《工程荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理》課后思考題及復(fù)習(xí)詳解

1、工程荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理 -課后思考題解答1 荷載與作用1.1 什么是施加于工程結(jié)構(gòu)上的作用？荷載與作用有什么區(qū)別？結(jié)構(gòu)上的作用是指能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)的各種原因的總稱，包括直接作用和間接作用。引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用效應(yīng)的原因有兩種，一種是施加于結(jié)構(gòu)上的集中力和分布力，例如結(jié)構(gòu)自重，樓面的人群、家具、設(shè)備，作用于橋面的車輛、人群，施加于結(jié)構(gòu)物上的風(fēng)壓力、水壓力、土壓力等，它們都是直接施加于結(jié)構(gòu)，稱為直接作用。另一種是施加于結(jié)構(gòu)上的外加變形和約束變形，例如基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外加變形引起的內(nèi)力效應(yīng)，溫度變化引起結(jié)構(gòu)約束變形產(chǎn)生的內(nèi)力效應(yīng)，由于地震造成地面運(yùn)動(dòng)致使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生慣性力引起的作用效應(yīng)等。它們都是間接作用

2、于結(jié)構(gòu)，稱為間接作用?！昂奢d”僅指施加于結(jié)構(gòu)上的直接作用；而“作用”泛指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形的所有原因。1.2 結(jié)構(gòu)上的作用如何按時(shí)間變異、空間位置變異、結(jié)構(gòu)反應(yīng)性質(zhì)分類？結(jié)構(gòu)上的作用按隨時(shí)間變化可分永久作用、可變作用和偶然作用；按空間位置變異可分為固定作用和自由作用；按結(jié)構(gòu)反應(yīng)性質(zhì)可分為靜態(tài)作用和動(dòng)態(tài)作用。1.3 什么是荷載的代表值？它們是如何確定的？荷載代表值是考慮荷載變異特征所賦予的規(guī)定量值，工程建設(shè)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給出了荷載四種代表值：標(biāo)準(zhǔn)值，組合值，頻遇值和準(zhǔn)永久值。荷載可根據(jù)不同設(shè)計(jì)要求規(guī)定不同的代表值，其中荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值，其它代表值都可在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上考慮相應(yīng)的系數(shù)得

3、到。2 重 力 2.1 成層土的自重應(yīng)力如何確定？地面以下深度z處的土體因自身重量產(chǎn)生的應(yīng)力可取該水平截面上單位面積的土柱體的重力，對(duì)于均勻土自重應(yīng)力與深度成正比，對(duì)于成層土可通過(guò)各層土的自重應(yīng)力求和得到。2.2 土壓力有哪幾種類別？土壓力的大小及分布與哪些因素有關(guān)？根據(jù)擋土墻的移動(dòng)情況和墻后土體所處應(yīng)力狀態(tài)，土壓力可分為靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力三種類別。土的側(cè)向壓力的大小及分布與墻身位移、填土性質(zhì)、墻體剛度、地基土質(zhì)等因素有關(guān)。2.3 試述靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力產(chǎn)生的條件？比較三者數(shù)值的大??？當(dāng)擋土墻在土壓力作用下，不產(chǎn)生任何位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)，此時(shí)墻

4、背所受的土壓力稱為靜止土壓力，可用E0表示。當(dāng)擋土墻在土壓力的作用下，向離開(kāi)土體方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作用在墻背上的土壓力從靜止土壓力值逐漸減少，直至墻后土體出現(xiàn)滑動(dòng)面。滑動(dòng)面以上的土體將沿這一滑動(dòng)面向下向前滑動(dòng)，在滑動(dòng)楔體開(kāi)始滑動(dòng)的瞬間，墻背上的土壓力減少到最小值，土體內(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稱為主動(dòng)土壓力，可用Ea表示。當(dāng)擋土墻在外力作用下向土體方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻體擠壓墻后土體，作用在墻背上的土壓力從靜止土壓力值逐漸增大，墻后土體也會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)面，滑動(dòng)面以上土體將沿滑動(dòng)方向向上向后推出，在滑動(dòng)楔體開(kāi)始隆起的瞬間，墻背上的土壓力增加到最大值，土體內(nèi)應(yīng)力處于被動(dòng)極限平衡

