《工程荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理》習(xí)題解答

《工程荷載與牢靠度設(shè)計(jì)原理》習(xí)題解答1荷載與作用1。1什么是施加于工程構(gòu)造上的作用?荷載與作用有什么區(qū)分？構(gòu)造上的作用是指能使構(gòu)造產(chǎn)生效應(yīng)的各種緣由的總稱，包括直接作用和間接作用。引起構(gòu)造產(chǎn)生,例如構(gòu)造自重，樓面的人群、家具、設(shè)備,,稱為直接作用。另一種是施加于構(gòu)造上的外加變形和約束變形，例如根底沉降導(dǎo)致構(gòu)造外加變形引起的內(nèi)力效應(yīng)，溫度變化引起構(gòu)造約束變形產(chǎn)生的內(nèi)力效應(yīng)，由于地震造成地面運(yùn)動(dòng)致使構(gòu)造產(chǎn)生慣性力引起的作用效應(yīng)等。它們都是間接作用于構(gòu)造，稱為間接作用.“荷載”僅指施加于構(gòu)造上的直接作用；而“作用”泛指使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力、變形的全部緣由。1。2構(gòu)造上的作用如何按時(shí)間變異、空間位置變異、構(gòu)造反響性質(zhì)分類？構(gòu)造上的作用按隨時(shí)間變化可分永久作用、可變作用和偶然作用；按空間位置變異可分為固定作用和自由作用；按構(gòu)造反響性質(zhì)可分為靜態(tài)作用和動(dòng)態(tài)作用.1.3什么是荷載的代表值？它們是如何確定的？.荷載可依據(jù)不同設(shè)計(jì)要求規(guī)定不同的代表值，其中荷載標(biāo)準(zhǔn)值.2.1成層土的自重應(yīng)力如何確定?地面以下深度z處的土體因自身重量產(chǎn)生的應(yīng)力可取該水平截面上單位面積的土柱體的重力，對(duì)于均勻土自重應(yīng)力與深度成正比，對(duì)于成層土可通過各層土的自重應(yīng)力求和得到。2。2土壓力有哪幾種類別？土壓力的大小及分布與哪些因素有關(guān)？依據(jù)擋土墻的移動(dòng)狀況和墻后土體所處應(yīng)力狀態(tài),土壓力可分為靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力三種類別。土的側(cè)向壓力的大小及分布與墻身位移、填土性質(zhì)、墻體剛度、地基土質(zhì)等因素有關(guān)。2。3試述靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力產(chǎn)生的條件？比較三者數(shù)值的大??？,此時(shí)墻背所受的土E0表示。當(dāng)擋土墻在土壓力的作用下,漸漸削減，直至墻后土體消滅滑動(dòng)面?；瑒?dòng)面以上的土體將沿這一滑動(dòng)面對(duì)下向前滑動(dòng)，在滑動(dòng)楔體開頭,Ea表示。當(dāng)擋土墻在外力作用下向土體方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),墻體擠壓墻后土體,作用在墻背上的土壓力從靜止土壓力值漸漸增大,墻后土體也會(huì)消滅滑動(dòng)面，滑動(dòng)面以上土體將沿滑動(dòng)方向向上向后推出,在滑動(dòng)楔體開頭隆起的瞬間,Ep表示.:E E Ea 0 p如何由朗金土壓力理論導(dǎo)出土的側(cè)壓力計(jì)算方法？郎金土壓力理論假定土體為半空間彈性體，擋土墻墻背豎直光滑，填土面水平且無附加荷載，依據(jù)均布荷載,擋土墻后有成層填土或填土處有地下水時(shí)，還應(yīng)對(duì)側(cè)向土壓力進(jìn)展修正。試述填土外表有連續(xù)均布荷載或局部均布荷載時(shí)土壓力的計(jì)算？當(dāng)擋土墻后填土外表有連續(xù)均布荷載q作用時(shí),可將均布荷載換算成當(dāng)量土重,其土壓力強(qiáng)度比無均qKa即可.墻底的土壓力強(qiáng)度為：(qH)Ka,實(shí)際的土壓力分布圖為梯形abcd局部；土壓力作用點(diǎn)在梯形的重心。當(dāng)填土外表承受有局部均布荷載時(shí),o點(diǎn)及m點(diǎn)oamc，且與水平面成〔45/2)角.ac點(diǎn)以下的土壓力都不受地面荷載影響，ac間的土壓力按均布荷載對(duì)待，對(duì)墻背產(chǎn)生的附加土壓力強(qiáng)度為qKa,ac墻面上的土壓力分布如下圖。mc填土外表有連續(xù)均布荷載 填土外表有局部均布荷載試述民用建筑樓面活荷載的取值方法？民用建筑樓面活荷載在樓面上的位置是任意布置的,為便利起見，工程設(shè)計(jì)時(shí)一般可將樓面活荷載,依據(jù)樓面上人員活動(dòng)狀態(tài)和設(shè)施分布狀況,在調(diào)查和統(tǒng)計(jì)的根底上,劃分檔次，確定取值.〔1)活動(dòng)的人較少，如住宅、旅館、醫(yī)院、教室等，活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可取2.0kN/m2.〔2〕活動(dòng)的人較多且有設(shè)備，如食堂、餐廳在某一時(shí)段有較多人員聚攏，辦公樓內(nèi)的檔案室、資料室可能積存較多文件資料，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取2。5kN/m2。(3〕活動(dòng)的人很多且有較重的設(shè)備，如禮堂、劇場(chǎng)、影院、體育館看臺(tái)人員可能格外擁擠，無固定3。5kN/m23。0kN/m2。(4〕活動(dòng)的人很集中，有時(shí)很擁擠或有較重的設(shè)備，如商店、展覽廳既有擁擠的人群，又有較重的3。5kN/m2。(5〕人員活動(dòng)的性質(zhì)比較猛烈，如健身房、舞廳由于人的跳動(dòng)、翻滾會(huì)引起樓面瞬間振動(dòng)，通常把樓面靜力荷載適當(dāng)放大來考慮這種動(dòng)力效應(yīng)，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取4。0kN/m2;(6〕,活荷載標(biāo)5。0kN/m2。承受無過道的密集書柜時(shí)，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取為12。0kN/m2?！?〕有大型的機(jī)械設(shè)備，如建筑物內(nèi)的通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取 6。0kN/m2～7.5kN/m2。(8〕在禮堂、影劇院、教室、辦公樓等場(chǎng)所,散場(chǎng)、散會(huì)或下課之后,樓梯、走廊、和門廳等處人流集中，擁擠堵塞,停留時(shí)間較長(zhǎng)，其樓面活荷載取值應(yīng)大于相鄰房間的荷載值0.5kN/m2。值系數(shù),設(shè)計(jì)時(shí)可直接取用所給數(shù)值.當(dāng)樓面面積較大時(shí),樓面均布活荷載為什么要折減？民用建筑的樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值是建筑物正常使用期間可能消滅的最大值，當(dāng)樓面面積較大時(shí)，作用在樓面上的活荷載不行能同時(shí)布滿全部樓面，在計(jì)算樓面梁等水平構(gòu)件樓面活荷載效應(yīng)時(shí)，假設(shè)荷載承,樓面荷載最大值滿布各層樓面的時(shí)機(jī)更小.工業(yè)建筑樓面均布活荷載是如何確定的？是以局部荷載形式作用于樓面,而操作人員、加工原料、成品部件多為均勻分布;另外，不同用途的廠房,工藝設(shè)備動(dòng)力性能各異，對(duì)樓面產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)也存在差異.為便利起見,常將局部荷載折算成等效均布荷載，并乘以動(dòng)力系數(shù)將靜力荷載適當(dāng)放大,來考慮機(jī)器上樓引起的動(dòng)力作用。如何將樓面局部荷載換算為樓面等效均布活荷載？.單向板上局部荷載的等效均布活荷載q

qeee

8Mbl2

。式中:l為板的跨度；B為板上荷載的有效分布寬度；M

max為簡(jiǎn).2。10屋面活荷載有哪些種類？如何取值?房屋建筑的屋面分為上人屋面和不上人屋面,上人屋面應(yīng)考慮可能消滅的人群聚攏,活荷載取值較大;不上人屋面僅考慮施工或修理荷載，活荷載取值較小。屋面設(shè)有屋頂花園時(shí)，尚應(yīng)考慮花池砌筑、苗圃土壤等重量。屋面設(shè)有直升機(jī)停機(jī)坪時(shí)，則應(yīng)考慮直升機(jī)總重引起的局部荷載和飛機(jī)起降時(shí)的動(dòng)力效應(yīng).機(jī)械、冶金、水泥等行業(yè)在生產(chǎn)過程中有大量排灰產(chǎn)生，易在廠房及鄰近建筑屋面形成積灰荷載，設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮。2。11?冶金、鑄造、水泥等行業(yè)在生產(chǎn)過程中有大量排灰產(chǎn)生，易于在廠房及其鄰近建筑屋面積存，形成積灰荷載。當(dāng)房屋離灰源較近，且位于不利風(fēng)向下的屋面天溝、凹角和凹凸跨處，常形成嚴(yán)峻的灰堆現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮屋面積灰狀況,合理確定積灰荷載，以保證構(gòu)造的安全性.影響積灰厚度的主要因素有除塵裝置的使用、清灰制度的執(zhí)行、風(fēng)向和風(fēng)速、煙囪高度、屋面坡度和屋面擋風(fēng)板等.2.12計(jì)算挑檐、雨蓬承載力時(shí)，如何考慮施工、檢修荷載？,除了考慮屋面均布活荷載外，還應(yīng)驗(yàn)算在施工、檢修時(shí)可能消滅在最不利位置上，由人和工具自重形成的集中荷載。,施工或檢修集中荷載應(yīng)取1.0kN，并應(yīng)作用在最不利位置處進(jìn)展驗(yàn)算；計(jì)算挑檐、雨蓬承載力時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個(gè)集中荷載；在驗(yàn)算挑檐、雨蓬傾覆時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔2.5～3。0m的取一個(gè)集中荷載，集中荷載的位置作用于挑檐、雨蓬端部.2。13試述大路橋梁汽車荷載的等級(jí)和組成？車道荷載的計(jì)算圖式和標(biāo)準(zhǔn)值？大路橋梁汽車荷載分為大路—Ⅰ級(jí)和大路—Ⅱ級(jí)兩個(gè)級(jí)別,構(gòu)的整體計(jì)算承受車道荷載，車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁構(gòu)造的局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋土墻土壓力等的計(jì)算承受車輛荷載。車輛荷載和車道荷載的作用不得疊加。車道荷載是個(gè)虛擬荷載，它的荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和pk是在不同車流密度、車型、車重的大路上,對(duì)實(shí)利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。2。28。大路—Ⅰ級(jí)車道荷載的均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為qk10.5kN/m；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下的規(guī)定選?。簶蛄河?jì)算跨徑小于或等于5m，pk180kN ；橋梁計(jì)算跨徑等于或大50m時(shí),pk360kN5m~50m之間時(shí),pk值承受直線內(nèi)插求得。計(jì)算剪力的效應(yīng)pk1.2的系數(shù)。大路—Ⅱ級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集pk075倍承受.車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使構(gòu)造產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。

