《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法》試題-參考答案5

第頁《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法》試題+參考答案5一、簡答題（每小題6分，共計36分）1.試繪圖說明結(jié)構(gòu)可靠指標的幾何意義。可靠指標是標準空間坐標系中坐標原點到極限狀態(tài)曲面的最短距離。2.試繪圖說明非正態(tài)隨機變量當(dāng)量正態(tài)化的兩個基本條件，并列出當(dāng)量正態(tài)化隨機變量的均值和標準差的計算公式。非正態(tài)隨機變量當(dāng)量正態(tài)化的兩個基本條件：在設(shè)計點處，（1）當(dāng)量正態(tài)分布變量與原非正態(tài)分布變量的概率分布值（尾部面積）相等，即（2）當(dāng)量正態(tài)分布變量與原非正態(tài)分布變量的概率密度函數(shù)值（縱坐標）相等，即當(dāng)量正態(tài)化隨機變量的均值和標準差的計算公式分別為：3.簡述結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度設(shè)計的實用表達式包括哪些內(nèi)容，并列出具體表達式。(1)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式(2)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達式1)標準組合設(shè)計表達式2)頻遇組合設(shè)計表達式3)準永久組合設(shè)計表達式4.簡述荷載代表值有哪些類型，并說明每種代表值的確定方法。標準值（或特征值）：設(shè)計基準期內(nèi)結(jié)構(gòu)上可能出現(xiàn)的最大荷載值。有兩種確定方法：根據(jù)設(shè)計基準期內(nèi)荷載最大值概率分布的某一分位數(shù)確定，或者根據(jù)荷載值的重現(xiàn)期確定。頻遇值：設(shè)計基準期內(nèi)結(jié)構(gòu)上時而出現(xiàn)的較大可變荷載值。可根據(jù)可變荷載超越頻率值的持續(xù)期或次數(shù)來確定。準永久值：設(shè)計基準期內(nèi)結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的可變荷載值?？筛鶕?jù)可變荷載達到或超過準永久值的總持續(xù)時間來準永久值系數(shù)。組合值：作用在結(jié)構(gòu)上有兩種或兩種以上的可變荷載時，荷載的代表值可采用其組合值，組合值系數(shù)可根據(jù)校準法來確定。5.簡述影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力隨機性的幾類因素，并說明每一類因素主要包括哪些內(nèi)容。影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力隨機性的主要影響因素有：材料性能的隨機性：幾何參數(shù)的隨機性：計算模式的隨機性：結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的概率模型：6.列出具有正相關(guān)的串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)的一階界限公式，并說明每個界限值的物理意義。具有正相關(guān)的串聯(lián)系統(tǒng)：，下限是所有單元完全相關(guān)時系統(tǒng)的失效概率，上限是所有單元完全獨立時系統(tǒng)的失效概率。具有正相關(guān)的并聯(lián)系統(tǒng)：，下限是所有單元完全獨立時系統(tǒng)的失效概率，上限是所有單元完全相關(guān)時系統(tǒng)的失效概率。二、計算題（共計50分）1.（8分）某民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮的荷載有：恒荷載、持久性活荷載、臨時性活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載。已知設(shè)計基準期年，恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載和雪荷載的分時段長度分別取為50年、10年、1年、1年。試按照JCSS組合規(guī)則，列出上述荷載的組合表達式。解答（每個2分）：因，故有：2.（12分）已知某地區(qū)年最大風(fēng)速服從極值Ⅰ型分布，通過大量觀測，統(tǒng)計得出該地區(qū)年最大風(fēng)速樣本的平均值為18.9m/s，標準差為2.5m/s。求出該地區(qū)50年最大風(fēng)速的概率分布函數(shù)；計算100年一遇的最大風(fēng)速標準值；計算100年一遇最大風(fēng)速不被超越的概率。（設(shè)計基準期年）已知：極值Ⅰ型概率分布函數(shù)為，其分布參數(shù)為：(1)解答（4分）(2)解答（4分）(3)解答（4分）3.（15分）已知某懸臂鋼梁受均布荷載作用（如圖所示），其均值和變異系數(shù)分別為，；鋼梁截面的塑性抵抗矩為確定性量，；材料屈服強度的均值的，變異系數(shù)為。列出梁固端B處彎曲破壞的功能函數(shù)；根據(jù)該功能函數(shù)求B端截面的可靠指標。AABq10(1)解答（5分）(2)解答（10分）宋以后，京師所設(shè)小學(xué)館和武學(xué)堂中的教師稱謂皆稱之為“教諭”。至元明清之縣學(xué)一律循之不變。明朝入選翰林院的進士之師稱“教習(xí)”。到清末，學(xué)堂興起，各科教師仍沿用“教習(xí)”一稱。其實“教諭”在明清時還有學(xué)官一意，即主管縣一級的教育生員。