5、狀態(tài)。此時(shí)作用在墻背上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力，可用Ep表示。在相同的墻高和填土條件下，主動(dòng)土壓力小于靜止土壓力，而靜止土壓力又小于被動(dòng)土壓力，即：2.4 當(dāng)樓面面積較大時(shí)，樓面均布活荷載為什么要折減？民用建筑的樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值是建筑物正常使用期間可能出現(xiàn)的最大值，當(dāng)樓面面積較大時(shí)，作用在樓面上的活荷載不可能同時(shí)布滿全部樓面，在計(jì)算樓面梁等水平構(gòu)件樓面活荷載效應(yīng)時(shí)，若荷載承載面積超過(guò)一定的數(shù)值，應(yīng)對(duì)樓面均布活荷載予以折減。同樣，樓面荷載最大值滿布各層樓面的機(jī)會(huì)更小，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于墻、柱等豎向傳力構(gòu)件和基礎(chǔ)應(yīng)按結(jié)構(gòu)層數(shù)予以折減。2.5車道荷載為什么要沿橫向和縱向折減？橋梁設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)車道上的

6、汽車荷載都是按最不利位置布置的，多車道橋梁上的汽車荷載同時(shí)處于最不利位置可能性隨著橋梁車道數(shù)的增加而減小。在計(jì)算橋梁構(gòu)件截面產(chǎn)生的最大效應(yīng)（內(nèi)力、位移）時(shí)，應(yīng)考慮多車道折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)等于或大于2時(shí)，由汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)進(jìn)行折減。大跨徑橋梁隨著橋梁跨度的增加橋梁上實(shí)際通行的車輛達(dá)到較高密度和滿載的概率減小，應(yīng)考慮計(jì)算跨徑進(jìn)行折減。2.6 什么叫基本雪壓？它是如何確定的？雪壓是指單位水平面積上的雪重，雪壓值的大小與積雪深度和積雪密度有關(guān)?；狙菏窃诳諘缙教沟牡孛嫔?，積雪分布均勻的情況下，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的50年一遇的最大雪壓。屋面的雪荷載由于受到屋面形式、積雪漂移等因素的影響，往往與地面雪荷

7、載不同，需要考慮一換算系數(shù)將地面基本雪壓換算為屋面雪荷載。2.7 試述風(fēng)對(duì)屋面積雪的漂移作用及其對(duì)屋面雪荷載取值的影響？風(fēng)對(duì)雪的漂積作用是指下雪過(guò)程中，風(fēng)會(huì)把部分將要飄落或者已經(jīng)漂積在屋面上的雪吹移到附近地面或鄰近較低的屋面上，對(duì)于平屋面和小坡度屋面，風(fēng)對(duì)雪的漂移作用會(huì)使屋面上的雪壓一般比鄰近地面上的雪壓要??；對(duì)于雙坡屋面、高低跨屋面，迎風(fēng)面吹來(lái)的雪往往在背風(fēng)一側(cè)屋面上漂積，引起屋面不平衡雪荷載。風(fēng)對(duì)積雪的漂移影響可通過(guò)屋面積雪分布系數(shù)加以考慮。3 側(cè)壓力3.1 靜水壓強(qiáng)具有哪些特征？如何確定靜水壓強(qiáng)？靜水壓力是指靜止液體對(duì)其接觸面產(chǎn)生的壓力，具有兩個(gè)特性：一是靜水壓強(qiáng)垂直于作用面，并指向作用

