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。在公路橋梁設(shè)計(jì)中人群荷載一般取值為3KNXm2市郊行人密集區(qū)域取值一般為3.5KN/m2-土壓力可以分為靜止十壓力主動(dòng)十壓力被動(dòng)十壓力。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。波浪按波發(fā)生的位置不同可分為表面波內(nèi)波。根據(jù)凍土存在的時(shí)間可將其分為多年凍土季節(jié)凍十瞬時(shí)凍十。&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。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)。土體產(chǎn)生凍脹的三要素是水分十質(zhì)負(fù)溫度。凍土的凍脹力可分為切向凍脹力法向凍脹力水平凍脹力。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。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)。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)定》規(guī)定以」0m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?；撅L(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)期工或年保證率［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。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)。是引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主要原因。在地面粗糙度大的上空，平均風(fēng)速脈動(dòng)風(fēng)的幅度大且頻率一。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。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)。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和。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，可以分為火山地靂陷落地靂和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~。地幔的熱對(duì)流是引起地震運(yùn)動(dòng)的主要原因。_震中至的距離為震源深度，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。板塊間的結(jié)合部類型有：海嶺海溝轉(zhuǎn)換斷層及—縫合線—。震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的一數(shù)量等級(jí)—。M小于一的地震稱為微震M=一2^4為有感地震M>―5為破壞性地震。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匚。TOC\o"1-5"\h\z地震波分為地球內(nèi)部傳播的和在地面附近傳播的一。影響地面運(yùn)動(dòng)頻譜主要有兩個(gè)因素：和。目前國(guó)際上一般采用—的抗震原則。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)。混凝土在長(zhǎng)期作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形稱為一徐變?？勺兒奢d有3個(gè)代表值分別是標(biāo)準(zhǔn)值和―。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。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為一承載能力極限狀態(tài)和—正常使用的極限狀態(tài)一。（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。基本雪壓：當(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?；炷潦湛s：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lOmin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lOmin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：?jiǎn)挝幻娣e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)答題簡(jiǎn)要回答地震震級(jí)和烈度的差別與聯(lián)系答：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)TOC\o"1-5"\h\zM=1+--In/、近似關(guān)系：30;非震中區(qū)2(&)M=1+一.K+一.C-lg場(chǎng)+1烈度與震級(jí)的關(guān)系：3°3h。敘述結(jié)構(gòu)的功能要求有哪些答：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。簡(jiǎn)要說明結(jié)構(gòu)的荷載與荷載效應(yīng)有何區(qū)別與聯(lián)系答：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。說明基本風(fēng)壓應(yīng)符合的規(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。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。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。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。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。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。直接荷載與間接荷載的區(qū)別答：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；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；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。簡(jiǎn)述屋面形式對(duì)雪壓的影響答：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。土壓力的影響因素答：墻體的形式與剛度，墻背豎直、墻背傾斜受壓力形式不同。不同剛度的墻體抵抗土壓力產(chǎn)生的變形不同；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；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；

