荷載復習資料

簡答&填空&名詞解釋一、荷載類型荷載：是由各種環(huán)境因素產(chǎn)生的直接作用在結構上的各種力。作用：能使結構產(chǎn)生效應的各種因素總稱。分類：①隨時間的變異分類：永久作用、可變作用、偶然作用②隨時間位置變異分類：固定作用、可動作用③按結構的反應分類：靜態(tài)作用、動態(tài)作用。間接作用：能夠引起結構內力變形等效應的非直接作用因素，如地震溫度變化基礎不均勻沉降等。直接作用：直接引起結構變形的因素。直接作用與間接作用的區(qū)別：將作用在結構上的力的因素稱為直接作用，將不是作用力但同樣引起結構效應的因素稱為間接作用，如溫度改變，地震，不均勻沉降等。二、重力土的有效重度：土粒所受的重力扣除浮力后的重度。雪壓：指單位面積地面上積雪的自重?；狙海菏侵府?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄資料經(jīng)統(tǒng)計得到的在結構使用期間可能出現(xiàn)的最大雪壓值。影響基本雪壓的主要因素有：雪重度、基本雪壓的統(tǒng)計、海拔高度。影響屋面積雪的主要原因有：風、屋面形式、屋面散熱等。風的漂積作用：在下雪過程中，風會把部分本將飄落在屋面上的雪吹積到附近的地面上或其他較低的物體上，這種影響稱為風的漂積作用。樓面活荷載：指在房屋中生活或工作的人群、家具、用品、設施等產(chǎn)生的重力荷載。說明影響屋面雪壓的主要因素及原因答：1.風的漂積作用2.屋面形式（屋面坡度）：一般隨坡度增大而減小主要因為風的作用使雪滑移所致3.屋面溫度：屋面散發(fā)的溫度使雪融化，使雪滑移更容易進行。計算結構或構件的樓面活荷載效應時，為什么引起樓面活荷載面積超過一定的數(shù)值，應對樓面活荷載進行折減？答：由于樓面均布活荷載可理解為樓面總活荷載按樓面面積平均，因此一般情況下，所考慮的樓面面積越大，實際平攤的樓面活荷載越小。故計算結構或構件的樓面活荷載效應時，如引起效應的樓面活荷載面積超過一定的數(shù)值，則應對樓面均布活荷載折減。三、側壓力四、風荷載根據(jù)風對地面或海面的影響程度，常將風劃為13個等級。風速越大，風級越大。1、基本風壓：按規(guī)定的地貌、高度、時距等量測的風速所確定的風壓。基本風壓應符合以下五個規(guī)定：A標準高度的規(guī)定：以10m高為標準高度。B地貌的規(guī)定：按空曠平坦地貌而定。C公稱風速的時距：時距為10分鐘。D最大風速的樣本時間：取一年作為最大風速的樣本時間。E基本風速的重現(xiàn)期：五十年為重現(xiàn)期。說明風載體型系數(shù)，風壓高度變化系數(shù)，風振系數(shù)的意義？答：1.一般結構物所受的風壓不能夠按“風速與風壓”的關系式W=Wm-Wb=1/2pv2=rv2/2g直接計算，而需對其進行修正，其修正系數(shù)與結構物的體型有關，故稱風載體型系數(shù)。2.任意粗糙度任意高度處的風壓力Wa(z)將與其標準粗糙度下標準高度處的基本風壓之比定義為風壓高度系數(shù)。3.其一為平均風壓加上由脈動風引起導致結構風振的等效風壓；另一種為平均風壓乘以風振系數(shù)。由于在結構的風振計算中，一般往往是第1振型起主要作用，因而我國與大多數(shù)國家相同，采用后一種表達形式，即采用風振系數(shù)五、地震作用：1地震類型：火山地震：陷落地震：由于地下空洞突然塌陷而引起的地震。構造地震：由于地質構造運動而引起的地震。2、概念震源：即發(fā)震點，是指巖層斷裂處。震中：震源上方的地面地點。震源深度：震中至震源的距離。震中距：地面某處到震中的距離。地震按震源的深淺分為：淺源地震、中源地震、深源地震。地震能：一次地震所釋放的能量。