的題目庫《荷載與結構設計方法》2014-12-17

1、計算題2一土的自重應力V 2二順風向風載2 三 橫風向風振驗算5 四土壓力V 5五 單質點水平地震作用 6 六多質點體系水平地震作用、名詞解釋11三、填空題12四、簡答題14五、選擇題15六、綜述題17word計算題（一）土的自重應力V1.某地基由多層土組成，各層土的厚度、容重如下列圖，試求各土層交界 處的豎向自重應力，并繪出自重應力分布圖。 10分匸地面/ 1=l8.23kN；nrjIl2=2.OmF=18.62kNm2Il3-L5m 1Iry/=9.«kN/m2f人=94kN/ni21FzHiY(T czi(T czmkN/m2KpaKpa12.518.2345.57545.57

2、522.018.2636.52082.09531.59.8014.70096.79542.09.4018.800115.5955（二）順風向風載2. 某高層剪力墻結構，平面沿高度保持不變。H=100m B=33m該地區(qū)標準2風壓3 o , A類地面粗糙度。Ti=2.5s。求風產(chǎn)生的建筑底部彎矩。1）體型系數(shù)卩s=1.3 ;2）高度變化系數(shù) A 類地面粗糙度，0.24Az血(10) = 1.284-10= 1.284100.2410= 1.284;0.2490 =1.284 -10= 2.176;0.24Az& (90) = 1.284 103) 風振系數(shù)位=1 +E=1.64 J g氣

3、2 =1.284X0.44 X2.52 =3.79; u= 0.49, J H / B = 3.03, H = 100m, A類0.7=tan 一It z4 1000.7It z(10) = tan4 而n 10=tan 4 1000.7=tan nx0.1995 = tan(0.1567) = 0.158;n 90 07z(90)=：tan；100 =°.894;=1 +Mz(10)=1 +.1.64 X0.49 X0.1581.284= 1.099;(90)= 1 +.1.64 X0.49 X0.8942.176= 1.3304)風載標準值3zA33k 10XXX3 k 90XX

4、X5) 作用力：F=A® k；Fi=20X 33X 0.807=532.62 kN;F5=20X 33 X 1.655 = 1092.57kN;6) 彎矩：Mi= FiHi;M= F1H XX 104kN.m;4M= F5H5XX 10 kN.m;_-5M=刀 Mi=2. 384 X 10 kN.m;電子自動計算表AH口suE3 06601001.30.491.640.441Zm10305070902口 Z-1.2841.6711.8892.0482.1763©Z-0.1580.3520.5250.7020.8944Bz-P 1.0991.1691.2231.2751.33

5、05wkKN/m20.8071.1181.3221.4941.6556FiKN532.7737.7872.6986.11092.67MiKN.m5.327E+032.213E+044.363E+046.903E+049.833E+04刀MiKN.m2.384E+053. 2, B類粗糙度，各層層高均為3m共50層，試求第20層的風荷載標準值3 k與風荷載值F。 10分0.32風振系數(shù)B z=1.52，體型系數(shù)口 s=1.3，咼度變化系數(shù) 血=Zs30m風向30m4. 一矩形高層建筑，總高度40m,寬度30m,建造在城市市郊，地面粗糙度指數(shù)aa=0.16，根本風壓3 °2,體型系數(shù)為1

6、.3,Hts數(shù)a s=0.16，風壓高度變化系數(shù)TS設不考慮順風向脈動風的影響，求順風向建筑底部彎矩。計算（三）橫風向風振驗算5.P65-習題 2判別Vh1）頂部風速:詵）。悄嚴10 102）臨界風速:Vcr傾斜度d|H10 5210010cr5DT15d 書H f10.0250.02;6.67 m;標準地貌地面粗糙度指 匕 上 ，假255 6.6733.33m/s釧(2)1046.9 10 D 6.920(210100015)025 33.23m/s;Re跨臨界范圍，發(fā)生強橫X圍:Zs沿高度分四段近似35.31m/ s41033.23 6.67 15.293風共振。10663.5 10 ;H