8、面內(nèi)部；二是靜止液體中任一點(diǎn)處各方向的靜水壓強(qiáng)均相等，與作用的方位無(wú)關(guān)。確定靜水壓強(qiáng)時(shí)常以大氣壓強(qiáng)為基準(zhǔn)點(diǎn)，靜水壓強(qiáng)與水深呈線性關(guān)系，隨水深按比例增加；水壓力作用在結(jié)構(gòu)物表面法線方向，水壓力分布與受壓面形狀有關(guān)。如果受壓面為垂直平面，已知底部深度h，則可按求得底部壓強(qiáng)，再作頂部和底部壓強(qiáng)連線便可得到擋水結(jié)構(gòu)側(cè)向壓強(qiáng)分布規(guī)律。3.2 實(shí)際工程中為什么常將橋墩、閘墩設(shè)計(jì)成流線型？在實(shí)際工程中，為減小繞流阻力，常將橋墩、閘墩設(shè)計(jì)成流線型，以縮小邊界層分離區(qū)，達(dá)到降低阻力的目的。3.3 試述波浪傳播特征及推進(jìn)過(guò)程？波浪是液體自由表面在外力作用下產(chǎn)生的周期性起伏波動(dòng)，其中風(fēng)成波影響最大。在海洋深水區(qū)，波

9、浪運(yùn)動(dòng)不受海底摩阻力影響，稱為深水推進(jìn)波；波浪推進(jìn)到淺水地帶，海底對(duì)波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩阻力，波長(zhǎng)和波速縮減，波高和波陡增加，稱淺水推進(jìn)波；當(dāng)淺水波向海岸推進(jìn)，達(dá)到臨界水深，波峰發(fā)生破碎，破碎后的波重新組成新的水流向前推移，而底層出現(xiàn)回流，這種波浪稱為擊岸波；擊岸波沖擊岸灘，對(duì)海邊水工建筑施加沖擊作用，即為波浪荷載。3.4 如何對(duì)直立式防波堤進(jìn)行立波波壓力、遠(yuǎn)破波波壓力和近破波波壓力的計(jì)算？波浪作用力不僅與波浪本身特征有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)物形式和海底坡度有關(guān)。對(duì)于作用于直墻式構(gòu)筑物上的波浪分為立波、遠(yuǎn)堤破碎波和近堤破碎波三種波態(tài)。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)基床類型、水底坡度、浪高及水深判別波態(tài)，分別采用不同公式

10、計(jì)算波浪作用力。我國(guó)港工規(guī)范分別給出了立波波壓力、遠(yuǎn)破波波壓力和近破波波壓力計(jì)算方法，先求得直墻各轉(zhuǎn)折點(diǎn)壓強(qiáng)，將其用直線連接，得到直墻壓強(qiáng)分布，即可求出波浪壓力，計(jì)算時(shí)尚應(yīng)考慮墻底波浪浮托力。3.5 冰壓力有哪些類型？冰壓力按其作用性質(zhì)不同，可分為靜冰壓力和動(dòng)冰壓力。靜冰壓力包括冰堆整體推移的靜壓力，風(fēng)和水流作用于大面積冰層引起的靜壓力以及冰覆蓋層受溫度影響膨脹時(shí)產(chǎn)生的靜壓力；另外冰層因水位上升還會(huì)產(chǎn)生豎向作用力。動(dòng)冰壓力主要指河流流冰產(chǎn)生的沖擊作用。3.6 冰堆整體推移靜壓力計(jì)算公式是如何導(dǎo)出的？由于水流和風(fēng)的作用，推動(dòng)大面積浮冰移動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生靜壓力，可根據(jù)水流方向和風(fēng)向，考慮冰層面積來(lái)計(jì)