震級：衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級。地震烈度：將某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強弱程度定義為地震烈度。一次地震只有一個震級，然而在不同的地點卻會有不同的地震烈度。地震波：分為在地球內部傳播的體波和在地面附近傳播的面波。體波有兩種：縱波（P波），速度快，周期短，振幅??；橫波（S波），橫波速度較快，周期較長，振幅較小。面波也有兩種：瑞雷波（R波）、洛夫波（L波），面波速度慢，周期長，振幅大。地震地面運動：對于地面上的某一點，當?shù)卣痼w波到達該點或面波經(jīng)過該點時，就會引起該點往復運動，此即地震地面運動。地震地面運動總是三維運動：其中豎向運動主要是P波和R波引起，而水平前后運動主要是由S波和L波引起?？拐鹪O計原則：目前國際上采用“小震不壞，中震可修，大震不倒”的原則世界地震分布的特征和原因：全世界地震主要分布在環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶。原因：板塊與板塊之間由于擠壓碰撞而在板塊邊緣上發(fā)生地震，上述兩大地震帶正是由于這種原因產(chǎn)出的，全世界85%的地震發(fā)生在板塊邊界上，僅有15%左右的地震發(fā)生在板塊內部。3震級與烈度的概念及之間的區(qū)別與聯(lián)系：震級時衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級而裂度是某一特定地區(qū)在某一地震中影響的強弱程度。一次地震只有一個震級，然而不同的地點卻有不同的裂度，一次地震的震級時一定的，對于確定地點的裂度也一定，且定性上震級越大，確定地點的烈度也越大。4地面運動對工程抗震最有意義的物理量：答：(1)強度（最大振幅）--表征地面運動的強烈程度。(2)頻譜（分解后不同頻率簡諧運動的幅值與其頻率的關系）--表征地面運動的頻率成分。影響地面運動頻譜主要有兩個因素：一是震中距，二是場地條件。(3)強烈振動的持續(xù)時間。表征地面運動對工程結構的反復作用的次數(shù)。5設計反應譜：考慮地震地面運動的隨機性，因此確定的供設計用的反應譜。地震反應譜的實質：自振圓頻率為W，阻尼比為ζ的單質點體系在確定的地震地面運動下的最大加速度反映。影響地震反應譜的主要因素有哪些？答：結構阻尼比和地面運動。一般阻尼比越小，反應譜值越大。此外地面運動的幅值和頻譜也會影響地震反應譜。動力系數(shù)：實質上規(guī)則化的地震反應譜6底部剪力法：把地震作用當作等效靜力在結構上，以此計算結構的最大的地震反應。:底部剪力法采用的計算假定：①結構地震反應以第一振型反應為主，忽略其他振型反應②結構第一振型為線性倒三角形分布。七八九十：工程結構可靠度設計原理結構有哪些功能要求？答：①能承受在正常施工和正常使用時出現(xiàn)的各種作用②在正常維護下具有良好的工作性能③自正常維護下具有足夠的耐久性能④在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必要的整體穩(wěn)定性荷載隨時間變化分類：①永久荷載②持久荷載③短時荷載。結構荷載效應：指作用在結構上的荷載所產(chǎn)生的內力、變形、應變等。荷載效應組合包括哪些？每種組合對應什么設計？答：㈠包括標準組合、頻遇組合、準永久組合。㈡①主要用于當一個極限狀態(tài)被超越時所產(chǎn)生嚴重的永久性損失的情況②主要用于當一個極限狀態(tài)被超越時產(chǎn)生局部損害，較大變形或短暫振動等情況③主要用在當長期效應是決定性因素時的一些情況。一般可變荷載有如下的代表值：標準值，準永久值，頻遇值和組合值。