工程結構荷載與可靠度設計原理復習資料備課講稿

1、此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除荷載與結構設計原理總復習題一、判斷題1.嚴格地講，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、基礎不均勻沉降、 風壓力、地震等均是間接作用。（ N）5.由于地震、溫度變化、基礎不均勻沉降、焊接等引起的結構內(nèi)力變形等效應的因素稱為間接作用。（Y）6.土壓力、風壓力、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

2、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系，但是兩者不一定同時出現(xiàn)。（Y）11.汽車重力標準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弱程度，與震級和震源深度有關，一次地震有多個烈度。（Y）13考慮到荷載不可能同時達到最大， 所以在實際工程設計時， 當出現(xiàn)兩個或兩個以上荷載時，應采用荷載組合值。 （N）14.當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行折減

3、。（Y）15.土的側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)結構型式不同，分別采用不同的計算方法。（ Y）17.先張法是有粘結的預加力方法，后張法是無粘結的預加力方法。（Y）18.在同一大氣環(huán)境中，各類地貌梯度風速不同，地貌越粗糙，梯度風速越小。（ N）19.結構構件抗力 R 是多個隨機變量的函數(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構中不產(chǎn)生內(nèi)力，而在超靜定結構中產(chǎn)生內(nèi)力。（Y）21.結構可靠指標越大，結構失效概率越小，結構越可靠。（Y）22.朗肯土壓力理論中假設擋土墻的墻背豎直、光滑、填土面水平無超載。（Y）23.在朗肯

4、土壓力理論的假設中，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.土的自重應力為土自身有效重力在土體中引起的應力。（Y）26.不但風的作用會引起結構物的共振，水的作用也會引起結構物的共振。（Y）27.平均風速越大，脈動風的幅值越大，頻率越高。（N ）28.風壓是指風以一定的速度向前運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）只供學習與交流此文檔

5、僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除31.遠區(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.在實際工程設計時，當出現(xiàn)可變荷載，應采用其荷載組合值。（ N）33.對于靜定結構，結構體系的可靠度總大于或等于構件的可靠度。（ N）34.對于超靜定結構，當結構的失效形態(tài)不唯一時，結構體系的可靠度總小于或等于結構每一失效形態(tài)對應的可靠度。 （Y）35.結構設計的目標是確保結構的承載能力足以抵抗內(nèi)力，而變形控制在結構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變量相乘而得，則其概率分布一般來說是正態(tài)的。 （N）37.結構可靠度是指結

6、構可靠性的概率度量，是結構在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。選擇題1. 車輛荷載屬于（ 2）（4）（7） 。風荷載屬于 （2）（4）（7） 。地震屬于（ 3）（ 5）（7） ?；A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，表征地面運動強弱程度的有（ 1）（2）（3）（4） 。（1）強度 （2）頻譜 （3）強烈振動的持續(xù)時間 （4）最大振幅3.在相同基本風壓和高度的前提下，哪一種地理環(huán)境下風壓最大（1） 。（ 1）海岸、湖岸、海島地區(qū) （2）中小城市（ 3）大城

7、市市郊（4）大城市市區(qū)4.下列哪一個變量不是隨機變量？（ 2） 。（ 1）荷載最大值 QT （2）永久荷載標準值 （3）功能函數(shù) Z （4）結構抗力5.當結構處在（ 1）（3）范圍，結構會發(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.結構可靠度定義中所說的結構規(guī)定的時間應為（ 4） 。（ 1）10年（ 2）30年（ 3）40年（ 4）50 年7.當結構為（ 1）時，結構中任一構件的失效，則整個結構體系失效。（ 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）

8、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.目前結構設計所用材料強度值是（4） 。（ 1）材料的平均強度值（ 2）材料的最大強度值（ 3）材料的最小強度值（ 4）具有一定保證率的材料強度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）震中處的地面運動幅值為 0.001m（ 2）距震中 100Km 處的地面運動幅值為 0.001m（3）距震中 100Km 處的最大水平地面運動幅值為0.001m（4）距震中 100Km 處的最大豎向地面運動幅值為0.001m11預應力屬于（ A B C）。溫度變化屬于（ B）。A 永久作

9、用 B 靜態(tài)作用 C 直接作用 D 動態(tài)作用只供學習與交流此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除12.我國建筑結構荷載規(guī)范規(guī)定的基本風壓的地貌為（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)13.下列各項除（ D）外，其余各項均為可變荷載的代表值A 標準值B 準永久值C 組合值D 設計值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 風壓力14.以下幾項中屬于間接作用的是（D）A 風壓力 B 離心力 C 土壓力D 溫度變化15.一般所說的結構可靠性是指（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16.車輛荷載屬于（

10、B C）?；A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.設防烈度一般定義為設計基準期內(nèi)超越概率為（ B）的水平A5 B10 C15 D3018.一般情況下，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 不能確定19.對結構施加預應力可以提高它的（B D）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 基礎不均勻沉降D 水壓力21.我國基本雪壓分布圖是按照（C）一遇的重現(xiàn)期確定的。A10年 B30年 C50年 D100年22.地震屬于（ B）。風荷載屬于（ C

