背與填土之間雖然無摩擦力，但仍有剪力存在O（N）土的自重應(yīng)力為土自身有效重力在土體中引起的應(yīng)力。（Y）不但風(fēng)的作用會引起結(jié)構(gòu)物的共振，水的作用也會引起結(jié)構(gòu)物的共振。（Y）平均風(fēng)速越大，脈動風(fēng)的幅值越大，頻率越高。（N）風(fēng)壓是指風(fēng)以一定的速度向前運(yùn)動受到阻塞時對阻塞物產(chǎn)生的壓力。（Y）地震作用中的體波可以分為橫波和縱波，兩者均可在液體和固體中傳播。（N）如果波浪發(fā)生破碎的位置距離直墻在半個波長以內(nèi)，這種破碎波就稱為近區(qū)破碎波。（Y）遠(yuǎn)區(qū)破碎波與近區(qū)破碎波的分界線為波浪破碎時發(fā)生在一個波長的范圍內(nèi)。（N）在實(shí)際工程設(shè)計時，當(dāng)出現(xiàn)可變荷載，應(yīng)采用其荷載組合值。（N）對于靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體系的可靠度

5、總大于或等于構(gòu)件的可靠度。（N）對于超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)的失效形態(tài)不唯一時，結(jié)構(gòu)體系的可靠度總小于或等于結(jié)構(gòu)每一失效形態(tài)對應(yīng)的可靠度。（Y）結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)是確保結(jié)構(gòu)的承載能力足以抵抗內(nèi)力，而變形控制在結(jié)構(gòu)能正常使用的范圍內(nèi)。（Y）對實(shí)際工程問題來說，由于抗力常用多個影響大小相近的隨機(jī)變量相乘而得，則其概率分布一般來說是正態(tài)的。（N）37結(jié)構(gòu)可靠度是指結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。選擇題車輛荷載屬于（2）（4）（7）。風(fēng)荷載屬于（2）（4）（7）。地震屬于（3）礎(chǔ)沉降屬于（1。（1）永久作用（3）偶然作（4）直接作用（5）間接作用（6）靜態(tài)作用（7

6、）動態(tài)作用下面幾個物理量中，表征地面運(yùn)動強(qiáng)弱程度的有（1）（2）（3）（4）。（1）強(qiáng)度（2）頻譜（3）強(qiáng)烈振動的持續(xù)時間在相同基本風(fēng)壓和高度的前提下，哪一種地理環(huán)境下風(fēng)壓最大（1）。（1）海岸、湖岸、海島地區(qū)（2）中小城市（3）大城市市郊（4）大城市市區(qū)下列哪一個變量不是隨機(jī)變量？（2）。（1）荷載最大值Q（2）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（3）功能函數(shù)Z（4）結(jié)構(gòu)抗力當(dāng)結(jié)構(gòu)處在（1）（3）范圍，結(jié)構(gòu)會發(fā)生橫向共振。（1）亞臨界范圍（2）超臨界范圍（3）跨臨界范圍（4）上述三種范圍均會發(fā)生結(jié)構(gòu)可靠度定義中所說的結(jié)構(gòu)規(guī)定的時間應(yīng)為（4）。（1）10年（2）30年（3）40年（4）50年當(dāng)結(jié)構(gòu)為（1）時，結(jié)構(gòu)

7、中任一構(gòu)件的失效，則整個結(jié)構(gòu)體系失效。（1）串聯(lián)模型（2）并聯(lián)模型（3）串并聯(lián)模型（4）上述三個模型之一混凝土的徐變是（4）沿著受力方向發(fā)生的塑性變形。（1）在交變荷載作用下（2）在沖擊荷載作用下（3）在振動荷載作用下（4）在長期靜荷載作用下目前結(jié)構(gòu)設(shè)計所用材料強(qiáng)度值是（4）。（1）材料的平均強(qiáng)度值（2）材料的最大強(qiáng)度值（3）材料的最小強(qiáng)度值（4）具有一定保證率的材料強(qiáng)度測得某次地震的震級為M=3，則下列哪一種說法是正確的？（3）（1）震中處的地面運(yùn)動幅值為0.001m（2）距震中100Km處的地面運(yùn)動幅值為0.001m（3）距震中100Km處的最大水平地面運(yùn)動幅值為0.001m（4）距震中1