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。朗肯土壓力理論的基本假設(shè)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)。風(fēng)振形成機(jī)理答：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。我國(guó)烈度的分類答：根據(jù)超越概率將地震烈度分為以下幾類：多遇地震烈度：在50年內(nèi)，超越概率為63.2%對(duì)應(yīng)的烈度?；玖叶龋涸?0年內(nèi)，超越概率為10%的地震烈度。每一地區(qū)的基本烈度可查《中國(guó)地震烈度表》獲得。罕遇地震烈度：在50年內(nèi)，超越概率為2-3%的地震烈度；設(shè)防烈度：是是否進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)，是按國(guó)家批準(zhǔn)權(quán)限審定的作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。用公式表示單質(zhì)點(diǎn)體系的地震作用的受力情況答：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。慣性力,阻尼力,C+J；阻尼力，fc…"）；彈性恢復(fù)力，f廣一尬

性力,阻尼力,三力平衡得f三力平衡得fI+fc+fk=0;mx+cx+kx=-mxg。底部剪力法的原理及基本假設(shè)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)：結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)以第一振型為主；0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。j=c?Hii抗浮力的措施答：抗浮力的措施如下：置于透水性飽和地基上的結(jié)構(gòu)物，驗(yàn)算穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)考慮采用設(shè)計(jì)水位時(shí)的浮力；②置于不透水的地基上，結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地面接觸良好，可不考慮浮力；當(dāng)不能確定地基是否透水，應(yīng)將透水和不透水兩種情況與其他荷載組合，取其最不理者；對(duì)有樁基的結(jié)構(gòu)，樁基承臺(tái)底部的浮力，按全底面積考慮，當(dāng)嵌入承臺(tái)時(shí)，不計(jì)樁的面積。簡(jiǎn)述先張法預(yù)應(yīng)力和后張法預(yù)應(yīng)力的實(shí)現(xiàn)過程答：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。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。荷載組合值的三種形式及其計(jì)算式答：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。永久荷載為主體：S=S十丫oSTOC\o"1-5"\h\zakciik可變荷載為主體：S=S+S+工0S\o"CurrentDocument"ak1kciikS=S+0s'=+工0S頻遇荷載為主體：akf11kciiki=2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。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；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。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。建筑結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)的表現(xiàn)形式答：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）。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)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。規(guī)定時(shí)間指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期，50年。規(guī)定條件指正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用條件，不考慮人為過失因素。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為p=p（z>0）=rf（z）dzs0結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)要考慮哪些個(gè)因素答：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)有四個(gè)因素需要考慮：公眾心理：失效概率為1X10-4結(jié)構(gòu)重要性：結(jié)構(gòu)重要性高，可靠度應(yīng)定得高；結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)：脆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠度要高于延性破壞的結(jié)構(gòu)；社會(huì)經(jīng)濟(jì)承受力：經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，公眾對(duì)工程可靠度要求越高。民用建筑樓面活荷載在工程設(shè)計(jì)時(shí)如何確定答：民用建筑樓面活荷載是指建筑物中人群、家具、設(shè)施等產(chǎn)生的重力作用，這些荷載的量值隨時(shí)間發(fā)生變化，位置也是可以移動(dòng)的，又稱可變荷載。工程設(shè)計(jì)上一般將樓面活荷載處理為等效均布荷載，均布荷載的取值與房屋的功能有關(guān)。《荷載規(guī)范》根據(jù)樓面上人員活動(dòng)狀態(tài)和設(shè)施分布情況給出了各類房屋或荷載的取值。當(dāng)樓面上的活荷載不可能同時(shí)滿布時(shí)，在計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件到樓面荷載效應(yīng)時(shí)可對(duì)樓面均布活荷載予以適當(dāng)折減。工業(yè)建筑樓面活荷載如何考慮答：工業(yè)建筑樓面活荷載是指廠房車間在生產(chǎn)使用或安裝檢修時(shí)，工藝設(shè)備、加工原料和成品部件等產(chǎn)生的重力作用。由于廠房加工的性質(zhì)不同，樓面活荷載的取值有較大的差異。在設(shè)計(jì)多層工業(yè)廠房時(shí)，活荷載應(yīng)由工藝提供，或由土建人員根據(jù)有關(guān)資料自行確定，常見的工業(yè)建筑樓面活荷載按規(guī)范取值。