(完整版)工程結(jié)構(gòu)荷載與可靠度設(shè)計原理-復(fù)習(xí)資料

1、 荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理總復(fù)習(xí)題一、判斷題19.結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力 R 是多個隨機(jī)變量的函數(shù)，且近似服從正態(tài)分布。（N）1.嚴(yán)格地講，狹義的荷載與直接作用等價，廣義的荷載與間接作用等價。（N）2.狹義的荷載與直接作用等價，廣義的荷載與作用等價。（Y）20.溫度作用和變形作用在靜定結(jié)構(gòu)中不產(chǎn)生內(nèi)力，而在超靜定結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力。（Y）21.結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)越大，結(jié)構(gòu)失效概率越小，結(jié)構(gòu)越可靠。（Y）3.廣義的荷載包括直接作用和間接作用。（Y）4.按照間接作用的定義，溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降、風(fēng)壓力、地震等均是間接作用。（N）5.由于地震、溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降、焊接等引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力變形等效應(yīng)的因素稱為間接作用。（

2、Y）6.土壓力、風(fēng)壓力、水壓力是荷載，由爆炸、離心作用等產(chǎn)生的作用在物體上的慣性力不是荷載。（N）7.由于雪荷載是房屋屋面的主要荷載之一，所以基本雪壓是針對屋面上積雪荷載定義的。（N）8.雪重度是一個常量，不隨時間和空間的變化而變化。（N）9.雪重度并非一個常量，它隨時間和空間的變化而變化。（N）22.朗肯土壓力理論中假設(shè)擋土墻的墻背豎直、光滑、填土面水平無超載。（Y）23.在朗肯土壓力理論的假設(shè)中，墻背與填土之間既無摩擦力也無剪力存在。（Y）24.在朗肯土壓力理論的假設(shè)中，墻背與填土之間雖然無摩擦力，但仍有剪力存在。（N）25.土的自重應(yīng)力為土自身有效重力在土體中引起的應(yīng)力。（Y）26.不但

3、風(fēng)的作用會引起結(jié)構(gòu)物的共振，水的作用也會引起結(jié)構(gòu)物的共振。（Y）27.平均風(fēng)速越大，脈動風(fēng)的幅值越大，頻率越高。（N）28.風(fēng)壓是指風(fēng)以一定的速度向前運(yùn)動受到阻塞時對阻塞物產(chǎn)生的壓力。（Y）29.地震作用中的體波可以分為橫波和縱波，兩者均可在液體和固體中傳播。（N）30.如果波浪發(fā)生破碎的位置距離直墻在半個波長以內(nèi)，這種破碎波就稱為近區(qū)破碎波。（Y）10.雖然最大雪重度和最大雪深兩者有很密切的關(guān)系，但是兩者不一定同時出現(xiàn)。（Y）11.汽車重力標(biāo)準(zhǔn)是車列荷載和車道荷載，車列荷載是一集中力加一均布荷載的汽車重力形式。 31.遠(yuǎn)區(qū)破碎波與近區(qū)破碎波的分界線為波浪破（N）碎時發(fā)生在一個波長的范圍內(nèi)。（

4、N）32.在實際工程設(shè)計時，當(dāng)出現(xiàn)可變荷載，應(yīng)采用其荷載組合值。（N）33.對于靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體系的可靠度總大于或等于構(gòu)件的可靠度。（N）34.對于超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)的失效形態(tài)不唯一時，結(jié)構(gòu)體系的可靠度總小于或等于結(jié)構(gòu)每一失效形態(tài)對應(yīng)的可靠度。（Y）35.結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)是確保結(jié)構(gòu)的承載能力足以抵抗內(nèi)力，而變形控制在結(jié)構(gòu)能正常使用的范圍內(nèi)。（Y）36.對實際工程問題來說，由于抗力常用多個影響大小相近的隨機(jī)變量相乘而得，則其概率分布一般來說是正態(tài)的。（N）37.結(jié)構(gòu)可靠度是指結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。12.烈度是指某一地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱

