荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法復(fù)習(xí)題庫(kù)(含答案)

荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法復(fù)習(xí)題庫(kù)(含答案)荷載題庫(kù)（一）填空題1.作用隨時(shí)間變化可分為永久作用、可變作用、偶然作用；按空間位置變異分為固定作用、自由作用；按結(jié)構(gòu)反應(yīng)分類分為靜態(tài)作用、動(dòng)態(tài)作用。2.造成屋面積雪與地面積雪不同的主要原因是風(fēng)的飄積作用屋面形式屋面散熱等。3.在公路橋梁設(shè)計(jì)中人群荷載一般取值為3KN／m2市郊行人密集區(qū)域取值一般為3.5KN／m2-4.土壓力可以分為靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力。5.一般土的側(cè)向壓力計(jì)算采用朗肯土壓力理論或庫(kù)侖土壓力理論。6.波浪按波發(fā)生的位置不同可分為表面波內(nèi)波。7.根據(jù)凍土存在的時(shí)間可將其分為多年凍土季節(jié)凍土瞬時(shí)凍土。8.凍土的基本成分有四種：固態(tài)土顆粒，冰，液態(tài)水，氣體和水汽。9.凍土是一種復(fù)雜的多相天然復(fù)合體，結(jié)構(gòu)構(gòu)造也是一種非均質(zhì)、各向異性的多孔介質(zhì)。10.土體產(chǎn)生凍脹的三要素是水分土質(zhì)負(fù)溫度。11.凍土的凍脹力可分為切向凍脹力法向凍脹力水平凍脹力。12.水平向凍脹力根據(jù)它的形成條件和作用特點(diǎn)可以分為對(duì)稱和非對(duì)稱。13.根據(jù)風(fēng)對(duì)地面（或海面）物體影響程度，常將風(fēng)區(qū)分為13等級(jí)。14.我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)定》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度，并定義標(biāo)準(zhǔn)高度處的最大風(fēng)速為基本風(fēng)速。15.基本風(fēng)壓是根據(jù)規(guī)定的高度，規(guī)定的地貌，規(guī)定的時(shí)距和規(guī)定的樣本時(shí)間確定最大風(fēng)速的概率分布，按規(guī)定的重現(xiàn)期（或年保證率）確定的基本風(fēng)速，然后根據(jù)風(fēng)速與風(fēng)壓的關(guān)系所定義的。16.由風(fēng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移速度加速度響應(yīng)等稱為結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)。17.脈動(dòng)風(fēng)是引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主要原因。18.在地面粗糙度大的上空，平均風(fēng)速小 脈動(dòng)風(fēng)的幅度大且頻率高。19.脈動(dòng)風(fēng)速的均方差也可根據(jù)其功率譜密度函數(shù)的積分求得。20.橫向風(fēng)可能會(huì)產(chǎn)生很大的動(dòng)力效應(yīng)，即風(fēng)振。21.橫向風(fēng)振是由不穩(wěn)定的空氣動(dòng)力特征形成的，它與結(jié)構(gòu)截面形狀及雷諾數(shù)有關(guān)。22.在空氣流動(dòng)中，對(duì)流體質(zhì)點(diǎn)起主要作用的是兩種力慣性力和粘性力。23.根據(jù)氣流旋渦脫落的三段現(xiàn)象，工程上將圓桶試結(jié)構(gòu)分三個(gè)臨界范圍，即亞臨界范圍超臨界范圍跨臨界范圍。24.地震按產(chǎn)生的原因，可以分為火山地震陷落地震和構(gòu)造地震25.由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的地震則稱為構(gòu)造地震。26.地幔的熱對(duì)流是引起地震運(yùn)動(dòng)的主要原因。27.震中至震源的距離為震源深度，地面某處到震中的距離為震中距。28.地震按震源的深淺分，可分為淺源地震中源地震深源地震。29.板塊間的結(jié)合部類型有：海嶺海溝轉(zhuǎn)換斷層及縫合線。30.震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。31.M小于2的地震稱為微震M＝2～4為有感地震M>5為破壞性地震。32.將某一地址遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度定義為地震烈度。33.地震波分為地球內(nèi)部傳播的體波和在地面附近傳播的面波。34.影響地面運(yùn)動(dòng)頻譜主要有兩個(gè)因素：震中距和場(chǎng)地條件。35.目前國(guó)際上一般采用小震不壞中震可修大震不倒的抗震原則。36.底部剪力法是把地震作用當(dāng)作等效靜力作用在結(jié)構(gòu)上，以次計(jì)算結(jié)構(gòu)的最大地震反應(yīng)。37.混凝土在長(zhǎng)期作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形稱為徐變。38.可變荷載有3個(gè)代表值分別是標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值組合值。39.影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的因素很多，主要因素有3種，分別是材料性能的不定性Xm幾何參數(shù)的不定性Xa計(jì)算模式的不定性Xp。40.結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)。（二）名詞解釋作用：能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)(內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變等)的各種因素總稱為作用。