2.28車道荷載的計(jì)算圖式2.14車道荷載為什么要沿橫向和縱向折減?橋梁設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)車道上的汽車荷載都是按最不利位置布置的,多車道橋梁上的汽車荷載同時(shí)處于最(內(nèi)力、位移〕時(shí)，應(yīng)考慮多車道折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)等于或大于2時(shí)，由汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)進(jìn)展折減。大跨徑橋減。2。15城市橋梁在設(shè)計(jì)中如何考慮作用于橋面的車輛荷載取值？(CJJ77—98),該標(biāo)準(zhǔn)適用于城市內(nèi)建、改建的永久性橋梁與涵洞、高架道路及承受機(jī)動(dòng)車的構(gòu)造物的荷載設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)中承受兩級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn)，即城—A級(jí)、城-B級(jí)。城-A級(jí)汽車荷載適用于快速路及主干路。城-B級(jí)汽車荷載適用于次干路及支路。橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，人行道上的人群荷載如何考慮？《大路橋規(guī)》人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定承受:當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于或等于50m時(shí),人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3。0kN/m2;當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑等于或大于150m時(shí),人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/m2；當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑在50m～150m之間時(shí),.人群荷載在橫向應(yīng)布置在人行道的凈寬度內(nèi)，在縱向施加于使構(gòu)造產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的區(qū)段內(nèi)。大路橋梁人行道板(局部構(gòu)件〕可以一塊板為單元，按標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2的均布荷載作用在一塊板上進(jìn)展內(nèi)力計(jì)算。計(jì)算人行道欄桿時(shí)，作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值取0。75kN/m；作用在欄桿扶手1。0kN/m。.對(duì)于人行道板5kN/m21.5kN的豎向集中荷載分別計(jì)算,并作用在一塊構(gòu)件上，取其受力不利者.對(duì)于梁、桁架、拱及其他大跨構(gòu)造的人群荷載，需依據(jù)加載長(zhǎng)度及人行道寬來確定，可按以下公式計(jì)算，且人群荷載在任何狀況下不得小于2。4kN/m2。廠房吊車縱向和橫向水平荷載如何產(chǎn)生?其取值如何確定？與運(yùn)行加速度的乘積,此慣性力通過制動(dòng)輪與鋼軌間的摩擦傳給廠房構(gòu)造輪壓和它與鋼軌間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，該摩擦系數(shù)一般取0。10。因此,吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按作用在一邊軌道上全部剎車輪的最大輪壓之和的10％承受。吊車橫向水平荷載是當(dāng)小車吊有額定最大起重量時(shí)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)或剎車所引起的水平慣性力，它通過小車制動(dòng)輪與橋架軌道之間的摩擦力傳給大車，等分于橋架兩端，分別由大車兩側(cè)的車輪平均傳至吊車梁上的軌道,再由吊車梁與柱的聯(lián)接鋼板傳給排架。吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按下式取值：T=〔Q+Q)；式中:Q為吊車的額定起吊重量；Q為橫行小車的重量；g為重力加速度；為橫向水平1 1荷載系數(shù).橫向水平荷載系數(shù)100kN時(shí)，橫向水平荷載系數(shù)應(yīng)取0.12;160～500kN時(shí),0。10750kN0.08.硬鉤吊車橫向水平荷載系數(shù)取為0.20。2。18廠房?jī)?nèi)設(shè)有多臺(tái)吊車時(shí),如何考慮吊車荷載組合?當(dāng)廠房?jī)?nèi)設(shè)有多臺(tái)吊車時(shí)，考慮到各臺(tái)吊車同時(shí)聚攏在同一柱范圍內(nèi)的可能性較小，各臺(tái)吊車同時(shí)處于最不利位置且同時(shí)滿載的概率更小。在計(jì)算吊車豎向荷載時(shí)，單跨廠房設(shè)計(jì)時(shí)最多考慮2臺(tái)吊車；4臺(tái)吊車。在計(jì)算吊車水平荷載時(shí)，不管單跨還是多跨廠房最多只考慮2臺(tái)吊車。2.19什么叫根本雪壓？它是如何確定的？雪壓是指單位水平面積上的雪重,雪壓值的大小與積雪深度和積雪密度有關(guān).根本雪壓是在空曠平坦的地面上，積雪分布均勻的狀況下，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的50年一遇的最大雪壓。屋面的雪荷載由于受到屋面形式、積雪漂移等因素的影響，往往與地面雪荷載不同，需要考慮一換算系數(shù)將地面根本雪壓換算為屋面雪荷載。2。20我國(guó)的根本雪壓分布有哪些特點(diǎn)?我國(guó)根本雪壓分布呈如下特點(diǎn)：(1〕.該地區(qū)雪量豐富，加上溫度低，積雪可以保持整個(gè)冬季不溶化，雪覆老雪，形成了特大雪壓。東北地區(qū)冬季多降雪天氣，同時(shí)氣溫較低，有利于積雪.因此大興安嶺及長(zhǎng)白山區(qū)是我國(guó)另一個(gè)雪壓高值區(qū)。長(zhǎng)江中下游及淮河流域是我國(guó)稍南地區(qū)一個(gè)雪壓高值區(qū)。該地區(qū)冬季積雪狀況很不穩(wěn)定,有些年份一冬無積雪，而有些年份遇到寒潮南下，冷暖氣流僵持，即降大雪。但積雪期較短。,濕度大，降雪較多而不易溶化.但該地區(qū)氣溫相對(duì)較高，積雪不多。華北及西北大部地區(qū)，冬季溫度雖低，但空氣枯燥。水汽缺乏，降雪量較少.南嶺、武夷山脈以南、冬季氣溫高，很少降雪,根本無積雪。2。21試述風(fēng)對(duì)屋面積雪的漂移作用及其對(duì)屋面雪荷載取值的影響?面或鄰近較低的屋面上，對(duì)于平屋面和小坡度屋面，風(fēng)對(duì)雪的漂移作用會(huì)使屋面上的雪壓一般比鄰近地面上的雪壓要??；對(duì)于雙坡屋面、凹凸跨屋面，迎風(fēng)面吹來的雪往往在背風(fēng)一側(cè)屋面上漂積，引起屋面不平衡雪荷載。風(fēng)對(duì)積雪的漂移影響可通過屋面積雪分布系數(shù)加以考慮.水 作用3。1靜水壓強(qiáng)具有哪些特征?如何確定靜水壓強(qiáng)？:作用面內(nèi)部；二是靜止液體中任一點(diǎn)處各方向的靜水壓強(qiáng)均相等，與作用的方位無關(guān)。確定靜水壓強(qiáng)時(shí)常以大氣壓強(qiáng)為基準(zhǔn)點(diǎn)，靜水壓強(qiáng)與水深呈線性關(guān)系，隨水深按比例增加；水壓力,底部深度h，ph求得底部壓強(qiáng)，再作頂部和底部壓強(qiáng)連線便可得到擋水構(gòu)造側(cè)向壓強(qiáng)分布規(guī)律。3.2試述等速平面流場(chǎng)中，流體受阻時(shí)邊界層分別現(xiàn)象及繞流阻力的產(chǎn)生？某一流速為v的等速平面流場(chǎng),流線是一相互平行的水平線，在該流場(chǎng)中放置一個(gè)固定的圓柱體(橋墩),流線在接近圓柱體時(shí)流淌受阻，在到達(dá)圓柱體外表a點(diǎn)時(shí)，該流線流速減至為零,壓強(qiáng)增到最大。連續(xù)流來的流體質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)較高壓強(qiáng)作用下,沿圓柱面兩側(cè)向前流淌,即從a點(diǎn)開頭形成邊界層內(nèi)流淌。在圓柱面a點(diǎn)到b點(diǎn)區(qū)間，邊界層內(nèi)流淌處于加速減壓狀態(tài)。過了b點(diǎn)流線集中，邊界層內(nèi)流淌呈現(xiàn)相反態(tài)勢(shì)，處于減速加壓狀態(tài),連續(xù)流來的流體質(zhì)點(diǎn)脫離邊界向前流淌，消滅邊界層分別現(xiàn)象。置于河流中的橋墩邊界層分別現(xiàn)象,還會(huì)導(dǎo)致橋墩繞流阻力，繞流阻力是構(gòu)造物在流場(chǎng)中受到流淌方向上的流體阻力，繞流阻力由摩擦阻力和壓強(qiáng)阻力兩局部組成。邊界層分別3。3實(shí)際工程中為什么常將橋墩、閘墩設(shè)計(jì)成流線型？在實(shí)際工程中,為減小繞流阻力，常將橋墩、閘墩設(shè)計(jì)成流線型，以縮小邊界層分別區(qū)，到達(dá)降低阻力的目的.3。4試述波浪傳播特征及推動(dòng)過程？.浪運(yùn)動(dòng)不受海底摩阻力影響，稱為深水推動(dòng)波；波浪推動(dòng)到淺水地帶，海底對(duì)波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩阻力，波,波峰發(fā)生裂開，裂開后的波重組成的水流向前推移,而底層消滅回流，這種波浪稱為擊岸波；擊岸波沖擊岸灘,對(duì)海邊水工建筑施加沖擊作用，即為波浪荷載。3。5?.對(duì)于作用于直墻式構(gòu)筑物上.在工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)依據(jù)基床類型、水底坡度、浪高.我國(guó)《港工標(biāo)準(zhǔn)》分別給出了立波波壓力、遠(yuǎn)破波波壓力和近破波波壓力計(jì)算方法,先求得直墻各轉(zhuǎn)折點(diǎn)壓強(qiáng)，將其用直線連接，得到直墻壓強(qiáng)分布,即可求出波浪壓力,計(jì)算時(shí)尚應(yīng)考慮墻底波浪浮托力。冰壓力有哪些類型？冰壓力按其作用性質(zhì)不同，可分為靜冰壓力和動(dòng)冰壓力.靜冰壓力包括冰堆整體推移的靜壓力，風(fēng)上升還會(huì)產(chǎn)生豎向作用力。動(dòng)冰壓力主要指河流流冰產(chǎn)生的沖擊作用.冰堆整體推移靜壓力計(jì)算公式是如何導(dǎo)出的？由于水流和風(fēng)的作用,推動(dòng)大面積浮冰移動(dòng)對(duì)構(gòu)造物產(chǎn)生靜壓力,可依據(jù)水流方向和風(fēng)向，考慮冰層面積來計(jì)算：P[(PP1 2

P)sinP3

sin] 〔331)——作用于構(gòu)造物的正壓力；Ω——浮冰冰層面積(m2〕,一般承受歷史上最大值;1 P——水流對(duì)冰層下外表的摩阻力〔Pa),0.5v21 sh

