工程結(jié)構(gòu)荷載與可靠度設(shè)計(jì)方法復(fù)習(xí)資料

一、填空題（每空1分，共20分）作用按時(shí)間的變異分為：永久作用，可變作用，偶然作用影響結(jié)構(gòu)抗力的因素有：材料性能的不定性，幾何參數(shù)的不定性，計(jì)算模式的不定性..凍土的四種基本成分是固態(tài)的土顆粒，冰,液態(tài)水，氣體和水汽.正常使用極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值.結(jié)構(gòu)的可靠性是安全性.適用性，耐久性的總稱.結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài),正常使用極限狀態(tài)_.結(jié)構(gòu)可靠度的確定應(yīng)考慮的因素，除了公眾心理外,還有結(jié)構(gòu)重要性.社會(huì)經(jīng)濟(jì)承受力,結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)名詞解釋（10分）作用：能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力，應(yīng)力，位移，應(yīng)變等）的各種因素總稱為作用（3分）地震烈度：某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度.（3分）承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形，這種狀態(tài)稱為承載能力極限狀態(tài).（4分）簡(jiǎn)答題.（共20分）結(jié)構(gòu)抗力的不定性的影響有哪些？答：①結(jié)構(gòu)材料性能的不定性、②結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的不定性、③結(jié)構(gòu)計(jì)算模式的不定性。（每點(diǎn)1分）基本風(fēng)壓的5個(gè)規(guī)定.答：基本風(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個(gè)規(guī)定。①標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度。②地貌的規(guī)定。我國(guó)及世界上大多數(shù)國(guó)家規(guī)定，基本風(fēng)速或基本風(fēng)壓按空曠平坦地貌而定。③公稱風(fēng)速的時(shí)距。規(guī)定的基本風(fēng)速的時(shí)距為10min。④最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。我國(guó)取1年作為統(tǒng)計(jì)最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。⑤基本風(fēng)速的重現(xiàn)期。我國(guó)規(guī)定的基本風(fēng)速的重現(xiàn)期為30年。（每點(diǎn)1分）（5）簡(jiǎn)要回答地震震級(jí)和烈度的差別與聯(lián)系（6）答：①地震震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。②地震烈度是某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。③一次地震發(fā)生，震級(jí)只有一個(gè)，然而在不同地點(diǎn)卻會(huì)有不同的地震烈度，但確定地點(diǎn)上的烈度是一定的，且定性上震級(jí)越大，確定地點(diǎn)上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地區(qū)，其烈度與震級(jí)有關(guān)。在環(huán)境條件基本相同的情況下，2震級(jí)越大，震中烈度越高⑤震中烈度與震級(jí)近似關(guān)系："=1+3-1。；非震中區(qū)，烈度與震級(jí)的關(guān)系："1+3‘°*3C1§h+'。（前2點(diǎn)1分，后2點(diǎn)2分）簡(jiǎn)述直接作用和間接作用的區(qū)別.（6）答：①將能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)得各種因素總稱為作用；將作用在結(jié)構(gòu)上的因素稱為直接作用，②將不是作用，但同樣引起結(jié)構(gòu)效應(yīng)的因素稱為間接作用。③直接荷載為狹義的荷載，廣義的荷載包括直接荷載和間接荷載。（每點(diǎn)2分）四、計(jì)算題（50分）

雜填土vl=17KN/ni3必o'Cd1粉質(zhì)粘土Y2=19KN/m300cn2V=淤泥質(zhì)土V3=18.2KN/msC1J3中砂y4=19.6KN/m3CDcu4計(jì)算下圖中的土層各層底面處的自重應(yīng)力。（10分）TOC\o"1-5"\h\z解b]=yh=17x2.0=34.0KP(2分)b=yh+yh=17x2.0+19x3.8=106.2KP小八、cz21122a(2分)\o"CurrentDocument"b=yh+yh+yfh=17x2.0+19x3.8+(18.2—10)x4.2=140.6KP“八、cz3112233a(3分)b=yh+yh+yfh+yfh=17x2.0+19x3.8+(18.2—10)x4.2cz,411223344+(19.6—10人2.0=159.8費(fèi)（3分）設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠地面，標(biāo)準(zhǔn)高度為10m,條件下測(cè)得的風(fēng)速變化指數(shù)a廣°.15，梯度風(fēng)高HTS=3加基本風(fēng)壓-0=0.7KN/m2。計(jì)算某市中心a，a，高度為25m處的風(fēng)壓。（10分）解：根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)條件下風(fēng)壓的換算公式:（），、z—解：根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)條件下風(fēng)壓的換算公式:（），、z—(z)~woa2a（2分）已知:z=25m已知:z=25m，七=10m，a=0.3，將高度為25m處的風(fēng)壓換算成該地貌標(biāo)準(zhǔn)高度處的風(fēng)壓w（25）—oa125、2x0.3110)

—(25)=1.73—aoa（1）（2分）又根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)地貌的風(fēng)壓換算公式:HTszs2asHTsza—2aa（2分）w=0.7KNHTszs2asHTsza—2aa（2分）w=0.7KN/m2已知：°a=0.30H=390本風(fēng)壓。Ta，Woaa=0.15H=365sTs，將該地貌處得基本風(fēng)壓換算成標(biāo)準(zhǔn)地貌的基=0.7?（365￥、0』5（390\2x0.3o則：（2分）w=0.393KN/m2（2）代入（1）得W=1.73X0.393w=0.68KN/m2答：上海市中心某地的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓為0.68KN/m2。110（1）（1分）度8度區(qū)，體系所在地設(shè)計(jì)反應(yīng)譜特征周期Tg=0.4s，設(shè)計(jì)反應(yīng)譜下降段指數(shù)為b=0.7,動(dòng)力系數(shù)最大值6max=2.25，體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，求體系所受小震烈度的水平地震作用。（10分）解：求地震系數(shù)。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，則計(jì)算地震烈度為：（2分）X解：求地震系數(shù)。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，則計(jì)算地震烈度為：（2分）X26.5-7=0.088I=8-1.5=6.5+布#玄羚八十k=0.125X2i-7=0.125地震系數(shù)公式（2分）根據(jù)我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，地震系數(shù)取平均值的85%k'=0.85x0.088=0.075計(jì)算動(dòng)力系數(shù)。因T>Tg，則"（T）=2.25x0.7=1.18（2分）（2分）（2分）F=Gkb牌=100x0.075x1.18=8.85KN已知一各三層剪切型結(jié)構(gòu)，如下圖，已知該結(jié)構(gòu)的第一階周期為T1=0.433s，

