荷載復(fù)習(xí)資料

簡(jiǎn)答&填空&名詞解釋一、荷載類(lèi)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(chēng)。分類(lèi)：①隨時(shí)間的變異分類(lèi)：永久作用、可變作用、偶然作用②隨時(shí)間位置變異分類(lèi)：固定作用、可動(dòng)作用③按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類(lèi)：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(chēng)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(chēng)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(guò)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(chēng)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(shuō)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(guò)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(guò)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?；撅L(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公稱(chēng)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(shuō)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(chēng)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)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(lèi)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(guò)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。抗震設(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)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ζ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：①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)②結(jié)構(gòu)第一振型為線(xiàn)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)有哪些功能要求？答：①能承受在正常施工和正常使用時(shí)出現(xiàn)的各種作用②在正常維護(hù)下具有良好的工作性能③自正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能④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(lèi)：①永久荷載②持久荷載③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：㈠包括標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合、準(zhǔn)永久組合。㈡①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②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③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。而永久荷載僅有一個(gè)代表值，即標(biāo)準(zhǔn)值。①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。②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。③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。④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：①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。②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。③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?xún)深?lèi)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)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?xún)深?lèi)構(gòu)件。①脆性構(gòu)件：一旦失效立即完全喪失功能的構(gòu)件。②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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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R≥S，由于一般不能絕對(duì)滿(mǎn)足該式