8、00Km處的最大豎向地面運(yùn)動幅值為0.001m11預(yù)應(yīng)力屬于（ABC）。溫度變化屬于（B）。A永久作用B靜態(tài)作用C直接作用D動態(tài)作用我國建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定的基本風(fēng)壓的地貌為（C）。A空曠的山地丘陵B中小城鎮(zhèn)B空曠平坦地面C大城市市區(qū)下列各項(xiàng)除（D）夕卜，其余各項(xiàng)均為可變荷載的代表值A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)值B準(zhǔn)永久值C組合值D設(shè)計值以下幾項(xiàng)中屬于間接作用的是（C）A土壓力B離心力C地震D風(fēng)壓力以下幾項(xiàng)中屬于間接作用的是（D）A風(fēng)壓力B離心力C土壓力D溫度變化一般所說的結(jié)構(gòu)可靠性是指（D）A安全性B適用性C耐久性D安全性、適用性、耐久性的總稱車輛荷載屬于（BC）。基礎(chǔ)沉降屬于（AD）A永久作用B可變作用C直接作

9、用D間接作用設(shè)防烈度一般定義為設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率為（B）的水平A5%B10%C15%D30%一般情況下，地下室外墻所受的土壓力為（C）A主動土壓力B被動土壓力C靜止土壓力D不能確定對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力可以提高它的（BD）A延性B剛度C極限承載力D抗裂性以下幾項(xiàng)中屬于間接作用的有（C）A離心力B土壓力C基礎(chǔ)不均勻沉降D水壓力我國基本雪壓分布圖是按照（C）一遇的重現(xiàn)期確定的。A10年B30年C50年D100年地震屬于（B）。風(fēng)荷載屬于（CD）。A永久作用B偶然作用C可變作用D直接作用當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期為（D）時，中震即為基本烈度地震影響。A10年B30年C40年D50年我國建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定基本風(fēng)壓

10、的標(biāo)準(zhǔn)高度為（B）。A5mB10mC15mD20m25永久荷載的代表值有（A）,可變荷載的代表值有（BCD）oA標(biāo)準(zhǔn)值B準(zhǔn)永久值C組合值D設(shè)計值26在相同基本風(fēng)壓和高度的前提下，（C）地理環(huán)境下的風(fēng)壓最小。A海岸、湖岸、海島地區(qū)B中小城鎮(zhèn)C大城市中心D大城市市郊地震屬于（BEF）,風(fēng)荷載屬于（CDE）oA永久作用B偶然作用C可變作用D直接作用E動態(tài)作用F間接作用G靜態(tài)作用當(dāng)（B）波的周期與場地土的特征周期一致時，會發(fā)生共振反應(yīng)。A縱波B橫波C瑞雷波D洛夫波E以上四種波29影響結(jié)構(gòu)抗力的主要因素有（BCD）A荷載大小的不定性B材料性能的不定性C計算模式的不定性D幾何參數(shù)的不定性30.結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)

11、可靠度的確定應(yīng)以達(dá)到結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟(jì)上的最佳平衡為原則，一般需要考慮（ABCD）A公眾心理B結(jié)構(gòu)重要性C結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)D社會經(jīng)濟(jì)承受力填空題不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途僅供個人參考”“我國“建筑荷載規(guī)范”規(guī)定：基本風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)高度為10m，標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠平坦地貌，標(biāo)準(zhǔn)時距為10分鐘，最大風(fēng)速的樣本時間為1年廠重現(xiàn)期為50年。2世界上主要的地震帶主要環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶，這種地震帶狀分布可以通過板塊構(gòu)造理論來解釋。爆炸的空氣沖擊波對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載主要有沖擊波超壓和沖擊波動壓對于線彈性結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)和荷載之間存在線性比例關(guān)系，荷載效應(yīng)系數(shù)與結(jié)構(gòu)形式、荷載形式及效