工業(yè)廠房中吊車荷載如何考慮答：工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮吊車荷載作用，吊車按其工作的繁重程度分為8個(gè)等級(jí)作為設(shè)計(jì)依據(jù)。吊車的豎向荷載以最大輪壓和最小輪壓的形式給出；吊車的水平荷載由運(yùn)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的水平慣性力引起。當(dāng)廠房?jī)?nèi)設(shè)有多臺(tái)吊車時(shí)，考慮到各吊車同時(shí)聚集在同一柱范圍內(nèi)可能性小且每臺(tái)吊車影響范圍有限，各臺(tái)吊車同時(shí)處于最不利狀態(tài)的概率更小，需對(duì)參與組合的吊車數(shù)量加以限制，考慮多臺(tái)吊車荷載的折減。形體不均勻高層建筑中地震作用如何考慮答：地震時(shí)地面會(huì)發(fā)生水平運(yùn)動(dòng)和豎向運(yùn)動(dòng)，從而引起結(jié)構(gòu)的水平振動(dòng)和豎向振動(dòng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、質(zhì)心和剛心不重合時(shí)，還會(huì)引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。一般情況下，水平地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)起控制作用，可沿結(jié)構(gòu)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)算題某擋土墻高7m，墻背豎直，光滑，填土面水平，墻后為粘性土，Y二18.5kN/m3Q二300C二10kpaE，求其主動(dòng)土壓力a和被動(dòng)土壓力Ep。解題思路：解：主動(dòng)土壓力：

2C=_yH2K-2CH,K+一aay=1X18.5X72Xtan(45-30)2-2x10x7xtan(45-1°)+2*10=71.2kN22218.5被動(dòng)土壓力：?H?H2?K+2HCpEP=-x18.5x72xtan(45+1°)222+2x10EP=-x18.5x72xtan(45+1°)2222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)最大值卩max二2.25，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：1=8-1.5=6.5地震系數(shù)公式k=0.125X2i-7=0.125X2&5-7=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％k'二0.85x0.088=0.075計(jì)算動(dòng)力系數(shù)。因T>Tg,貝yP(P(T)=2.25x—0.7=1.18=0.16=0.16，離地面10mB=1.0z，求建筑物底地震作用為F=Gk)=100x0.075x1.18=8.85KN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)aa—0.2，基本風(fēng)壓按地面粗糙度指數(shù)的地貌w=0.55kN/m2高風(fēng)速確定的基本風(fēng)壓為0，風(fēng)振系數(shù)沿高度不變?yōu)椴繌澗?。（?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）9m9m9m40m圖1解題思路：wk解：=卩CLCLChgs=1.3矩形結(jié)構(gòu)，風(fēng)載體形系數(shù)w=0.55kN/m200=1.0zz風(fēng)壓高度變化系數(shù)RzRz(H_TSl才丿S(350\2xRzRz(H_TSl才丿S(350\2x0.16(400)HTa—2a(a2da(H\2dS(H2TSl帀丿Tal帀丿a(Z\2a110丿I10丿110丿2x0.2=0.713〔上丫"110r1=0.684卩2=0.902r3=1.061b1=1.3x1.0x0.684x0.55=0.489kpab2=1.3x1.0x0.902x0.55=0.645kpab3=1.3x1.0x1.061x0.55=0.759kpaM=wHA+wHA+wHA=(0.489x9+0.645x18+0.759x27^0x9111222333

已知一各三層剪切型結(jié)構(gòu)，如圖2,ml=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，amax=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。amaxTg0.90.4450.9max10.617-0.16Tg0.90.4450.9max10.617-0.16=0.1192頂層放大系數(shù)§n的取值:TgT1〉1.4TgT1W1.4TgW0.350.08T1-0.0700.35—0.550.08T1-0.01>0.550.08T1-0.02解題思路：解：確定地震影響系數(shù)a求底部最大剪力_3(n+1)_6_o85F_XG￡a1,因質(zhì)點(diǎn)數(shù)n=3「_2CT_7_0.85F_0.85x(116+110+59)x9.8x0.1192_0.284KN各質(zhì)點(diǎn)地震作用：1.4Tg=1.4X0.445=0.632>T1=0.617不考慮其他振型影響。F1_GH+—

工GHiiF1_GH+—

工GHiiFEK116x6.6116x6.6+110x12.6+59x18.6x0.284_0.0659KNd2GHZZF2_2_—F工GHekii110x12.6116x6.6+110x12.6+59x18.6x0.284_0.1209KN59x18.6GHF3_一3—^F_x0.284_0.0961KN工GHek116x6.6+110x12.6+59x18.6iiii=1ii=15.某三層框架結(jié)構(gòu)如圖3,各質(zhì)量分別為ml=300t、m2=300t、m3=220t；設(shè)防烈度為8度，a=0.16T=0.35gmax，第一組，11類場(chǎng)地，g。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：'X11'0.324X21'0.729'X314.416'<X12>=<0.653X22>=<0.762>VX32>=<-3.281>X131.000X23_-1.000X331.000_叮0.5沁T2=。