5、程度，與震級和震源深度有關(guān)，一次地震有多個烈度。（Y）13考慮到荷載不可能同時達(dá)到最大，所以在實際工程設(shè)計時，當(dāng)出現(xiàn)兩個或兩個以上荷載時，應(yīng)采用荷載組合值。（N）14.當(dāng)樓面活荷載的影響面積超過一定數(shù)值需要對均布活荷載的取值進(jìn)行折減。（Y）15.土的側(cè)壓力是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的土壓力。（Y）16.波浪荷載一般根據(jù)結(jié)構(gòu)型式不同，分別采用不同的計算方法。（Y）17.先張法是有粘結(jié)的預(yù)加力方法，后張法是無粘結(jié)的預(yù)加力方法。（Y）18.在同一大氣環(huán)境中，各類地貌梯度風(fēng)速不同，地貌越粗糙，梯度風(fēng)速越小。（N） 選擇題1. 車輛荷載屬于（2）（4）（7） 。風(fēng)荷載屬于 （2） （

6、3）距震中 100Km 處的最大水平地面運(yùn)動幅值（4）（7） 。 為 0.001m地震屬于（3）（5）（7） ?；A(chǔ)沉降屬于（1） （4）距震中 100Km 處的最大豎向地面運(yùn)動幅值（2）距震中 100Km 處的地面運(yùn)動幅值為 0.001m（6） 。（1）永久作用 （2）可變作用 （3）偶然作用為 0.001m11預(yù)應(yīng)力屬于（A B C）。溫度變化屬于（B）。（4）直接作用 （5）間接作用 （6）靜態(tài)作用 （7） A 永久作用 B 靜態(tài)作用 C 直接作用 D 動態(tài)作用動態(tài)作用12.我國建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定的基本風(fēng)壓的地貌為（C）。A 空曠的山地丘陵 B 中小城鎮(zhèn) B 空曠平坦地面C 大城市市區(qū)

7、13.下列各項除（D）外，其余各項均為可變荷載的代表值A(chǔ) 標(biāo)準(zhǔn)值 B 準(zhǔn)永久值 C 組合值 D 設(shè)計值14.以下幾項中屬于間接作用的是（C）A 土壓力 B 離心力 C 地震 D 風(fēng)壓力14.以下幾項中屬于間接作用的是（D）A 風(fēng)壓力 B 離心力 C 土壓力 D 溫度變化15.一般所說的結(jié)構(gòu)可靠性是指（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2.下面幾個物理量中，表征地面運(yùn)動強(qiáng)弱程度的有（1）（2）（3）（4） 。（1）強(qiáng)度 （2）頻譜 （3）強(qiáng)烈振動的持續(xù)時間（4）最大振幅3.在相同基本風(fēng)壓和高度的前提下，哪一種地理環(huán)境下風(fēng)壓最大（1） 。（1）海岸、湖岸、海島

8、地區(qū) （2）中小城市（3）大城市市郊4.下列哪一個變量不是隨機(jī)變量？（2） 。（1）荷載最大值功能函數(shù) Z （4）結(jié)構(gòu)抗力5.當(dāng)結(jié)構(gòu)處在（1）（3）范圍，結(jié)構(gòu)會發(fā)生橫向共振。（4）大城市市區(qū)Q （2）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （3）T（1）亞臨界范圍（2）超臨界范圍（3）跨臨界范圍（4）上述三種范圍均會發(fā)生6.結(jié)構(gòu)可靠度定義中所說的結(jié)構(gòu)規(guī)定的時間應(yīng)為（4） 。16.車輛荷載屬于（B C）。基礎(chǔ)沉降屬于（A D）A 永久作用 B 可變作用 C 直接作用 D 間接作用17.設(shè)防烈度一般定義為設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率為（B）的水平（1）10 年（2）30 年（3）40 年（4）50 年7.當(dāng)結(jié)構(gòu)為（1）時，結(jié)構(gòu)中