12、應(yīng)類型有關(guān)，一個跨度為L的簡支梁在均布荷載q的作用下其最大彎矩的荷載效應(yīng)系數(shù)為L2/8。土的側(cè)向壓力分為靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力。地下室外墻產(chǎn)生靜止土壓力，拱橋橋臺背后的土產(chǎn)生被動土壓力，基坑開挖時，圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后的土產(chǎn)生主動土壓力。57般直墻上的波浪荷載應(yīng)按三中波浪進(jìn)行設(shè)計，這三種波分別是立波、近區(qū)破碎波和遠(yuǎn)區(qū)破碎波。6影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的三種主要因素是：材料性能的不定性、幾何參數(shù)的不定性和計算模式的不定性。地震波可以分為體波和面波，其中，體波又分為縱波和橫波，面波分為瑞雷波和洛夫波。_8按照結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類，作用可以分為靜態(tài)作用和動態(tài)作用。車輛重力荷載標(biāo)準(zhǔn)有兩種形式：分別為車列荷載和車

13、道荷載。造成屋面雪壓與地面積雪不同的主要原因有風(fēng)對屋面積雪的影響、屋面坡度對積雪的影響和屋面溫度對積雪的影響?；撅L(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定、地貌的規(guī)定、公稱風(fēng)速的規(guī)定、最大風(fēng)速的樣本時間和基本風(fēng)速忑表征地面運(yùn)動特征的主要物理量主要有：強(qiáng)度、頻譜和強(qiáng)震持續(xù)時間。根據(jù)波浪前進(jìn)時是否有流量產(chǎn)生把波分為輸移波和振動波。振動波根據(jù)波前進(jìn)方向又可分為推進(jìn)波和立波。按荷載隨時間的變異可把荷載分為永久作用、可變作用和偶然作用三種。15按荷載隨空間位置的變異，可把荷載分為固定作用和可動作名詞解釋及簡答題1荷載與作用在概念上有何不同？2計算樓面活荷載效應(yīng)時，為什么當(dāng)活荷載影響面積超過一定數(shù)值需要

14、對均布活荷載取值加以折減？3.基本風(fēng)壓是如何定義的？4說明影響基本風(fēng)壓的主要因素。計算順風(fēng)向風(fēng)效應(yīng)時，為什么要區(qū)分平均風(fēng)與脈動風(fēng)？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。7解釋橫風(fēng)向風(fēng)振產(chǎn)生的原因。8在什么條件下需要考慮結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向風(fēng)效應(yīng)？震級與烈度有何差別？有何聯(lián)系？地震反應(yīng)譜的實(shí)際是什么？影響地震反應(yīng)譜的主要因素有哪些？結(jié)構(gòu)有哪些功能要求？僅供個人參考14結(jié)構(gòu)有哪些極限狀態(tài)？15結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性有何區(qū)別？計算題1一矩形高層建筑結(jié)構(gòu)，高度h=40m基本風(fēng)壓高度變化系數(shù)卩C）=求：順風(fēng)向風(fēng)產(chǎn)生的建筑底部彎矩?1（沿高度分成四段進(jìn)行近似計算）解：沿高度將該結(jié)構(gòu)分成4段，每個區(qū)段10

15、m高，取其中點(diǎn)位置的風(fēng)載值作為該區(qū)段的平均風(fēng)載值。體形系數(shù)卩=1.3；高度系數(shù)卩J在各區(qū)段中點(diǎn)高度處的丿風(fēng)壓高度變化s系數(shù)，分別為由于不考慮順風(fēng)向脈1動風(fēng)的作用,所以p=1.03G=14則由風(fēng)產(chǎn)生的該結(jié)構(gòu)底部彎矩為2.一平面為矩形高層建筑結(jié)構(gòu)，高度H=50m，迎風(fēng)面寬度B=30m，建造在市中心，地面粗糙度指數(shù)a=0.20,z=10m,=400m，殳標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠平坦地面，a=0.16?z=10m,H系數(shù)卩（z）=求：順風(fēng)向風(fēng)產(chǎn)生的建筑底部彎矩？解：沿高度將該結(jié)扌勾分成5段，段的平均風(fēng)載體形系數(shù)3w=0.5kN/m2，體形系數(shù)疔嚴(yán)Ts2asTarhITa一2aa求風(fēng),建造在城市市郊，地面粗糙度指

