《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》試題+參考答案4復(fù)習(xí)課程

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法試題+參考答案4-荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法試題+參考答案4一、填空題（每空1分，共計(jì)20分）1.當(dāng)功能函數(shù)服從正態(tài)分布時(shí)，可靠指標(biāo)與失效概率具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。2結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度計(jì)算的一次二階矩法包括中心點(diǎn)法和驗(yàn)算點(diǎn)法。結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)的幾何意義是隨機(jī)變量空間坐標(biāo)原點(diǎn)到極限狀態(tài)曲面的最短距離。隨機(jī)變量標(biāo)準(zhǔn)空間坐標(biāo)原點(diǎn)到極限狀態(tài)曲面的最短距離。4.荷載簡(jiǎn)單組合是恒荷載與可變荷載的組合。5.確定結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠度水準(zhǔn)的方法有事故對(duì)比法、校準(zhǔn)法和優(yōu)化法。6.荷載的代表值一般包括標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值

2、。7.荷載效應(yīng)組合規(guī)則一般有、和。8.我國(guó)“建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”（GB500682001）將設(shè)計(jì)狀況分為、和。9.荷載效應(yīng)組合問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是綜合荷載效應(yīng)最大值的概率分布問(wèn)題。二、判斷對(duì)錯(cuò)（在括號(hào)內(nèi)：對(duì)的畫“”，錯(cuò)的畫“”）（每空2分，共計(jì)16分）1.可靠指標(biāo)越大，結(jié)構(gòu)可靠程度越高。（對(duì)）2.結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期就是結(jié)構(gòu)的使用期。（錯(cuò)）3.結(jié)構(gòu)的失效概率等于結(jié)構(gòu)抗力和荷載效應(yīng)的概率密度干涉面積。（錯(cuò)）4.極限狀態(tài)方程表達(dá)了結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)與抗力之間的平衡關(guān)系。（對(duì)）5.結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)是用來(lái)調(diào)整不同安全等級(jí)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)的。（對(duì)）6.延性破壞構(gòu)件的目標(biāo)可靠指標(biāo)要大于脆性破壞構(gòu)件的相應(yīng)值。（

3、錯(cuò)）7.荷載標(biāo)準(zhǔn)值是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)在結(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn)的較大可變荷載值。（錯(cuò)）（最大荷載）8.對(duì)于結(jié)構(gòu)不同的設(shè)計(jì)狀況，均應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。（錯(cuò)）三、簡(jiǎn)述題（每小題8分，共計(jì)24分）1.簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法經(jīng)歷了哪幾個(gè)發(fā)展階段，并說(shuō)明每個(gè)階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力隨機(jī)性的幾類因素，并說(shuō)明每一類因素主要包括哪些內(nèi)容。3.簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式包括哪些內(nèi)容，并列出具體表達(dá)式。四、（14分）已知某地區(qū)年最大風(fēng)速服從極值型分布，通過(guò)大量觀測(cè)，該地區(qū)年最大風(fēng)速樣本的平均值為18.903m/s，標(biāo)準(zhǔn)差為2.485m/s。求出該地區(qū)50年最大風(fēng)速的概率分布函數(shù)；分別計(jì)算3

4、0年和50年一遇的最大風(fēng)速（即平均重現(xiàn)期為30年和50年的最大風(fēng)速）；分別計(jì)算30年和50年一遇最大風(fēng)速不被超越的概率。（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期年）已知：極值型概率分布函數(shù)為，五、（13分）已知簡(jiǎn)支梁受均布荷載作用（如圖所示），其均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為，；桿件截面抗彎模量為確定性量，；材料屈服強(qiáng)度的均值的，標(biāo)準(zhǔn)差為。列出梁跨中B處彎曲破壞的功能函數(shù)；根據(jù)該功能函數(shù)求B處截面的可靠指標(biāo)。CABq5m5m六、（13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，為恒荷載效應(yīng)，為風(fēng)荷載效應(yīng)。已知、和的均值系數(shù)和變異系數(shù)分別為：，；，；，。荷載效應(yīng)比，安全系數(shù)。試校準(zhǔn)我國(guó)TJ9-74規(guī)范中偏心受壓鋼構(gòu)件的可靠指