9、任一構(gòu)件的失效，則整個結(jié)構(gòu)體系失效。A 5 B 10 C 15 D 3018.一般情況下，地下室外墻所受的土壓力為（C）A 主動土壓力 B 被動土壓力 C 靜止土壓力 D 不（1）串聯(lián)模型（2）并聯(lián)模型（3）串并聯(lián)模型（4） 能確定上述三個模型之一19.對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力可以提高它的（B D）8.混凝土的徐變是（4）沿著受力方向發(fā)生的塑性變形。（1）在交變荷載作用下（2）在沖擊荷載作用下（3）在振動荷載作用下（4）在長期靜荷載作用下A 延性 B 剛度 C 極限承載力 D 抗裂性20.以下幾項中屬于間接作用的有（C）A 離心力 B 土壓力 C 基礎(chǔ)不均勻沉降 D 水壓力21.我國基本雪壓分布圖是按

10、照（ C）一遇的重現(xiàn)期確定的。9.目前結(jié)構(gòu)設(shè)計所用材料強(qiáng)度值是（4） 。（1）材料的平均強(qiáng)度值（2）材料的最大強(qiáng)度值（3）材料的最小強(qiáng)度值（4）具有一定保證率的材料強(qiáng)度10.測得某次地震的震級為 M=3，則下列哪一種說法是正確的？ （3）A 10 年 B 30 年 C 50 年 D 100 年22.地震屬于（B）。風(fēng)荷載屬于（C D）。A 永久作用 B 偶然作用 C 可變作用 D 直接作用23.當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期為（D）時，中震即為基本烈度地震影響。A 10 年 B 30 年 C 40 年 D 50 年（1）震中處的地面運(yùn)動幅值為 0.001m24.我國建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定基本風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn) 高度為

11、（B）。A 5m B 10 m C 15 m D 20 m25永久荷載的代表值有（A），可變荷載的代表值有（B C D）。性比例關(guān)系，荷載效應(yīng)系數(shù)與結(jié)構(gòu)形式、荷載形式及效應(yīng)類型有關(guān)，一個跨度為的簡支梁在均布荷載的作用下其最大彎矩的荷載效應(yīng)系數(shù)為。L2 /8A 標(biāo)準(zhǔn)值 B 準(zhǔn)永久值 C 組合值 D 設(shè)計值26在相同基本風(fēng)壓和高度的前提下，（C）地理環(huán)境下的風(fēng)壓最小。A 海岸、湖岸、海島地區(qū) B 中小城鎮(zhèn) C 大城市中心 D 大城市市郊27.地震屬于（B E F），風(fēng)荷載屬于（C D E）。A 永久作用 B 偶然作用 C 可變作用 D 直接作用E 動態(tài)作用 F 間接作用 G 靜態(tài)作用4.土的側(cè)向壓

12、力分為靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力。地下室外墻產(chǎn)生靜止土壓力，拱橋橋臺背后的土產(chǎn)生被動土壓力，基坑開挖時，圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后的土產(chǎn)生主動土壓力。5一般直墻上的波浪荷載應(yīng)按三中波浪進(jìn)行設(shè)計，這三種波分別是立波、近區(qū)破碎波和遠(yuǎn)區(qū)破碎波。6.影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的三種主要因素是：材料性28.當(dāng)（B）波的周期與場地土的特征周期一致時， 能的不定性、幾何參數(shù)的不定性和計算模式的不會發(fā)生共振反應(yīng)。定性。A 縱波 B 橫波 C 瑞雷波 D 洛夫波 E 以上四種波7.地震波可以分為體波和面波，其中，體波又分為縱波和橫波，面波分為瑞雷波和洛夫波。8.按照結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類，作用可以分為靜態(tài)作用和動態(tài)作用。9車輛重力荷載

13、標(biāo)準(zhǔn)有兩種形式：分別為車列荷載和車道荷載。10.造成屋面雪壓與地面積雪不同的主要原因有風(fēng)對屋面積雪的影響、屋面坡度對積雪的影響和屋面溫度對積雪的影響。11.基本風(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定、地貌的規(guī)定、公稱風(fēng)速的規(guī)定、最大風(fēng)速的樣本時間和基本風(fēng)速的重現(xiàn)期。29影響結(jié)構(gòu)抗力的主要因素有（B C D）A 荷載大小的不定性 B 材料性能的不定性C 計算模式的不定性 D 幾何參數(shù)的不定性30.結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)可靠度的確定應(yīng)以達(dá)到結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟(jì)上的最佳平衡為原則，一般需要考慮（AB C D）A 公眾心理 B 結(jié)構(gòu)重要性 C 結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì) D 社會經(jīng)濟(jì)承受力填空題1.我國“建筑荷載規(guī)范”規(guī)定：基