（2分）設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的有關(guān)參數(shù)Tg=0.2s、b=0.9、amax=0.16，采用底部剪力法計(jì)算地震作用產(chǎn)生的底部最大剪力及結(jié)構(gòu)各層的地震作用。（20分）OOOKq500Kgm!=2000Kg解：確定地震影響系數(shù)a0.9?aTg

~Tmax（0.2?0.16=0.0798（2分）求底部最大剪力3。+1）6=0.857（2分）F解：確定地震影響系數(shù)a0.9?aTg

~Tmax（0.2?0.16=0.0798（2分）求底部最大剪力3。+1）6=0.857（2分）F=XGEa1因質(zhì)占數(shù)『3,

,（1.0+1.5+2.0）x9.8x0.0798==2.991KN（4分）F=0.85x各質(zhì)點(diǎn)地震作用：F1^G1HLf￡GHekG2H2廠FEKF2=v￡GHiimG3H3F3七GHiFEK2X2n+12x5x2.991=0.819KN2x5+1.5x9+1.0x13（4分）15x9x2.991=1.106KN2x5+1.5x9+1.0x13（4分）x2.991=1.065KN2x5+1.5x9+1.0x13（4分）土的側(cè)壓力分為靜止土壓力，主動(dòng)土壓力，被動(dòng)土壓力.凍土的四種基本成分是固態(tài)的土顆粒,冰，液態(tài)水，氣體和水汽.預(yù)應(yīng)力構(gòu)件按預(yù)應(yīng)力施加先后分為先張法，后張法目前國(guó)際上采用的抗震設(shè)計(jì)原則是小震不壞，中震可修，大震不倒結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài).正常使用極限狀態(tài).中風(fēng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移，速度，加速度響應(yīng)稱為結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng).名詞解釋（3+3+4=.10分）作用：能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力，應(yīng)力，位移，應(yīng)變等）的各種因素總稱為作用震級(jí)：衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)，國(guó)際上常用里氏震級(jí)震中距：地面某處到震中的距離稱為震中距簡(jiǎn)答題.（5x4=20分）結(jié)構(gòu)可靠度是怎么定義的？什么叫基本風(fēng)壓?怎樣定義.7..寫出單質(zhì)點(diǎn)體系在單向水平地面運(yùn)動(dòng)作用下的運(yùn)動(dòng)方程.8.簡(jiǎn)述直接作用和間接作用的區(qū)別.四計(jì)算題（50分）設(shè)有一單質(zhì)點(diǎn)體系，質(zhì)點(diǎn)重為100KN,體系自振周期為1.0秒，位于基本烈度8度區(qū)，體系所在地設(shè)計(jì)反應(yīng)譜特征周期Tg=0.4s，設(shè)計(jì)反應(yīng)譜下降段指數(shù)為b=0.7，動(dòng)力系數(shù)最大值3max=空，體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，求體系所受小震烈度的水平地震作用。（10分）解：求地震系數(shù)。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，則計(jì)算地震烈度為：TOC\o"1-5"\h\zI=8-1.5=6.51地震系數(shù)公式k=0.125X2i-7=0.125X26.5-7=0.0883’根據(jù)我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，地震系數(shù)取平均值的85%\o"CurrentDocument"k'=0.85x0.088=0.0751/計(jì)算動(dòng)力系數(shù)。因T>Tg，則F（T）=2.25x[04丫7=1.18I1.時(shí)2’地震作用為\o"CurrentDocument"F=GkBT）=100x0.075x1.18=8.85KN3’已知一矩形平面鋼筋多層建筑，位于城市中心，建筑高度45m，平面沿高度保持不變，迎風(fēng)面寬B=20m地面粗糙度指數(shù)口疽0.2，基本風(fēng)壓按地面粗糙度指數(shù)的地貌％=°.16，離地面10m高風(fēng)速確定的基本風(fēng)壓為°0=°?55kN/m2，風(fēng)振系數(shù)沿高度不變?yōu)?z=L°，求建筑物底部彎矩。（標(biāo)準(zhǔn)地貌的梯度風(fēng)高為350m；該城市梯度風(fēng)高為400m，建筑物沿高度劃分為三段計(jì)算）（20分）15m15m15m15m15m15m20m解：，=。gG、sG'zG咒矩形結(jié)構(gòu)，風(fēng)載體形系數(shù)Hs=L3；。0涵.55kN/m21’。0涵.55kN/m21’1’風(fēng)壓高度變化系數(shù)HzH—PaZVJ、2a、2a(HH—TaV10J、2a、2aa110H—PaZVJ、2a、2a(HH—TaV10J、2a、2aa110J(350R0.16r■一400、一2x0.2、2x0.2110J110J110J(7、0.4=0.713—110JH1=0-838H2=L106H3=1-3013'a1=1.3x1.0x0.828x0.55=0.592kpa2'a2=1.3x1.0x1.106x0.55=0.79kpa2'a3=1.3x1.0x1.301x0.55=0.93kpa2'M部H1+%H2+%H3=0.592x15+a79x30+0.93x45=74?43kN?m4,一概念理解題（共計(jì)70分）：1在結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算中，一般主要考慮的有哪些荷載？（5分）答：一般考慮的荷載為恒載和活載兩類，對(duì)于偶然荷載（特殊荷載考慮較少）。2基于可靠度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)）與傳統(tǒng)的安全系數(shù)設(shè)計(jì)有何區(qū)別？對(duì)于功能函數(shù)（以兩個(gè)變量為例），當(dāng)變量為正態(tài)分布時(shí)，可靠度指標(biāo)有何含義，試作圖表示；（10分）答：可靠度設(shè)計(jì)是考慮荷載和抗力是一種隨機(jī)變量，而傳統(tǒng)的安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法則將這些參數(shù)看作固定值，前者更為合理。對(duì)于Z=g（R,S）=R-S=0，在SOR坐標(biāo)系，首先將變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化變換，對(duì)基本變量作標(biāo)TOC\o"1-5"\h\z準(zhǔn)化變換S=日T,R=旦=，此時(shí)將變量轉(zhuǎn)化成了N(0,1)分布，形成新的坐標(biāo)系SO'R,bbSR原坐標(biāo)與新坐標(biāo)的關(guān)系為：S=Sb+日，r=Rb+日，得出新坐標(biāo)系的極限狀態(tài)方程：SSRR--bbu—ubR—bS+u-u=0，令cos0=—,R，cos0=.S，p=-^==^=RSRSRv'b2+b2SA：b2+b2Vb2+b2RSRSRS^^^^于是有：Rcos0+Scos0—P=0，如圖所示SOR坐標(biāo)系，RS于是可得：R*=|op|cos0=Pcos0，S*=|OPcos0=Pcos0RRSS進(jìn)行變換到原坐標(biāo)系，于是R*=R*b+u=pcos0b+u，S*=S*b+u=pcos0b+u，RRRRRSSSSS已知坐標(biāo)系SOR中，極限狀態(tài)方程：R—S=0，顯然此時(shí)其上一點(diǎn)：R*—S*=0，由此可求出可靠指標(biāo)P，驗(yàn)算點(diǎn)R*，S*。3為何對(duì)于不同的荷載在進(jìn)行荷載效應(yīng)組合時(shí)，取一定的分項(xiàng)系數(shù)？（5分）答：主要是考慮到不同荷載的概率分布形式不一致，而為了計(jì)算的簡(jiǎn)便，將各種荷載的概率分布的不同通過(guò)的荷載分項(xiàng)系數(shù)以使按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)的各種結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)P與規(guī)定的設(shè)計(jì)可靠指標(biāo)p0之間在總體上誤差最小。