(m/；2P——水流對(duì)浮冰邊緣的作用力〔Pa)，可取為502長(zhǎng)度〔;

v2,h(，l為冰層沿水流方向的平均l s3FFP(P，等于92hi為水面坡降；3FF44P—-風(fēng)對(duì)冰層上外表的摩阻力(Pa)，P44流

=〔0.001～0.002)V，V

為風(fēng)速，承受歷史上有冰時(shí)期和水方向根本全都的最大風(fēng)速(m/s)；—-構(gòu)造物迎冰面與冰流方向間的水平夾角；——構(gòu)造物迎冰面與風(fēng)向間的水平夾角。3。8冰蓋層受到溫度影響產(chǎn)生的靜壓力與哪些因素有關(guān)?冰蓋層溫度上升時(shí)產(chǎn)生膨脹,假設(shè)冰的自由膨脹變形受到壩體、橋墩等構(gòu)造物的約束，則在冰蓋層引起膨脹作用力.冰場(chǎng)膨脹壓力隨構(gòu)造物與冰掩蓋層支承體之間的距離大小而變化構(gòu)造物的約束時(shí)，則在橋墩四周消滅最大冰壓力，并隨著離橋墩的距離加大而漸漸減弱。角形分布，可認(rèn)為冰壓力的合力作用點(diǎn)在冰面以下1/3冰厚處.如何依據(jù)能量原理導(dǎo)出船只撞擊力近似計(jì)算公式？在通行較大的噸位的船只或有漂流物的河流中，需考慮船只或漂流物對(duì)橋梁墩臺(tái)的撞擊力，撞擊力有效動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為撞擊力所做的功，按等效靜力導(dǎo)出撞擊力F的近似計(jì)算公式.設(shè)船只或排筏的質(zhì)量為，其動(dòng)能為：1 1mv2 m(vsin)2 m(vcos)2 〔1〕1 2 2 2假定船只或排筏可以順墩臺(tái)面自由滑動(dòng)，則船只或排筏賜予墩臺(tái)的動(dòng)能僅有前一項(xiàng)，即：1E m(vsin)2 〔2〕0 2在碰撞瞬間，船身以一角速度繞撞擊點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)，其動(dòng)能為:EE (3)0是船只在碰撞過程中，由于船體構(gòu)造、防撞設(shè)備、墩臺(tái)等的變形吸取一局部能量而考慮的折減系數(shù)，按下式計(jì)算: 1 〔4)1(dR)2式中R—-水平面上船只對(duì)其質(zhì)心G的回轉(zhuǎn)半徑〔m〕;d——質(zhì)心G與撞擊點(diǎn)A在平行墩臺(tái)面方向的距離〔m〕.撞擊時(shí)受力圖EFv減至零,FAv的方向的總變位〔墩臺(tái)或防撞設(shè)備、地基、船體構(gòu)造等的綜合彈性變形〕,材料彈性變形系數(shù)為C〔單位力所產(chǎn)生的變形，則有依據(jù)功的互等定理，有:由式2(〕和〕,可得

FC (5〕1 F1 FE FC (6)2 2W(vsin)2

CF2

〔7〕F令2及mW 代入上式，得:g

2g 2W(vsin)2gC

〔8〕式中F-—船只或排筏撞擊力(kN)；-—?jiǎng)幽苷蹨p系數(shù);

Fvsin

m〔9)cv-—船只或排筏撞擊墩臺(tái)速度〔m/s)；--船只或排筏撞擊方向與墩臺(tái)撞擊點(diǎn)切線的夾角；m—船只或排筏質(zhì)量；W——船只或排筏重力〔kN〕C0.0005，0。0003。試述浮托力產(chǎn)生的緣由及考慮的方法？其底面產(chǎn)生浮托力，浮托力等于建筑物排開同體積的水重力.地表水或地下水通過土體孔隙的自由水溝通并傳遞水壓力。浮托力的大小取決于土的物理特性，當(dāng)?shù)叵滤軌蛲ㄟ^土的孔隙溶入到構(gòu)造基底，且固體顆粒與構(gòu)造基底之間接觸面很小時(shí),可以認(rèn)為土中構(gòu)造物處于完全浮力狀態(tài)。浮托力作用可依據(jù)地基的透水程度，依據(jù)構(gòu)造物喪失的重量等于它所排解的水重這一原則考慮：對(duì)于透水性土，應(yīng)計(jì)算水浮力；對(duì)于非透水性土，可不考慮水浮力。假設(shè)構(gòu)造物位于透水性飽和的地基上，可認(rèn)為構(gòu)造物處于完全浮力狀態(tài),100％計(jì)算浮托力。,地下水滲入通道不暢50%計(jì)算浮托力。(3〕假設(shè)構(gòu)造物位于粘性土地基上，土的透水性質(zhì)難以推測(cè)，對(duì)于難以確定是否具有透水性質(zhì)的土,計(jì)算基底應(yīng)力時(shí),不計(jì)浮力,計(jì)算穩(wěn)定時(shí)，計(jì)入浮力。對(duì)于計(jì)算水浮力的水位，計(jì)算基底應(yīng)力用低水位，計(jì)算穩(wěn)定用設(shè)計(jì)水位。地下水也對(duì)地下水位以下巖石、土體產(chǎn)生浮托力,根底底面以下土的自然重度或是根底底面以上土的加權(quán)平均重度應(yīng)取有效重度。地下水位在基底標(biāo)高上下范圍內(nèi)漲落時(shí)，浮托力的變化有可能引起根底產(chǎn)生不均勻沉降，應(yīng)考慮地下水位季節(jié)性漲落的影響。4.1。根本風(fēng)壓是如何定義的？影響風(fēng)壓的主要因素有哪些？,離地面10m高，重現(xiàn)5010min平均最大風(fēng)速。影響風(fēng)壓的主要因素有:〔1)風(fēng)速隨高度而變化,離地表越近，摩擦力越大,因而風(fēng)速越小。〔2)與地貌粗糙程度有關(guān)，地面粗糙程度高，風(fēng)能消耗多、風(fēng)速則低。(3)與風(fēng)速時(shí)距風(fēng)有關(guān)，常取某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)速作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)?！?〕與最大風(fēng)速重現(xiàn)期有關(guān),風(fēng)有著它的自然周期,一般取年最大風(fēng)速記錄值為統(tǒng)計(jì)樣本，對(duì)于一般50年；對(duì)于高層建筑、高聳構(gòu)造及對(duì)風(fēng)荷載比較敏感的構(gòu)造,重現(xiàn)期應(yīng)適當(dāng)提高.當(dāng)實(shí)測(cè)風(fēng)速高度、時(shí)距、重現(xiàn)期不符合標(biāo)準(zhǔn)條件時(shí)可進(jìn)展根本風(fēng)壓換算.4。2.試述風(fēng)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系？風(fēng)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系可由流體力學(xué)中的伯努利方程得到,自由氣流的風(fēng)速產(chǎn)生的單位面積上的風(fēng)壓力為:1w v21

v22 2g式中w--單位面積上的風(fēng)壓力〔kN/m2〕 —-空氣密度〔t/m3〕——空氣單位體積重力〔kN/m3〕g重力加速度〔m/s2)v風(fēng)速〔m/s〕在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀況下，=0.012023kN/m3，g=9.80m/s2，可得：w v2

0.012023v2

(kN/m2)v22g 29.80 1630v2在不同的地理位置,大氣條件是不同的，g值也不一樣。通常取為：v2w 1600

(kN/m2)。山區(qū)及海洋風(fēng)速各有什么特點(diǎn)？應(yīng)當(dāng)如何考慮?山區(qū)地勢(shì)起伏多變,對(duì)風(fēng)速影響較為顯著，山區(qū)風(fēng)速有如下特點(diǎn)：山間盆地、谷地等閉塞地形，由于四周高山對(duì)風(fēng)的屏障作用，一般比空曠平坦地面風(fēng)速減小10~25％，相應(yīng)風(fēng)壓要減小20～40％。谷口、山口等開敞地形，當(dāng)風(fēng)向與谷口或山口趨于全都時(shí),氣流由開敞區(qū)流入兩邊為高山的狹窄區(qū),流區(qū)壓縮，風(fēng)速必定增大；風(fēng)速比一般空曠平坦地面增大10~20％.山頂、山坡等弧尖地形，由于風(fēng)速隨高度增加和氣流越過山峰時(shí)的抬升作用，山頂和山坡的風(fēng)速比山麓要大。對(duì)于山區(qū)的建筑物可依據(jù)不同地形條件給.風(fēng)對(duì)海面的摩擦力小于對(duì)陸地的摩擦力,所以海上風(fēng)速比陸地要大。另外,沿海地帶存在肯定的海陸溫差，促使空氣對(duì)流，使海邊風(fēng)速增大?；谏鲜鼍売?，遠(yuǎn)海海面和海島的根本風(fēng)壓值大于陸地平坦地區(qū)的根本風(fēng)壓值,風(fēng)速資料比照,可得不同出海距離下遠(yuǎn)海海面和海島根本風(fēng)壓修正系數(shù)。4。4.試述我國(guó)根本風(fēng)壓分布的特點(diǎn)？我國(guó)夏季受太平洋熱帶氣旋影響,形成的臺(tái)風(fēng)多在東南沿海登陸；冬季受西伯利亞和蒙古高原冷空氣侵入，冷鋒過境常伴有大風(fēng)消滅.全國(guó)根本風(fēng)壓值分布呈如下特點(diǎn)：東南沿海為我國(guó)大陸上最大風(fēng)壓區(qū)。這一地區(qū)面臨海洋，正對(duì)臺(tái)風(fēng)的來向，臺(tái)風(fēng)登陸后環(huán)流遇山和陸地，摩擦力和堵塞力加大,臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度很快減弱,風(fēng)壓等值線從沿海向內(nèi)陸遞減很快。西北、華北和東北地區(qū)的北部為我國(guó)大陸上風(fēng)壓次大區(qū)。這一地區(qū)的大風(fēng)主要由冬季強(qiáng)冷空氣入侵造成的，在冷鋒過境之處都有大風(fēng)消滅?！?)青藏高原為風(fēng)壓較大地區(qū),風(fēng)外,高空動(dòng)量下傳也能造成大風(fēng)?！?〕云貴高原和長(zhǎng)江中下游地區(qū)風(fēng)壓較小，尤其是四川中部、貴州、湘西和鄂西為我國(guó)風(fēng)壓最小區(qū)域.〔5)臺(tái)灣是我國(guó)風(fēng)壓最大地區(qū)，主要受太平洋臺(tái)風(fēng)的影響；海南島主要受南海臺(tái)風(fēng)的攻擊，故東岸偏南有較大風(fēng)壓；西沙群島受南海臺(tái)風(fēng)的影響，風(fēng)力較大.4.5。什么叫梯度風(fēng)？什么叫梯度風(fēng)高度？在離地表300～500m大氣邊界層以上的高度，風(fēng)的流淌不受地面粗糙層的影響，風(fēng)沿著等壓線以層流方式自由流淌,稱為梯度風(fēng).梯度風(fēng)流淌的起點(diǎn)高度稱為梯度風(fēng)高度.4。6.影響大氣邊界層以下氣流流淌的因素有哪些？300～500m梯度風(fēng)速度流淌.面粗糙度大的地區(qū)為低；反之,地面粗糙度越大，梯度風(fēng)高度將越高。4.7?！逗奢d標(biāo)準(zhǔn)》是如何劃分和度量地面粗糙度的？《荷載標(biāo)準(zhǔn)》將地面粗糙度分為A、B、C、D四類，分類狀況及相應(yīng)的地面粗糙度指數(shù)和梯度HT

如下：A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)，取A

=0.12，H

TA=300m；B

B

TB=H

T0=350m;C類指有密集建筑群的城市市區(qū),取 =0。22，H =400m；C TCD類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)，取D