11、算： (3.31)式中：P作用于結(jié)構(gòu)物的正壓力（N）；浮冰冰層面積(m2),一般采用歷史上最大值；P1水流對(duì)冰層下表面的摩阻力（Pa），可取為0.5，為冰層下的流速(m/s);P2水流對(duì)浮冰邊緣的作用力(Pa)，可取為，h為冰厚(m)，l為冰層沿水流方向的平均長(zhǎng)度(m)，在河中不得大于兩倍河寬；P3由于水面坡降對(duì)冰層產(chǎn)生的作用力(Pa)，等于920hi，i為水面坡降；P4風(fēng)對(duì)冰層上表面的摩阻力(Pa)，P4=(0.0010.002)VF，VF為風(fēng)速,采用歷史上有冰時(shí)期和水流方向基本一致的最大風(fēng)速(m/s)；結(jié)構(gòu)物迎冰面與冰流方向間的水平夾角；結(jié)構(gòu)物迎冰面與風(fēng)向間的水平夾角。3.7 冰蓋層受到溫

12、度影響產(chǎn)生的靜壓力與哪些因素有關(guān)？冰蓋層溫度上升時(shí)產(chǎn)生膨脹，若冰的自由膨脹變形受到壩體、橋墩等結(jié)構(gòu)物的約束，則在冰蓋層引起膨脹作用力。冰場(chǎng)膨脹壓力隨結(jié)構(gòu)物與冰覆蓋層支承體之間的距離大小而變化，當(dāng)冰場(chǎng)膨脹受到橋墩等結(jié)構(gòu)物的約束時(shí)，則在橋墩周圍出現(xiàn)最大冰壓力，并隨著離橋墩的距離加大而逐漸減弱。冰的膨脹壓力與冰面溫度、升溫速率和冰蓋厚度有關(guān)，冰壓力沿冰厚方向基本上呈上大下小的倒三角形分布，可認(rèn)為冰壓力的合力作用點(diǎn)在冰面以下1/3冰厚處。3.10 試述浮托力產(chǎn)生的原因及考慮的方法？水浮力為作用于建筑物基底面的由下向上的水壓力，當(dāng)基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)物的底面置于地下水位以下，在其底面產(chǎn)生浮托力，浮托力等于建筑物排

13、開(kāi)同體積的水重力。地表水或地下水通過(guò)土體孔隙的自由水溝通并傳遞水壓力。浮托力的大小取決于土的物理特性，當(dāng)?shù)叵滤軌蛲ㄟ^(guò)土的孔隙溶入到結(jié)構(gòu)基底，且固體顆粒與結(jié)構(gòu)基底之間接觸面很小時(shí)，可以認(rèn)為土中結(jié)構(gòu)物處于完全浮力狀態(tài)。浮托力作用可根據(jù)地基的透水程度，按照結(jié)構(gòu)物喪失的重量等于它所排除的水重這一原則考慮：（1）對(duì)于透水性土，應(yīng)計(jì)算水浮力；對(duì)于非透水性土，可不考慮水浮力。若結(jié)構(gòu)物位于透水性飽和的地基上，可認(rèn)為結(jié)構(gòu)物處于完全浮力狀態(tài)，按100%計(jì)算浮托力。（2）若結(jié)構(gòu)物位于透水性較差地基上，如置于節(jié)理裂隙不發(fā)育的巖石地基上，地下水滲入通道不暢，可按50%計(jì)算浮托力。（3）若結(jié)構(gòu)物位于粘性土地基上，土的透

14、水性質(zhì)難以預(yù)測(cè)，對(duì)于難以確定是否具有透水性質(zhì)的土，計(jì)算基底應(yīng)力時(shí)，不計(jì)浮力，計(jì)算穩(wěn)定時(shí)，計(jì)入浮力。對(duì)于計(jì)算水浮力的水位，計(jì)算基底應(yīng)力用低水位，計(jì)算穩(wěn)定用設(shè)計(jì)水位。（4）地下水也對(duì)地下水位以下巖石、土體產(chǎn)生浮托力，基礎(chǔ)底面以下土的天然重度或是基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度應(yīng)取有效重度。（5）地下水位在基底標(biāo)高上下范圍內(nèi)漲落時(shí)，浮托力的變化有可能引起基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降，應(yīng)考慮地下水位季節(jié)性漲落的影響。4 風(fēng) 荷 載4.1. 基本風(fēng)壓是如何定義的？影響風(fēng)壓的主要因素有哪些？基本風(fēng)壓是在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下得到的，基本風(fēng)壓值是在空曠平坦的地面上，離地面10m高，重現(xiàn)期為50年的10min平均最大風(fēng)速。影響風(fēng)