沁T3=0.130Sml解題思路：<5T解：第一振型gmax第二振型O'<T2<Tg第二振型0.1smax第二振型O'<T2<Tg第二振型0.1s<T3(0.30W0.533丿0.16=0.110a=a=0.162maxa=a=0.163max各振型參與系數(shù)1i各振型參與系數(shù)1i300x0.324+300x0.653+220x1.000=1.352300x0.3242+300x0.6532+220x1.00021ii=1T=1i02i300x0.729+300i=1T=1i02i300x0.729+300x0.762-220x1.000300x0.7292+300x0.7622+220x1.0002二0.4112im?i3i300x4.416-300x3.281+220x1.000300x4.4162+300x3.28b+220x1.0002=0.0603ii=1根據(jù)地震力公式：Fji=GijjjiF==0.1x0103532§0<32424300x98=.8=14KNN11F=0.11x0.352x0.653x300x9.8=285.5KN12F=0.11x0.352x1.000x220x9.8=320.6KN13F=0.16x0.411x0.729x300x9.8=140.9KN21F=0.16x0.411x0.762x300x9.8=147.3KN22F=0.16x0.411x(—1.000)x220x9.8=-141.8KN23F=0.16x0.060x4.416x300x9.8=124.6KN31F=0.16x0.060x(—3.218)x300x9.8=92.6KN32F=0.16x0.060x1.000x220x9.8=20.7KN33各層間剪力：F=*F21+F22+F23+……=門47.82+146.42+52.72=76.28KN1=<606.12+5.52+(—719)2=610.4KN2=<320.62+(—1418)2+20.72=351.2KN36?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V=29.67m/S，￡=1.07s,=0.05。確定共振區(qū)范圍。解題思路：解：橫風(fēng)向風(fēng)振的判斷vH頂部風(fēng)速=29.67〔巴)0.16=42.89m/s對(duì)應(yīng)T1臨界風(fēng)速：咕=5DD=5DT=5x7x侖=32.59m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。R=69000x7xve-H取3處風(fēng)速計(jì)算雷諾數(shù),v2H3=29詞印丿0.16110丿=40.22m/s會(huì)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)共振。R=19.43x106>3.5x106e=100x(32.59H=H共振范圍：2<VH丿(1.3v]crIv0丿142.89丿=10x\1.0.16=18.02m/1.3x32.59、29.67丿/\10.16=92.67m7.計(jì)算圖4中的土層各層底面處的自重應(yīng)力。雜填土*暢陋埶土YE=18KN中砂V4=19.6KN/^解題思路：解.o=yh=17x2.0=34.0KPTOC\o"1-5"\h\z解：cz111ao=Yh+Yh=17x2.0+19x3.8=106.2KPcz21122ao=Yh+Yh+yfh=17x2.0+19x3.8+(18.2-10)x4.2=140.6KPcz3112233a《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）1?作用按時(shí)間的變異分為：永久作用?可變作用?偶然作用2.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.?3?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.4?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.5.結(jié)構(gòu)的可靠性是安全性.適用性.耐久性的總稱.6?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)_?7.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◎震中烈度與震級(jí)近似關(guān)系：M=1+3-他非震中區(qū)，烈度與震級(jí)的關(guān)系：M=1+3■10+3■C■lgh+1（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）雜填土Yl=17KN/mS-nj1粉質(zhì)粘土注LOKN/fii■■2-矗泥質(zhì)土￥318.2KN/mr許3-nj4四、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）c=Yh=17X2.0=34.0KP解：czl11a（2分）ch+Yh=17X2.0+19X3.8=106.2KPcz.21122a（ii）ocz3ocz4TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"=yh+yh+Y'h二17x2.0+19x3.8+(18.2-10)x4.2二140.6KP"八、ocz3ocz4112233a(3分)=yh+Yh+Y'h+yfh=17x2.0+19x3.8+(18.2—10)x4.211223344二159?8KPa+(19.6-10二159?8KPa3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)as=0.15,H=365mw=0.7KN/m梯度風(fēng)高TS，基本風(fēng)壓02。計(jì)算某市中心=0.3H二390m，a，高度為25m處的風(fēng)壓。（10分）解：件下

w(z)a~woa根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)條件下風(fēng)壓的換算公式/z2a2分）已知：則：z=25m、z解：件下

w(z)a~woa根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)條件下風(fēng)壓的換算公式/z2a2分）已知：則：z=25m、zs=10m，a=0.3，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w（25）=（25*o.3wk10丿oaw=1.73waoa又根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)地貌的風(fēng)壓換算公式：(HH(H產(chǎn)w=wI__TLI?I—TsIoaokz丿kzs1）2分）分）已知aaa=0.15s=365w=0.7KN/m2：o=0.30H=390，Ta，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-2x0.30Tsw二0.7-oa則：woa(2)110丿252分）=0.393KN/m2代入（1）得w=1.73X0.393aw=0.68KN/m2a（1分）答：上海市中心某地的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓為0.68KN/m2?！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)極限狀杰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)aa=°2，基本風(fēng)壓按地面粗糙度指數(shù)的地貌Qs=°」6，離地面10m高風(fēng)速確定的基本風(fēng)壓為°0=0.55kN/m2，風(fēng)振系數(shù)沿高度不變?yōu)?z=1.0，求建筑物底部彎矩。（標(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）20m15m20m15m15m15m解：wk邛g。Mh2。