結構可靠性復習試題和答案解析

1、WORD格式整理、單項選擇題A.5年B。25年C.50年D。100 年2.對普通房屋和構筑物，建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準給出的設計使用年限為A.5年B。25年C.50年D。100 年3.對臨時性結構，建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準給出的設計使用年限為A.5年B。25年C.50年D。100 年4.我國現(xiàn)行建筑規(guī)范中設計基準期為CA.10年B。30年C.50年D。100 年5.現(xiàn)行建筑結構荷載規(guī)范規(guī)定的基本風壓值的重現(xiàn)期為B1我國現(xiàn)行規(guī)范中一般建筑物的設計使用年限為CAB.50A.30 年B.50年C.100 年 D.150年6.稱確定可變作用及與時間有關的材料性能的取值而選用的時間參數(shù)為A.結構設計

2、基準期B.結構設計使用年限專業(yè)知識分享C.結構使用年限D.結構全壽命7.下面哪一個變量不是隨機變量？DA.結構構件抗力BQt.荷載最人值1C.功能函數(shù)ZD.永久荷載標準值&結構可靠性是指DA.安全性B。適用性C.耐久性D。安全性、適用性和耐久性的總稱9.在結構可靠度分析中，描述結構的極限狀態(tài)一般用A.功能函數(shù)B。極限狀態(tài)方程C.可靠度D。失效概率A10裂縫超標破壞屬于哪個極限狀態(tài)范疇.BA. 承載力極限狀態(tài)B.正常使用極限狀態(tài)C.穩(wěn)定極限狀態(tài)D.強度極限狀態(tài)11規(guī)定時間規(guī)定條件預定功能相同時，可靠指標'越大，結構的可靠程度A.越高B.越低C.不變D.視情況而定12.結構的失效概

3、率與可靠度之和AA.等于1B.大于1C.小于1D.不確定13當功能函數(shù)服從哪一個分布時，可靠指標與失效概率具有一一對應關系。A.正態(tài)分布B。均勻分布C.極值分布D.指數(shù)分布 14.結構的失效概率 Pf與結構抗力R和荷載效應S的概率密度干涉面積。A.無關C.有關B. 相等D.有關，但不相等15.靜定結構體系可用下列邏輯模型表示。BA.并聯(lián)模型B 串聯(lián)模型C.并串聯(lián)模型D串并聯(lián)模型16若結構系統(tǒng)的任一單元失效，則該系統(tǒng)失效，此類結構系統(tǒng)可用哪個模型表示AA.串聯(lián)模型B。并聯(lián)模型C.并串聯(lián)模型C.串并聯(lián)模型17. 若結構系統(tǒng)的所有單元失效，則該系統(tǒng)失效，此類結構系統(tǒng)可用哪個模型表示BA.串聯(lián)模型B。

4、并聯(lián)模型C.并串聯(lián)模型C.串并聯(lián)模型18當結構體系為哪個模型時，結構中任一元件失效，則整個結構體系失效。AA.串聯(lián)模型B。并聯(lián)模型C.并串聯(lián)模型C.串并聯(lián)模型19. 具有完全延性構件的并聯(lián)系統(tǒng)的失效概率BA.大于其單元的失效概率B.小于其單元的失效概率C.等于其單元的失效概率D.與其單元的失效概率無關20. 當組成串聯(lián)系統(tǒng)的單元完全相關時，系統(tǒng)的可靠度取決于AA.失效概率最大的那個單元。B.失效概率最小的那個單元。C.D.21. 靜力荷載不具有隨機性。該說法 AA.錯誤 B. 正確C.D.22. 結構設計基準期越長，結構設計的荷載AA.就越大C.可大可小23. 風荷載屬于A.永久作用C.間接作

5、用B.D.就越?。ˋ。B。Co）都不對D。偶然作用?？勺冏饔?4. 風荷載的最大值服從A.正態(tài)分布。C.極值I分布。25. 地震是AA.偶然作用。C.偶然荷載。26. 永久荷載的代表值有A.設計值BC.組合值DCB.D.B.D.對數(shù)正態(tài)分布。 極值n分布。恒荷載?；詈奢d。B。標準值。準永久值27. 在結構的使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值稱為荷載的A.設計值BC.組合值D28. 在實際工程設計時，A.正確C.可能正確B.D.。標準值。準永久值當出現(xiàn)可變荷載，應采用其荷載組合值。該說法 錯誤可能錯誤29 結構設計所用的材料強度標準值是A.材料的平均強度值B 。具有一定保證率的材料強度值C.材料的最大

