第3章按近似概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法習(xí)題答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第3章 按近似概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法3.1選擇題1結(jié)構(gòu)的( D )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)定功能的能力。A安全性 B適用性 C耐久性 D可靠性2下列情況屬于超出正常使用極限狀態(tài)的情況的是（ B ）。A雨篷傾倒B現(xiàn)澆雙向板樓面在人行走動(dòng)中振動(dòng)較大C連續(xù)梁中間支座產(chǎn)生塑性鉸D構(gòu)件喪失穩(wěn)定3可變荷載中作用時(shí)間占設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)總持續(xù)時(shí)間超過(guò)50%的荷載值，稱為（ D ）。A荷載設(shè)計(jì)值 B荷載標(biāo)準(zhǔn)值C荷載頻遇值 D可變荷載準(zhǔn)永久值4混凝土強(qiáng)度等級(jí)C是由立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值按下述（ B ）項(xiàng)原則確定的。A取平均值 ，超值保證率50%B取標(biāo)準(zhǔn)值 ，超值保證率9

2、5%C取標(biāo)準(zhǔn)值 ，超值保證率97.72%D取標(biāo)準(zhǔn)值 ，超值保證率85.5%5現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102002）度量混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的原則是（D）A用分項(xiàng)系數(shù)，不計(jì)失效率 B用分項(xiàng)系數(shù)和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，不計(jì)失效率 C用可靠指標(biāo)，不計(jì)失效率 D用表示 ，并在形式上采用分項(xiàng)系數(shù)和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)代替6規(guī)范對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)要求為3.7（脆性破壞）和3.2（延性破壞）時(shí)，該建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)屬于（ C ）A一級(jí)，重要建筑 B二級(jí)，重要建筑C二級(jí)，一般建筑 D三級(jí)，次要建筑7當(dāng)樓面均布活荷載大于或等于4kN/m2時(shí)，取可變荷載分項(xiàng)系數(shù)等于（A）A1.3 B1.2 C1.0 D1.43

3、.2問(wèn)答題1.結(jié)構(gòu)可靠性的含義是什么？它包括哪些功能要求？答:結(jié)構(gòu)可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間(設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期)內(nèi)，在規(guī)定條件下(正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù))完成預(yù)定功能的能力。它的功能要求為: (1)安全性 ； (2)適用性； (3)耐久性。2.結(jié)構(gòu)超過(guò)極限狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生什么后果?答:當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過(guò)承載能力極限狀態(tài)，就可能產(chǎn)生以下后果：由于材料強(qiáng)度不夠而破壞，或因疲勞而破壞，或產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形而不能繼續(xù)承載，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系。超過(guò)這一極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件就不能滿足其預(yù)定的安全性要求。 當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過(guò)了正常使用極限狀態(tài)，就可能產(chǎn)生以下后果：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)影響正常使用的

4、過(guò)大變形、過(guò)寬裂縫、局部損壞和振動(dòng)。超過(guò)這一極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件就不能滿足其預(yù)定的適用性或耐久性要求。 3.建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)是按什么原則劃分的? 答:我國(guó)是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞時(shí)可能產(chǎn)生的后果嚴(yán)重與否，分為三個(gè)安全等級(jí)。見(jiàn)下表：4.“作用”和“荷載”有什么區(qū)別? 為什么說(shuō)構(gòu)件的抗力是一個(gè)隨機(jī)變量? 答：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因稱為“作用”，分直接作用和間接作用兩種。 荷載是直接作用，混凝土的收縮、溫度變化、基礎(chǔ)的差異沉降、地震等引起結(jié)構(gòu)外形或約束的原因稱為間接作用。 構(gòu)件的抗力可能隨時(shí)間和空間發(fā)生變化，且這種變化在大多數(shù)情況下都是隨機(jī)的，只能用隨機(jī)變量或隨機(jī)過(guò)程來(lái)描述。 5.什么是結(jié)構(gòu)的極限狀

5、態(tài)?結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為幾類，其含義各是什么? 答：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)的分類： 1）承載力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力，出現(xiàn)疲勞破壞或不適于繼續(xù)承載的變形。2）正常使用極限狀態(tài)：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)定限值。 6.建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足哪些功能要求?結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作壽命如何確定?結(jié)構(gòu)超過(guò)其設(shè)計(jì)工作壽命是否意味著不能再使用?為什么? 答：建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足的功能要求概括為：安全性、適用性、耐久性。 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限，是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)期