4計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)需要考慮幾個(gè)方面的因素；（5分）答：風(fēng)荷載的計(jì)算主要與三種獨(dú)立的因素有關(guān)：基本風(fēng)壓、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、房屋體型系數(shù)有關(guān)。5設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和設(shè)計(jì)使用壽命的概念，兩者有何區(qū)別；（5分）答：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是統(tǒng)計(jì)各種荷載（作用）和抗力隨機(jī)變量的年限，一般取50年，而設(shè)計(jì)使用壽命則是結(jié)構(gòu)物使用年限，一般為20、50、100年，當(dāng)超過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期之后，結(jié)構(gòu)物的可靠度會(huì)降低。6荷載代表值的類型及含義；（10分）答：荷載代表值包括荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值，前兩者是在承載能力極限狀態(tài)中使用，而后兩種則在主要在正常使用極限狀態(tài)中使用。代表值：為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載概率分布的某一分位值，我國(guó)一般取0.95分位數(shù)。組合值：以荷載代表值為基礎(chǔ)，考慮當(dāng)出現(xiàn)兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，荷載不可能同時(shí)以其最大值出現(xiàn)，此時(shí)荷載代表值可采用組合值或荷載組合系數(shù)出現(xiàn)。荷載頻遇值主要是為了對(duì)結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)的短期性能進(jìn)行校核，一般取系數(shù)0.5?0.9（具體參見《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》，荷載的準(zhǔn)永久值系指經(jīng)常作用在結(jié)構(gòu)上的荷載，同樣乘以一個(gè)系數(shù)即可?？偟恼f(shuō)來(lái)，后三者均是對(duì)可變荷載來(lái)說(shuō)的。7如何確定結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)；（5分）答：確定結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)是在原有的定值設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，采用的主要方法有：類比法；校準(zhǔn)法，后者是《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》所采用的方法，并根據(jù)安全等級(jí)和結(jié)構(gòu)的破壞類型來(lái)確定可靠指標(biāo)0。8材料強(qiáng)度的取值是可靠性設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可以取其平均值嗎？為什么？如何取值？（5分）答：為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全起見，材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值不取平均值，而是取概率分布的0.05分位值，即在平均值的基礎(chǔ)上減去1.645q。f9作用與荷載的區(qū)別與聯(lián)系，在本書中是如何對(duì)其分析的？（5分）答：荷載是指直接作用在結(jié)構(gòu)上的力，而作用是泛指在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生效應(yīng)（應(yīng)力、變形等）的一切外界因素，通常將兩種概念同等對(duì)待。10試說(shuō)明梁、柱從屬面積的含義。（5分）答：對(duì)于結(jié)構(gòu)計(jì)算來(lái)說(shuō)，要分析構(gòu)件受力情況，要對(duì)荷載作用進(jìn)行分析，求其作用在梁或柱上的荷載，即將作用在樓面上的活荷載以及樓面本身的恒載進(jìn)行分析。11作用在跨河橋梁上的荷載有哪些？（5分）答：恒載：橋梁自身重力；活載：風(fēng)荷載、地震荷載、流水壓力、船只（漂浮物）的撞擊力、車輛荷載（汽車制動(dòng)力、汽車離心力、汽車撞擊力、汽車沖擊力）。12談?wù)勀銓?duì)可靠性設(shè)計(jì)中中心點(diǎn)法和驗(yàn)算點(diǎn)法的理解。（5分）答：中心點(diǎn)法沒(méi)有考慮基本變量的分布形式，其前提是假定基本變量服從正態(tài)分布，因此不是嚴(yán)格意義上的概率分析法，當(dāng)功能函數(shù)為非線性時(shí)，只能在中心點(diǎn)附近取線性近似，所得的0也是近似的，且中心點(diǎn)離真正的極限狀態(tài)有相當(dāng)距離；數(shù)學(xué)形式的變換也會(huì)導(dǎo)致0的變化。驗(yàn)算點(diǎn)法考慮了基本變量的分布形式，且能夠無(wú)限接近驗(yàn)算點(diǎn)的位置，從而可以保證計(jì)算結(jié)果的精確性。二計(jì)算分析（共計(jì)30分）：1某結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)時(shí)可簡(jiǎn)化成單質(zhì)點(diǎn)體系，如圖所示。已知該結(jié)構(gòu)位于設(shè)防烈度為7度的III類場(chǎng)地上，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。集中質(zhì)量m=8.0x104Kg，結(jié)構(gòu)阻尼比匚=0.05，自振周期為1.64s，求多遇地震時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值F。（本題6分）解：根據(jù)已知條件，查書中表4-4、4-5得，水平地震影響系數(shù)最大值a=0.08，特征mx周期T=0.45s，根據(jù)結(jié)構(gòu)阻尼比可知：y=0.9,氣=0.02,％=1.0，g因T<T<5T，故a=fTgVna=f0.45丫9x1.0x0.08=0.025gg[T）2max"1.64J于是水平地震作用F=aG=0.025x8.0x104x9.8=19.6kN2某單跨工業(yè)廠房排架，有橋式吊車，A柱柱底在幾種荷載作用下的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為：恒載M=35KN?m；風(fēng)荷載M=10KN?m；吊車豎向荷載M=5KN?m；吊車水平荷載MG=15KN?m；屋面活荷載M=3KN?m，求A柱柱底彎矩設(shè)計(jì)值（只考慮承載能力極限4k2k狀態(tài)）。（本題10分）解：根據(jù)題意，這里只考慮標(biāo)準(zhǔn)組合。

永久荷載效應(yīng)控制的組合根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)考慮以豎向的永久荷載效應(yīng)控制的組合時(shí)，參與組合的荷載僅限于豎向荷載，于是有A柱柱底彎矩設(shè)計(jì)值為M=1.35x35+1.4x0.7x(3+5)=55.09KN?m由可變荷載效應(yīng)控制的組合風(fēng)荷載為第一可變荷載M=1.2x35+1.4x10+1.4x0.7x(5+15+3)=78.54KN?m吊車水平荷載為第一可變荷載M=1.2x35+1.4x15+1.4x0.7x(5+3)+1.4x0.6x10=79.24KN?m(2)吊車豎向荷載為第一可變荷載M=1.2x35+1.4x5+1.4x0.7x(15+3)+1.4x0.6x10=75.04KN?m可以看出，應(yīng)采用吊車水平荷載控制的組合作為彎矩設(shè)計(jì)值。3假定鋼梁承受確定性的彎矩M=140KN?m，鋼梁截面的塑性抵抗矩W和屈服強(qiáng)度f(wàn)都是隨機(jī)變量，已知其分布類型和統(tǒng)計(jì)參數(shù)：抵抗矩W：正態(tài)分布，h=850.0x10一6m3，5=0.05TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"WW屈服強(qiáng)度f(wàn)：正態(tài)分布，h=270MPa，5=0.10ff抗力列式Z=fW—M=fW—140000，或應(yīng)力列式用中心點(diǎn)法和驗(yàn)算點(diǎn)法計(jì)算鋼梁的可靠指標(biāo)抗力列式Z=fW—M=fW—140000，或應(yīng)力列式7￡M￡140000Z=f——=f——WW1)中心點(diǎn)法II=、H2b2+H2b2=HHi；52+52II=、H2b2+H2b2=HHi；52+52=25658.9N?mWffWWfZfW可知可靠指標(biāo)P=3.48（2）應(yīng)力列式252=27.0MPaWM’H~H——=105.3MPa，252=27.0MPaWZfHZf可知可靠指標(biāo)P=3.9可見中心點(diǎn)法采用不同的功能函數(shù)形式計(jì)算結(jié)果不同。