而永久荷載僅有一個代表值，即標準值。①荷載標準值：荷載的基本代表值，其他代表值可以在標準值的基礎上換算得到，可以定義為在結構設計基準期T中具有不被超越的概率Pk。②準永久值：指在結構上經(jīng)常作用的可變荷載值，它在設計基準期內具有較長的持續(xù)時間Tx，其對結構的影響相似于永久荷載。③頻遇值：對可變荷載，在設計基準期內其超越的總時間僅為設計基準期一小部分或在設計基準期內被超越頻率為某一給定頻率的荷載值。④荷載組合值：當結構承受兩個或兩個以上可變荷載時，使組合后的荷載效應在設計基準期內的超越概率，能與該荷載單獨出現(xiàn)時的相應概率趨于一致的荷載值；或使組合后的結構具有統(tǒng)一規(guī)定的可靠指標的荷載值。結構抗力：指結構承受外加作用的能力。分為四個層次：整體結構抗力，結構構件抗力，構件截面抗力及截面各點的抗力。影響結構構件抗力的三種因素：①材料性能的不定性Xm：指由于材料本身品質的差異，以及制作工藝，環(huán)境條件等因素引起的材料性能的變異，導致材料性能不定性。②幾何參數(shù)的不定性Xa：由于制作和安裝方面的原因，結構構件的尺寸會出現(xiàn)偏差，制作安裝后的實際結構與設計中預期的構件幾何特征會有差異，這種差異為構件幾何參數(shù)不定性。③計算模式的不定性Xn:指抗力計算中采用的基本假定不完全符合實際或計算公式的近似等引起的變異性。影響結構可靠性的因素可歸納為兩個綜合量，即結構或結構構件的荷載效應S和抗力R。結構有哪些極限狀態(tài)？答：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)是結構或結構構件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)；正常使用極限狀態(tài)是結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定的限值的狀態(tài)。結構可靠度：結構可靠性的概率量度，其定義是：結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。結構可靠度與規(guī)定時間有關，規(guī)定的時間越長，結構的可靠度越低。極限狀態(tài)：結構由可靠轉變?yōu)槭У呐R界狀態(tài)。結構可靠度分析的實用方法：中心點法，驗算點法。結構構件的失效性質：根據(jù)其材料和受力性質的不同可分成脆性和延性兩類構件，脆性構件一旦失效立即完全喪失功能的構件。延性構件：失效后仍能維持原有功能的構件，構件失效的性質不同，其可靠度的影響也不同。結構體系的失效模型：串聯(lián)模型、并聯(lián)模型、串并聯(lián)模型。結構構件分成脆性和延性兩類構件。①脆性構件：一旦失效立即完全喪失功能的構件。②延性構件：失效后仍能維持原有功能的構件。工程上一般要求脆性結構的設計目標可靠度應高于延性結構的設計目標可靠度。結構體系的失效模式：串聯(lián)模型、并聯(lián)模型和串—并聯(lián)模型。結構設計的規(guī)范表達式是怎樣體現(xiàn)可靠度設計要求的？答：當恒荷載與可變荷載效應符號相反時，可通過調整分項系數(shù)而達到較好的可靠度一致性；當有多個可變荷載時，通過采用可變荷載的組合值系數(shù)，使結構設計的可靠度保持一致；對于重要性不同的結構，通過采用結構重要性指數(shù)，使非同等重要的結構可靠度水準不同；對于不同材料工作性質的結構，通過調整抗力分項系數(shù)，以適應不同材料結構可靠度水平要求不同的需要。怎么樣確定機構設計的目標可靠度？需要考慮哪些因素？答：機構設計的總要求是：機構的抗力R大于等于機構的綜合荷載效應S，即R≥S，由于一般不能絕對滿足該式