地震烈度：某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形,這種狀態(tài)稱為承載能力極限狀態(tài)。單質(zhì)點(diǎn)體系：當(dāng)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量相對(duì)集中在某一確定位置，可將結(jié)構(gòu)處理成單質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行地震反映分析?；撅L(fēng)壓：基本風(fēng)壓是根據(jù)全國(guó)各氣象站50年來(lái)的最大風(fēng)速記錄，按基本風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)要求，將不同高度的年最大風(fēng)速統(tǒng)一換算成離地面10m的最大風(fēng)速按風(fēng)壓公式計(jì)算得的風(fēng)壓。結(jié)構(gòu)可靠度：結(jié)構(gòu)可靠性的概率量度。結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。荷載代表值：設(shè)計(jì)中用以驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值?；狙海寒?dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄經(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。路面活荷載：路面活荷載指房屋中生活或工作的人群、家具、用品、設(shè)備等產(chǎn)生的重力荷載。土的側(cè)壓力：土的側(cè)壓力是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的土壓力。靜水壓力：靜水壓力指靜止的液體對(duì)其接觸面產(chǎn)生的壓力?；炷列熳儯夯炷猎陂L(zhǎng)期外力作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形。混凝土收縮：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)其體積會(huì)縮小，這種現(xiàn)象叫混凝土收縮。荷載標(biāo)準(zhǔn)值：是荷載的基本代表值，其他代表值可以在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上換算來(lái)。它是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值，是建筑結(jié)構(gòu)在正常情況下，比較有可能出現(xiàn)的最大荷載值。荷載準(zhǔn)永久值：結(jié)構(gòu)上經(jīng)常作用的可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。結(jié)構(gòu)抗力：結(jié)構(gòu)承受外加作用的能力。可靠：結(jié)構(gòu)若同時(shí)滿足安全性、適用性、耐久性要求，則稱結(jié)構(gòu)可靠。地震作用：超越概率：在一定地區(qū)和時(shí)間范圍內(nèi)，超過某一烈度值的烈度占該時(shí)間段內(nèi)所有烈度的百分比。震級(jí)：衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。是地震本身強(qiáng)弱程度的等級(jí)，震級(jí)的大小表示地震中釋放能量的多少。雷諾數(shù):慣性力與粘性力的比。脈動(dòng)風(fēng):周期小于10min的風(fēng)，它的強(qiáng)度較大，且有隨機(jī)性，周期與結(jié)構(gòu)的自振周期較接近，產(chǎn)生動(dòng)力效應(yīng)，引起順風(fēng)向風(fēng)振。平均風(fēng):周期大于10min的風(fēng)，長(zhǎng)周期風(fēng)，該類風(fēng)周期相對(duì)穩(wěn)定，周期遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)的自振周期，不發(fā)生共振，產(chǎn)生靜力效應(yīng)。結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng):由風(fēng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移、速度、加速度。既風(fēng)力作用在結(jié)構(gòu)上結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的反應(yīng)。風(fēng)壓:風(fēng)以一定速度向前運(yùn)動(dòng)，遇到建筑物對(duì)建筑物產(chǎn)生的壓力。雪壓:單位面積地面上積雪的自重。結(jié)構(gòu)的自重:是由地球引起的具有質(zhì)量的材料重力。偶然荷載:在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)其值很大持續(xù)時(shí)間較短的荷載。直接荷載：直接作用在結(jié)構(gòu)上的各種荷載。受力物體與施力物體相互接觸，有形荷載。震級(jí):一次地震的強(qiáng)烈等級(jí)。（三）簡(jiǎn)答題答：①地震震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。②地震烈度是某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。③一次地震發(fā)生，震級(jí)只有一個(gè)，然而在不同地點(diǎn)卻會(huì)有不同的地震烈度，但確定地點(diǎn)上的烈度是一定的，且定性上震級(jí)越大，確定地點(diǎn)上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地區(qū)，其烈度與震級(jí)有關(guān)。在環(huán)境條件基本相同的情況下，震級(jí)越大，震中烈度越高⑤震中烈度與震級(jí)近似關(guān)系：；非震中區(qū)，烈度與震級(jí)的關(guān)系：。