15、壓的主要因素有：（1）風(fēng)速隨高度而變化，離地表越近，摩擦力越大，因而風(fēng)速越小。（2）與地貌粗糙程度有關(guān)，地面粗糙程度高，風(fēng)能消耗多、風(fēng)速則低。（3）與風(fēng)速時(shí)距風(fēng)有關(guān)，常取某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)速作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。（4）與最大風(fēng)速重現(xiàn)期有關(guān)，風(fēng)有著它的自然周期，一般取年最大風(fēng)速記錄值為統(tǒng)計(jì)樣本，對(duì)于一般結(jié)構(gòu)，重現(xiàn)期為50年；對(duì)于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)及對(duì)風(fēng)荷載比較敏感的結(jié)構(gòu)，重現(xiàn)期應(yīng)適當(dāng)提高。當(dāng)實(shí)測(cè)風(fēng)速高度、時(shí)距、重現(xiàn)期不符合標(biāo)準(zhǔn)條件時(shí)可進(jìn)行基本風(fēng)壓換算。4.2. 試述風(fēng)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系？風(fēng)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系可由流體力學(xué)中的伯努利方程得到，自由氣流的風(fēng)速產(chǎn)生的單位面積上的風(fēng)壓力為： 式中 單位面積上的

16、風(fēng)壓力（kN/m2）空氣密度（t/m3）空氣單位體積重力（kN/m3）g 重力加速度（m/s2）v 風(fēng)速（m/s）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓情況下，= 0.012018kN/m3，g =9.80m/s2，可得： 在不同的地理位置，大氣條件是不同的，和g值也不相同。通常取為： 4.5. 什么叫梯度風(fēng)？什么叫梯度風(fēng)高度？在離地表300500m大氣邊界層以上的高度，風(fēng)的流動(dòng)不受地面粗糙層的影響，風(fēng)沿著等壓線以層流方式自由流動(dòng)，稱為梯度風(fēng)。梯度風(fēng)流動(dòng)的起點(diǎn)高度稱為梯度風(fēng)高度。4.6. 影響大氣邊界層以下氣流流動(dòng)的因素有哪些？地球表面通過(guò)地面的摩擦對(duì)空氣水平運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻力，從而使靠近地面的氣流速度減慢，該阻力對(duì)氣流的作

17、用隨高度增加而減弱，只有在離地表300500m以上的高度，風(fēng)才不受地表粗糙層的影響能夠以梯度風(fēng)速度流動(dòng)。不同地表粗糙度有不同的梯度風(fēng)高度，地面粗糙度小，風(fēng)速變化快，其梯度風(fēng)高度比地面粗糙度大的地區(qū)為低；反之，地面粗糙度越大，梯度風(fēng)高度將越高。4.7. 荷載規(guī)范是如何劃分和度量地面粗糙度的？荷載規(guī)范將地面粗糙度分為A、B、C、D四類，分類情況及相應(yīng)的地面粗糙度指數(shù)和梯度風(fēng)高度HT如下：A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)，取=0.12，HTA=300m；B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)，取=0.16，HTB=HT0=350m；C類指有密集建筑群的城市市區(qū)，取=0

