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

PAGEPAGE5荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理總復(fù)習(xí)題一、判斷題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）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。（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）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。（N）12.烈度是指某一地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度，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）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）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）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）31.遠(yuǎn)區(qū)破碎波與近區(qū)破碎波的分界線為波浪破碎時發(fā)生在一個波長的范圍內(nèi)。（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。選擇題車輛荷載屬于（2）（4）（7）。風(fēng)荷載屬于（2）（4）（7）。地震屬于（3）（5）（7）?；A(chǔ)沉降屬于（1）（6）。（1）永久作用（2）可變作用（3）偶然作用（4）直接作用（5）間接作用（6）靜態(tài)作用（7）動態(tài)作用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、海島地區(qū)（2）中小城市（3）大城市市郊（4）大城市市區(qū)4.下列哪一個變量不是隨機(jī)變量？（2）。（1）荷載最大值（2）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（3）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。（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）。（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)中任一構(gòu)件的失效，則整個結(jié)構(gòu)體系失效。（1）串聯(lián)模型（2）并聯(lián)模型（3）串并聯(lián)模型（4）上述三個模型之一8.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）（1）震中處的地面運(yùn)動幅值為0.001m（2）距震中100Km處的地面運(yùn)動幅值為0.001m（3）距震中100Km處的最大水平地面運(yùn)動幅值為0.001m（4）距震中100Km處的最大豎向地面運(yùn)動幅值為0.001m11．預(yù)應(yīng)力屬于（ABC）。溫度變化屬于（B）。A永久作用B靜態(tài)作用C直接作用D動態(tài)作用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：基本風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)高度為10ｍ，標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠平坦地貌，標(biāo)準(zhǔn)時距為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Ｌ的簡支梁在均布荷載ｑ的作用下其最大彎矩的荷載效應(yīng)系數(shù)為。4.土的側(cè)向壓力分為靜止土壓力、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：材料性能的不定性、幾何參數(shù)的不定性和計算模式的不定性。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。12.表征地面運(yùn)動特征的主要物理量主要有：強(qiáng)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，可把荷載分為固定作用和可動作用。名詞解釋及簡答題1.荷載與作用在概念上有何不同？2.計算樓面活荷載效應(yīng)時，為什么當(dāng)活荷載影響面積超過一定數(shù)值需要對均布活荷載取值加以折減？3.基本風(fēng)壓是如何定義的？4.說明影響基本風(fēng)壓的主要因素。5.計算順風(fēng)向風(fēng)效應(yīng)時，為什么要區(qū)分平均風(fēng)與脈動風(fēng)？6.說明風(fēng)載體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)振系數(shù)的意義。7.解釋橫風(fēng)向風(fēng)振產(chǎn)生的原因。8.在什么條件下需要考慮結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向風(fēng)效應(yīng)？10.震級與烈度有何差別？有何聯(lián)系？11.地震反應(yīng)譜的實際是什么？12.影響地震反應(yīng)譜的主要因素有哪些？13.結(jié)構(gòu)有哪些功能要求？14.結(jié)構(gòu)有哪些極限狀態(tài)？15．結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性有何區(qū)別？計算題1.一矩形高層建筑結(jié)構(gòu)，高度，建造在城市市郊，地面粗糙度指數(shù)，基本風(fēng)壓，體形系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)地貌的地面粗糙指數(shù)為，風(fēng)壓高度變化系數(shù)，假設(shè)不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的影響。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，取其中點位置的風(fēng)載值作為該區(qū)段的平均風(fēng)載值。①體形系數(shù)；②高度系數(shù)，由于，所以，則有在各區(qū)段中點高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，分別為，，，由于不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的作用，所以 則由風(fēng)產(chǎn)生的該結(jié)構(gòu)底部彎矩為 2.一平面為矩形高層建筑結(jié)構(gòu)，高度，迎風(fēng)面寬度，建造在市中心，地面粗糙度指數(shù)，，，設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地貌為空曠平坦地面，，，，基本風(fēng)壓，體形系數(shù)，風(fēng)壓高度變化系數(shù)，假設(shè)不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的影響。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，取其中點位置的風(fēng)載值作為該區(qū)段的平均風(fēng)載值。①求風(fēng)載體形系數(shù)；②求風(fēng)壓高度變化系數(shù)在各區(qū)段中點高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，分別為，，，，③各區(qū)段中點高度處的風(fēng)壓值由于不考慮順風(fēng)向脈動風(fēng)的作用，所以 則由風(fēng)產(chǎn)生的該結(jié)構(gòu)底部彎矩為3.下圖所示一個剪切結(jié)構(gòu)，已知：周期：，；振型：，，設(shè)計反應(yīng)譜的有關(guān)參數(shù)見圖，，，。求：①求各階地震影響系數(shù)；②求各振型參與系數(shù)，第j階振型的振型參與系數(shù)為；③重力荷載代表值；④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及各質(zhì)點所受剪力，底部最大剪力，各質(zhì)點所受剪力為。解：①求各階地震影響系數(shù)，；，。②各振型參與系數(shù);。③重力荷載代表值。④采用底部剪力法計算底部最大剪力1質(zhì)點所受最大剪力為2質(zhì)點所受最大剪力為4．中心點法：教材P140例題9-1、P142例題9-2。5．驗算點法：教材P149例題9-３。2.圖1所示為一個三層剪切型結(jié)構(gòu)。已知：周期：，，；振型：設(shè)計反應(yīng)譜的有關(guān)參數(shù)見圖1，，，，。求解：①求各階地震影響系數(shù)；②求各振型參與系數(shù)，第j階振型的振型參與系數(shù)為；③重力荷載代表值；④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及各質(zhì)點所受水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，底部最大剪力，各質(zhì)點所受地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為；⑤計算各層層間剪力。解：①求各階地震影響系數(shù)第一振型，，；第二振型，，；第三振型，，。②各振型參與系數(shù);。③重力荷載代表值。④采用底部剪力法計算底部最大剪力一層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為2層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為3層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為⑤計算各層層間剪力一層層間剪力為：；二層層間剪力為：；三層層間剪力為：。例題9-3解：極限狀態(tài)方程 屈服強(qiáng)度服從對數(shù)正態(tài)分布，當(dāng)量處理如下：Ⅰ假設(shè)的初值為其平均值服從正態(tài)分布：由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式得設(shè)計驗算點在原坐標(biāo)系的坐標(biāo)為代入極限狀態(tài)方程可得解