答：能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用；在正常使用時(shí)具有良好的工作性能；在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能；在偶然時(shí)間發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。答：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。效應(yīng)：作用在結(jié)構(gòu)上的荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形。例：應(yīng)力、應(yīng)變、位移、速度。答：基本風(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個(gè)規(guī)定。①標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度。②地貌的規(guī)定。我國(guó)及世界上大多數(shù)國(guó)家規(guī)定，基本風(fēng)速或基本風(fēng)壓按空曠平坦地貌而定。③公稱風(fēng)速的時(shí)距。規(guī)定的基本風(fēng)速的時(shí)距為10min。④最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。我國(guó)取1年作為統(tǒng)計(jì)最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。⑤基本風(fēng)速的重現(xiàn)期。我國(guó)規(guī)定的基本風(fēng)速的重現(xiàn)期為30年。5.什么是荷載的代表值，它們是如何確定的答：荷載代表值是設(shè)計(jì)中用以驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值。①荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：是荷載的基本代表值，其他代表值可以在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上換算來(lái)。它是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值。是建筑結(jié)構(gòu)在正常情況下，比較有可能出現(xiàn)的作大荷載值。永久荷載均用荷載標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)表示。②準(zhǔn)永久值：結(jié)構(gòu)上經(jīng)常作用的可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。準(zhǔn)永久值是在標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)上進(jìn)行折減。折減系數(shù)根據(jù)荷載的類型不同而不同。③荷載組合值：當(dāng)荷載在結(jié)構(gòu)上有兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，荷載的代表值采用組合值。④荷載頻遇值：可變荷載在結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)較大值，主要用于荷載短期效應(yīng)組合中。答：①能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)得各種因素總稱為作用；將作用在結(jié)構(gòu)上的因素稱為直接作用；②不是作用，但同樣引起結(jié)構(gòu)效應(yīng)的因素稱為間接作用；③直接荷載為狹義的荷載，廣義的荷載包括直接荷載和間接荷載。答：風(fēng)對(duì)屋面積雪的影響：漂積作用：在下雪過程中，風(fēng)會(huì)把部分將飄落在屋頂上的雪積到附近的地面上或其它較低的物體上。具有高低跨屋面的情況下，高屋面的雪吹落在較低屋面上。在低屋面上形成局部較大的漂積荷載。屋面坡度對(duì)積雪的影響：由于風(fēng)的作用和雪的滑移特征，坡度越大，滑落的雪越多，雪壓越小。受日照時(shí)間的不同，引進(jìn)屋面積雪分布系數(shù)不同。答：墻體的形式與剛度，墻背豎直、墻背傾斜受壓力形式不同。①不同剛度的墻體抵抗土壓力產(chǎn)生的變形不同；②墻后土體的性質(zhì)，墻后土體的重度不同，產(chǎn)生的應(yīng)力不同；③填土面的形式，水平和傾斜不同，相當(dāng)于水平地面上加一附加壓力；④外施荷載的形式，均布荷載，基坑側(cè)向地面上有已建建筑不同；例如：局部均布荷載，在基坑側(cè)的地面局部布建筑；可變荷載，地面施工機(jī)械、車輛荷載；集中荷載，山坡建水塔，雷達(dá)站。9.靜止土壓力、主動(dòng)土壓力形成機(jī)理答：靜止土壓力：支擋結(jié)構(gòu)在土壓力作用下不產(chǎn)生任何方向的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，保持原有位置，墻后土體沒有破壞，土體處于彈性平衡狀態(tài)。此時(shí)墻背土壓力為靜止土壓力。主動(dòng)土壓力：支擋結(jié)構(gòu)在土壓力作用下，向墻內(nèi)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，墻后土壓力逐漸減小，當(dāng)達(dá)到某一位置時(shí)，兩主軸方向分別計(jì)算水平地震力；對(duì)明顯不均勻、不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮水平地震力引起的扭轉(zhuǎn)影響；高烈度區(qū)的高聳及高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度及長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用。（四）計(jì)算題1.某擋土墻高7m，墻背豎直，光滑，填土面水平，墻后為粘性土，，求其主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。