址矩形結(jié)構(gòu)，風(fēng)載體形系數(shù)卩s=1?3;叫二0.55叫二0.55kN/m21’1’風(fēng)壓高度變化系數(shù)卩z\2a-^SZs丿SrHTaZ2a/ar\2a-^SZs丿SrHTaZ2a/arz￥aIzs丿—TSV10丿HTav10丿、2d廠、2d'350尸°」6v而丿r400[2X0-2V丿rzA2x0.2v憶丿=0.713片=0.838卩2=1.106卩=1.3013'b1=1.3x1.0x0.828x0.55=0.592kpa22'2'b2=1.3x1.0x1.106x0.55=0.79kpa2'2'b3=1.3x1.0x1.301x0.55=0.93kpa4'M=件H1+?2H2+叫H3=O.592x15+0.79x30+0.93x45=74.43^?m4'《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M=35KN?m;風(fēng)荷載M=10KN?m;吊車豎向荷載M=5KN?m;吊車水平荷載M=15KN?m;屋面活荷載M=3KN?m，"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）2k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M=1.35x35+1.4x0.7x（3+5）=55.09KN?m2）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M=1.2x35+1.4x10+1.4x0.7x（5+15+3）=78.54KN?m（2）吊車水平荷載為第一可變荷載M=1.2x35+1.4x15+1.4x0.7x（5+3）+1.4x0.6x10=79.24KN?m

（2）吊車豎向荷載為第一可變荷載M=1.2x35+1.4x5+1.4x0.7x（15+3）+1.4x0.6x10=75.04KN?m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M=140KN?m，鋼梁截面的塑性抵抗矩W和屈服強(qiáng)度f(wàn)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，卩=850.0x10_6m3，6=0.05WW屈服強(qiáng)度f(wàn)：正態(tài)分布，卩=270MPa，6=0.10ff140000W用中心點(diǎn)法和驗(yàn)算點(diǎn)法計(jì)算鋼梁的可靠指標(biāo)0（本題14140000W解：功能函數(shù)為：抗力列式Z=fW-M=fW-140000，或應(yīng)力列式Z=f-—=fW1）中心點(diǎn)法（1）取用抗力列式y(tǒng)app—14000=89500N?m，Q=沖26+卩26=卩卩耳62+62=25658.9N?mZfWZfWWffWWf可知可靠指標(biāo)0=3.48(2)應(yīng)力列式pap—ZfM=pap—ZfM=105.3MPa，r—：21c*r—]O2=￥y262+丿wyff丿WOa]IO2+Zf262=27.0MPaWW可知可靠指標(biāo)0=3.9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：Z=fW—M=fW—140000均為正態(tài)分布，不須進(jìn)行當(dāng)量轉(zhuǎn)換，f=f—^T諒=，于是在新坐標(biāo)系中，極限狀態(tài)方程為:

OOfWTOC\o"1-5"\h\z(of+y)(oW+y)-M=0ffWWW*Of*Oa=a=—f，a=a=—嚴(yán)1f、：(W*O)2+(f*O)22W(W*O)2+(f*O)2fWfW第一次迭代W*，f*用平均值代入，于是有：(y+a0O)(y+a0O)—M=0，求出0，計(jì)算過程如下表所示fffWWW迭代步Xi0X*a0△01f0i270x106i-0.8943.74（舍棄f523.74W850x10—6-0.4472f3.74180x106-0.9403.71（舍棄（序.0.03W779x10—6-0.3423f3.71176x106-0.9443.71（同上乍儷0W796x10—6-0.329由上表可以看出，采用驗(yàn)算點(diǎn)法兩步即可達(dá)到收斂。荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》試題+參考答案3一）填空題作用隨時(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。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。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-土壓力可以分為靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力。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。波浪按波發(fā)生的位置不同可分為表面波內(nèi)波。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。&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。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)。土體產(chǎn)生凍脹的三要素是水分土質(zhì)負(fù)溫度。凍土的凍脹力可分為切向凍脹力法向凍脹力水平凍脹力。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。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)。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?；撅L(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。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)。脈動(dòng)風(fēng)是引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主要原因。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—。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。橫向風(fēng)可能會(huì)產(chǎn)生很大的動(dòng)力效應(yīng),即風(fēng)振。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)。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。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)牛的原因，可以分為火山地震陷落地震和構(gòu)造地震由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由干地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的地震則稱為構(gòu)造地震。地幔的熱對(duì)流是引起地震運(yùn)動(dòng)的主要原因。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。震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。M小于—的地震稱為微震M=2^4為有感地震M>5為破壞性地震。