2)驗(yàn)算點(diǎn)法抗力列式選用：Z=fW—M=fW—140000均為正態(tài)分布，不須進(jìn)行當(dāng)量轉(zhuǎn)換，f=上％W=W—Hw，于是在新坐標(biāo)系中，極限狀態(tài)b/bW方程為：(bf+H)(bW+H)—M=0ffWWa=a=—.W"f，a=a=—,f*bw，1fV'(W*b)2+(f*b)22wX：(W*b)2+(f*b)2第一次迭代W*，f?用平均值代入，于是有：(h+aPb)(h+aPb)—M=0，求出。，計(jì)算過(guò)程如下表所示。fffWWW迭代步X.——10X*a0△01fW0i270x106850x10一6i-0.894-0.4473.74（舍棄52.2）3.742fW3.74180x106779x10一6-0.940-0.3423.71（舍棄65.41）-0.033fW3.71176x106796x10一6-0.944-0.3293.71（同上舍棄方法）0.00由上表可以看出，采用驗(yàn)算點(diǎn)法兩步即可達(dá)到收斂。作用隨時(shí)間變化可分為永久作用、可變作用、偶然作用：按空間位詈變異分為固定作用、自由作用；按結(jié)構(gòu)反應(yīng)分類分為靜態(tài)作用、動(dòng)態(tài)作用。造成屋面積雪與地面積雪不同的主要原因是風(fēng)的飄積作用屋面形式屋面散熱等。在公路橋梁設(shè)計(jì)中人群荷載一般取值為3KN/m2市郊行人密集區(qū)域取值一般為3.5KN/m2-土壓力可以分為靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力。一般土的側(cè)向壓力計(jì)算采用朗肯土壓力理論或庫(kù)侖土壓力理論。波浪按波發(fā)生的位置不同可分為表面波內(nèi)波。根據(jù)凍土存在的時(shí)間可將其分為多年凍土季節(jié)凍土瞬時(shí)凍土。凍土的基本成分有四種：固態(tài)土顆粒，冰，液態(tài)水，氣體和水汽。凍土是一種復(fù)雜的多相天然復(fù)合體，結(jié)構(gòu)構(gòu)造也是一種非均質(zhì)、各向異性的多孔介質(zhì)。土體產(chǎn)生凍脹的三要素是水分土質(zhì)負(fù)溫度。凍土的凍脹力可分為切向凍脹力法向凍脹力水平凍脹力。水平向凍脹力根據(jù)它的形成條件和作用特點(diǎn)可以分為對(duì)稱和非對(duì)稱。根據(jù)風(fēng)對(duì)地面（或海面）物體影響程度，常將風(fēng)區(qū)分為13等級(jí)。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)定》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度，并定義標(biāo)準(zhǔn)高度處的最大風(fēng)速為基本風(fēng)速。基本風(fēng)壓是根據(jù)規(guī)定的高度，規(guī)定的地貌，規(guī)定的時(shí)距和規(guī)定的樣本時(shí)間確定最大風(fēng)速的概率分布，按規(guī)定的重現(xiàn)期（或年保證率）確定的基本風(fēng)速，然后根據(jù)風(fēng)速與風(fēng)壓的關(guān)系所定義的。由風(fēng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移速度加速度響應(yīng)等稱為結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)。脈動(dòng)風(fēng)是引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主要原因。在地面粗糙度大的上空，平均風(fēng)速小脈動(dòng)風(fēng)的幅度大且頻率—。脈動(dòng)風(fēng)速的均方差也可根據(jù)其功率譜密度函數(shù)的積分求得。橫向風(fēng)可能會(huì)產(chǎn)生很大的動(dòng)力效應(yīng)，即風(fēng)振。橫向風(fēng)振是由不穩(wěn)定的空氣動(dòng)力特征形成的，它與結(jié)構(gòu)截面形狀及雷諾數(shù)有關(guān)。在空氣流動(dòng)中，對(duì)流體質(zhì)點(diǎn)起主要作用的是兩種力—和粘性力。根據(jù)氣流旋渦脫落的三段現(xiàn)象，工程上將圓桶試結(jié)構(gòu)分三個(gè)臨界范圍，即亞臨界范圍超臨界范圍跨臨界范圍。地震按產(chǎn)生的原因，可以分為火山地震陷落地震和構(gòu)造地震25.由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的地震則稱為構(gòu)造地震。地幔的熱對(duì)流是引起地震運(yùn)動(dòng)的主要原因。震中至震源的距離為震源深度，地面某處到震中的距離為震中距。地震按震源的深淺分，可分為淺源地震中源地震深源地震。板塊間的結(jié)合部類型有：海嶺海溝轉(zhuǎn)換斷層及縫合線。TOC\o"1-5"\h\z震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。M小于—的地震稱為微震M=2?4為有感地震M>5為破壞性地震。將某一地址遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度定義為地震烈度。地震波分為地球內(nèi)部傳播的和在地面附近傳播的—。影響地面運(yùn)動(dòng)頻譜主要有兩個(gè)因素：震中距和場(chǎng)地條件。目前國(guó)際上一般采用小震不壞中震可修大震不倒的抗震原則。底部剪力法是把地震作用當(dāng)作等效靜力作用在結(jié)構(gòu)上，以次計(jì)算結(jié)構(gòu)的最大地震反應(yīng)?；炷猎陂L(zhǎng)期作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形稱為徐變?？勺兒奢d有3個(gè)代表值分別是標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值組合值。影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的因素很多，主要因素有3種，分別是材料性能的不定性Xm幾何參數(shù)的不宗性Xa計(jì)算模式的不宗性Xp。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)。作用：能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變等）的各種因素總稱為作用。地震烈度：某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形，這種狀態(tài)稱為承載能力極限狀態(tài)。單質(zhì)點(diǎn)體系：當(dāng)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量相對(duì)集中在某一確定位置，可將結(jié)構(gòu)處理成單質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行地震反映分析?；撅L(fēng)壓：基本風(fēng)壓是根據(jù)全國(guó)各氣象站50年來(lái)的最大風(fēng)速記錄，按基本風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)要求，將不同高度的年最大風(fēng)速統(tǒng)一換算成離地面10m的最大風(fēng)速按風(fēng)壓公式計(jì)算得的風(fēng)壓。結(jié)構(gòu)可靠度：結(jié)構(gòu)可靠性的概率量度。結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。荷載代表值：設(shè)計(jì)中用以驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值?；狙海寒?dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大雪壓。路面活荷載：路面活荷載指房屋中生活或工作的人群、家具、用品、設(shè)備等產(chǎn)生的重力荷載。