解題思路：解：主動(dòng)土壓力：被動(dòng)土壓力：2.設(shè)有一單質(zhì)點(diǎn)體系，質(zhì)點(diǎn)重為100KN，體系自振周期為1.0秒，位于基本烈度8度區(qū)，體系所在地設(shè)計(jì)反應(yīng)譜特征周期Tg＝0.4s，設(shè)計(jì)反應(yīng)譜下降段指數(shù)為b=0.7，動(dòng)力系數(shù)最大值，體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，求體系所受小震烈度的水平地震作用。解題思路：解：求地震系數(shù)。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，則計(jì)算地震烈度為：I=8-1.5＝6.5地震系數(shù)公式×2I-7×2=0.088根據(jù)我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，地震系數(shù)取平均值的85％計(jì)算動(dòng)力系數(shù)。因T>Tg，則地震作用為3.已知一矩形平面鋼筋多層建筑如圖1，位于城市中心，建筑高度27m，平面沿高度保持不變，迎風(fēng)面寬B＝40m地面粗糙度指數(shù)，基本風(fēng)壓按地面粗糙度指數(shù)的地貌，離地面10m高風(fēng)速確定的基本風(fēng)壓為，風(fēng)振系數(shù)沿高度不變?yōu)?，求建筑物底部彎矩。（?biāo)準(zhǔn)地貌的梯度風(fēng)高為350m；該城市梯度風(fēng)高為400m，建筑物沿高度劃分為三段計(jì)算）9m9m9m9m40m圖1解題思路：解：矩形結(jié)構(gòu)，風(fēng)載體形系數(shù)；風(fēng)壓高度變化系數(shù)4.已知一各三層剪切型結(jié)構(gòu)，如圖2，m1=116kg,m2=110kg,m3=59kg,已知該結(jié)構(gòu)的第一階周期為T1＝0.617s，場(chǎng)地土為類，αmax=0.16，場(chǎng)地土特征周期為Tg=0.445s，采用底部剪力法計(jì)算地震作用產(chǎn)生的底部最大剪力及結(jié)構(gòu)各層的地震作用。6m6m6mm3m2m1圖2頂層放大系數(shù)δn的取值：TgT1≤≤0—解題思路：解：確定地震影響系數(shù)α求底部最大剪力,因質(zhì)點(diǎn)數(shù)n＝3，各質(zhì)點(diǎn)地震作用：×0.445＝0.632>T1=0.617不考慮其他振型影響。5.某三層框架結(jié)構(gòu)如圖3，各質(zhì)量分別為m1=300t、m2=300t、m3=220t；設(shè)防烈度為8度，，第一組，Ⅱ類場(chǎng)地，。阻尼比為0.05。用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算框架層間地震力。該結(jié)構(gòu)振型周期如下：圖3解題思路：解：第一振型第二振型第二振型各振型參與系數(shù)根據(jù)地震力公式：×××300×××300×各層間剪力：6.某鋼筋混凝土煙筒，平面為圓形，直徑7m,總高度H=100m，地貌變化指數(shù)為0.16，基本風(fēng)壓為0.55KN/m，基本風(fēng)速，。確定共振區(qū)范圍。解題思路：解：橫風(fēng)向風(fēng)振的判斷頂部風(fēng)速對(duì)應(yīng)T1臨界風(fēng)速：頂部風(fēng)速大于臨界風(fēng)速，發(fā)生共振。取處風(fēng)速計(jì)算雷諾數(shù)，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)共振。共振范圍：7.計(jì)算圖4中的土層各層底面處的自重應(yīng)力。圖4解題思路：解：《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》試題+參考答案1一、填空題（每空1分，共20分）作用按時(shí)間的變異分為:永久作用,可變作用,偶然作用_影響結(jié)構(gòu)抗力的因素有：材料性能的不定性,幾何參數(shù)的不定性,計(jì)算模式的不定性..凍土的四種基本成分是_固態(tài)的土顆粒,冰,液態(tài)水,氣體和水汽.正常使用極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件達(dá)到_正常使用或耐久性能_的某項(xiàng)規(guī)定限值.結(jié)構(gòu)的可靠性是_安全性,適用性,耐久性__的總稱.結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分為_承載能力極限狀態(tài),正常使用極限狀態(tài)_.結(jié)構(gòu)可靠度的確定應(yīng)考慮的因素,除了公眾心理外,還有結(jié)構(gòu)重要性,社會(huì)經(jīng)濟(jì)承受力,結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)二.名詞解釋(10分)作用：能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)(內(nèi)力,應(yīng)力,位移,應(yīng)變等)的各種因素總稱為作用（3分）地震烈度：某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度.（3分）承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形,這種狀態(tài)稱為承載能力極限狀態(tài).（4分）三.簡(jiǎn)答題.(共20分)結(jié)構(gòu)抗力的不定性的影響有哪些?答：①結(jié)構(gòu)材料性能的不定性、②結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的不定性、③結(jié)構(gòu)計(jì)算模式的不定性。（每點(diǎn)1分）基本風(fēng)壓的5個(gè)規(guī)定.答：基本風(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個(gè)規(guī)定。