14、本風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)高度為 10，標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠平坦地貌，標(biāo)準(zhǔn)時 12.表征地面運(yùn)動特征的主要物理量主要有：強(qiáng)距為 10 分鐘，最大風(fēng)速的樣本時間為 1 年，重現(xiàn)期為 50 年。2.世界上主要的地震帶主要環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶，這種地震帶狀分布可以通過板塊構(gòu)造理論來解釋。3.爆炸的空氣沖擊波對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載主要有沖擊波超壓和沖擊波動壓4.對于線彈性結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)和荷載之間存在線度、頻譜和強(qiáng)震持續(xù)時間。13.根據(jù)波浪前進(jìn)時是否有流量產(chǎn)生把波分為輸移波和振動波。振動波根據(jù)波前進(jìn)方向又可分為推進(jìn)波和立波。14.按荷載隨時間的變異，可把荷載分為永久作用、可變作用和偶然作用三種。15.按荷載隨空間位置的變異

15、，可把荷載分為固定作用和可動作用。1.一矩形高層建筑結(jié)構(gòu)，高度 H 40m ，建造在城市市郊，地面粗糙度指數(shù)w 0.5kN / m0.16，基本風(fēng)壓a，體形系數(shù) 1.3 ，標(biāo)準(zhǔn)地貌的地面粗糙指數(shù)為 0.16 ，風(fēng)壓高度變化系數(shù)20ss2 2 2 HHzz，假設(shè)不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的影響。saa zZ TssTaazz a 求：順風(fēng)向風(fēng)產(chǎn)生的建筑底部彎矩？（沿高度分成四段進(jìn)行近似計算）解：沿高度將該結(jié)構(gòu)分成 4 段，每個區(qū)段 10m 高，取其中點(diǎn)位置的風(fēng)載值作為該區(qū)段的平均風(fēng)載值。體形系數(shù)高度系數(shù)1.3 ；s 2 2 2zHHz，由于saa ，所以H H，則有z TssTaazzZsaTsTas2

16、 z z 20.16 z 0.32a zZ 10 10 z s在各區(qū)段中點(diǎn)高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，分別為 0.801，1.1385 ， 1.3407 ， 1.493Z 4Z1Z 2Z 3由于不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的作用，所以 1.0i 1 4i w 1.01.30.801 0.5 0.521 /kN m2w 11sZ10 w 1.01.31.1385 0.5 0.74 /kN m2w 22sZ 20 w 1.01.31.3407 0.5 0.871 /kN m2w 33sZ 30 w 1.01.31.493 0.5 0.97 /kN m2w 44sZ 40則由風(fēng)產(chǎn)生的該結(jié)構(gòu)底部彎矩為M 10 0

17、.5215 0.74150.871250.9735 694.3kN m/ m2. 一平面為矩形高層建筑結(jié)構(gòu)，高度 H 50m ，迎風(fēng)面寬度 B 30m，建造在市中心，地面粗糙度指0.20數(shù)，z 10m ，H 400m ，設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠平坦地面， 0.16 ，z 10m ，H 350m ，aaTassTs1.2基 本 風(fēng) 壓w 0.5kN / m， 體 形 系 數(shù) 0.7 ， 風(fēng) 壓 高 度 變 化 系 數(shù)20sn2 2 2z HHz，假設(shè)不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的影響。saaz TssTaazzZ s求：順風(fēng)向風(fēng)產(chǎn)生的建筑底部彎矩？解：沿高度將該結(jié)構(gòu)分成 5 段，每個區(qū)段 10m 高，取其中點(diǎn)位置

18、的風(fēng)載值作為該區(qū)段的平均風(fēng)載值。求風(fēng)載體形系數(shù) 1.24 0.7 1.3；s求風(fēng)壓高度變化系數(shù)2 2 2a350400 HHzz20.1620.2 z 20.2 z 0.410 sa 0.713 z TssTaa 10 10 10 zzZ s在各區(qū)段中點(diǎn)高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，分別為0.540 ， 0.839 ， 1.029 ， 1.177 ， 1.301Z1Z 2Z 3Z 4Z 5各區(qū)段中點(diǎn)高度處的風(fēng)壓值 w wiisZi0由于不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的作用，所以 1.0i 1 5i 1.0 1.3 0.540 0.5 0.351 /w w kN m211sZ10 1.0 1.3 0.839 0