6、強度值D 。材料的最小強度值30. 結構構件幾何參數(shù)的不定性屬于AA.物理不確定性B.統(tǒng)計不確定性C.模型不確定性D.人為誤差31. 結構構件抗力的概率分布一般服從DA .正態(tài)分布B.指數(shù)分布C .極值分布D.對數(shù)正態(tài)分布32.結構構件抗力R是多個隨機變量的函數(shù)，且近似服從A.正態(tài)分布B.指數(shù)分布C .極值分布D.對數(shù)正態(tài)分布33. 延性破壞構件的目標可靠指標與脆性破壞構件的相比要BA.大 B. 小C.相等 D.視情況而定34. 我國現(xiàn)行建筑結構荷載規(guī)范規(guī)定，結構的目標可靠指標，對于一般延性結構, 其值為B. 3.2A.3.7 。C. 4.2。D. 2.7。35. 對于結構不同的設計狀況，均應

7、進行正常使用極限狀態(tài)設計。該說法BA.正確B.錯誤C.D.36. 核反應堆、大壩、海上采油平臺宜采用.BA.容許應力法B.概率可靠度的直接設計萬法C.單一系數(shù)設計表達式D.分項系數(shù)設計表達式37.現(xiàn)行規(guī)范采用的是DA.容許應力法。B.概率可靠度的直接設計方法。C.單一系數(shù)設計表達式。D.分項系數(shù)設計表達式。.38.當永久荷載效應對結構39。構件的承載能力有利時，永久荷載分項系數(shù)G應取CA.1.35B.1.2C.1.0D.1.4y40. 現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002規(guī)定的混凝土材料分項系數(shù)c為4(1) 1.1( 2) 1.2(3) 1.35( 4) 1.441. 以下說法正確的

8、是 DA. 當R> S在任何情況下成立時結構是安全的。B. 可以采用中國的荷載標準值按照美國的規(guī)范設計表達式進行結構設計。C. 現(xiàn)行荷載規(guī)范規(guī)定，對于一般重要性結構的丫 0等于1。D. 中國的現(xiàn)行荷載規(guī)范規(guī)定的分項系數(shù)設計表達式也是國際上通常采用的。二、多項選擇題1.A.C.2.結構的設計方法有容許應力法B極限狀態(tài)設計法DABC。破損階段設計法?；诮聘怕实臉O限狀態(tài)設計法結構設計應使結構在使用期內(nèi)經(jīng)濟合理地滿足的下列哪些功能要求A.可靠性B.安全性C.適用性D.耐久性根據(jù)結構功能要求，現(xiàn)行規(guī)范中主要的極限狀態(tài)有損傷容限極限狀態(tài)B。承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)D。損傷安全極限狀態(tài)設計

9、基準期是為確定哪些取值而選用的時間參數(shù)?？勺冏饔?。設計使用年限ABCBCD3.A.C.4.A.C.5.A.C.6.A.C.7.A.C.永久作用B與時間有關的材料性能D描述結構可靠性的定量指標有可靠度B可靠指標D。失效概率。干涉面積結構可靠度常用的近似計算方法有一次二階矩法B 。中心點法Hasofer-Lind法D。JC 法結構構件可靠度計算的一次二階矩法包括Monte Carlo法B。中心點法Hasofer-L ind法D。JC法BCBCBCABCDAC可靠性指標B是標準正態(tài)空間坐標系中，坐標原點到極限狀態(tài)曲面上的A.最短距離B. 距離C.設計點的距離 D.最可幾點的距離9作用按空間位置的變

10、異分類可分為ABA.固定作用B.可動作用C.動力作用D.可變作用10作用按時間變異的分類可分為ABCA .偶然作用B. 可變作用C .永久作用D。動力作用11.按荷載隨時間變化的情況，荷載可分為ABA.永久荷載B?？勺兒奢dC.偶然荷載D。動力何載12.風荷載屬于BDA- 永久荷載B可變荷載C.偶然荷載D.直接作用13.罕遇地震作用屬于ACDA.偶然作用B。直接作用C.間接作用D。動力作用14.基礎沉降屬于CDA.偶然作用B。直接作用C；間接作用D。靜力作用15.風荷載屬于。247(1 )永久作用(2)可變作用(3)偶然作用(4 )直接作用(5 )間接作用(6)靜力作用(7)動力作用16.地震作