①標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度。②地貌的規(guī)定。我國(guó)及世界上大多數(shù)國(guó)家規(guī)定，基本風(fēng)速或基本風(fēng)壓按空曠平坦地貌而定。③公稱風(fēng)速的時(shí)距。規(guī)定的基本風(fēng)速的時(shí)距為10min。④最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。我國(guó)取1年作為統(tǒng)計(jì)最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。⑤基本風(fēng)速的重現(xiàn)期。我國(guó)規(guī)定的基本風(fēng)速的重現(xiàn)期為30年。（每點(diǎn)1分）(5)簡(jiǎn)要回答地震震級(jí)和烈度的差別與聯(lián)系(6)答：①地震震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。②地震烈度是某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。③一次地震發(fā)生，震級(jí)只有一個(gè)，然而在不同地點(diǎn)卻會(huì)有不同的地震烈度，但確定地點(diǎn)上的烈度是一定的，且定性上震級(jí)越大，確定地點(diǎn)上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地區(qū)，其烈度與震級(jí)有關(guān)。在環(huán)境條件基本相同的情況下，震級(jí)越大，震中烈度越高⑤震中烈度與震級(jí)近似關(guān)系：；非震中區(qū)，烈度與震級(jí)的關(guān)系：。（前2點(diǎn)1分，后2點(diǎn)2分）簡(jiǎn)述直接作用和間接作用的區(qū)別.(6)答：①將能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)得各種因素總稱為作用；將作用在結(jié)構(gòu)上的因素稱為直接作用，②將不是作用，但同樣引起結(jié)構(gòu)效應(yīng)的因素稱為間接作用。③直接荷載為狹義的荷載，廣義的荷載包括直接荷載和間接荷載。（每點(diǎn)2分）四、計(jì)算題（50分）計(jì)算下圖中的土層各層底面處的自重應(yīng)力。（10分）解：（2分）（2分）（3分）（3分）設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠地面，標(biāo)準(zhǔn)高度為10m，條件下測(cè)得的風(fēng)速變化指數(shù)，梯度風(fēng)高，基本風(fēng)壓。計(jì)算某市中心，，高度為25m處的風(fēng)壓。（10分）解：根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)條件下風(fēng)壓的換算公式：（2分）已知：，，，將高度為25m處的風(fēng)壓換算成該地貌標(biāo)準(zhǔn)高度處的風(fēng)壓則：（1）（2分）又根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)地貌的風(fēng)壓換算公式：（2分）已知：，，，，，將該地貌處得基本風(fēng)壓換算成標(biāo)準(zhǔn)地貌的基本風(fēng)壓。則：（2分）（1）（2）代入（1）得（1分）答：上海市中心某地的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓為?！逗奢d與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》試題+參考答案2一、填空題（20分）作用按時(shí)間的變異分為:永久作用,可變作用,偶然作用.土的側(cè)壓力分為_靜止土壓力,主動(dòng)土壓力,被動(dòng)土壓力_.凍土的四種基本成分是__固態(tài)的土顆粒,冰,液態(tài)水,氣體和水汽_.預(yù)應(yīng)力構(gòu)件按預(yù)應(yīng)力施加先后分為__先張法,后張法目前國(guó)際上采用的抗震設(shè)計(jì)原則是_小震不壞,中震可修,大震不倒結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分為_承載能力極限狀態(tài),正常使用極限狀態(tài)_.由風(fēng)力產(chǎn)生的_結(jié)構(gòu)位移,速度,加速度響應(yīng)__稱為結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng).二.名詞解釋(3+3+4=.10分)作用：能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)(內(nèi)力,應(yīng)力,位移,應(yīng)變等)的各種因素總稱為作用震級(jí)：衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí),國(guó)際上常用里氏震級(jí)震中距：地面某處到震中的距離稱為震中距三.簡(jiǎn)答題.(5x4=20分)結(jié)構(gòu)可靠度是怎么定義的?什么叫基本風(fēng)壓?怎樣定義..寫出單質(zhì)點(diǎn)體系在單向水平地面運(yùn)動(dòng)作用下的運(yùn)動(dòng)方程.簡(jiǎn)述直接作用和間接作用的區(qū)別.四計(jì)算題（50分）2.已知一矩形平面鋼筋多層建筑，位于城市中心，建筑高度45m，平面沿高度保持不變，迎風(fēng)面寬B＝20m地面粗糙度指數(shù)，基本風(fēng)壓按地面粗糙度指數(shù)的地貌，離地面10m高風(fēng)速確定的基本風(fēng)壓為，風(fēng)振系數(shù)沿高度不變?yōu)?，求建筑物底部彎矩。