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。地震波分為地球內(nèi)部傳播的體波和在地面附訴傳播的面波。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_。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。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)?；炷猎陂L(zhǎng)期作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形稱為徐變?？勺兒奢d有3個(gè)代表值分別是一標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值組合值。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。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)答題敘述結(jié)構(gòu)的功能要求有哪些答：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。簡(jiǎn)要說明結(jié)構(gòu)的荷載與荷載效應(yīng)有何區(qū)別與聯(lián)系答：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。說明基本風(fēng)壓應(yīng)符合的規(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lOmin。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。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。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。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。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。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。直接荷載與間接荷載的區(qū)別答：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；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；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。簡(jiǎn)述屋面形式對(duì)雪壓的影響答：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。土壓力的影響因素答：墻體的形式與剛度，墻背豎直、墻背傾斜受壓力形式不同。不同剛度的墻體抵抗土壓力產(chǎn)生的變形不同；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；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；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。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。朗肯土壓力理論的基本假設(shè)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)。風(fēng)振形成機(jī)理答：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。14.底部剪力法的原理及基本假設(shè)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)：結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)以第一振型為主；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?！皬Vc°Hi簡(jiǎn)述先張法預(yù)應(yīng)力和后張法預(yù)應(yīng)力的實(shí)現(xiàn)過程答：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。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。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；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。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。建筑結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)的表現(xiàn)形式答：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。①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）；②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。①影響正常使用的外觀變形；②影響正常使用或耐久性的局部破壞（裂縫）；③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）。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)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。規(guī)定時(shí)間指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期，50年。規(guī)定條件指正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用條件，不考慮人為過失因素。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為p=p（z>0）=rf（z）dzs0結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)要考慮哪些個(gè)因素答：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)有四個(gè)因素需要考慮：公眾心理：失效概率為1X10-4結(jié)構(gòu)重要性：結(jié)構(gòu)重要性高，可靠度應(yīng)定得高；結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)：脆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠度要高于延性破壞的結(jié)構(gòu)；社會(huì)經(jīng)濟(jì)承受力：經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，公眾對(duì)工程可