7、1H()H33 33 _j_100 (跖嚴 68.°6m皓）crH210嚴 33.33疔 391.33m25H,取出 H;（四）土壓力V6.【主動土壓力：砂土】一擋土墻H= 6m=墻背光滑垂直，墻后填土面水平，土質均勻，丫= 18KN/nf,c=0kPa a，= 30°。試求主動土壓力Ea與其作用點位置，并繪制主動土壓力分布圖。10分序號土層厚HiYa CZ主動土壓力系數(shù)KaEamkN/mKpa0.57740.333XpakN16.018.00108.0010 0.57740.3333(5108內摩嚓角 30.0RADIANPI()/180JS角度轉弧度7.【主動土壓力：粘

8、土】一擋土墻 H= 6m墻背光滑垂直，墻后填土面水 平,土質均勻，丫= 18KN/m3,c=10kPaa ,© = 30°。試求主動土壓力 Ea與其 作用點位置，并繪制主動土壓力分布圖。10分序號m3kN/m316.018.00內摩擦角20.0c=10.0主動土壓力系數(shù)Ka0.70020.490RADIANS角君度轉弧度;0.70020.490PI()/180K CZKpa108.00aaKpa38.95臨界深度z=:m1.587Ea85.94kNya=1.47m（五）單質點水平地震作用8.I 7 1.55.5;I 10K 0.85 20.0376;6 154.3 1036

9、EI537406.4kN / m;5001 9.87406.40.521s;P84頁表 4-5, 一組，III 類，Tg 0.45s;Tg、0.9MAX（牆）0.9 2.251.972;Fek k G 0.0376 1.972 50037.04KN .（六）多質點體系水平地震作用9. 【三層】一個三層剪切型結構，該結構首層層高為5m二、三層層高為 4m首層質量 m=2000kg,二層質量為 m=1500kg，三層質量為 m=1000kg,=0.433s ,Tg=0.2s , a ma=0.16，用底部剪力法求解該結構在地震作用下底部最大剪力Fek以與各質點所受剪力。10分FEK=k 3 Gq=

10、 a Gq；頂部附加地震作用系數(shù)31 + 0.01m34mm24mm15mamax0.9max10.P98頁習題1【2質點水平地震作用】方法一：地震力：Geq0.85Gi0.85 1200 22040KN;T1Tg,0.05,0.9;伴）MAX(卷0.90.385;FekGeq 0.385 2040 785.11KN地震作用：T11.4Tg1.4 0.45.6s;n0.08T10.010.09224 ;Fnn Fek72 .42 kN5G112004F1(1n)Fek(1n)Fek237.56 kNGihi1200412008Gzh?12008F2(1n)Fek(1n)卜 ek475.12kN

11、 :Gihi1200412008方法2:聲）(°.4 )MAX1.028 丿0.9 2.250.9628度設防，罕遇地震1I0 1,k0.85 2 9100.425;kmax0.409Geq0.85Gi 0.851200 22040KN;Fek Geq 0.409 2040 834.36KNTi 1.4Tg1.4 0.45.6 s;n0.08T10.010.09224;Fnn Fek76.96kN;G1h11200 4F1(1 n)Fek(10.09224) 834.36252.47kN;Gihi1200 4 120082人21200 8卜2(1 n)Fek(1n)Fek 504.9

12、3kN.Gjhj1200 4 1200811.P98頁習題2方法一：地震力:Geq0.85Gi0.85 1.0 1.52.0 103 9.8 37.485KN;Tg,0.05,0.9;僭）MAX(牆)0.9 0.160.0798;Fek Geq 0.0798 37.485 2.993KN地震作用:T11.4Tg1.4 0.2 0.28s;n0.08T10.07 0.1046;FnnFek0.1046 2.993 0.313kN;F1G1h1藥(1n)FekF22 103G2h2 (1Gihi(35 1.5101035 9 !03 13dn)Fek0.1046)2.9930.734 kN;31.