（?biāo)準(zhǔn)地貌的梯度風(fēng)高為350m；該城市梯度風(fēng)高為400m，建筑物沿高度劃分為三段計(jì)算）（20分）15m15m15m15m20m解：2′矩形結(jié)構(gòu)，風(fēng)載體形系數(shù)；1′1′1′風(fēng)壓高度變化系數(shù)2′3′2′2′2′4′《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》考試試題（2002級(jí)）參考答案二計(jì)算分析（共計(jì)30分）：2某單跨工業(yè)廠房排架，有橋式吊車，A柱柱底在幾種荷載作用下的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為：恒載；風(fēng)荷載；吊車豎向荷載；吊車水平荷載；屋面活荷載，求A柱柱底彎矩設(shè)計(jì)值（只考慮承載能力極限狀態(tài)）。（本題10分）解：根據(jù)題意，這里只考慮標(biāo)準(zhǔn)組合。1）永久荷載效應(yīng)控制的組合根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)考慮以豎向的永久荷載效應(yīng)控制的組合時(shí)，參與組合的荷載僅限于豎向荷載，于是有A柱柱底彎矩設(shè)計(jì)值為2）由可變荷載效應(yīng)控制的組合（1）風(fēng)荷載為第一可變荷載（2）吊車水平荷載為第一可變荷載（2）吊車豎向荷載為第一可變荷載可以看出，應(yīng)采用吊車水平荷載控制的組合作為彎矩設(shè)計(jì)值。3假定鋼梁承受確定性的彎矩，鋼梁截面的塑性抵抗矩和屈服強(qiáng)度都是隨機(jī)變量，已知其分布類型和統(tǒng)計(jì)參數(shù)：抵抗矩W：正態(tài)分布，，屈服強(qiáng)度f(wàn)：正態(tài)分布，，用中心點(diǎn)法和驗(yàn)算點(diǎn)法計(jì)算鋼梁的可靠指標(biāo)（本題14分）解：功能函數(shù)為：抗力列式，或應(yīng)力列式1）中心點(diǎn)法（1）取用抗力列式，可知可靠指標(biāo)（2）應(yīng)力列式，可知可靠指標(biāo)可見中心點(diǎn)法采用不同的功能函數(shù)形式計(jì)算結(jié)果不同。2）驗(yàn)算點(diǎn)法抗力列式選用：均為正態(tài)分布，不須進(jìn)行當(dāng)量轉(zhuǎn)換，，于是在新坐標(biāo)系中，極限狀態(tài)方程為：，，第一次迭代，用平均值代入，于是有：，求出，計(jì)算過程如下表所示。迭代步Xi1fW0（舍棄）2fW（舍棄）3fW（同上舍棄方法）由上表可以看出，采用驗(yàn)算點(diǎn)法兩步即可達(dá)到收斂?！逗奢d與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》試題+參考答案3（一）填空題1.作用隨時(shí)間變化可分為永久作用、可變作用、偶然作用；按空間位置變異分為固定作用、自由作用；按結(jié)構(gòu)反應(yīng)分類分為靜態(tài)作用、動(dòng)態(tài)作用。2.造成屋面積雪與地面積雪不同的主要原因是風(fēng)的飄積作用屋面形式屋面散熱等。3.在公路橋梁設(shè)計(jì)中人群荷載一般取值為3KN／m2市郊行人密集區(qū)域取值一般為KN／m2-4.土壓力可以分為靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力。5.一般土的側(cè)向壓力計(jì)算采用朗肯土壓力理論或庫(kù)侖土壓力理論。6.波浪按波發(fā)生的位置不同可分為表面波內(nèi)波。7.根據(jù)凍土存在的時(shí)間可將其分為多年凍土季節(jié)凍土瞬時(shí)凍土。8.凍土的基本成分有四種：固態(tài)土顆粒，冰，液態(tài)水，氣體和水汽。9.凍土是一種復(fù)雜的多相天然復(fù)合體，結(jié)構(gòu)構(gòu)造也是一種非均質(zhì)、各向異性的多孔介質(zhì)。10.土體產(chǎn)生凍脹的三要素是水分土質(zhì)負(fù)溫度。11.凍土的凍脹力可分為切向凍脹力法向凍脹力水平凍脹力。12.水平向凍脹力根據(jù)它的形成條件和作用特點(diǎn)可以分為對(duì)稱和非對(duì)稱。13.根據(jù)風(fēng)對(duì)地面（或海面）物體影響程度，常將風(fēng)區(qū)分為13等級(jí)。14.我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)定》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度，并定義標(biāo)準(zhǔn)高度處的最大風(fēng)速為基本風(fēng)速。15.基本風(fēng)壓是根據(jù)規(guī)定的高度，規(guī)定的地貌，規(guī)定的時(shí)距和規(guī)定的樣本時(shí)間確定最大風(fēng)速的概率分布，按規(guī)定的重現(xiàn)期（或年保證率）確定的基本風(fēng)速，然后根據(jù)風(fēng)速與風(fēng)壓的關(guān)系所定義的。16.由風(fēng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移速度加速度響應(yīng)等稱為結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)。17.脈動(dòng)風(fēng)是引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主要原因。18.在地面粗糙度大的上空，平均風(fēng)速小 脈動(dòng)風(fēng)的幅度大且頻率高。19.脈動(dòng)風(fēng)速的均方差也可根據(jù)其功率譜密度函數(shù)的積分求得。20.橫向風(fēng)可能會(huì)產(chǎn)生很大的動(dòng)力效應(yīng)，即風(fēng)振。21.橫向風(fēng)振是由不穩(wěn)定的空氣動(dòng)力特征形成的，它與結(jié)構(gòu)截面形狀及雷諾數(shù)有關(guān)。22.在空氣流動(dòng)中，對(duì)流體質(zhì)點(diǎn)起主要作用的是兩種力慣性力和粘性力。23.根據(jù)氣流旋渦脫落的三段現(xiàn)象，工程上將圓桶試結(jié)構(gòu)分三個(gè)臨界范圍，即亞臨界范圍超臨界范圍跨臨界范圍。24.地震按產(chǎn)生的原因，可以分為火山地震陷落地震和構(gòu)造地震25.由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的地震則稱為構(gòu)造地震。26.地幔的熱對(duì)流是引起地震運(yùn)動(dòng)的主要原因。