土的側(cè)壓力: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(duì)墻背產(chǎn)生的土壓力。靜水壓力：靜水壓力指靜止的液體對(duì)其接觸面產(chǎn)生的壓力?；炷列熳儯夯炷猎陂L(zhǎng)期外力作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形?；炷潦湛s：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)其體積會(huì)縮小，這種現(xiàn)象叫混凝土收縮。荷載標(biāo)準(zhǔn)值：是荷載的基本代表值，其他代表值可以在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上換算來(lái)。它是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值，是建筑結(jié)構(gòu)在正常情況下，比較有可能出現(xiàn)的最大荷載值。荷載準(zhǔn)永久值：結(jié)構(gòu)上經(jīng)常作用的可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。結(jié)構(gòu)抗力：結(jié)構(gòu)承受外加作用的能力?？煽浚航Y(jié)構(gòu)若同時(shí)滿足安全性、適用性、耐久性要求，則稱結(jié)構(gòu)可靠。地震作用：超越概率：在一定地區(qū)和時(shí)間范圍內(nèi)，超過(guò)某一烈度值的烈度占該時(shí)間段內(nèi)所有烈度的百分比。震級(jí)：衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。是地震本身強(qiáng)弱程度的等級(jí)，震級(jí)的大小表示地震中釋放能量的多少。雷諾數(shù)：慣性力與粘性力的比。脈動(dòng)風(fēng)：周期小于10min的風(fēng)，它的強(qiáng)度較大，且有隨機(jī)性，周期與結(jié)構(gòu)的自振周期較接近，產(chǎn)生動(dòng)力效應(yīng)，引起順風(fēng)向風(fēng)振。平均風(fēng)：周期大于10min的風(fēng)，長(zhǎng)周期風(fēng)，該類風(fēng)周期相對(duì)穩(wěn)定，周期遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)的自振周期，不發(fā)生共振，產(chǎn)生靜力效應(yīng)。結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)：由風(fēng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移、速度、加速度。既風(fēng)力作用在結(jié)構(gòu)上結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的反應(yīng)。風(fēng)壓：風(fēng)以一定速度向前運(yùn)動(dòng)，遇到建筑物對(duì)建筑物產(chǎn)生的壓力。雪壓：?jiǎn)挝幻娣e地面上積雪的自重。結(jié)構(gòu)的自重：是由地球引起的具有質(zhì)量的材料重力。偶然荷載：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)其值很大持續(xù)時(shí)間較短的荷載。直接荷載：直接作用在結(jié)構(gòu)上的各種荷載。受力物體與施力物體相互接觸，有形荷載。震級(jí)：一次地震的強(qiáng)烈等級(jí)。簡(jiǎn)要回答地震震級(jí)和烈度的差別與聯(lián)系答：①地震震級(jí)是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級(jí)。②地震烈度是某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。③一次地震發(fā)生，震級(jí)只有一個(gè)，然而在不同地點(diǎn)卻會(huì)有不同的地震烈度，但確定地點(diǎn)上的烈度是一定的，且定性上震級(jí)越大，確定地點(diǎn)上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地區(qū)，其烈度與震級(jí)有關(guān)。在環(huán)境條件基本相同的情況下，震級(jí)越大，震中烈度越高⑤震中烈度與震級(jí)近似關(guān)系："T+；10；非震中區(qū)，烈度與震級(jí)的關(guān)系：Mt+3'1。+3'°lg"+1。敘述結(jié)構(gòu)的功能要求有哪些答：能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用；在正常使用時(shí)具有良好的工作性能；在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能；在偶然時(shí)間發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。簡(jiǎn)要說(shuō)明結(jié)構(gòu)的荷載與荷載效應(yīng)有何區(qū)別與聯(lián)系答：荷載是由各種環(huán)境因素產(chǎn)生的直接作用在結(jié)構(gòu)上的各種力。效應(yīng)：作用在結(jié)構(gòu)上的荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形。例：應(yīng)力、應(yīng)變、位移、速度。說(shuō)明基本風(fēng)壓應(yīng)符合的規(guī)定答：基本風(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個(gè)規(guī)定。①標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度。②地貌的規(guī)定。我國(guó)及世界上大多數(shù)國(guó)家規(guī)定，基本風(fēng)速或基本風(fēng)壓按空曠平坦地貌而定。③公稱風(fēng)速的時(shí)距。規(guī)定的基本風(fēng)速的時(shí)距為10min。④最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。我國(guó)取1年作為統(tǒng)計(jì)最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。⑤基本風(fēng)速的重現(xiàn)期。我國(guó)規(guī)定的基本風(fēng)速的重現(xiàn)期為30年。什么是荷載的代表值，它們是如何確定的答：荷載代表值是設(shè)計(jì)中用以驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值。荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：是荷載的基本代表值，其他代表值可以在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上換算來(lái)。它是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值。是建筑結(jié)構(gòu)在正常情況下，比較有可能出現(xiàn)的作大荷載值。永久荷載均用荷載標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)表示。準(zhǔn)永久值：結(jié)構(gòu)上經(jīng)常作用的可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。準(zhǔn)永久值是在標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)上進(jìn)行折減。折減系數(shù)根據(jù)荷載的類型不同而不同。荷載組合值：當(dāng)荷載在結(jié)構(gòu)上有兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，荷載的代表值采用組合值。荷載頻遇值：可變荷載在結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)較大值，主要用于荷載短期效應(yīng)組合中。直接荷載與間接荷載的區(qū)別答：①能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)得各種因素總稱為作用；將作用在結(jié)構(gòu)上的因素稱為直接作用；不是作用，但同樣引起結(jié)構(gòu)效應(yīng)的因素稱為間接作用；直接荷載為狹義的荷載，廣義的荷載包括直接荷載和間接荷載。