11、D）。A 永久作用 B 偶然作用 C 可變作用 D 直接作用23.當結構設計基準期為（D）時，中震即為基本烈度地震影響。A10年 B30年 C40年 D50年24.我國建筑結構荷載規(guī)范規(guī)定基本風壓的標準高度為（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）。A 標準值 B 準永久值 C 組合值 D 設計值26在相同基本風壓和高度的前提下， （C）地理環(huán)境下的風壓最小。 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），風荷載屬于（ C D E）。A 永久作用 B 偶然作用

12、 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28.當（ B）波的周期與場地土的特征周期一致時，會發(fā)生共振反應。 A 縱波 B 橫波 C 瑞雷波 D 洛夫波 E 以上四種波29影響結構抗力的主要因素有（ 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.結構設計目標可靠度的確定應以達到結構可靠與經(jīng)濟上的最佳平衡為原則，一般需要考慮（ A B C D）只供學習與交流此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除A 公眾心理 B 結構重要性 C 結構破壞性質(zhì) D 社會經(jīng)濟承受力填空題1.我國“建筑荷載規(guī)范”規(guī)定：基本風壓的標準高

13、度為 10，標準地貌為空曠平坦地貌，標準時距為 10 分鐘，最大風速的樣本時間為 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造理論來解釋。3.爆炸的空氣沖擊波對結構產(chǎn)生的荷載主要有沖擊波超壓和沖擊波動壓4.對于線彈性結構， 荷載效應和荷載之間存在線性比例關系，荷載效應系數(shù)與結構形式、荷載形式及效應類型有關，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系數(shù)為 L2 /8 。4.土的側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，圍護結構背后的土

14、產(chǎn)生主動土壓力。5一般直墻上的波浪荷載應按三中波浪進行設計，這三種波分別是立波、近區(qū)破碎波和遠區(qū)破碎波。6.影響結構構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.按照結構的反應分類，作用可以分為靜態(tài)作用和動態(tài)作用。9車輛重力荷載標準有兩種形式：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.基本風壓通常應符合以下五個規(guī)定：標準高度的規(guī)定、地貌的規(guī)定、公稱風速的規(guī)定、最大風速的樣本時間和

15、基本風速的重現(xiàn)期。12.表征地面運動特征的主要物理量主要有：強度、頻譜和強震持續(xù)時間。13.根據(jù)波浪前進時是否有流量產(chǎn)生把波分為輸移波和振動波。振動波根據(jù)波前進方向又可分為推進波和立波。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時， 為什么當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.基本風壓是如何定義的？4.說明影響基本風壓的主要因素。5.計算順風向風效應時，為什么要區(qū)分平均風與脈動風？6.說明風載體型系數(shù)、風壓高度

16、變化系數(shù)、風振系數(shù)的意義。7.解釋橫風向風振產(chǎn)生的原因。8.在什么條件下需要考慮結構橫風向風效應？10.震級與烈度有何差別？有何聯(lián)系？只供學習與交流此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除11.地震反應譜的實際是什么？12.影響地震反應譜的主要因素有哪些？13.結構有哪些功能要求？14.結構有哪些極限狀態(tài)？15結構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構，高度H40m ，建造在城市市郊，地面粗糙度指數(shù)a0.16 ，基本風壓 00.5kN / m2，體形系數(shù)sa1.3，標準地貌的地面粗糙指數(shù)為 s0.16，風壓wH Ts2sH Ta2z2a高度變化系數(shù)Z z，假設不考慮順風向脈

17、動風的影響。zszaza求：順風向風產(chǎn)生的建筑底部彎矩？（沿高度分成四段進行近似計算）解：沿高度將該結構分成4 段，每個區(qū)段10m 高，取其中點位置的風載值作為該區(qū)段的平均風載值。體形系數(shù)s1.3 ；2 s2az2a高度系數(shù)H TsH Ta，由于a ，所以 H Ts H Ta ，則有Zz2aszsza2 0.160.32zzzszzZzs1010在各區(qū)段中點高度處的風壓高度變化系數(shù)，分別為Z10.801 ， Z 21.1385 ， Z 3 1.3407 ， Z4 1.493由于不考慮順風向脈動風的作用，所以i1.0i1 4w11 sZ 1w01.01.30.8010.5 0.521kN / m

18、2w22sZ 2w01.01.31.13850.50.74 kN / m2w33s Z 3w01.01.31.34070.50.871kN / m2w44sZ 4 w01.01.31.4930.50.97kN / m2則由風產(chǎn)生的該結構底部彎矩為M 100.521 50.74150.871250.97 35694.3kN m/ m2. 一平面為矩形高層建筑結構，高度 H 50m ，迎風面寬度 B 30m ，建造在市中心，地面粗糙度指數(shù)a0.20 ，za10m ，H Ta 400m ，設標準地貌為空曠平坦地面，s 0.16 ，zs 10m， H Ts 350m，基本風壓00.5kN / m21.