13、5 1093332 105 1.5 109 10(10.1046) 2.99310.991kN;G3h3F3 F1n)Fek 13 0.07340.955kN;層間剪力V3Fn F3 0.313 0.955 1.268kN;V2V3F21.2680.9912.259kN;V1V2F12.2590.7342.993kN;35.659mm位移V31.268kNK3600kN / mV22.259kNK21200 kN/mV2.993kNK11800kN/m3212.113mm1.883m m1.663mm1212. 一個三層剪切型結構，該結構首層層高為5m二、三層層高為4m首層質量 m=2000k

14、g，二層質量為m=1500kg，三層質量為m=1000kg,Ti=0.433s , Tg=0.2s , amax=0.16 , x =0.85，用底部剪力法求解該結構在 地震作用下底部最大剪力Fek以與各質點所受剪力。10分0.9提示：1maxT1名詞解釋1. 作用2. 荷載3. 效應4. 根本雪壓5. 樓面活荷載6. 風荷載7. 根本風壓8. 梯度風高度f9. 風載體型系數(shù)10. 震級：衡量地震強弱的尺度，用M表示。100km處的最大水平11. 里氏震級：標準地震儀所記錄到的距震中地動位移，常用對數(shù)表示。12. 烈度：13. 根本烈度14. 土壓力15. 靜水壓力16. 溫度作用17. 預應

15、力18. 極限狀態(tài)19. 承載力極限狀態(tài)20. 正常使用極限狀態(tài)21. 抗力22. 可靠性23. 可靠度11 / 1725.設計基準期三、填空題1. 為便于工程結構設計，對結構承受的各種環(huán)境作用，按時間的變異分類可 分為永久作用、可變作用、偶然作用。2. 根據(jù)擋土墻的位移情況和墻后填土所處的應力狀態(tài)，土壓力分為靜止土 壓力、主動土壓力、被動土壓力。3. 地震波可分為體波和面波，體波又分為縱波和橫波，面波又分為瑞利波和洛夫波。4. 影響結構構件抗力的因素很多，主要因素有三種，即：材料性能截面幾何參數(shù)和計算模式的準確性。5. 地下室外墻所受的土壓力是靜止土壓力 ，根底開挖時擋土結構所受的土壓力主動

16、土壓力，橋梁中拱橋橋墩所受的土壓力是被動土壓力。6 .單質點體系在地震水平地面運動作用下，將產(chǎn)生相對地貌的水平運動， 此時質點上作用有三種力，分別是：慣性力I、阻尼力R、彈性恢復力S。7. 決定雪壓值大小的因素是積雪深度和積雪密度。8. 地震按其產(chǎn)生的原因可分為火山地震、陷落地震和構造地震。9. 構成整個結構的諸構件，由于其材料和受力性質的不同，可以分為脆性和延性兩類構件。10 為便于工程結構設計，對結構承受的各種環(huán)境作用，按空間位置的變異 性分類可分為固定作用、自由作用。11 .我國“建筑結構荷載規(guī) X"規(guī)定：根本風壓的標準高度為 10m標準 地貌為空曠平坦，標準時距為10min，

17、最大風速的樣本時間為 一年， 重現(xiàn)期為50年。12 荷載效應一般隨設計基準期增長而增大，影響結構抗力的材料性能指標隨設計基準期的增大而減小。13. 土壓力是根據(jù)擋土墻的移動情況和墻后土體所處的應力狀態(tài)進 展分類的。14. 確定根本風壓時，我國建筑結構荷載規(guī)X規(guī)定以10m高為標準高度，以10min丨分鐘為時距，以50年為根本重現(xiàn)期。15 影響地面運動頻譜的主要因素包括震中距和場地條件。16. 影響結構構件抗力的因素很多，主要因素有三種，即：材料性能、截面幾何參數(shù)和計算模式的準確性。17. 地震按震源的深淺可分為淺源地震、中源地震和深源地震。18. 為了區(qū)分風的大小，根據(jù)風所引起的現(xiàn)象，把風劃分為