=0。30，H

T0=450m。4。8.試述風(fēng)壓高度變化系數(shù)的導(dǎo)出方法？依據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果分析,大氣邊界層內(nèi)平均風(fēng)速沿高度變化的規(guī)律可用指數(shù)函數(shù)來描述,即：式中v-z處平均風(fēng)速;v——標(biāo)準(zhǔn)高度處平均風(fēng)速;0z——離地面任一高度；

v (zv z0

) 1 〔1〕z0——離地面標(biāo)準(zhǔn)高度，通常取為10m,——與地面粗糙度有關(guān)的指數(shù),地面粗糙程度越大,越大。由風(fēng)壓與風(fēng)速的平方成正比，再將〔1〕式代入，可得:w(z) v2 z

(2〕a w v2oa 0

( )2z0式中w(zz處風(fēng)壓；aw -—任一地貌標(biāo)準(zhǔn)高度處風(fēng)壓。oa整理〔2)z=10m代入，可得：0w(z)wa oa

(z)210

(3〕設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地貌下梯度風(fēng)高度為H ，粗糙度指數(shù)為 ，根本風(fēng)壓值為w；任一地貌下梯度風(fēng)高度為T0 0 0TaH 。依據(jù)梯度風(fēng)高度處風(fēng)壓相等的條件，由(3〕式可導(dǎo)出:Taw(HT0)2 w0

H( Ta)2 (4)0 10

oa 10w (

H 10T0)20( )2w

〔5〕oa 10 H 0Ta將(5)式代入(3)z處的風(fēng)壓：w(z)(

H 10T0)20(

z(

〔6)a 10 H 10Ta

0 z 0T上式中a是任意地貌下的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，應(yīng)按地面粗糙度指數(shù)和假定的梯度風(fēng)高度H 確定,并Tzz而變化。將以上數(shù)據(jù)代入a的表達(dá)式6，可得B、D:zA類：AA類：A1.379(z10)0.24(7〕B類：B1.000(z10)0.32(8〕C類：C0.616(z10)0.44(9〕D類:D0.318(z10)0.60(10)z 據(jù)此,可制出風(fēng)壓高度變化系數(shù) 的表格，供設(shè)計(jì)時(shí)查用。z4。9。簡(jiǎn)述矩形平面的單體建筑物風(fēng)流走向和風(fēng)壓分布？矩形平面的單體建筑受到風(fēng)的作用后,在其迎風(fēng)面大約2/3高度處，氣流有一個(gè)正面停滯點(diǎn)，氣流從該停滯點(diǎn)向外集中分流。停滯點(diǎn)以上，一局部氣流流淌上升并越過建筑物頂面；停滯點(diǎn)以下，一局部氣流,.在,，在背風(fēng)面產(chǎn)生吸力。矩形平面的單體建筑物在風(fēng)的作用下，迎風(fēng)面由于氣流正面受阻產(chǎn)生風(fēng)壓力,側(cè)風(fēng)面和背風(fēng)面由于旋渦作用引起風(fēng)吸力。迎風(fēng)面的風(fēng)壓力在房屋中部最大，側(cè)風(fēng)面和背風(fēng)面的風(fēng)吸力在建筑物角部最大。側(cè)風(fēng)面-+ - 背風(fēng)面駐渦區(qū)

旋渦區(qū)

尾流區(qū)

迎風(fēng)面 -側(cè)風(fēng)面圖4.13 單體建筑物立面流線分布 圖4.12風(fēng)壓在房屋平面上的分布4。10。什么是風(fēng)載體型系數(shù)？它是如何確定的？建筑物處于風(fēng)流場(chǎng)中，風(fēng)力在建筑物外表上的分布是不均勻的，風(fēng)作用在建筑物外表的不同部位將引起不同的風(fēng)壓值，此值與來流風(fēng)壓之比稱為風(fēng)載體型系數(shù)。有關(guān)。目前要完全從理論上確定受風(fēng)力作用的任意外形物體的壓力分布尚做不到，一般均通過風(fēng)洞試驗(yàn)確定風(fēng)載體型系數(shù)。4.11.高層建筑為什么要考慮群體間風(fēng)壓相互干擾？如何考慮?高層建筑群房屋相互間距較近時(shí)，由于尾流作用，引起風(fēng)壓相互干擾,對(duì)建筑物產(chǎn)生動(dòng)力增大效應(yīng),使得房屋局部風(fēng)壓顯著增大，設(shè)計(jì)時(shí)可將單體建筑物的體型系數(shù)us乘以相互干擾增大系數(shù)加以考慮。4。12.計(jì)算順風(fēng)向風(fēng)效應(yīng)時(shí)，為什么要區(qū)分平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)?構(gòu)造順向的風(fēng)作用可分解為平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)，平均風(fēng)的作用可通過根本風(fēng)壓反映，根本風(fēng)壓是依據(jù)10min50風(fēng)速中的脈動(dòng)成分.脈動(dòng)風(fēng)是一種隨機(jī)動(dòng)力荷載,風(fēng)壓脈動(dòng)在高頻段的峰值周期約為1~2min，一般低層和多層構(gòu)造的自振周期都小于它,筑物和高層建筑等柔性構(gòu)造，風(fēng)壓脈動(dòng)引起的動(dòng)力反響較為明顯，構(gòu)造的風(fēng)振影響必需加以考慮。4。13.工程設(shè)計(jì)中如何考慮脈動(dòng)風(fēng)對(duì)構(gòu)造的影響？對(duì)于高聳構(gòu)筑物和高層建筑等柔性構(gòu)造，風(fēng)壓脈動(dòng)引起的動(dòng)力反響較為顯著，必需考慮構(gòu)造風(fēng)振影T10.25s的工程構(gòu)造,如房屋、屋蓋及各種高聳構(gòu)造;30m1。5的高柔房屋，應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)構(gòu)造產(chǎn)生的順風(fēng)向風(fēng)振。1 構(gòu)造風(fēng)振影響可通過風(fēng)振系數(shù)計(jì)算： v，式中脈動(dòng)增大系數(shù)1 z z時(shí)脈動(dòng)風(fēng)輸入達(dá)文波特〔Davenport〕建議的風(fēng)譜密度閱歷公式，也可查表確定。構(gòu)造振型系數(shù)z可根據(jù)構(gòu)造動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算,v主要反響風(fēng)壓脈動(dòng)相關(guān)性對(duì)構(gòu)造的影響，可通過隨機(jī)振動(dòng)理論分析得到，為便利設(shè)計(jì)人員進(jìn)展工程設(shè)計(jì)，已制成表格，供直接查用。4。14.構(gòu)造橫向風(fēng)振產(chǎn)生的緣由是什么?建筑物或構(gòu)筑物受到風(fēng)力作用時(shí)，橫風(fēng)向也能發(fā)生風(fēng)振。橫風(fēng)向風(fēng)振是由不穩(wěn)定的空氣動(dòng)力作用造成的,它與構(gòu)造截面外形和雷諾數(shù)有關(guān).對(duì)于圓形截面，當(dāng)雷諾數(shù)在某一范圍內(nèi)時(shí),流體從圓柱體后分別的旋渦將交替脫落,形成卡門渦列，假設(shè)旋渦脫落頻率接近構(gòu)造橫向自振頻率時(shí)會(huì)引起構(gòu)造渦激共振。4。15。什么叫鎖定現(xiàn)象？,一現(xiàn)象稱為鎖定。在鎖定區(qū)內(nèi)，旋渦脫落頻率是不變的。只有當(dāng)風(fēng)速大于構(gòu)造共振風(fēng)速約1.3倍時(shí)，旋渦脫落才重按的頻率激振。什么狀況下要考慮構(gòu)造橫風(fēng)向風(fēng)振效應(yīng)？如何進(jìn)展橫風(fēng)向風(fēng)振驗(yàn)算？應(yīng)依據(jù)雷諾數(shù)ReRe≥3.5×106，風(fēng)速進(jìn)入跨臨,構(gòu)造將發(fā)生猛烈渦激共振,有可能導(dǎo)致構(gòu)造損壞，危及構(gòu)造的安全性,必需進(jìn)展橫向風(fēng)振驗(yàn)算。zj的等效風(fēng)荷載可由以下公式確定：w czj