簡(jiǎn)述屋面形式對(duì)雪壓的影響答：風(fēng)對(duì)屋面積雪的影響：漂積作用：在下雪過(guò)程中，風(fēng)會(huì)把部分將飄落在屋頂上的雪積到附近的地面上或其它較低的物體上。具有高低跨屋面的情況下，高屋面的雪吹落在較低屋面上。在低屋面上形成局部較大的漂積荷載。屋面坡度對(duì)積雪的影響：由于風(fēng)的作用和雪的滑移特征，坡度越大，滑落的雪越多，雪壓越小。受日照時(shí)間的不同，引進(jìn)屋面積雪分布系數(shù)不同。土壓力的影響因素答：墻體的形式與剛度，墻背豎直、墻背傾斜受壓力形式不同。不同剛度的墻體抵抗土壓力產(chǎn)生的變形不同；墻后土體的性質(zhì)，墻后土體的重度不同，產(chǎn)生的應(yīng)力不同；填土面的形式，水平和傾斜不同，相當(dāng)于水平地面上加一附加壓力；外施荷載的形式，均布荷載，基坑側(cè)向地面上有已建建筑不同；例如：局部均布荷載，在基坑側(cè)的地面局部布建筑；可變荷載，地面施工機(jī)械、車輛荷載；集中荷載，山坡建水塔，雷達(dá)站。靜止土壓力、主動(dòng)土壓力形成機(jī)理答：靜止土壓力：支擋結(jié)構(gòu)在土壓力作用下不產(chǎn)生任何方向的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，保持原有位置，墻后土體沒(méi)有破壞，土體處于彈性平衡狀態(tài)。此時(shí)墻背土壓力為靜止土壓力。主動(dòng)土壓力：支擋結(jié)構(gòu)在土壓力作用下，向墻內(nèi)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，墻后土壓力逐漸減小，當(dāng)達(dá)到某一位置時(shí)，墻后土體壓力減小，當(dāng)達(dá)到某一位移時(shí)，墻后土體開始下滑，作用在擋土墻上的土壓力最小，滑動(dòng)契體體內(nèi)應(yīng)力處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)，此時(shí)作用在墻背上的土壓力成為主動(dòng)土壓力。朗肯土壓力理論的基本假設(shè)答：朗肯土壓力理論的基本假設(shè)：對(duì)象為彈性半空間土體；地基土具有水平界面，一定的深度和廣度；假定土體為彈性介質(zhì)，符合廣義虎克定律；不考慮擋土墻及回填土的施工因素，不擾動(dòng)土體，不改變其自然的應(yīng)力狀態(tài)；擋土墻墻背豎直，光滑，填土面水平，無(wú)超載。墻背與土體不產(chǎn)生摩擦力，無(wú)剪應(yīng)力作用，無(wú)超載，水平向無(wú)剪應(yīng)力，使土體在豎向和水平向應(yīng)力的主應(yīng)力狀態(tài)。風(fēng)振形成機(jī)理答：橫風(fēng)向力主要引起風(fēng)振。對(duì)于高層結(jié)構(gòu)風(fēng)振是由氣流本身的動(dòng)力特性形成的。在結(jié)構(gòu)正面風(fēng)速受到障礙減小，逐漸降低，風(fēng)總要繞過(guò)建筑物，則沿AB繞行，風(fēng)速逐漸增大在B點(diǎn)達(dá)最大值。繞過(guò)結(jié)構(gòu)后，風(fēng)要恢復(fù)自由狀態(tài)，沿BC流動(dòng)，受摩擦風(fēng)速減小，在某處摩擦力耗損使風(fēng)速降為零，在BC段出現(xiàn)風(fēng)停滯現(xiàn)象，形成漩渦，引起風(fēng)振。當(dāng)漩渦脫落頻率與結(jié)構(gòu)自振頻率接近時(shí)，結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈共振，產(chǎn)生橫風(fēng)向風(fēng)振。我國(guó)烈度的分類答：根據(jù)超越概率將地震烈度分為以下幾類：多遇地震烈度：在50年內(nèi)，超越概率為63.2%對(duì)應(yīng)的烈度?；玖叶龋涸?0年內(nèi)，超越概率為10%的地震烈度。每一地區(qū)的基本烈度可查《中國(guó)地震烈度表》獲得。罕遇地震烈度：在50年內(nèi)，超越概率為2-3%的地震烈度；設(shè)防烈度：是是否進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)，是按國(guó)家批準(zhǔn)權(quán)限審定的作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。用公式表示單質(zhì)點(diǎn)體系的地震作用的受力情況答：當(dāng)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量相對(duì)集中在某一確定位置，可將結(jié)構(gòu)處理成單質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行地震反（??「??）映分析。慣性力，七=一心+七；阻尼力，fc-~c\x）；彈性恢復(fù)力，匕l(fā)x三力平衡得f+fc+fk=°；mx+cX+kx--mXg底部剪力法的原理及基本假設(shè)答:底部剪力法是振型分解反映譜法的簡(jiǎn)化方法，首先計(jì)算地震產(chǎn)生的底部最大剪力，將剪力分配到結(jié)構(gòu)各質(zhì)點(diǎn)上。兩個(gè)假設(shè)：結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)以第一振型為主；_任意質(zhì)點(diǎn)得振型坐標(biāo)與該質(zhì)點(diǎn)離地面得高度成正比。七i=c?Hi抗浮力的措施答：抗浮力的措施如下:

置于透水性飽和地基上的結(jié)構(gòu)物，驗(yàn)算穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)考慮采用設(shè)計(jì)水位時(shí)的浮力；②置于不透水的地基上，結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地面接觸良好，可不考慮浮力；當(dāng)不能確定地基是否透水，應(yīng)將透水和不透水兩種情況與其他荷載組合，取其最不理者；對(duì)有樁基的結(jié)構(gòu)，樁基承臺(tái)底部的浮力，按全底面積考慮，當(dāng)嵌入承臺(tái)時(shí)，不計(jì)樁的面積。簡(jiǎn)述先張法預(yù)應(yīng)力和后張法預(yù)應(yīng)力的實(shí)現(xiàn)過(guò)程答：①先張法預(yù)加力：先張拉鋼筋，后澆筑包裹鋼筋的混凝土，當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生粘結(jié)力，鋼筋的彈性恢復(fù)對(duì)混凝土產(chǎn)生的壓力。后張法預(yù)加力：先澆筑混凝土，混凝土中預(yù)留放置鋼筋的孔道，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉鋼筋，通過(guò)錨固使鋼筋的彈性變形傳給混凝土。荷載組合值的三種形式及其計(jì)算式答：當(dāng)荷載在結(jié)構(gòu)上有兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，荷載的代表值采用組合值。S=Sak+E"kS=Sak+E"kS=S+S+ASak1kciikS=S+?Sl=+￡?Sakf11kciiki=2②可變荷載為主體:③頻遇荷載為主體:簡(jiǎn)述影響結(jié)構(gòu)抗力的不定性答：不定性因素包括：材料性能的不定性、幾何參數(shù)的不定性、計(jì)算模式的不定性。結(jié)構(gòu)材料性能是指制成構(gòu)件的強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等物理性能。受材料本身差異，制作工藝、環(huán)境條件因素影響；結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)指結(jié)構(gòu)截面幾何特征，高度、寬度、面積、慣性距、抵抗矩等。受制作、安裝會(huì)使結(jié)構(gòu)尺寸出現(xiàn)偏差的影響。結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算模式的不定性指抗力計(jì)算中采用的基本假設(shè)不完全符合實(shí)際或計(jì)算公式的近似引起的變異。受采用理想彈性、理想塑性，均質(zhì)性、各項(xiàng)同性，采用鉸支座，固定支座代替邊界條件等因素影響。建筑結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)的表現(xiàn)形式答：承載能力的極限狀態(tài)：這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（傾覆、折斷、斷開）；結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生過(guò)大變形不適于繼續(xù)承載；結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定性（壓曲）。