11、用屬于。357(1 )永久作用(2)可變作用(3)偶然作用(4 )直接作用(5 )間接作用(6)靜力作用(7)動力作用17.基礎沉降屬于。156(1 )永久作用(2)可變作用(3)偶然作用(4 )直接作用(5 )間接作用(6)靜力作用(7)動力作用18采用平穩(wěn)二項隨機過程模型，每種可變荷載必須給出ABCDA.設計基準期T可分為r個相等的時段 B.每個時段內(nèi)荷載 Q出現(xiàn)概率為pC.在不同時段內(nèi)其概率分布相同D.幅值隨機變量是統(tǒng)計獨立的19. 可變荷載的代表值一般包括ABCDA.標準值B。組合值C.準永久值D。頻遇值20. 荷載效應組合規(guī)則一般有A.B.C.D.21. 影響結構構件抗力隨機性的主要

12、因素有BCDA.荷載大小的隨機性B。材料性能的隨機性C.幾何參數(shù)的隨機性D。計算模式的隨機性22. 結構構件承載能力極限狀態(tài)的目標可靠指標與哪些因素有關BCA.結構構件種類B。結構構件安全等級C.結構構件破壞類型D。荷載分布類型23. 目標可靠指標的確定與下列哪些因素有關ABCDA .公眾心理B。結構重要性C.結構破壞性質D。社會經(jīng)濟承受力24. 確定目標可靠指標的主要方法有ABA.校準法B. 類比法C.投入效益法D. 經(jīng)驗法25. 正常使用極限狀態(tài)的荷載效應組合包括BCDA .基本組合 B.標準組合C.頻遇組合D.準永久組合三、簡答題1. 簡述結構設計方法經(jīng)歷了哪幾個發(fā)展階段，并說明每個階段

13、結構設計方法的主要特點。 結合學過的專業(yè)課程，試簡要論述結構可靠度理論與結構設計方法之間的關系。2. 簡述結構可靠度和可靠性的定義。3. 結構在規(guī)定的使用年限內(nèi)，應滿足哪些功能要求？4. 何謂結構的極限狀態(tài)？結構極限狀態(tài)的分類和主要內(nèi)容是什么？5. 什么是結構的設計基準期？什么是結構的設計使用年限？簡要回答二者的區(qū)別和聯(lián)系。6. 簡述結構的設計基準期與結構的使用壽命、結構的設計使用年限的關系。7. 簡述結構可靠性、安全性與耐久性之間的關系。&簡述可靠度、失效概率與可靠指標的關系。9. 已知：結構抗力R的概率分布函數(shù)和概率密度函數(shù)分別為FR(r)和fR(r)；荷載效應S的概率分布函數(shù)和概

14、率密度函數(shù)分別為Fs(s)和fs(s)；結構極限狀態(tài)方程為Z = R - S = 0。試列出用概率干涉法求結構失效概率Pf的兩個計算公式。10. 設極限狀態(tài)方程 Z=R-S=0, R和S統(tǒng)計獨立，概率密度函數(shù)為fR(r)和fs(s)，試寫出 可靠度和失效概率的兩種計算表達式。11. 試繪圖說明結構可靠指標：的幾何意義。12. 基于可靠度的結構設計(概率極限狀態(tài)設計)與傳統(tǒng)的安全系數(shù)設計有何區(qū)別？對于功 能函數(shù)(以兩個變量為例)，當變量為正態(tài)分布時，可靠度指標有何含義，試作圖表示；13簡述中心點法和設計驗算點法的基本思路，并分析其優(yōu)缺點。14什么叫結構可靠度近似計算的一次二階矩法？它的基本思路是

15、什么？15. 試說明Hasofer-Lind法的適用條件。16. 試寫出Hasofer-Lind法的計算步驟。17. 試寫出JC法的計算步驟。18. 試繪圖說明非正態(tài)隨機變量當量正態(tài)化的兩個基本條件，并列出當量正態(tài)化隨機變量的均值和標準差的計算公式。19. 試由JC法的當量正態(tài)化條件確定出等價正態(tài)隨機變量的均值和標準差；八。20. 試寫出JC法的當量正態(tài)化條件。21. 簡述相關隨機變量可靠度的計算方法。22. 非正態(tài)隨機變量當量化為正態(tài)的基本假定是什么？23. 何謂結構體系可靠度？簡述結構系統(tǒng)的基本模型。24. 簡述Monte Carlo方法求解問題的基本思路。25. 作用與荷載的區(qū)別與聯(lián)系，

16、在本書中是如何對其分析的？26. 荷載代表值有哪些類型？簡要說明每種代表值的確定方法。27. 簡述平穩(wěn)二項隨機過程的基本假定。28. 某民用建筑結構設計時考慮的荷載有：恒荷載G、持久性活荷載L/t)、臨時性活荷載、風荷載WY(t)、雪荷載Ws(t)。已知設計基準期T =50年，恒荷載、活荷載、風荷 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。29. 影響結構構件抗力的隨機性有哪幾類因素？簡要說明每一類因素主要包括哪些內(nèi)容。30. 材料強度的取值是可靠性設計的一個重要方面，材料強度的標準值可以取其平均值嗎？ 為什么？如何取值？31.