v2j cr

/12800j

(kN/m2)式中j——計(jì)算系數(shù)；zj-zj振型系數(shù)；j-j振型的阻尼比.橫風(fēng)向風(fēng)振主要考慮的是共振影響,因而可與構(gòu)造不同振型發(fā)生共振效應(yīng).對(duì)跨臨界的強(qiáng)風(fēng)共振,設(shè)計(jì)時(shí)必需按不同振型對(duì)構(gòu)造予以驗(yàn)算。一般認(rèn)為低振型的影響占主導(dǎo)作用。只需考慮前4個(gè)振型即可滿足要求。大路《橋規(guī)》中是如何考慮橋梁橫向風(fēng)力作用的？大路《橋規(guī)》按靜力方法計(jì)算橫向風(fēng)力作用，即考慮根本風(fēng)速、設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)、風(fēng)載阻,按橫向風(fēng)壓乘以迎風(fēng)面積獲得橫向風(fēng)力。4。18什么是橋梁靜力風(fēng)荷載的三分力系數(shù)?橋梁的靜力風(fēng)荷載一般承受三分力來描述,即氣流流經(jīng)橋梁時(shí)，由于截面外表的風(fēng)壓分布存在差異,上下外表壓強(qiáng)差的面積分就是橋梁所受的升力荷載,而迎風(fēng)前后外表壓強(qiáng)差的面積分則是橋梁所受的風(fēng)阻力荷載，即通常所說的橫風(fēng)向力；此外,當(dāng)升力與阻力的合力作用點(diǎn)與橋梁截面的形心不全都時(shí),還會(huì)產(chǎn)生對(duì)形心的扭矩。三分力系數(shù)即是上述靜氣動(dòng)力系數(shù),反映橋梁截面在均勻流中承受的靜風(fēng)荷載大小。該系數(shù)通常是在風(fēng)軸坐標(biāo)系下，由節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)定獲得。4。19橋梁風(fēng)振有哪些振動(dòng)形式？對(duì)構(gòu)造會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？橋梁構(gòu)造風(fēng)致振動(dòng)大致可分為兩類,流中獵取能量，抵消阻尼對(duì)振動(dòng)的衰減作用，從而使振幅不斷加大，導(dǎo)致構(gòu)造風(fēng)毀，這實(shí)際上是一種空氣動(dòng)力失穩(wěn)現(xiàn)象，對(duì)橋梁危害最大。另一類是限幅振動(dòng)，例如渦激振動(dòng)和抖振，渦激振動(dòng)是由構(gòu)造尾流中產(chǎn)生的周期性交替脫落的旋渦引起，當(dāng)一個(gè)構(gòu)造物處于另一個(gè)構(gòu)造物的渦列之中，還會(huì)激發(fā)出不規(guī)章的強(qiáng)迫.壞，設(shè)計(jì)時(shí)可通過構(gòu)造措施解決。地震作用5.1試述構(gòu)造地震成因的局部機(jī)制和宏觀背景？動(dòng)之中,原始水平狀的巖層在地應(yīng)力作用下發(fā)生形變強(qiáng)度極限時(shí)，巖層就發(fā)生突然斷裂和猛烈錯(cuò)動(dòng),巖層中原先積存的應(yīng)變能全部釋放,并以彈性波的形式傳到地面，地面隨之振動(dòng)，形成地震。構(gòu)造地震成因的宏觀背景可以借助板塊構(gòu)造學(xué)說來解釋。板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為，地殼和地幔頂部厚約70~100km的巖石組成了全球巖石圈,板塊下面是塑性物質(zhì)構(gòu)成的軟流層。軟流層中的地幔物質(zhì)以巖漿活動(dòng)的形式涌出海嶺，推動(dòng)軟流層上的大洋板塊在水平方向移動(dòng)，并在海溝四周向大陸板塊之下俯沖,就會(huì)產(chǎn)生連綿不斷的地震.5。2?地震引起的振動(dòng)以波的形式向震源向各個(gè)方面?zhèn)鞑ゲ⑨尫拍芰浚@就是地震波。地震波是一種彈性波，它包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地面四周傳播的面波。體波可分為兩種形式的波，即縱波〔P波〕和橫波〔S波〕.縱波在傳播過程中，其介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向全都?？v波又稱壓縮波，其特點(diǎn)是周期較短,振幅較小。橫波在傳播過程中,其介質(zhì).面波是體波經(jīng)地層界面屢次反射形成的次生波,〔R波〕和樂甫波(L波。瑞雷波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在波的前進(jìn)方向與地外表法向組成的平面內(nèi)作逆向橢圓運(yùn)動(dòng)；樂甫波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在與波的前進(jìn)方向垂直的水平方向作蛇形運(yùn)動(dòng)。縱波使建筑物產(chǎn)生上下顛簸，橫波使建筑物產(chǎn)生水平搖擺,而面波使建筑物既產(chǎn)生上下顛動(dòng)又產(chǎn)生水平晃動(dòng),當(dāng)橫波和面波都到達(dá)時(shí)振動(dòng)最為猛烈。一般狀況下,橫波產(chǎn)生的水平振動(dòng)是導(dǎo)致建筑物破壞的主要因素。5。3什么是里氏震級(jí)?什么是矩震級(jí)？〔Richtermagnitude〔Richtermagnitudescale〕是由美國(guó)地震學(xué)家里克特(CharlesFrancisRichter〕1935MS年提出的一種震級(jí)標(biāo)度。它是依據(jù)離震中肯定距離所觀測(cè)到的地震波幅度和周期，并且考慮從震源到觀測(cè)點(diǎn)的地震波衰減，計(jì)算出的震源處地震的大小.里克特給出了震級(jí)的原始定義：用標(biāo)準(zhǔn)地震儀在距震中100km處記錄到的最大水平地面位移(單振幅，以m計(jì)〕的常用對(duì)數(shù)值。表達(dá)式為MSlgA，式中:MS為震級(jí),即里氏震級(jí);A為地震儀記錄到的最大振幅。(2〕矩震級(jí)里氏震級(jí)是一種面波震級(jí),在地震強(qiáng)到肯定程度的時(shí)候，測(cè)定的面波震級(jí)MS值卻很難增加上去了，消滅震級(jí)飽和。美國(guó)學(xué)者漢克斯和金森〔HanksandKanamori〕1977年從反映地震斷層錯(cuò)動(dòng)的力學(xué)量地M0動(dòng)身，提出用地震矩測(cè)定的震級(jí)稱為矩震級(jí)MW〔Momentmagnitudescale〕.用宏觀的方法測(cè)量斷層的平均位錯(cuò)和裂開長(zhǎng)度，估量斷層面積，先計(jì)算地震矩M0=μDS，式中：M0為為地震矩(N·m〕；μ為剪切模量；D為震源斷裂面積上的平均位錯(cuò)量;S為斷裂面積.0MW定義為:MW=2/3lgM－6.06,目前,3.5級(jí)的地震一般不使用矩震級(jí)。05。4什么是地震烈度?震級(jí)與烈度兩者有何關(guān)聯(lián)？12等級(jí)劃分的地震烈度表。地震震級(jí)與地震烈度是兩個(gè)不同的概念，震級(jí)表示一次地震釋放能量的大小，烈度表示某地區(qū)患病〔震源深度在10～30km)I0MM0.58I01.5。5。5什么是地震作用?怎樣可以確定地震作用？反響,振動(dòng)過程中作用在構(gòu)造上的慣性力就是“地震荷載”,它使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力,發(fā)生變形?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，.指直接作用，地震對(duì)構(gòu)造施加的影響屬間接作用，應(yīng)把構(gòu)造承受的“地震荷載”稱為地震作用。地震系數(shù)和動(dòng)力系數(shù)的物理意義是什么？地震系數(shù)k是地面運(yùn)動(dòng)最大加速度與重力加速度的比值,即kg

max

/g。動(dòng)力系數(shù)是單自由度體系在地震作用下最大反響加速度與地面運(yùn)動(dòng)加速度的比值,也就是質(zhì)點(diǎn)最大加速度比地面最大加速度的放大倍數(shù)，即Sa

/g

。max影響地震反響譜的因素有哪些？設(shè)計(jì)用反響譜是如何反映這些因素的影響的？影響反響譜外形的因素主要有場(chǎng)地條件、震級(jí)大小和震中距遠(yuǎn)近，其中場(chǎng)地條件影響最大。場(chǎng)地土質(zhì)松軟，長(zhǎng)周期構(gòu)造反響較大,,譜曲線峰值左移。,長(zhǎng)周期，曲線峰值右移;震中距較近時(shí)，峰點(diǎn)偏向較短周期，曲線峰值左移。設(shè)計(jì)用反響譜為反映這種影響，依據(jù)場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組的不同分別給出反響譜參數(shù)。5。8?振型分解反響譜法的根本原理和步驟對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)彈性體系建立動(dòng)力平衡方程,立的運(yùn)動(dòng)方程解耦，轉(zhuǎn)化為n個(gè)獨(dú)立方程，再比照單質(zhì)點(diǎn)體系的求解方法，即可得到多質(zhì)點(diǎn)體系在地震作用下任一質(zhì)點(diǎn)的位移反響,該位移反響等于n個(gè)相應(yīng)的單自由度體系相對(duì)位移反響與相應(yīng)振型的線性組合.利用振型分解反響譜法可確定多質(zhì)點(diǎn)體系在地震作用下相應(yīng)于j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平地震最大作用：F ji j

X Gj ji i再按“平方之和再開方“的組合公式確定水平地震作用效應(yīng)，即：SS2jEK(2〕底部剪力法和振型分解反響譜法的根本原理和步驟對(duì)于高度不超過40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的構(gòu)造，可承受底部剪力法計(jì)算水平地震作用。底部剪力法僅考慮根本振型先算出作用于構(gòu)造底部的總剪力，然后將此總剪力按某一規(guī)律安排到各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。構(gòu)造底部總剪力按下式計(jì)算：各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用：

F EK

G1 eqGHF i i

F )i nGH EK nj jj15。9 什么叫鞭端效應(yīng)？設(shè)計(jì)時(shí)如何考慮這種效應(yīng)？地震作用下突出建筑物屋面的附屬小建筑物，如電梯間、女兒墻、附墻煙囪等由于重量和剛度突然變小，高振型影響較大，會(huì)產(chǎn)生鞭端效應(yīng).構(gòu)造按底部剪力法計(jì)算時(shí),只考慮了第一振型的影響，突出屋出的小建筑物在地震中相當(dāng)于受到從3。.5。10什么叫構(gòu)造的剛心和質(zhì)心?構(gòu)造的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)是如何產(chǎn)生的?水平地震力的合力通過構(gòu)造的質(zhì)心,而構(gòu)造抗側(cè)力的合力通過構(gòu)造的剛心產(chǎn)生平移振動(dòng)外,還圍繞剛心作扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，形成平扭耦聯(lián)振動(dòng)，會(huì)加重構(gòu)造的震害,有時(shí)還會(huì)成為導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的主要緣由.扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。5。11哪些構(gòu)造需要考慮豎向地震作用？如何確定豎向地震作用？在高烈度區(qū)，對(duì)于高聳構(gòu)造、高層建筑和大跨及長(zhǎng)懸臂構(gòu)造等對(duì)豎向運(yùn)動(dòng)敏感的構(gòu)造物需要考慮豎;.抗震設(shè)計(jì)中如何考慮構(gòu)造的地震作用，依據(jù)的原則是什么？地震時(shí)地面會(huì)發(fā)生水平運(yùn)動(dòng)和豎向運(yùn)動(dòng)，從而引起構(gòu)造的水平振動(dòng)和豎向振動(dòng)，當(dāng)構(gòu)造體型簡(jiǎn)單、質(zhì)心和剛心不重合時(shí),不均勻，不對(duì)稱的構(gòu)造應(yīng)考慮水平地震作用引起的扭轉(zhuǎn)影響；高烈度區(qū)的高聳及高層構(gòu)造、大跨及長(zhǎng)懸臂構(gòu)造應(yīng)考慮豎向地震作用。在抗震設(shè)計(jì)中，各類建筑構(gòu)造的地震作用，應(yīng)按以下原則考慮：〔1)通常認(rèn)為地面運(yùn)動(dòng)水平重量較大,,各方向的水平地震作用全部由該方向抗側(cè)力構(gòu)件擔(dān)當(dāng)。有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的構(gòu)造，當(dāng)相交角度大于15°時(shí),應(yīng)考慮與各抗側(cè)力構(gòu)件平行的方向上的水平地震作用.對(duì)于質(zhì)量和剛度在同一平面內(nèi)或者沿高度方向明顯不均勻、不對(duì)稱的構(gòu)造，應(yīng)考慮水平地震作用引起的扭轉(zhuǎn)影響，或承受調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響?！?〕89度區(qū)的大跨度構(gòu)造、長(zhǎng)懸臂構(gòu)造、高聳構(gòu)造及9度區(qū)的高層構(gòu)造，應(yīng)考慮豎向地震作用。試述大路橋梁抗震設(shè)防目標(biāo)？《橋梁抗震細(xì)則》將橋梁抗震設(shè)防類別為A類、B類、CD類四類橋梁，規(guī)定A類橋梁的抗震設(shè)防目標(biāo)是El地震作用下不應(yīng)發(fā)生損傷，E2地震作用下可產(chǎn)生有限損傷，但地震后應(yīng)能馬上維持正常交通通行;B、C類橋梁的抗震設(shè)防目標(biāo)是El地震作用下不應(yīng)發(fā)生損傷，E2地震作用下不致倒塌或產(chǎn)生嚴(yán)峻構(gòu)造損傷，經(jīng)臨時(shí)加固后可供維持應(yīng)急交通使用;DEl地震作用下不應(yīng)發(fā)生損傷.5。14什么是橋梁的延性抗震設(shè)計(jì)?什么是力量保護(hù)構(gòu)件和延性構(gòu)件？《橋梁抗震細(xì)則》承受兩水平設(shè)防、兩階段設(shè)計(jì).第一階段的抗震設(shè)計(jì),承受彈性抗震設(shè)計(jì);其次階段的抗震設(shè)計(jì)，承受延性抗震設(shè)計(jì)方法,并引入力量保護(hù)設(shè)計(jì)原則.通過第一階段的抗震設(shè)計(jì)，保證構(gòu)造具有必要的承載力量。通過其次階段的抗震設(shè)計(jì)，保證構(gòu)造具有足夠的延性力量，確保構(gòu)造的延性力量大于延性需求，塑性鉸只在選定的位置消滅確保構(gòu)造具有足夠的位移力量。即為延性抗震設(shè)計(jì)。.,確保脆性構(gòu)件和不宜用于耗能的力量保護(hù)構(gòu)件處于彈性工作范圍。5。15梁橋墩臺(tái)順橋向和橫橋向水平地震作用是如何確定的？規(guī)章梁橋墩臺(tái)水平地震作用區(qū)分實(shí)體橋墩和柱式墩水平分別按下面方法計(jì)算：規(guī)章橋梁實(shí)體橋墩水平地震作用規(guī)章橋梁橋墩順橋向及橫橋向的水平地震作用,承受反響譜法計(jì)算時(shí)，一般狀況下可參照?qǐng)D1按以下公式計(jì)算：E S X G/g (1〕ihp h1 1 1i i式中

ihp

—作用于梁橋橋墩質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用k；S ——相應(yīng)水平方向的加速度反響譜值；h1 ——橋墩順橋向或橫橋向的根本振型參與系數(shù)；1n i01 n