19、2，風壓高度變化，體形系數(shù) s 0.72s2awa2系數(shù) ZH TsH Taznzzazs，假設不考慮順風向脈動風的影響。zs求：順風向風產(chǎn)生的建筑底部彎矩？解：沿高度將該結構分成5 段，每個區(qū)段 10m 高，取其中點位置的風載值作為該區(qū)段的平均風載值。求風載體形系數(shù)1.2s0.71.3；4求風壓高度變s化系數(shù) a2a20.162 0.22 0.20.422Z zH TsH Taz350400zzzszazs1010100.71310在各區(qū)段中點高度處的風壓高度變化系數(shù)，分別為Z1 0.540 ， Z 20.839， Z 31.029 ， Z 41.177 ， Z 51.301各區(qū)段中點高度處

20、的風壓值 wii s Zi w0由于不考慮順風向脈動風的作用，所以i 1.0i1 5w11s Z 1w01.01.30.5400.5 0.351kN / m2w22 sZ 2w01.0 1.3 0.8390.50.545kN / m2只供學習與交流K2= 3×10 4kN/mmaxH0.9Tg此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除Tmaxm1=6×104 kg3sZ 3w01.0 1.3 1.029 0.52w30.669kN / m20.45maxK1=×1044sZ 4w01.01.3 1.177 0.50.765kN / m5 w4kN/mHw55sZ

21、 5w01.01.31.3010.50.846kN / m2則由風產(chǎn)生的該結構底部彎矩為00.1Tg3.0T(s)M30100.35150.545150.169250.765350.84645m27450kN3.下圖所示一個剪切結構，已知：周期：T1地震影響系數(shù)曲線；振型：0.385s ，T20.156s10.488， 21.71，設計反應譜的有關參數(shù)見圖， Tg0.2s ， max0.16 ， 0.85 。11求：求各n階地震影響系數(shù)；jj，第 j階振型的振型參與系數(shù)為jmiji求各振型參與系數(shù)n；i 1重力荷載代表值 GEk ；miji2采用底部剪力法計算該結構在地震作用下底部最大剪力i

22、1FEk 及各質(zhì)點所受剪力，底部最大剪力 FEkGEk，各質(zhì)點所受剪力為 F jG j H jFEk 。n解：求各階地震影響系數(shù)j0.90.20.9Gi H iQ T10.358sTg0.2s ，Tg0.16i 11Tmax0.3850.0887 ；Q 0.1sT0.156sT0.2sg，2max0.16。22各振型參與系數(shù)4j42mi1i6105101i1mi0.4881.233 ;122i64425442i126101.71510112mi1i100.488100.233。24242i1m2i26101.7154101 49.81078kN 。重力荷i載代表值GEk610510i1FEk采

23、用底部剪力法計算底部最大剪力FEkGEk0.85 1078 0.088781.28kN1 質(zhì)點所受最大剪力為G1H1FEk6H81.2830.48kNF1 n56H2HGi H i2 質(zhì)點所受最大剪力為i1F2GH2 FEk52H81.2850.8kNn 256H2H4中心點法：教材 P140例題Gi9H-i1、P142例題9-2。i15驗算點法：教材P149例題 9-。2.圖 1 所示為一個三層剪切型結構。已知：周期： T1 0.467s ， T30.134s， T20.208s ；振型：T0.3340.6671.0001T0.6670.6661.0002T4.0193.0351.00031

24、， Tg設計反應譜的有關參數(shù)見圖0.40 s， max0.16 ，0.85， g 9.8N / kg 。求解：n求各階地震影響系數(shù)j ；mi ji求各振型參與系數(shù)j ，第 j 階振型的振型參與系數(shù)為i1；jn只供學習與交流mi ji2i 1TmaxHK 20.45maxm1= 2.7×105 kg此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除重力荷載代表值 GEk ；FEk及各質(zhì)點所受水平地震采用底部剪力法計算該結構在地震作用下底部最大剪力HK 100.1Tg3.0T(s)作用標準值，底部最大剪力FEkGEk，各質(zhì)點所受地震震影響作系用數(shù)標曲線準值為Gj H j；FjnFEk計算各層層

25、間剪力 Vi 。Gi H i圖1三層框架i 1解：求各階地震影響系數(shù)j0.9第一振型， Q T10.4670.9 s Tg0.40sTg，0.400.160.139 ；1T1max0.467T20.208s0.40s ，0.16；第二振型， Q 0.1sTg2max第三振型， Q 0.1sT30.134sTg0.40s ，3max0.16。3各振型參與系數(shù)j553mi1i2.750.3342.70.6671.81.000i 1mi1010101.363 ;132i2.75 525520.666552312100.6672.710.6671.8101.000i2.7100.3342.7101.8

26、101.0000.4282i1i5 52552553 mi 3i2.74.019103.102i 12102.7101.8.000i 1mi2.7100.6672.7035.666.8101.000332i2.71054.01922.71053.03521051.00020.063 。i121.8555重力荷m載代表值7056kN 。GEk 2.7102.7101.8 109.8i 1i3i采用底部剪力法計算底部最大剪力FEkFEkGEk0.8570560.139833.7kN一層地震作用標準值為F1G1H1FEk2.7H833.7 166.7kN32.7H2.72H1.83HGi H i2 層地震作用標準值為i 1F2G2H 2FEk2.72H833.7 333.5