27.震中至震源的距離為震源深度，地面某處到震中的距離為震中距。28.地震按震源的深淺分，可分為淺源地震中源地震深源地震。29.板塊間的結(jié)合部類型有：海嶺海溝轉(zhuǎn)換斷層及縫合線。30.震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。31.M小于2的地震稱為微震M＝2～4為有感地震M>5為破壞性地震。32.將某一地址遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度定義為地震烈度。33.地震波分為地球內(nèi)部傳播的體波和在地面附近傳播的面波。34.影響地面運(yùn)動(dòng)頻譜主要有兩個(gè)因素：震中距和場(chǎng)地條件。35.目前國(guó)際上一般采用小震不壞中震可修大震不倒的抗震原則。36.底部剪力法是把地震作用當(dāng)作等效靜力作用在結(jié)構(gòu)上，以次計(jì)算結(jié)構(gòu)的最大地震反應(yīng)。37.混凝土在長(zhǎng)期作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形稱為徐變。38.可變荷載有3個(gè)代表值分別是標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值組合值。39.影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的因素很多，主要因素有3種，分別是材料性能的不定性Xm幾何參數(shù)的不定性Xa計(jì)算模式的不定性Xp。40.結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)。（三）簡(jiǎn)答題答：能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用；在正常使用時(shí)具有良好的工作性能；在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能；在偶然時(shí)間發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。答：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。效應(yīng)：作用在結(jié)構(gòu)上的荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形。例：應(yīng)力、應(yīng)變、位移、速度。答：基本風(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個(gè)規(guī)定。①標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度。②地貌的規(guī)定。我國(guó)及世界上大多數(shù)國(guó)家規(guī)定，基本風(fēng)速或基本風(fēng)壓按空曠平坦地貌而定。③公稱風(fēng)速的時(shí)距。規(guī)定的基本風(fēng)速的時(shí)距為10min。④最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。我國(guó)取1年作為統(tǒng)計(jì)最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。⑤基本風(fēng)速的重現(xiàn)期。我國(guó)規(guī)定的基本風(fēng)速的重現(xiàn)期為50年。5.什么是荷載的代表值，它們是如何確定的答：荷載代表值是設(shè)計(jì)中用以驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值。①荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：是荷載的基本代表值，其他代表值可以在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上換算來(lái)。它是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值。是建筑結(jié)構(gòu)在正常情況下，比較有可能出現(xiàn)的作大荷載值。永久荷載均用荷載標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)表示。②準(zhǔn)永久值：結(jié)構(gòu)上經(jīng)常作用的可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。準(zhǔn)永久值是在標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)上進(jìn)行折減。折減系數(shù)根據(jù)荷載的類型不同而不同。③荷載組合值：當(dāng)荷載在結(jié)構(gòu)上有兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，荷載的代表值采用組合值。④荷載頻遇值：可變荷載在結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)較大值，主要用于荷載短期效應(yīng)組合中。答：①能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)得各種因素總稱為作用；將作用在結(jié)構(gòu)上的因素稱為直接作用；②不是作用，但同樣引起結(jié)構(gòu)效應(yīng)的因素稱為間接作用；③直接荷載為狹義的荷載，廣義的荷載包括直接荷載和間接荷載。答：風(fēng)對(duì)屋面積雪的影響：漂積作用：在下雪過程中，風(fēng)會(huì)把部分將飄落在屋頂上的雪積到附近的地面上或其它較低的物體上。具有高低跨屋面的情況下，高屋面的雪吹落在較低屋面上。在低屋面上形成局部較大的漂積荷載。屋面坡度對(duì)積雪的影響：由于風(fēng)的作用和雪的滑移特征，坡度越大，滑落的雪越多，雪壓越小。受日照時(shí)間的不同，引進(jìn)屋面積雪分布系數(shù)不同。答：墻體的形式與剛度，墻背豎直、墻背傾斜受壓力形式不同。