5、標(biāo)。土木工程專業(yè)2008年荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法答案（時(shí)間120分鐘）一、填空題（每空1分，共計(jì)20分）1.正態(tài)分布2.中心點(diǎn)法，驗(yàn)算點(diǎn)法3.隨機(jī)變量空間坐標(biāo)原點(diǎn)到極限狀態(tài)曲面的最短距離4.恒荷載，可變荷載5.事故對(duì)比法，校準(zhǔn)法，優(yōu)化法6.特征值，頻遇值，準(zhǔn)永久值，組合值。7.Turkstra組合方法，F(xiàn)erryBorges-Castanheta組合方法，JCSS組合方法，簡(jiǎn)單組合方法（任意三個(gè)）8.持久狀況，短暫狀況，偶然狀況9.綜合荷載效應(yīng)最大值的概率分布問(wèn)題二、判斷對(duì)錯(cuò)（在括號(hào)內(nèi)：對(duì)的畫“”，錯(cuò)的畫“”）（每空2分，共計(jì)16分）1.對(duì)，2.錯(cuò)，3.錯(cuò)，4.對(duì)，5.對(duì)，6.錯(cuò)，7.錯(cuò)，8.錯(cuò)三

6、、簡(jiǎn)述題（每小題8分，共計(jì)24分）1.簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法經(jīng)歷了哪幾個(gè)發(fā)展階段，并說(shuō)明每個(gè)階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)。1.容許應(yīng)力設(shè)計(jì)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(yàn)估計(jì)。2.破損階段設(shè)計(jì)法：，考慮構(gòu)件截面的全部應(yīng)力狀態(tài)，無(wú)法對(duì)不同變異特性的荷載區(qū)別對(duì)待，荷載標(biāo)準(zhǔn)值的取法沒(méi)有明確的理論基礎(chǔ)。3.極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法：水準(zhǔn)一半概率設(shè)計(jì)法，包括多系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和單系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)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(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，材料強(qiáng)度系數(shù)及某些荷載系數(shù)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定。水準(zhǔn)二近似概率設(shè)計(jì)法，賦予結(jié)構(gòu)可靠度以概率含義，

7、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(jì)方法確定基本變量的概率分布類型及統(tǒng)計(jì)參數(shù)，采用分項(xiàng)系數(shù)的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。2.簡(jiǎn)述影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力隨機(jī)性的幾類因素，并說(shuō)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(jī)性的主要影響因素有：材料性能的隨機(jī)性：幾何參數(shù)的隨機(jī)性：計(jì)算模式的隨機(jī)性：結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的概率模型：3.簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式包括哪些內(nèi)容，并列出具體表達(dá)式。1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式2.正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式（1）標(biāo)準(zhǔn)組合設(shè)計(jì)表達(dá)式（2）頻遇組合設(shè)計(jì)表達(dá)式（3）準(zhǔn)永久組合設(shè)計(jì)表達(dá)式四、（14分）已知某地區(qū)年最大風(fēng)速服從極值型分布，通過(guò)大量觀測(cè)，該

8、地區(qū)年最大風(fēng)速樣本的平均值為18.903m/s，標(biāo)準(zhǔn)差為2.485m/s。求出該地區(qū)50年最大風(fēng)速的概率分布函數(shù)；分別計(jì)算30年和50年一遇的最大風(fēng)速（即平均重現(xiàn)期為30年和50年的最大風(fēng)速）；分別計(jì)算30年和50年一遇最大風(fēng)速不被超越的概率。（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期年）已知：極值型概率分布函數(shù)為，(1)Solution(2)Solution,(3)Solution,五、（13分）已知簡(jiǎn)支梁受均布荷載作用（如圖所示），其均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為，；桿件截面抗彎模量為確定性量，；材料屈服強(qiáng)度的均值的，標(biāo)準(zhǔn)差為。列出梁跨中B處彎曲破壞的功能函數(shù)；根據(jù)該功能函數(shù)求B處截面的可靠指標(biāo)。CABq5m5m(1)Solution(2)Solution六、（13分）一