XG1i i

iG--i分段集中重力；i

i0

X2G1i iX 1i分段重心處的位移幅值，可按下式確定：1i1XX X fH1i f H i

〔3)H/B〈5時(shí)〔一般為橫橋向)1i分段重心處的相對(duì)水平位移為：HX X1i f

( i)1/3(1XH

) 〔4)f式中X——考慮地基變形時(shí),順橋向作用于支座頂面或橫橋向作用于上部構(gòu)造重量重心上的單位水平力在一般沖刷線或根底頂面引起的水平位移與支座頂面或上部構(gòu)造質(zhì)量重心處的水平位移之比值；fiH——(；iH——橋墩計(jì)算高度,即一般沖刷線或根底頂面至支座頂面或上部構(gòu)造質(zhì)量重心的垂直距離〔m);——順橋向或橫橋向的墩身最大寬度?！?〕規(guī)章橋梁的柱式墩水平地震作用梁橋橋墩的柔性墩以彎曲變形為主，用能量法將墩身質(zhì)量換算到墩頂后,可簡(jiǎn)化為單自由度體系,其順橋向的水平地震作用,2承受以下簡(jiǎn)化公式計(jì)算：E S G/g 〔5)htp h1 t式中 E

——作用于支座頂面處的順橋向水平地震作用；htptG——支座頂面處的換算質(zhì)點(diǎn)重力，按式〔6〕計(jì)算。t圖1實(shí)體墩振動(dòng)曲線 圖2柔性〔柱式〕墩振動(dòng)曲線GtGspGcpGp (6)G G - 式中 、 —橋梁上部構(gòu)造重力，對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋G G - i=0 sp一孔梁的重力;計(jì)算橫向地震作用時(shí)為相鄰兩孔梁重力的一半；G - G - i=1，2,3…pG——墩身重力，對(duì)于擴(kuò)大根底和沉井根底,為根底頂面以上墩身重力，對(duì)于樁根底，為一p般沖刷線以上墩身重力；G——蓋梁重力；Gcp--柔性墩墩身重力換算系數(shù):0.16(X2f

2X2f12

XXf f12

X 1) 〔7〕f12——在順橋向或橫橋向作用于支座頂面或上部構(gòu)造質(zhì)量重心處單位水平力在該點(diǎn)引起的水平位移，順橋和橫橋方向應(yīng)分別計(jì)算.g—-重力加速度。X -—考慮地基變形時(shí),H/2處引起的f121水平位移與支座頂面處的水平位移之比值，假設(shè)取Xf=0X516.1f2梁橋構(gòu)造抗震驗(yàn)算時(shí),應(yīng)分別考慮順橋和橫橋兩個(gè)方向的水平地震作用力以及地震驚水壓力,并應(yīng)考慮順橋方向橋臺(tái)的水平地震力和地震驚土壓力.而對(duì)于簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁橋上部構(gòu)造的抗震力量一般不驗(yàn)算，但應(yīng)實(shí)行抗震構(gòu)造措施。5。16地震時(shí)橋墩上的動(dòng)水壓力如何計(jì)算？地震驚水壓力實(shí)質(zhì)上是構(gòu)造與水的相互作用問題,地震時(shí)水所產(chǎn)生的附加慣性力對(duì)高烈度區(qū)是相當(dāng)可觀的，不容無視。一般狀況下位于常水位水深超過5m的實(shí)體橋墩、空心橋墩的抗震設(shè)計(jì)，應(yīng)計(jì)入地震驚水壓力。地震時(shí)作用于橋墩上的地震驚水壓力應(yīng)分別按以下各式進(jìn)展計(jì)算:當(dāng)b≤2.0時(shí): Eh

0.15(1b)CA4h i

b2h/gh w<b≤3。1時(shí) Eh

0.075CAi

b2h/gh w當(dāng)b〉3。1時(shí) Eh

0.24CAi

b2h/gw式中Ew——地震時(shí)在h/2處作用于橋墩的總動(dòng)水壓力k；——斷面外形系數(shù).對(duì)于矩形墩和方形墩，取h

=1時(shí),對(duì)于圓形墩，取h

=0.8；對(duì)于圓端形墩，順橋向取h

=0.9~1.0,橫橋向取h

=0。8；w——水的重度kN/；b——與地震作用方向相垂直的橋墩寬度，可取/2處的截面寬度時(shí),取b=a；對(duì)于圓形墩，兩個(gè)方向均取b=D〔墩的直徑；h——從一般沖刷線算起的水深。比值b/h反映了橋墩相對(duì)剛度的大小，b/h值大,橋墩剛度大,地震驚水壓力就大；b/h值小，橋墩柔度好，地震驚水壓力就小。5。17梁橋橋臺(tái)水平地震作用是如何考慮的？處產(chǎn)生的水平地震力.E1地震作用抗震設(shè)計(jì)階段，應(yīng)考慮地震時(shí)動(dòng)水壓力和主動(dòng)土壓力的影響,在E2地震作用抗震設(shè)計(jì)階段,一般不考慮。5。18橋梁支座順橋向水平地震作用和橫橋向水平地震作用如何確定？橋梁上部構(gòu)造的各種荷載通過支座傳到橋墩，地震時(shí)支座傳遞上部構(gòu)造產(chǎn)生的水平慣性力。〔1〕順橋向水平地震作用由固定支座擔(dān)當(dāng)，所承受的水平地震作用為上部構(gòu)造的水平地震力減去活動(dòng)支座的水平摩擦力:CAE i Ghb g sp