18、13個等級。19. 場地條件是指所考慮的工程結構所在地地表土層的軟硬程度和土層的覆蓋層厚度簡答題1. 荷載效應與荷載有何區(qū)別和聯(lián)系？2. 震級與地震烈度的區(qū)別是什么？3. 根本風壓通常應符合哪些規(guī)定？4. 順風向風振適用條件？ /需要考慮風振系數(shù)的前提條件？5. 地面粗糙度類別？6. 針對圓筒式結構臨界 X圍的工程措施？7. 抗震設防目標？8. 抗震計算方法？9. 作用在單質點體系上的力有哪些？10. 何為底部剪力法？適用 X圍？11. 土壓力種類與典型結構？12. 朗金土壓力理論的根本假設是什么？13. 影響結構抗力的主要因素有哪些？14. 簡述承載力極限狀態(tài)？/當結構或構件出現(xiàn)哪些狀態(tài)時，

19、即認為超過了承載力極限狀態(tài)？15. 簡述正常使用極限狀態(tài)？/當結構或構件出現(xiàn)哪些狀態(tài)時，即認為超過了正常使用極限狀態(tài)？16. 結構系統(tǒng)的根本模型？17. 荷載有哪些代表值？四、選擇題1. 以下幾項屬于間接作用的是c。2. 根底沉降屬于A。A. 永久作用B.可變作用C .直接作用D .動態(tài)作用3. 以下幾項屬于直接作用的是D。4. 以下幾項屬于直接作用的是D。5. 雪荷載屬于B。A.永久作用B .可變作用 C .偶然作用D .間接作用6. 我國根本雪壓分布圖是按C年一遇的重現(xiàn)期確定的。A. 20 B . 30 C . 50 D . 1007. 我國的建筑結構荷載規(guī) X規(guī)定的根本風壓標準高度是B。

20、A. 5m B10m C . 15m D . 20m&在一樣的根本風壓和高度的情況下,如下哪種地理環(huán)境下的風壓最大A。A.海岸、海島地區(qū)B.中小城鎮(zhèn)C.大城市市郊D.大城市市區(qū)9.設防烈度一般定義為在結構設計基準期內超越概率為 B的水平。A. 5%B . 10% C . 15%D . 30%10 .目前國際上一般采用“小震不壞、中震可修、大震不倒的抗震設計原63%的烈度水平的地震影響 15%的烈度水平的地震影響 10%的烈度水平的地震影響 5%的烈度水平的地震影響如此，“中震實際上是指A。A. 結構設計基準期內超越概率為B. 結構設計基準期內超越概率為C. 結構設計基準期內超越概率為D

21、. 結構設計基準期內超越概率為11 .地震波在傳遞的過程中，其中質點的振動方向與波的行進方向一致時, 這種波稱為D。A.面波B .體波 C .橫波 D .縱波12. 一般所說的結構可靠度是指D。A .安全性B.適用性C.耐久性D .安全性、適用性、耐久性的總稱13. 目前結構所用的材料設計強度值為D。A.材料的平均強度值B.材料的最大強度值C.材料的最小強度值D.具有一定保證率的強度值14. 當結構為A時，結構中任一構件失效，如此整個結構體系失效。15. 如下哪一個變量不是隨機變量？ BA.荷載最大值B.永久荷載標準值C.功能函數(shù)D.結構抗力16 .當結構為B時，結構中有一個或一個以上的構件失效，剩余的構件 仍能維持整體結構的功能。17 .一般情況下，在一樣的墻高和回填土條件下，靜止土壓力Eo、主動土壓力Ea和被動土壓力Ep之間的大小關系是A. E a>Eo>EpB. EC. E o> Ep > EaD. E18 .如下哪一個變量不是隨機變量？A.荷載最大值BC.功能函數(shù)D