正常使用的極限狀態(tài):這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的規(guī)定限值。影響正常使用的外觀變形；影響正常使用或耐久性的局部破壞（裂縫）；影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其他特征（墻皮脫落，防水失效）。什么是結(jié)構(gòu)的可靠度，如何理解該概念答：結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率量度。結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。規(guī)定時(shí)間指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期，50年。規(guī)定條件指正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用條件，不考慮人為過(guò)失因素。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為

=P（Z=P（Z>0）=/f（Z）dz結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)要考慮哪些個(gè)因素答：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)有四個(gè)因素需要考慮：公眾心理：失效概率為1X10-4結(jié)構(gòu)重要性：結(jié)構(gòu)重要性高，可靠度應(yīng)定得高；結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)：脆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠度要高于延性破壞的結(jié)構(gòu)；社會(huì)經(jīng)濟(jì)承受力：經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，公眾對(duì)工程可靠度要求越高。民用建筑樓面活荷載在工程設(shè)計(jì)時(shí)如何確定答：民用建筑樓面活荷載是指建筑物中人群、家具、設(shè)施等產(chǎn)生的重力作用，這些荷載的量值隨時(shí)間發(fā)生變化，位置也是可以移動(dòng)的，又稱可變荷載。工程設(shè)計(jì)上一般將樓面活荷載處理為等效均布荷載，均布荷載的取值與房屋的功能有關(guān)。《荷載規(guī)范》根據(jù)樓面上人員活動(dòng)狀態(tài)和設(shè)施分布情況給出了各類房屋或荷載的取值。當(dāng)樓面上的活荷載不可能同時(shí)滿布時(shí)，在計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件到樓面荷載效應(yīng)時(shí)可對(duì)樓面均布活荷載予以適當(dāng)折減。工業(yè)建筑樓面活荷載如何考慮答：工業(yè)建筑樓面活荷載是指廠房車間在生產(chǎn)使用或安裝檢修時(shí)，工藝設(shè)備、加工原料和成品部件等產(chǎn)生的重力作用。由于廠房加工的性質(zhì)不同，樓面活荷載的取值有較大的差異。在設(shè)計(jì)多層工業(yè)廠房時(shí)，活荷載應(yīng)由工藝提供，或由土建人員根據(jù)有關(guān)資料自行確定，常見的工業(yè)建筑樓面活荷載按規(guī)范取值。工業(yè)廠房中吊車荷載如何考慮答：工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮吊車荷載作用，吊車按其工作的繁重程度分為8個(gè)等級(jí)作為設(shè)計(jì)依據(jù)。吊車的豎向荷載以最大輪壓和最小輪壓的形式給出；吊車的水平荷載由運(yùn)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的水平慣性力引起。當(dāng)廠房?jī)?nèi)設(shè)有多臺(tái)吊車時(shí)，考慮到各吊車同時(shí)聚集在同一柱范圍內(nèi)可能性小且每臺(tái)吊車影響范圍有限，各臺(tái)吊車同時(shí)處于最不利狀態(tài)的概率更小，需對(duì)參與組合的吊車數(shù)量加以限制，考慮多臺(tái)吊車荷載的折減。形體不均勻高層建筑中地震作用如何考慮答：地震時(shí)地面會(huì)發(fā)生水平運(yùn)動(dòng)和豎向運(yùn)動(dòng)，從而引起結(jié)構(gòu)的水平振動(dòng)和豎向振動(dòng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、質(zhì)心和剛心不重合時(shí)，還會(huì)引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。一般情況下，水平地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)起控制作用，可沿結(jié)構(gòu)兩主軸方向分別計(jì)算水平地震力；對(duì)明顯不均勻、不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮水平地震力引起的扭轉(zhuǎn)影響；高烈度區(qū)的高聳及高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度及長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用。某擋土墻高7m，墻背豎直，光滑，填土面水平，墻后為粘性土，Y=\8.5kN/m3CIMP，求其主動(dòng)土壓力EY=\8.5kN/m3CIMP，求其主動(dòng)土壓力Ea和被動(dòng)土壓力Ep。解題思路：主動(dòng)土壓力：解：主動(dòng)土壓力：1——2C=-yH2K-2CH\,K+彳

E=1x18.5x72xtan(45-30)2—2x10x7xtan(45-30)+已知一矩形平面鋼筋多層建筑如圖1，位于城市中心，建筑高度27m，平面沿高度保持不變，迎風(fēng)面寬B=40m地面粗糙度指數(shù)aa=口2已知一矩形平面鋼筋多層建筑如圖1，位于城市中心，建筑高度27m，平面沿高度保持不變，迎風(fēng)面寬B=40m地面粗糙度指數(shù)aa=口2，基本風(fēng)壓按地面粗糙度指數(shù)的地貌，離地面10m高風(fēng)速確定的基本風(fēng)壓為°0=0.55kN/m2，風(fēng)振系數(shù)沿高E=2Y-H2?K+2H^Kp1--30-30一，E=—x18.5x72xtan(45+一)2+2x10x7xtan(45+一)=467.3kN尸222設(shè)有一單質(zhì)點(diǎn)體系，質(zhì)點(diǎn)重為100KN，體系自振周期為1.0秒，位于基本烈度8度區(qū)，體系所在地設(shè)計(jì)反應(yīng)譜特征周期Tg=0.4s，設(shè)計(jì)反應(yīng)譜下降段指數(shù)為b=0.7,動(dòng)力系數(shù)最大值乙LQ，求建筑物底部彎矩。（標(biāo)準(zhǔn)地貌的梯度風(fēng)高為350m；該城市梯度max=Z25，體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，求體系所受小震烈度的水平地震作用。乙LQ，求建筑物底部彎矩。（標(biāo)準(zhǔn)地貌的梯度風(fēng)高為350m；該城市梯度解：求地震系數(shù)。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，則計(jì)算地震烈度為：I=8-1.5=6.5地震系數(shù)公式k=0.125X2i-7=0.125X26.5-7=0.088根據(jù)我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，地震系數(shù)取平均值的85%k'=0.85x0.088=0.075計(jì)算動(dòng)力系數(shù)。因T>Tg,則3偵）=2.25x%「=1.18地震作用為a=0.163度不變?yōu)镕=Gk'3（T）=100x0.075x1.18=8.85KNa=0.163度不變?yōu)轱L(fēng)高為400m，建筑物沿高度劃分為三段計(jì)算）9m____JI"9m4Qffl1圖1解題思路：w=pCVQLQM解：*gsz°=1.3矩形結(jié)構(gòu)，風(fēng)載體形系數(shù)sw=Q.55kN/m2op=1.0風(fēng)壓高度變化系數(shù)2ocs'sy2ocs'sy(hy%TS(HY2aTa「350)2x0.16wAZ、2x0.2A(7A0.4=0.713_UoJ「350)2x0.16wAZ、2x0.2AP1=0.684七=0.902pi=1.061%=1.3xl.0x0.684x0.55=0.489^?aa2=1.3x1.0x0.902x0.55=0.645kpaa3=1.3x1.0x1.061x0.55=0.759切aM=①HA+cdHA+coHA=(0.489x9+0.645x18+0.759x2?Xox<111222333