①不同剛度的墻體抵抗土壓力產(chǎn)生的變形不同；②墻后土體的性質(zhì)，墻后土體的重度不同，產(chǎn)生的應(yīng)力不同；③填土面的形式，水平和傾斜不同，相當(dāng)于水平地面上加一附加壓力；④外施荷載的形式，均布荷載，基坑側(cè)向地面上有已建建筑不同；例如：局部均布荷載，在基坑側(cè)的地面局部布建筑；可變荷載，地面施工機(jī)械、車輛荷載；集中荷載，山坡建水塔，雷達(dá)站。9.靜止土壓力、主動(dòng)土壓力形成機(jī)理答：靜止土壓力：支擋結(jié)構(gòu)在土壓力作用下不產(chǎn)生任何方向的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，保持原有位置，墻后土體沒有破壞，土體處于彈性平衡狀態(tài)。此時(shí)墻背土壓力為靜止土壓力。主動(dòng)土壓力：支擋結(jié)構(gòu)在土壓力作用下，向墻內(nèi)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，墻后土壓力逐漸減小，當(dāng)達(dá)到某一位置時(shí)，墻后土體壓力減小，當(dāng)達(dá)到某一位移時(shí)，墻后土體開始下滑，作用在擋土墻上的土壓力最小，滑動(dòng)契體體內(nèi)應(yīng)力處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)，此時(shí)作用在墻背上的土壓力成為主動(dòng)土壓力。答：朗肯土壓力理論的基本假設(shè):對(duì)象為彈性半空間土體；地基土具有水平界面，一定的深度和廣度；假定土體為彈性介質(zhì)，符合廣義虎克定律；不考慮擋土墻及回填土的施工因素，不擾動(dòng)土體，不改變其自然的應(yīng)力狀態(tài)；擋土墻墻背豎直，光滑，填土面水平，無(wú)超載。墻背與土體不產(chǎn)生摩擦力，無(wú)剪應(yīng)力作用，無(wú)超載，水平向無(wú)剪應(yīng)力，使土體在豎向和水平向應(yīng)力的主應(yīng)力狀態(tài)。答：橫風(fēng)向力主要引起風(fēng)振。對(duì)于高層結(jié)構(gòu)風(fēng)振是由氣流本身的動(dòng)力特性形成的。在結(jié)構(gòu)正面風(fēng)速受到障礙減小，逐漸降低，風(fēng)總要繞過建筑物，則沿AB繞行，風(fēng)速逐漸增大在B點(diǎn)達(dá)最大值。繞過結(jié)構(gòu)后，風(fēng)要恢復(fù)自由狀態(tài)，沿BC流動(dòng)，受摩擦風(fēng)速減小，在某處摩擦力耗損使風(fēng)速降為零，在BC段出現(xiàn)風(fēng)停滯現(xiàn)象，形成漩渦，引起風(fēng)振。當(dāng)漩渦脫落頻率與結(jié)構(gòu)自振頻率接近時(shí)，結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈共振，產(chǎn)生橫風(fēng)向風(fēng)振。答：底部剪力法是振型分解反映譜法的簡(jiǎn)化方法，首先計(jì)算地震產(chǎn)生的底部最大剪力，將剪力分配到結(jié)構(gòu)各質(zhì)點(diǎn)上。兩個(gè)假設(shè)：①結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)以第一振型為主；②任意質(zhì)點(diǎn)得振型坐標(biāo)與該質(zhì)點(diǎn)離地面得高度成正比。答：①先張法預(yù)加力：先張拉鋼筋，后澆筑包裹鋼筋的混凝土，當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生粘結(jié)力，鋼筋的彈性恢復(fù)對(duì)混凝土產(chǎn)生的壓力。②后張法預(yù)加力：先澆筑混凝土，混凝土中預(yù)留放置鋼筋的孔道，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉鋼筋，通過錨固使鋼筋的彈性變形傳給混凝土。18.簡(jiǎn)述影響結(jié)構(gòu)抗力的不定性答：不定性因素包括：材料性能的不定性、幾何參數(shù)的不定性、計(jì)算模式的不定性。①結(jié)構(gòu)材料性能是指制成構(gòu)件的強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等物理性能。受材料本身差異，制作工藝、環(huán)境條件因素影響；②結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)指結(jié)構(gòu)截面幾何特征，高度、寬度、面積、慣性距、抵抗矩等。受制作、安裝會(huì)使結(jié)構(gòu)尺寸出現(xiàn)偏差的影響。③結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算模式的不定性指抗力計(jì)算中采用的基本假設(shè)不完全符合實(shí)際或計(jì)算公式的近似引起的變異。受采用理想彈性、理想塑性，均質(zhì)性、各項(xiàng)同性，采用鉸支座，固定支座代替邊界條件等因素影響。答：承載能力的極限狀態(tài)：這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（傾覆、折斷、斷開）；結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生過大變形不適于繼續(xù)承載；結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定性（壓曲）。正常使用的極限狀態(tài)：這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的規(guī)定限值。影響正常使用的外觀變形；影響正常使用或耐久性的局部破壞(裂縫)；影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其他特征（墻皮脫落，防水失效）。20.什么是結(jié)構(gòu)的可靠度，如何理解該概念答：結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率量度。結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定