18、.22，HTC=400m；D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)，取=0.30，HT0=450m。4.8 什么是風(fēng)載體型系數(shù)？它是如何確定的？建筑物處于風(fēng)流場(chǎng)中，風(fēng)力在建筑物表面上的分布是不均勻的，風(fēng)作用在建筑物表面的不同部位將引起不同的風(fēng)壓值，此值與來(lái)流風(fēng)壓之比稱為風(fēng)載體型系數(shù)。風(fēng)載體型系數(shù)表示建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力分布規(guī)律，主要與建筑物的體型和尺寸有關(guān)。目前要完全從理論上確定受風(fēng)力作用的任意形狀物體的壓力分布尚做不到，一般均通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)確定風(fēng)載體型系數(shù)。4.9. 高層建筑為什么要考慮群體間風(fēng)壓相互干擾？如何考慮？高層建筑群房屋相互間距較近時(shí)，由于尾流作用，引起風(fēng)壓相互干擾，對(duì)

19、建筑物產(chǎn)生動(dòng)力增大效應(yīng)，使得房屋局部風(fēng)壓顯著增大，設(shè)計(jì)時(shí)可將單體建筑物的體型系數(shù)乘以相互干擾增大系數(shù)加以考慮。4.10. 計(jì)算順風(fēng)向風(fēng)效應(yīng)時(shí)，為什么要區(qū)分平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)？結(jié)構(gòu)順向的風(fēng)作用可分解為平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)，平均風(fēng)的作用可通過(guò)基本風(fēng)壓反映，基本風(fēng)壓是根據(jù)10min平均風(fēng)速確定的，雖然它已從統(tǒng)計(jì)的角度體現(xiàn)了平均重現(xiàn)期為50年的最大風(fēng)壓值，但它沒(méi)有反映風(fēng)速中的脈動(dòng)成分。脈動(dòng)風(fēng)是一種隨機(jī)動(dòng)力荷載，風(fēng)壓脈動(dòng)在高頻段的峰值周期約為12min，一般低層和多層結(jié)構(gòu)的自振周期都小于它，因此脈動(dòng)影響很小，不考慮風(fēng)振影響也不致于影響到結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)安全性。而對(duì)于高聳構(gòu)筑物和高層建筑等柔性結(jié)構(gòu)，風(fēng)壓脈動(dòng)引起的動(dòng)力反應(yīng)

20、較為明顯，結(jié)構(gòu)的風(fēng)振影響必須加以考慮。4.11. 工程設(shè)計(jì)中如何考慮脈動(dòng)風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響？對(duì)于高聳構(gòu)筑物和高層建筑等柔性結(jié)構(gòu)，風(fēng)壓脈動(dòng)引起的動(dòng)力反應(yīng)較為顯著，必須考慮結(jié)構(gòu)風(fēng)振影響。荷載規(guī)范要求，對(duì)于結(jié)構(gòu)基本自振周期T1大于0.25s的工程結(jié)構(gòu)，如房屋、屋蓋及各種高聳結(jié)構(gòu)；以及對(duì)于高度大于30m且高寬比大于1.5的高柔房屋，應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的順風(fēng)向風(fēng)振。結(jié)構(gòu)風(fēng)振影響可通過(guò)風(fēng)振系數(shù)計(jì)算：，式中脈動(dòng)增大系數(shù)可由隨機(jī)振動(dòng)理論導(dǎo)出，此時(shí)脈動(dòng)風(fēng)輸入達(dá)文波特（Davenport）建議的風(fēng)譜密度經(jīng)驗(yàn)公式，也可查表確定。結(jié)構(gòu)振型系數(shù)可根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算，也可采用近似公式或查表確定。脈動(dòng)影響系數(shù)v主要反