Rd fre式中 Eh—作用于固定支座上順橋向的水平地震作用k；Gsp——上部構(gòu)造重力〔kN〕對(duì)于簡(jiǎn)支梁，為一孔上部構(gòu)造重力；對(duì)于連續(xù)梁，為一聯(lián)上部構(gòu)造重力。 -—活動(dòng)支座動(dòng)摩阻系數(shù)，對(duì)于聚四氟乙烯滑板支座， =0。02；弧形鋼板支座 =0.10；d d d平面鋼板支座， =0。15；dR ——上部構(gòu)造重力在活動(dòng)支座上產(chǎn)生的反力〔kN)。fre〔2)橫橋向的活動(dòng)支座等同于固定支座，橫橋方向的水平地震作用由活動(dòng)支座和固定支座共同承受，所承受的水平地震作用為：E CiAGzb g sp式中Ezb-—作用于固定支座或活動(dòng)支座上橫橋向的水平地震作用(kN)；Gsp——上部構(gòu)造重力(kN的一半.6其它荷載與作用6。1試述溫度應(yīng)力產(chǎn)生的緣由及產(chǎn)生的條件?溫度作用是指因溫度變化引起的構(gòu)造變形和附加力,當(dāng)構(gòu)造物所處環(huán)境溫度發(fā)生變化，且當(dāng)構(gòu)造或溫度作用不僅取決于構(gòu)造物環(huán)境溫度變化，它還與構(gòu)造或構(gòu)件受到的約束條件有關(guān)。約束條件大致可分為兩類：一類是構(gòu)造物的變形受到其它物體的阻礙或支承條件的制約,不能自由變形。例如混凝土框架構(gòu)造的根底梁嵌固在兩柱基之間，根底梁的伸縮變形受到柱基約束，沒有變形余地。另一類是構(gòu)件內(nèi)部各單元體之間相互制約，不能自由變形。例如簡(jiǎn)支屋面梁，在日照作用下屋面溫度上升，而室內(nèi)溫度相對(duì)較低，簡(jiǎn)支梁受到不均勻溫差作用，在梁中引起應(yīng)力。6。2超長(zhǎng)排架構(gòu)造中，溫度變形是如何分布的?溫度應(yīng)力又是如何分布的？廠房縱向排架構(gòu)造柱嵌固于地面，如下圖，排架橫梁受到均勻溫差作用向兩邊伸長(zhǎng)或縮短，中間有一變形不動(dòng)點(diǎn),變形不動(dòng)點(diǎn)位于各柱抗側(cè)剛度分布的中點(diǎn)，可由柱總抗側(cè)剛度乘以不動(dòng)點(diǎn)到左端第1根柱的距離等于各柱抗側(cè)剛度乘以該柱到左端第1變形將在柱中和橫梁引起應(yīng)力。不動(dòng)點(diǎn)不動(dòng)點(diǎn)廠房縱向排架溫度變形分布6.3地基不均勻沉降對(duì)構(gòu)造產(chǎn)生什么樣的影響？舉例說明。當(dāng)上部構(gòu)造荷載差異較大、構(gòu)造體型簡(jiǎn)單或持力層范圍內(nèi)有不均勻地基時(shí),會(huì)引起地基不均勻沉降，假設(shè)體系為超靜定構(gòu)造，多余約束會(huì)限制構(gòu)造自由變形，使得上部構(gòu)造產(chǎn)生附加變形和附加應(yīng)力。生不均勻沉降。假設(shè)體系為超靜定構(gòu)造，多余約束會(huì)限制構(gòu)造自由變形，使得上部構(gòu)造產(chǎn)生附加變形和附加應(yīng)力，嚴(yán)峻時(shí)房屋開裂.便產(chǎn)生裂縫.時(shí)產(chǎn)生倒八字形裂縫.,裂縫多集中在柱底彎矩最大處或柱身變截面處;柱身傾斜還會(huì)影響吊車正常運(yùn)行，引起滑車和卡軌現(xiàn)象。下沉下沉砌體構(gòu)造中部沉降過大引起的正八字裂縫 單層廠房大面積堆載根底下沉引起混凝土收縮的緣由是什么？會(huì)對(duì)構(gòu)造產(chǎn)生什么影響？身材料的制約不能自由收縮，則在混凝土內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，并導(dǎo)致構(gòu)件開裂。圖示鋼筋混凝土梁，因混凝土收縮在梁腹部產(chǎn)生梭形裂縫.該梁在結(jié)硬收縮時(shí)，上端受到現(xiàn)澆板的,從而形成中間寬、兩頭窄的豎向梭形裂縫。圖示混凝土樓蓋，在樓蓋的角部或較大房間的角部,兩個(gè)方向混凝土收縮形成拉應(yīng)力的合力,使得樓蓋角部或板角處消滅斜裂縫，斜裂縫常常是貫穿板截面的.板收縮裂縫 收縮收縮梁鋼筋混凝土梁腹部梭形裂縫 混凝土樓蓋角部斜裂縫為什么要對(duì)混凝土構(gòu)造伸縮縫最大間距作出限制?承受哪些措施可以適當(dāng)放寬限制？.等方法,抵銷收縮變形、降低溫度應(yīng)力，可以適當(dāng)放寬限制。試述土的凍脹力產(chǎn)生的緣由及產(chǎn)生的條件？含有水份的土體溫度降低到凍結(jié)溫度時(shí)，土體凍結(jié)體積增大,當(dāng)土體膨脹受到約束時(shí)產(chǎn)生凍脹力,約.地基土的凍脹與當(dāng)?shù)貧夂驐l件有關(guān),還與土的類別和含水量有關(guān).土體凍結(jié)體積增大,土體膨脹變形受到約束時(shí)，則產(chǎn)生凍脹力，約束越強(qiáng)，凍脹變形越小，凍脹力也就越大。建筑在凍脹土上的構(gòu)造物，相當(dāng)于對(duì)地基的凍脹變形施加約束，使得地基土不能自由膨脹產(chǎn)生凍脹力。6。7土的凍脹力有哪些作用方式？對(duì)構(gòu)造物產(chǎn)生什么影響？.切向凍脹力平行于構(gòu)造物根底側(cè)面，使根底隨土體凍脹變形產(chǎn)生上拔力；法向凍脹力垂直于構(gòu)造物根底底面，土體凍結(jié)膨脹時(shí)根底有被頂起的趨勢(shì)；水平凍脹力垂直于根底或擋土墻的側(cè)面，類似于土壓力的作用效應(yīng)。6。8爆炸有哪些種類？各以什么方式釋放能量？對(duì)四周介質(zhì)施加高壓.多種類型。物理爆炸過程中，爆炸物質(zhì)的形態(tài)發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，而化學(xué)成份沒有變化.鍋爐爆炸屬物理爆炸,鍋爐,當(dāng)鍋爐材料承受不了這種高壓而裂開時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸?；瘜W(xué)爆炸過程中不僅有物質(zhì)形態(tài)的變化,還有物質(zhì)化學(xué)成份的變化。炸藥爆炸屬化學(xué)爆炸，爆炸過.爆炸伴有大量氣體產(chǎn)物，生成巨大高壓。爆炸物質(zhì)高度分散，多為固態(tài)，屬分散相爆炸。燃?xì)獗ㄒ彩且环N化學(xué)爆炸，爆炸發(fā)生與四周環(huán)境親熱相關(guān)，且需要氧氣參與.燃?xì)獗▽?shí)質(zhì)上是可燃?xì)怏w快速燃燒的過程，可燃?xì)怏w燃燒速度取決于可燃?xì)怏w與空氣混合后的濃度比，當(dāng)濃度比到達(dá)濃度最優(yōu)值，燃燒速度可達(dá)最高。這個(gè)濃度值表征了該種燃?xì)馀c氧氣充分反響的力量，也是最簡(jiǎn)潔發(fā)生爆炸的濃度值。粉塵爆炸和燃?xì)獗ㄏ嘞?懸浮在空氣中的霧狀粉塵到達(dá)肯定濃度，在外界摩擦、碰撞、火花作用,屬分散相爆炸。核爆炸是由于核裂變〔原子彈〕和核聚變〔氫彈)反響釋放能量所形成的爆炸。核爆炸釋放的能量比一般炸藥爆炸放出的能量要大得多。核爆炸時(shí)在爆炸中心形成數(shù)十萬到數(shù)百萬兆帕的高壓，同時(shí)還有很強(qiáng)的光輻射、熱輻射和放射性粒子輻射.它是眾多爆炸中能量最高、破壞力最強(qiáng)的一種。6.9試述燃爆對(duì)構(gòu)造的影響?如何實(shí)行措施減輕燃爆對(duì)建筑物的破壞?爆炸發(fā)生在空氣介質(zhì)中,會(huì)在瞬間壓縮四周空氣而產(chǎn)生超壓，超壓以沖擊波的形式向發(fā)生超壓空間內(nèi)各外表施加擠壓力,作用效應(yīng)相當(dāng)于靜壓.爆炸對(duì)構(gòu)造產(chǎn)生破壞作用，其破壞程度與爆炸的性質(zhì)和爆炸物質(zhì)的數(shù)量有關(guān)。爆炸發(fā)生的環(huán)境或位置不同,其破壞作用也不同,在封閉的房間、密閉的管道內(nèi)發(fā)生的爆炸其破壞作用比在構(gòu)造外部發(fā)生的爆炸要嚴(yán)峻的多。,作用時(shí)間足夠緩慢，可把室內(nèi)燃?xì)獗▽?duì)構(gòu)造的作用當(dāng)作靜力作用.旦爆炸發(fā)生,常常是窗玻璃被壓碎，屋蓋被氣浪掀起，導(dǎo)致室內(nèi)壓力下降，起到泄壓保護(hù)作用。易爆建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)壓力峰值作出估算，以確定泄爆面積，基于不同的假設(shè)條件和根本理論可給出壓力峰值近似計(jì)算方法。6。10汽車沖擊力產(chǎn)生的緣由是什么？與哪些因素有關(guān)？橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)如何考慮？車輛以肯定速度在橋上行駛，由于橋面不平坦、車輪不圓以及發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)等緣由，引起車體上下振,橋梁構(gòu)造在車輛動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力和變形要大于車輛在靜止?fàn)顟B(tài)下產(chǎn)生的應(yīng)力和變形,這種由于荷載動(dòng)力作用而使橋梁發(fā)生振動(dòng)造成內(nèi)力和變形增大的現(xiàn)象稱為沖擊作用.沖擊影響與構(gòu)造剛度有關(guān),一般來說,跨徑越大，構(gòu)造越柔，基頻越小，對(duì)動(dòng)力荷載的緩沖作用好，與計(jì)l成反比。鑒于目前對(duì)沖擊作用尚不能從理論上作出符合實(shí)際的具體計(jì)算,將汽車荷載乘以一個(gè)沖擊系數(shù)動(dòng)力作用。車輛在橋上行駛由于路面不公平緣由會(huì)引起車身上下抖動(dòng)，使橋跨構(gòu)造受到動(dòng)力作用，沖擊作用與橋梁構(gòu)造剛度有關(guān)，可考慮跨徑影響,近似將汽車荷載乘以一個(gè)荷載增大系數(shù)來反映動(dòng)力作用。6。11汽車離心力如何作用于橋梁墩臺(tái)?C如何導(dǎo)出？位于曲線上的橋梁墩臺(tái),汽車重心上，一般離橋面1.2m，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，也可以移到橋面上,不計(jì)由此引起的力矩。離心力對(duì)墩,車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以橫向折減系數(shù).離心力的大小與曲線半徑成反比，離心力的取值可通過車輛荷載乘以離心力系數(shù)C得到：Fmv2

wv2R g RFCwCw

wv2,可得Cv2,式中v—-行車速度〔m/s〕;

g R gRR(；g——重力加速度,9.81m/s2；w--車輛總重力(kN〕.v的單位以km/h表示，并將g=9。81m/s2代入上式,可得:C v2 9.813.62R

v2127R6.12試述廠房吊車縱向和橫向水平制動(dòng)力產(chǎn)生緣由及作用方式?為吊車縱向水平制動(dòng)力和橫向水平制動(dòng)力。吊車縱向水平制動(dòng)力由吊車橋架沿廠房縱向運(yùn)行時(shí)制動(dòng)引起，吊車橫向水平制動(dòng)力由吊車小車和起吊物沿橋架在廠房橫向運(yùn)行時(shí)制動(dòng)產(chǎn)生。6。13?在構(gòu)造或構(gòu)件中建立預(yù)加力可以充分發(fā)揮高強(qiáng)材料作用,減輕構(gòu)件自重增加構(gòu)造跨越力量,提高構(gòu)件剛度減小使用荷載下?lián)隙?。先張法是在澆筑混凝土前張拉鋼筋，并將鋼筋用錨具臨時(shí)固定在臺(tái)座或鋼模上,然后澆筑混凝土。待混凝土到達(dá)肯定強(qiáng)度后，放松預(yù)應(yīng)力鋼筋。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮時(shí)，將壓縮混凝土，從而使混凝土獲得預(yù)加力。承受先張法時(shí),預(yù)應(yīng)力的建立主要依靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力。后張法是先澆筑混凝土構(gòu)件，并在設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋的部位預(yù)留孔道，待混凝土到達(dá)肯定強(qiáng)度后，在,并同時(shí)壓縮混凝土.鋼筋張拉完畢后，用錨具將鋼筋固定在構(gòu)件兩端，然后往孔道內(nèi)壓力灌漿.承受后張法時(shí),預(yù)應(yīng)力的建立主要依靠構(gòu)件兩端的錨固裝置。工程構(gòu)造荷載的統(tǒng)計(jì)分析7。1什么是平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程？將荷載作為平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程來爭(zhēng)論有什么優(yōu)點(diǎn)？:依據(jù)荷載每變動(dòng)一次作用在構(gòu)造上的時(shí)間長(zhǎng)短T等分為r個(gè)相等的時(shí)段,=T/r;〔p,q為常數(shù)〕;i在每個(gè)時(shí)段內(nèi),荷載消滅時(shí),記時(shí)段內(nèi)的荷載概率分布〔也稱為任意時(shí)點(diǎn)荷載的概率分布〕函數(shù)為F〔x〕=P[Q〔t)≤x，t∈]；i不同時(shí)段上的荷載幅值隨機(jī)變量是相互獨(dú)立的，且與在時(shí)段上是否消滅荷載無關(guān)。Tmm=pr。對(duì)各種荷載，平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程｛Q〔t)≥0，t∈Ti［0，T]｝TQTF〔x)F(x)mTi次方.因此，平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程的三要素為:Tr或變動(dòng)一次的時(shí)間;②在每個(gè)時(shí)段QpFi(x)。,｛Q(t)≥0，t∈［0，T]}TQTF