6、。設(shè)計(jì)使用年限可按建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)確定，業(yè)主可提出要求，經(jīng)主管部門(mén)批準(zhǔn)，也可按業(yè)主的要求確定。 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限雖與其使用壽命有聯(lián)系，但不等同。超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限并不是不能使用，而是指它的可靠度降低了。7.正態(tài)分布概率密度曲線有哪些數(shù)字特征?這些數(shù)字特征各表示什么意義?答：正態(tài)分布概率密度曲線有三個(gè)數(shù)字特征： 1）平均值，它為隨機(jī)變量取值的水平，它表示隨機(jī)變量取值的集中位置。平均值愈大，則分布曲線的高峰點(diǎn)離開(kāi)縱坐標(biāo)軸的水平距離愈遠(yuǎn)。 2）標(biāo)準(zhǔn)差，它是隨機(jī)變量方差的正二次方根，它表示隨機(jī)變量的離散程度。標(biāo)準(zhǔn)差愈大時(shí)，分布曲線愈扁平，說(shuō)明變量分布的離散性愈大。 3）變異系數(shù)，它為隨機(jī)變量

7、標(biāo)準(zhǔn)差除以其平均值的絕對(duì)值的商，它表示隨機(jī)變量取值的相對(duì)離散程度。如果有兩批數(shù)據(jù)，它們的標(biāo)準(zhǔn)差相同，但平均值不相同，則平均值較小的這組數(shù)據(jù)中，各觀測(cè)值的相對(duì)離散程度較大。8.正態(tài)分布概率密度曲線有何特點(diǎn)? 答：正態(tài)分布概率密度曲線特點(diǎn):1）曲線上有且只有一個(gè)高峰；2）有一根對(duì)稱軸；3）當(dāng)x趨于+¥或-¥時(shí)，曲線的縱坐標(biāo)均趨于零；4）對(duì)稱軸左、右兩邊各有一個(gè)反彎點(diǎn)，反彎點(diǎn)也對(duì)稱于對(duì)稱軸。9.什么叫結(jié)構(gòu)的可靠度和可靠指標(biāo)?我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度是如何定義的?答：結(jié)構(gòu)可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期）內(nèi)，規(guī)定條件下（正常設(shè)計(jì)、正常使用和正常維修）能完成預(yù)定功能的

8、能力，可靠度是其完成預(yù)定功能的概率?？煽恐笜?biāo)為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)坐標(biāo)系中，原點(diǎn)至極限狀態(tài)曲面的最短距離。在抗力和作用效應(yīng)相互獨(dú)立，且都服從正態(tài)分布的簡(jiǎn)單情況下：10.什么是結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)?什么是結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)?功能函數(shù)Z>0、Z<0和Z0時(shí)各表示結(jié)構(gòu)處于什么樣的狀態(tài)?答： 設(shè)R為結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力， S為荷載效應(yīng)，則 Z=R S 就是結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)。Z0是結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)。 功能函數(shù)Z>0表示結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)，Z<0表示結(jié)構(gòu)處于失效（破壞）狀態(tài)，Z0時(shí)表示結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。11.我國(guó)“規(guī)范”承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式采用何種形式?說(shuō)明式中各符號(hào)的物理意義及荷載效應(yīng)基本組合的取值原則。 答：

9、對(duì)于承載力能力極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合，采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：式中 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； S 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； R 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值； R（·）結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力函數(shù)； fc、fs混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ak幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值；上式中的g0S，在規(guī)范各章中用內(nèi)力設(shè)計(jì)值（N、M、V、T等）表示；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，除應(yīng)根據(jù)使用條件進(jìn)行承載力計(jì)算及變形、抗裂、裂縫寬度和應(yīng)力驗(yàn)算外，尚應(yīng)按具體情況對(duì)制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段進(jìn)行驗(yàn)算。 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定：對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)從由可變荷載效應(yīng)控制的組合和由永久荷載效應(yīng)控制的兩組組合中

10、取最不利值確定。12.什么是荷載標(biāo)準(zhǔn)值?什么是活荷載的頻遇值和準(zhǔn)永久值?答： 從理論上講，某一荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按其具有一定保證率的條件反推得出。例如，假定其服從正態(tài)分布，如果要求95%的保證率，則：荷載標(biāo)準(zhǔn)值=荷載平均值+1.645荷載標(biāo)準(zhǔn)差。但由于歷史的原因和荷載的復(fù)雜性，現(xiàn)行荷載規(guī)范中的荷載標(biāo)準(zhǔn)值基本沿用原規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)值?？勺兒奢d的頻遇值系數(shù)，是根據(jù)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可變荷載超越的總時(shí)間或超越的次數(shù)來(lái)確定的。荷載的頻遇值系數(shù)乘以可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值所的乘積稱為荷載的頻遇值。荷載的準(zhǔn)永久值為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值與其準(zhǔn)永久值系數(shù)的乘積，荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)是根據(jù)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載達(dá)到和超過(guò)該值的總持續(xù)時(shí)間與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)總持續(xù)時(shí)間的比值而確定。13.什么是荷載的組合值?對(duì)正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，為什么要區(qū)分荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合和荷載的準(zhǔn)永久組合?如何考慮荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合和荷載的準(zhǔn)永久組合?答： 當(dāng)結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件承受兩種或兩種以上荷載作用時(shí)，它們同時(shí)達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)值的概率將有所降低。因此，將其標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的組合系數(shù)而得到其組合值。