19、.5 0.545 /w w kN m222sZ 2Z 3Z 40 1.0 1.3 1.029 0.5 0.669 /w w kN m233s0 kN mw 1.01.31.177 0.5 0.765 /w 2244s0 kN mw 1.01.31.301 0.5 0.846 /w 55sZ 50則由風(fēng)產(chǎn)生的該結(jié)構(gòu)底部彎矩為M 3010 0.35150.545150.169250.765350.84645 27450kN m3.下圖所示一個剪切結(jié)構(gòu)，已知：周期：T 0.385s ，T 0.156s ；振型：120.48811.71 ，設(shè)計反應(yīng)譜的有關(guān)參數(shù)見圖，T 0.2s ， 0.16 ， 0.

20、85 。112gmax m 510 kg42=K 310 kN/m4maxHHm 610 kg4max1=0.45K 510 kN/m40 0.1 Tg3.0 T(s)地震影響系數(shù)曲線求：求各階地震影響系數(shù) ；jnm求各振型參與系數(shù)iji； ，第 j 階振型的振型參與系數(shù)為i1jjnm2ijii1重力荷載代表值G ；Ek采用底部剪力法計算該結(jié)構(gòu)在地震作用下底部最大剪力F 及各質(zhì)點(diǎn)所受剪力，底部最大剪力EkG Hj ，各質(zhì)點(diǎn)所受剪力為 F GFFEkj。EkEkjnG Hiii1解：求各階地震影響系數(shù)j T 0.90.20.9；0.16 0.0887T 0.358s T 0.2s ， g0.38

21、51g1T max0.1s T 0.156s T 0.2s ， 0.16 。2g2max各振型參與系數(shù)j2m610 0.488 510 1i 1i44;1.233i12610 0.488 510 114242m2i 1ii1 2m 6104 1.71 510 14i 2i。 0.233i1 22610 1.712 510 1m4422i 2ii1重力荷載代表值。G 610 510 9.8 1078kNEk44采用底部剪力法計算底部最大剪力FEk 0.85 1078 0.0887 81.28F G kNEkEk1 質(zhì)點(diǎn)所受最大剪力為G H16HF 1F Ek81.28 30.48kN1H6 52

22、HnG Hiii12 質(zhì)點(diǎn)所受最大剪力為G H252HF 2F Ek81.28 50.8kN2H6 52HnG Hiii14中心點(diǎn)法：教材 P140 例題 9-1、P142 例題 9-2。5驗算點(diǎn)法：教材 P149 例題 9-。2.圖 1 所示為一個三層剪切型結(jié)構(gòu)。已知：周期：振型：T 0.467s ，T 0.134s ，T 0.208s ；132 0.334 0.667 1.000T1 0.667 0.666 1.000T2 4.019 3.035 1.000T3設(shè)計反應(yīng)譜的有關(guān)參數(shù)見圖 1，T 0.40s ， 0.16 ， 0.85 ， g 9.8N / kg 。gmax求解：求各階地震影

23、響系數(shù) ；jnm求各振型參與系數(shù)iji；，第 j 階振型的振型參與系數(shù)為i1jjnm2ijii1重力荷載代表值G ；Ek采用底部剪力法計算該結(jié)構(gòu)在地震作用下底部最大剪力F 及各質(zhì)點(diǎn)所受水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，底EkG Hj部最大剪力j； ，各質(zhì)點(diǎn)所受地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為 F GFFEkEkEkjnG Hiii1計算各層層間剪力V 。imm3=1.8105 kgmaxHHHK 3=2.710 kg52maxK 0.452m 2.710 kg51=K 10 0.1 Tg3.0 T(s)地震影響系數(shù)曲線圖1三層框架解：求各階地震影響系數(shù)j第一振型，T 0.467s T 0.40s ，1g 0.90.40Tg0.9；0.16 0.139 0.4671Tmax 1第二振型，