已知一各三層剪切型結(jié)構(gòu)，如圖2,m1=116kg,m2=110kg,m3=59kg,已知該結(jié)構(gòu)的第一階周期為T1=0.617s,場(chǎng)地土為類，amax=0.16，場(chǎng)地土特征周期為Tg=0.445s，采用底部剪力法計(jì)算地震作用產(chǎn)生的底部最大剪力及結(jié)構(gòu)各層的地震作用。6m6m6.6mm3m2mla圖2amax[10.617）?amax[10.617）?0.16=0.1192TgT1>1.4TgT1<1.4Tg<0.350.08T1-0.0700.35—0.550.08T1-0.01>0.550.08T1-0.02解題思路：解：確定地震影響系數(shù)a求底部最大剪力3（n+1）6F=瀉￡，因質(zhì)點(diǎn)數(shù)n=3,*=2（2n+1）=7=F=0.85X（116+110+59）X9.8x0.1192=0.284KN各質(zhì)點(diǎn)地震作用：1.4Tg=1.4X0.445=0.632>T1=0.617不考慮其他振型影響。F1==￡GHii116x6.6Fek—116X6.6+110X12.6+59x18.6XF1==￡GHii116x6.6Fek—116X6.6+110X12.6+59x18.6X0.284=0.0659KN￡GHek116x6.6+110x12.6+59x18.6iiF3=G3H3F=59x戚6x0.284=0.0961KN￡GHek116x6.6+110x12.6+59x18.6ii5.某三層框架結(jié)構(gòu)如圖3,各質(zhì)量分別為m1=300t、m2=300t、m3=220t；設(shè)防烈度為8度，max°’氣第一組，［［類場(chǎng)地，g'。阻尼比為0.05。用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算框架層間地震力。該結(jié)構(gòu)振型周期如下:，0.32|4fX21<0.65^X22=、1.oo|o[X23f0.72月X311-1.00X34.41161.000V0.5333sT2=0.203sT3=0.130s解題思路：解：第一振型gm3ml<5Tmax第二振型°.心2<Tg第二振型°.的<T3<Tg各振型參與系數(shù)i1i(0.30)"0.533)0.90.16=0.110a=a=0.16maxa=a=0.16max300x0.324+300x0.653+220x1.000=1.352y=-i=t1Em2300x0?3242+300x0?6532+220x1?0002i1ii=1&8i2iy=2y入，m82i2ii=1300x0.729+300x0.762-220X1.000八「「=0.411300x0.7292+300x0.7622+220x1.0002&8i3i300x4.416-300x3.281+220x1.000y=—i==3y入300x4.4162+300x3.2812+220x1.0002，m82i3ii=1=0.060根據(jù)地震力公式：Fji=Giy產(chǎn).8jiF=0011x為D352x區(qū)0244300x98=8=141K7KNiiF=0.11x0.352x0.653x300x9.8=285.5KNF=0.11x0.352x1.000x220x9.8=320.6KNF=0.16x0.411x0.729x300x9.8=140.9KN21F=0.16x0.411x0.762x300x9.8=147.3KNF=0.16x0.411x(-1.000)x220x9.8=-141.8KNF=0.16x0.060x4.416x300x9.8=124.6KN31F=0.16x0.060x(-3.218)x300x9.8=92.6KN32F=0.16x0.060x1.000x220x9.8=20.7KN33各層間剪力：F=VF2"F22+F23+......匕=v747.82+146.42+52.72=76.28KN=、.'606.12+5.52+(-719)2=610.4KN2=V320.62+(-1418)2+20.72=351.2KN36.某鋼筋混凝土煙筒，平面為圓形，直徑7m,總高度H=100m，地貌變化指數(shù)國(guó)基本風(fēng)壓°0為0.55KN/m，基本風(fēng)速v=29.67m/s，七T%&=°.05。區(qū)范圍。解題思路：解：橫風(fēng)向風(fēng)振的判斷為0.16,確定共振頂部風(fēng)速七=29.670.16=42.89m/sv=5Df=5D1=5x7x—^=32.59m/s對(duì)應(yīng)T臨界風(fēng)速：頃Jt1.0741頂部風(fēng)速大于臨界風(fēng)速，發(fā)生共振。%=69000x7xv取3H處風(fēng)速計(jì)算雷諾數(shù),(67、0.16=29.67—110取3H處風(fēng)速計(jì)算雷諾數(shù),(67、0.16=29.67—110)=40.22m/s共振范圍H1H21H共振范圍H1H21H7

/1.3v=100xf3259]10.16=18.02m142.89)=10xf1.3x32.59￥'0.16129.67)=92.67m7.計(jì)算圖4中的土層各層底面處的自重應(yīng)力。雜填土Vl=lTKN/ngV】福戒精土虹噩泥質(zhì)土V3=18.中砂￥4^19.GKN/ma°4解題思路：解：q1=y1七=17x2.0=34.0KPq2=yh+丫2h2=17x2.0+19x3.8=106.2KPq3=y片+y2h2+y3h3=17x2.0+19x3.8+(18.2-10)x4.2=140.6KP一、填空題（每空1分，共20分）IllIIIIIIIIIII-...-...-...-.J.-...-...-...-...-...—作用按時(shí)間的變異分為：永久作用.可變作用,偶然作甩影響結(jié)構(gòu)抗力的因素有：材料性能的不定性.幾何參數(shù)的不定性.計(jì)算模式的不定性?.凍土的四種基本成分是固態(tài)的土顆粒.冰，液態(tài)水,氣體和水汽.正常使用極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值.結(jié)構(gòu)的可靠性是安全性，適用性,耐久性的總稱.結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)，正常使用極限狀態(tài).結(jié)構(gòu)可靠度的確定應(yīng)考慮的因素，除了公眾心理外,還有結(jié)構(gòu)重要性,社會(huì)經(jīng)濟(jì)承受力,結(jié)構(gòu)破壞性質(zhì)名詞解釋（10分）作用：能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力，應(yīng)力，位移，應(yīng)變等）的各種因素總稱為作用（3分）地震烈度：某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度.（3分）承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形，這種狀態(tài)稱為承載能力極限狀態(tài).（4分）簡(jiǎn)答題.（共20分）結(jié)構(gòu)抗力的不定性的影響有哪些？答：①結(jié)構(gòu)材料性能的不定性、②結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的不定性、③結(jié)構(gòu)計(jì)算模式的不定性。（每點(diǎn)1分）基本風(fēng)壓的5個(gè)規(guī)定.答：基本風(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個(gè)規(guī)定。①標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定以10m高為標(biāo)準(zhǔn)高度。②地貌的規(guī)定。我國(guó)及世界上大多數(shù)國(guó)家規(guī)定，基本風(fēng)速或基本風(fēng)壓按空曠平坦地貌而定。③公稱風(fēng)速的時(shí)距。規(guī)定的基本風(fēng)速的時(shí)距為10min。④最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。我國(guó)取1年作為統(tǒng)計(jì)最大風(fēng)速的樣本時(shí)間。⑤基本風(fēng)速的重現(xiàn)期。我國(guó)規(guī)定的基本風(fēng)速的重現(xiàn)期為