而相應(yīng)府和州掌管教育生員者則謂“教授”和“學(xué)正”?！敖淌凇薄皩W(xué)正”和“教諭”的副手一律稱“訓(xùn)導(dǎo)”。于民間，特別是漢代以后，對于在“?！被颉皩W(xué)”中傳授經(jīng)學(xué)者也稱為“經(jīng)師”。在一些特定的講學(xué)場合，比如書院、皇室，也稱教師為“院長、西席、講席”等。4.（15分）一偏心受壓鋼構(gòu)件的極限狀態(tài)方程，其中為結(jié)構(gòu)的抗力（服從對數(shù)正態(tài)分布），為恒荷載效應(yīng)（服從正態(tài)分布），為風(fēng)荷載效應(yīng)（服從極值=1\*ROMANI型分布）。已知、和的偏差系數(shù)和變異系數(shù)分別為：，；，；，。荷載效應(yīng)比，安全系數(shù)。采用JC法校準我國TJ9-74規(guī)范中偏心受壓鋼構(gòu)件的可靠指標（給出二輪迭代過程）。解答：第一步（1分）：假設(shè)荷載比值，列出抗力標準值計算公式。，假設(shè)，則，，第二步（2分）：求出各變量的平均值和標準差。第三步（1分）：列出極限狀態(tài)方程構(gòu)件的極限狀態(tài)方程為：，第四步（3分）：列出當(dāng)量正態(tài)化公式第五步（1分）：求出方向余弦第六步（4分）：第一次迭代第七步（3分）：列出第二輪迭代過程三、簡述題（共計14分）簡述結(jié)構(gòu)設(shè)計方法經(jīng)歷了哪幾個發(fā)展階段，并說明每個階段結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的主要特點。結(jié)合學(xué)過的專業(yè)課程，試論述結(jié)構(gòu)可靠度與結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的關(guān)系。1.簡述部分參考答案（9分）：（1）容許應(yīng)力設(shè)計法：，采用線彈性理論，所有影響結(jié)構(gòu)安全的各種可能影響因素都集中在單一的安全系數(shù)中考慮，安全系數(shù)靠經(jīng)驗估計。（2）破損階段設(shè)計法：，考慮構(gòu)件截面的全部應(yīng)力狀態(tài)，無法對不同變異特性的荷載區(qū)別對待，荷載標準值的取法沒有明確的理論基礎(chǔ)。（3）極限狀態(tài)設(shè)計法：水準一—半概率設(shè)計法，包括多系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計法和單系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計法，明確規(guī)定結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計進行設(shè)計，材料強度系數(shù)及某些荷載系數(shù)用數(shù)理統(tǒng)計方法確定。水準二—近似概率設(shè)計法，賦予結(jié)構(gòu)可靠度以概率含義，建立了結(jié)構(gòu)可靠度與極限狀態(tài)方程之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，用概率論和數(shù)理統(tǒng)計方法確定基本變量的概率分布類型及統(tǒng)計參數(shù)，采用分項系數(shù)的實用設(shè)計表達式。要練說，得練聽。聽是說的前提，聽得準確，才有條件正確模仿，才能不斷地掌握高一級水平的語言。我在教學(xué)中，注意聽說結(jié)合，訓(xùn)練幼兒聽的能力，課堂上，我特別重視教師的語言，我對幼兒說話，注意聲音清楚，高低起伏，抑揚有致，富有吸引力，這樣能引起幼兒的注意。當(dāng)我發(fā)現(xiàn)有的幼兒不專心聽別人發(fā)言時，就隨時表揚那些靜聽的幼兒，或是讓他重復(fù)別人說過的內(nèi)容，抓住教育時機，要求他們專心聽，用心記。平時我還通過各種趣味活動，培養(yǎng)幼兒邊聽邊記，邊聽邊想，邊聽邊說的能力，如聽詞對詞，聽詞句說意思，聽句子辯正誤，聽故事講述故事，聽謎語猜謎底，聽智力故事，動腦筋，出主意，聽兒歌上句，接兒歌下句等，這樣幼兒學(xué)得生動活潑，輕松愉快，既訓(xùn)練了聽的能力，強化了記憶，又發(fā)展了思維，為說打下了基礎(chǔ)。2.發(fā)揮部分參考答案（5分）：根據(jù)答題者的發(fā)揮情況，適當(dāng)給分。若能夠結(jié)合所學(xué)專業(yè)課程，闡述結(jié)構(gòu)可靠度和結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系得比較恰當(dāng)者，可給5分，一般者給4分。若沒有結(jié)合所學(xué)專業(yè)課程，但也闡述了結(jié)構(gòu)可靠度和結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系，較好者給3分，一般者給2分，較差者給1分。不能闡述兩者之間的關(guān)系，按0分處理。與當(dāng)今“教師”一稱最接近的“老師”概念，最早也要追溯至宋元時期。金代元好問《示侄孫伯安》詩云：“伯安入小學(xué)，穎悟非凡貌，屬句有夙性，說字驚老師?！庇谑强?，宋元時期小學(xué)教師被稱為“老師”有案可稽。清代稱主考官也為“老師”，而一般學(xué)堂里的先生則稱為“教師”或“教習(xí)”?？梢姡敖處煛币徽f是比較晚的事了。如今體會，“教師”的含義比之“老師”一說，具有資歷和學(xué)識程度上較低一些的差別。辛亥革命后，教師與其他官員一樣依法令任命，故又稱“教師”為“教員”。一般說來，“教師”概念之形成經(jīng)歷了十分漫長的歷史。楊士勛（唐初學(xué)者，四門博士）《春