〔x〕F〔x〕Ti來描述,〔綜合荷載效應(yīng)等帶來很多便利。Ti7。2荷載統(tǒng)計(jì)時(shí)是如何處理荷載隨機(jī)過程的?幾種常遇荷載各有什么統(tǒng)計(jì)特性?荷載隨機(jī)過程的樣本函數(shù)是格外簡(jiǎn)單的，它隨荷載的種類不同而異。目前對(duì)各類荷載隨機(jī)過程的樣本函數(shù)及其性質(zhì)了解甚少。荷載統(tǒng)計(jì)時(shí)，對(duì)于常見的永久荷載、樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、大路及橋梁人群荷載等,一般承受平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程模型；而對(duì)于車輛荷載，則常用濾過泊松過程模型。幾種常遇荷載的統(tǒng)計(jì)特性如下:〔1)永久荷載〔如構(gòu)造自重〕取值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)根本不變，從而隨機(jī)過程就轉(zhuǎn)化為與時(shí)間無關(guān)=T,r=T/=1，p=1.〔2)對(duì)于可變荷載〔如樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等，其樣本函數(shù)的共同特點(diǎn)是荷載一次消滅的時(shí)間＜T,r＞1,T內(nèi)至少消滅一次,m=pr≥1。不同的可變荷載，其統(tǒng)計(jì)參數(shù)、p以及任意時(shí)點(diǎn)荷載的概率分布函數(shù)Fi(x)都是不同的。(3〕,短期實(shí)測(cè)值難以保證到達(dá)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的最大值T為100Tm=100。7。3荷載有哪些代表值?它們各有什么意義?分別用于什么場(chǎng)合？荷載的代表值是在設(shè)計(jì)表達(dá)式中對(duì)荷載所賜予的規(guī)定值。永久荷載只有標(biāo)準(zhǔn)值；可變荷載可依據(jù)設(shè)計(jì)要求承受標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值和組合值。〔1〕荷載標(biāo)準(zhǔn)值是構(gòu)造按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)承受的荷載根本代表值，是指構(gòu)造在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，正常狀況下可能消滅的最大荷載值。(2)荷載頻遇值系指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)構(gòu)造上較頻繁消滅的較大荷載值,主要用于正常使用極限狀態(tài)的頻遇組合中。〔3)Tx,.〔4各荷載最大值在同一時(shí)刻消滅的概率微小。c此時(shí)，各可變荷載的代表值可承受組合值,即承受不同的組合值系數(shù)c

對(duì)各自標(biāo)準(zhǔn)值予以折減后的荷載ck值Q。ck7。4荷載的標(biāo)準(zhǔn)值是如何確定的？Tk 依據(jù)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的要求，荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)荷載最大值概率分布F〔x)的某一分位值確定，使其在T內(nèi)具有不被超越的概率pk即FQ=QTQk=p。目前，各國(guó)對(duì)如pk沒有統(tǒng)一的規(guī)定。我國(guó)對(duì)于不同荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,pkTk 什么是荷載效應(yīng)?它與荷載有什么關(guān)系?作用在構(gòu)造上的荷載Q對(duì)構(gòu)造產(chǎn)生不同的反響，稱為荷載效應(yīng)，記作S,一般指構(gòu)造中產(chǎn)生的內(nèi)力、應(yīng)力、變形等.Q與荷載S之間具有線性關(guān)系，但在實(shí)際工程的,但目前進(jìn)展荷載效SQ以大大簡(jiǎn)化荷載效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析，便利工程應(yīng)用。如何理解荷載效應(yīng)組合?構(gòu)造在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),可能常常會(huì)遇到同時(shí)承受永久荷載及兩種以上的可變荷載,雪荷載等。這幾種可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)以其最大值相遇的概率是不大的，例如，最大風(fēng)載與最大雪載同時(shí)消滅的可能性很小。爭(zhēng)論荷載效應(yīng)組合問題，實(shí)質(zhì)上是求解多個(gè)荷載效應(yīng)隨機(jī)過程以不同規(guī)章組合后產(chǎn)生的各種綜合效應(yīng)的概率JCSS規(guī)章和Turkstra規(guī)章都能較好地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,承受了較為簡(jiǎn)潔的荷載效應(yīng)組合形式，并結(jié)合工程閱歷，經(jīng)綜合分析后給定各種可變荷載的組合值系數(shù)。構(gòu)造構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)分析8。1什么是構(gòu)造構(gòu)件的抗力?我國(guó)目前實(shí)行什么方法進(jìn)展抗力的統(tǒng)計(jì)分析?構(gòu)造構(gòu)件的抗力指構(gòu)件承受各種外加作用的力量,SR。當(dāng)構(gòu)造設(shè)計(jì)所考慮的作用效應(yīng)為作用內(nèi)力時(shí)，對(duì)應(yīng)的抗力為構(gòu)件承載力量；而考慮的作用效應(yīng)為作用變形時(shí)，抗力則為構(gòu)件抵抗變形的力量，即剛度,因此剛度也是一種構(gòu)造的抗力.直接對(duì)各種構(gòu)造構(gòu)件的抗力進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析.目前對(duì)抗力的統(tǒng);然后通過抗力與各有關(guān)因素的函數(shù)關(guān)系，從各種因素的統(tǒng)計(jì)參數(shù)推求出構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。構(gòu)件抗力的概率分布類型，可依據(jù)各主要影響因素的概率分布類型，應(yīng)用概率理論或閱歷推斷加以確定。8。2影響構(gòu)造構(gòu)件抗力主要有哪些因素？影響構(gòu)造構(gòu)件抗力的不定性因素歸納起來主要有三大類,和計(jì)算模式的不定性。這些影響因素都是隨機(jī)變量，而構(gòu)造構(gòu)件的抗力則是這些隨機(jī)變量的函數(shù)。8。3什么構(gòu)造構(gòu)件材料性能的不定性?如何得出其統(tǒng)計(jì)參數(shù)？ 構(gòu)造構(gòu)件由于受材料品質(zhì)、制作工藝、受荷狀況、環(huán)境條件等因素的影響，引起材料性能的變異, 構(gòu)造構(gòu)件材料性能的不定性可承受隨機(jī)變量 來表示，而 的平均值與變異系數(shù)經(jīng)推導(dǎo)分別為f f0s f , 0s

2202fs

〔為反映構(gòu)造構(gòu)件材料性能與試件材料性能差異的f kf f 00 ks隨機(jī)變量、f〔為試件材料性能值)s

f

0的統(tǒng)計(jì)參數(shù)很難由實(shí)測(cè)得出，一般還是憑閱歷估量，而fs的統(tǒng)計(jì)參數(shù)則較簡(jiǎn)潔得到，這方面已做了相當(dāng)多的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)工作。構(gòu)造構(gòu)件計(jì)算模式的不定性反映了什么問題?試舉例說明。不準(zhǔn)確等引起的變異性，有時(shí)被稱為“計(jì)算模型誤差”。例如，在建立構(gòu)造構(gòu)件計(jì)算公式時(shí)，往往承受理想彈性(或塑性、勻質(zhì)性、各向同性、平截面變形等假定；也常承受矩形、三角形等簡(jiǎn)潔的截面應(yīng)力圖形來替代實(shí)際的曲線應(yīng)力分布圖形;還常承受簡(jiǎn)支、固定支座等抱負(fù)邊界條件代替實(shí)際邊界條件;也還常承受線性化方法來簡(jiǎn)化分析或計(jì)算等。全部這些近似化處理，必定會(huì)導(dǎo)致構(gòu)造構(gòu)件的計(jì)算抗力與實(shí)際抗力之間的差異.構(gòu)造構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)如何計(jì)算?其概率分布類型如何確定？計(jì)算構(gòu)造構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)時(shí)，按單一材料組成的構(gòu)件和多種材料組成的構(gòu)件兩種狀況，分別建立構(gòu)件抗力和各種不定性之間的函數(shù)關(guān)系，利用的材料性能、幾何參數(shù)及計(jì)算模式不定性的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，得出構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。2 構(gòu)造構(gòu)件抗力R力R布函數(shù).概率論中的中心極限定理指出，假設(shè)隨機(jī)變量序列X1,X，…，X中的任何一個(gè)都不占優(yōu)勢(shì),n2 1 2 無論X,XXY1 2 i1

X 近似服i12 .如Y=XXX，則lnY12 i1

lnX ,n充分大時(shí)，lnY也近似聽從正態(tài)分布,Y近似聽從i1 2 RR=X1X2X3…R=X1X2＋X3X4X5＋X6X7＋…等形式，因X，X，…，X為何種概率分布,R1 2 為對(duì)數(shù)正態(tài)分布。9 構(gòu)造牢靠度分析與計(jì)算9。1構(gòu)造的功能要求有哪些?房屋建筑、大路、橋梁等構(gòu)造必需滿足的功能要求可概括為以下三方面：〔1〕安全性。在正常施工和正常使用時(shí)，構(gòu)造應(yīng)能承受可能消滅的各種外界作用〔如各類外加荷載、溫度變化、支座移動(dòng)、根底沉降、混凝土收縮、徐變等；在估量的偶然大事〔炸、撞擊、龍卷風(fēng)等)發(fā)生時(shí)及發(fā)生后,構(gòu)造仍能保持必需的整體穩(wěn)定性，不致發(fā)生連續(xù)倒塌。(2〕適用性.構(gòu)造在正常使用時(shí)應(yīng)具有良好的工作性能，其變形、裂縫或振動(dòng)性能等均不超過規(guī)定的限度。如吊車梁變形過大則影響運(yùn)行，水池開裂便不能蓄水。(3〕耐久性。構(gòu)造在正常使用、維護(hù)的狀況下應(yīng)具有足夠的耐久性能。如混凝土保護(hù)層不得過薄、裂縫不得過寬而引起鋼筋銹蝕，混凝土不得風(fēng)化、不得在化學(xué)腐蝕環(huán)境下影響構(gòu)造預(yù)定的設(shè)計(jì)使用年限等。構(gòu)造在預(yù)定的期限內(nèi)，在正常使用條件下，假設(shè)能同時(shí)滿足上述要求，則稱該構(gòu)造是牢靠的。因此，可以將構(gòu)造的安全性、適用性和耐久性統(tǒng)稱為構(gòu)造的牢靠性。構(gòu)造的極限狀態(tài)分為哪幾類？試舉例說明其主要內(nèi)容。我國(guó)建筑《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》和大路《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》都將極限狀態(tài)分為承載力量極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類。承載力量極限狀態(tài)。這類極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件到達(dá)最大承載力量或不適于連續(xù)承載的變形。當(dāng)構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件消滅以下狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了承載力量極限狀態(tài)：整個(gè)構(gòu)造或構(gòu)造的一局部作為剛體失去平衡〔如雨棚、煙囪傾覆、擋土墻滑移等〕;構(gòu)造構(gòu)件或其連接因超過材料強(qiáng)度而破壞〔包括疲乏破壞，如軸心受壓構(gòu)件中混凝土到達(dá)軸心抗壓強(qiáng)度、構(gòu)件鋼筋因錨固長(zhǎng)度缺乏而被拔出等〕,或者由于過度的塑性變形而不適于連續(xù)承受荷載；疲乏破壞是在使用中由于荷載屢次重復(fù)作用而使構(gòu)件喪失承載力量.構(gòu)造構(gòu)件由于塑性變形過大而使其幾何外形發(fā)生顯著轉(zhuǎn)變，這時(shí)雖未到達(dá)最大承載力量，但已徹底不能使用，故應(yīng)屬于到達(dá)這類極限狀態(tài)。由于某些截面或構(gòu)件的破壞而使構(gòu)造變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系;構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件喪失穩(wěn)定〔如壓屈等〕;地基喪失承載力量而破壞〔如失穩(wěn)等〕.正常使用極限狀態(tài).這類極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件到達(dá)正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。當(dāng)構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件消滅以下狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：1〕影響正常使用或有礙外觀的變形；2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫過寬等〕;3〕影響正常使用的振動(dòng);4)影響正常使用的其他特定狀態(tài)〔如混凝土腐