17、 如何確定結構的目標可靠指標；32. 目標可靠指標的確定主要與哪些因素有關？33. 何為校準法？34. 荷載分項系數(shù)、抗力分項系數(shù)與設計點和可靠指標有什么聯(lián)系？列出相應的公式。35. 中心安全系數(shù)、特征安全系數(shù)、荷載與抗力的分項系數(shù)與可靠指標有什么聯(lián)系？列出相應的公式。36. 為何對于不同的荷載在進行荷載效應組合時，取一定的分項系數(shù)？37. 簡述結構構件可靠度設計的實用表達式包括哪些內(nèi)容，并列出具體表達式。38. 簡述我國現(xiàn)行建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB50068-2001中結構構件可靠度設計的實用表達式包括哪些內(nèi)容， 簡要說明荷載分項系數(shù)、 抗力分項系數(shù)、荷載組合系數(shù)的確定 方法。39為什

18、么不能采用中國的荷載標準值按照美國的規(guī)范設計表達式進行結構設計？四、計算題1.已知某懸臂鋼梁受均布荷載q作用（如圖所示），其均值和變異系數(shù)分別為=2.5KN/m ,Vq=0.20；鋼梁截面的塑性抵抗矩W為確定性量，W =1000 10m3 ；材料屈服強度fy的均值 =262MPa，變異系數(shù)為Vfy "HO（1）列出梁固端B處彎曲破壞的功能函數(shù)；（2）根據(jù)該功能函數(shù)求B端截面的可靠指標。qB纟f f X< V V V V V A差分別為：10m某拉桿的荷載效應 S 和抗力 R均為止態(tài)分布，其均值、-s = 226MP as = 26MP a. "r = 338MPa,；

19、r = 38MPa 若目標可靠指標-t = 3.2試判斷該桿是否滿足可靠度的要求。3 已知簡支梁承受集中荷載P的作用（如圖所示），其均值和方差分別為=10KN ,% -100 10 m3_ 2 2p =4kN ；梁截面塑性抵抗矩W的均值和方差分別為y的均值和方差分別為Jfy= 660 103kN/m2_ 2 12 6=400 10 m ；材料屈服強度2922-y二10 10（kN/m）。已知梁跨中b處彎曲破壞的功能函數(shù)為:g（Wfy,P）"栄L是簡支梁的跨度；試用中心點法確定其可靠指標。4已知簡支梁承受集中荷載P的作用（如圖所示），其均值和方差分別為"P =10KN ,2=

20、 4kN2 ；= 660 103kN/m2y ，CJ2fy=10 109(kN/m2)2。已知梁跨中B處彎曲破壞的功能函數(shù)為:63梁截面塑性抵抗矩W的均值和方差分別為 "°° 10一m2/CC /| c 126rCw =40u 10一 m ；材料屈服強度fy的均值和方差分別為g(W, fy,P)二 fyW -巴4L是簡支梁的跨度；試用中心點法確定其可靠指標。ACL4m4m1 *AB5假定鋼梁承受確定性的彎矩 M =140kN m，鋼梁的截面塑性抵抗矩為 W ,屈服強度為 f ,故功能函數(shù)二阿-140；已知隨機變量W服從正態(tài)分布， J =850.0 10怖，、；w

21、=0.05 ；隨機變量f也服從正態(tài)分布，Jf =270MPa , r - 0.10 ；試用Hasofer-Lind方法計算鋼梁的可靠指標一：。6.已知某鋼拉桿，其抗力和荷載的統(tǒng)計參數(shù)為卩N=237kN, d N =19.8kN , S N =0.07 , KR=1.12，且軸向拉力N和截面承載力 R都服從正態(tài)分布。當目標可靠指標為3 =3.7時，不考慮截面尺寸變異的影響，求結構抗力的標準值。7錳鋼制成的拉桿，截面積為A,設知承受拉力 Q材料屈服極限為 R對應的統(tǒng)計參數(shù)各自為Q （D=（12000,3000）N，正態(tài)分布R：（R,；R）=（443,27.5）N/mm，正態(tài)分布試求在可靠指標'=4.9下的A值。& 一偏心受壓鋼構件的極限狀態(tài)方程R-Sg -弘=0，其中R為結構的抗力（服從對數(shù)正態(tài)分布），Sg為恒荷載效應（服從正態(tài)分布），Sw為風荷載效應（服從極值I型分布）。已知R、Sg和Sw的偏差系數(shù)和變異系數(shù)分別為：