16、數(shù)a=0.16,標(biāo)準(zhǔn)地貌的地面粗糙指數(shù)為a=0.16,風(fēng)壓、2aa，假設(shè)不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的影響。2aa，由于a=a，所以H=H，則有TsTa=0.801,卩=1.1385,卩=1.3407,=1.493Z4=0.20,z=10m,H=400m,設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠平坦地面，aT12尸=0.5kN/m2，體形系數(shù)卩=0.7+十吮，假設(shè)不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的影響H3,基本風(fēng)壓HIsHazTa載值。2=X104kN/m風(fēng)壓高度變化。每個區(qū)段10m高，取其中點(diǎn)位置的風(fēng)載值作為該區(qū)a,amax卩=0.7s度變化系I,m巴w=pppw順風(fēng)向脈動風(fēng)的作用，所以址產(chǎn)生的該結(jié)構(gòu)底部彎矩為3下圖所示一個剪切結(jié)扌構(gòu)已知

17、：周期：T地震影響，曲線=0.156s；振型:e=，設(shè)計反應(yīng)譜的有關(guān)參數(shù)見圖,T=0.2sg?amax階地震影響系數(shù)a；工求各振型寥與系數(shù)y，第j階振型的振型參與系數(shù)為丫=卄重力荷載代表值g；j工采用底部剪力法計算該結(jié)構(gòu)在地震作用下底部最大剪力力，底部最大剪力f=ZGa，各質(zhì)點(diǎn)所受剪力為F二j尸解：求各階地震影響系數(shù)T=0.358sT=0.2s，.a=0.1sT=0.156sme2i=F及各質(zhì)點(diǎn)所受剪Ek。EGHEk0.9ii-0.16=010887；i才_6x104i才_6x104x0.488+5x104x1_1233；mi.2i-6XX040 xo4sB7丄也01X41x_，門_-0.23

18、3。x9.8_1078kN。FEkGHjjFnEkEGHiii_1T_0.467sT_0.40s、,(T0-9gf0.400a_0心1NT_0.208、0.460.40s,/.a_a_0.16；g2max/0.1sT_0.134sT_0.40s,/.a_a_0.16。g3max、Yif_2.7x10wx0.334+2.7x105x0.667+1.8x105x1.000_1353m-?2i_2.2xD105(x3-42662)tx105x1056x)7-Q666)Wb.xx.000 x1000t_1比mLn2、I428_m#2_227XX00XX0i67XTXX53035666105100001

19、0_02063。重力荷載代表值g4._嚕寸XWl0(齊035*文05以05.000kN。采用底3部剪力法計算底部最大剪力F一層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為Ek2層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為0.97-0.16_0.139；_0.40s,/.u_a2/.a3一層層間剪力為二層層間剪力為三層層間剪力為例題9-3僅供Y=j重力荷12代表值Qi孰加5訃0坯041采用底部剪力法計算底部最大剪力1質(zhì)點(diǎn)所受最大剪力為2質(zhì)點(diǎn)所受最大剪力為4中心點(diǎn)法：教材P140例題9-1、P142例題9-2。5驗(yàn)算點(diǎn)法：教材P149例題9-3。2圖1所示為一個三層剪切型結(jié)構(gòu)。已知：周期：T_0.467s,T_0.134s,T_0.208s；TOC

20、o 1-5 h z振型：132設(shè)計反應(yīng)譜的有關(guān)參數(shù)見圖1,t-0.40s,a-0.16,x-0.85,g-9.8N/kg。求解：gmax求各階地震影響系數(shù)a；:Em#求各振型參與系數(shù)Y,j第j階振型的振型參與系數(shù)為丫1丄；重力荷載代表值g；jEm#2采用底部剪力法計算該結(jié)構(gòu)在地震作用下底部最大剪力F_i及各質(zhì)點(diǎn)所受水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，底部最大剪力f_xGa，各質(zhì)點(diǎn)所受地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為小計算各層層間剪力v。EkEk解：求各階地震影響系數(shù)a第一振型，/.a第二振型，“第三振型，各振型參與系數(shù)，Y1_Y2_3層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為計算各層層間剪力F+F+F833.7kN；TOC o 1-5 h z1123F+F667.0kN；23F333.5kN。3解：極限狀態(tài)方程屈服強(qiáng)度f服從對數(shù)正態(tài)分布，當(dāng)量處理如下:I假設(shè)f*的初值為其平均值卩262x106N/m2僅供個人參考W服從正態(tài)分布：由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式得設(shè)計驗(yàn)算點(diǎn)在原坐標(biāo)系的坐標(biāo)為代入極限狀態(tài)方程Wf-M二0可得解方程可得代回坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式得設(shè)計驗(yàn)