21、應(yīng)風(fēng)壓脈動(dòng)相關(guān)性對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，可通過(guò)隨機(jī)振動(dòng)理論分析得到，為方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，已制成表格，供直接查用。4.12. 結(jié)構(gòu)橫向風(fēng)振產(chǎn)生的原因是什么？建筑物或構(gòu)筑物受到風(fēng)力作用時(shí)，橫風(fēng)向也能發(fā)生風(fēng)振。橫風(fēng)向風(fēng)振是由不穩(wěn)定的空氣動(dòng)力作用造成的，它與結(jié)構(gòu)截面形狀和雷諾數(shù)有關(guān)。對(duì)于圓形截面，當(dāng)雷諾數(shù)在某一范圍內(nèi)時(shí)，流體從圓柱體后分離的旋渦將交替脫落，形成卡門(mén)渦列，若旋渦脫落頻率接近結(jié)構(gòu)橫向自振頻率時(shí)會(huì)引起結(jié)構(gòu)渦激共振。4.13. 什么叫鎖定現(xiàn)象？在結(jié)構(gòu)產(chǎn)生橫向共振反應(yīng)時(shí)，若風(fēng)速增大，旋渦脫落頻率仍維持不變，與結(jié)構(gòu)自振頻率保持一致，這一現(xiàn)象稱為鎖定。在鎖定區(qū)內(nèi)，旋渦脫落頻率是不變的。只有當(dāng)風(fēng)速大于結(jié)

22、構(gòu)共振風(fēng)速約1.3倍時(shí)，旋渦脫落才重新按新的頻率激振。4.14. 什么情況下要考慮結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向風(fēng)振效應(yīng)？如何進(jìn)行橫風(fēng)向風(fēng)振驗(yàn)算？應(yīng)根據(jù)雷諾數(shù)Re的不同情況進(jìn)行橫風(fēng)向風(fēng)振驗(yàn)算。當(dāng)雷諾數(shù)增加到Re3.5×106，風(fēng)速進(jìn)入跨臨界范圍時(shí)，出現(xiàn)規(guī)則的周期性旋渦脫落，一旦旋渦脫落頻率與結(jié)構(gòu)橫向自振頻率接近，結(jié)構(gòu)將發(fā)生強(qiáng)烈渦激共振，有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，危及結(jié)構(gòu)的安全性，必須進(jìn)行橫向風(fēng)振驗(yàn)算?？缗R界強(qiáng)風(fēng)共振引起在z高處振型j的等效風(fēng)荷載可由下列公式確定： 式中 計(jì)算系數(shù)；在z高處結(jié)構(gòu)的j振型系數(shù)；第j振型的阻尼比。 橫風(fēng)向風(fēng)振主要考慮的是共振影響，因而可與結(jié)構(gòu)不同振型發(fā)生共振效應(yīng)。對(duì)跨臨界的強(qiáng)風(fēng)共振，

23、設(shè)計(jì)時(shí)必須按不同振型對(duì)結(jié)構(gòu)予以驗(yàn)算。一般認(rèn)為低振型的影響占主導(dǎo)作用。只需考慮前4個(gè)振型即可滿足要求。4.15. 公路橋規(guī)中是如何考慮橋梁橫向風(fēng)力作用的？公路橋規(guī)按靜力方法計(jì)算橫向風(fēng)力作用，即考慮基本風(fēng)速、設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)、風(fēng)載阻力系數(shù)、風(fēng)速高度變化修正系數(shù)、地形和地理?xiàng)l件系數(shù)以及陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)后，按橫向風(fēng)壓乘以迎風(fēng)面積獲得橫向風(fēng)力。4.16 什么是橋梁靜力風(fēng)荷載的三分力系數(shù)？橋梁的靜力風(fēng)荷載一般采用三分力來(lái)描述，即氣流流經(jīng)橋梁時(shí)，由于截面表面的風(fēng)壓分布存在差別，上下表面壓強(qiáng)差的面積分就是橋梁所受的升力荷載，而迎風(fēng)前后表面壓強(qiáng)差的面積分則是橋梁所受的風(fēng)阻力荷載，即通常所說(shuō)的橫風(fēng)向力；此外，當(dāng)

24、升力與阻力的合力作用點(diǎn)與橋梁截面的形心不一致時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生對(duì)形心的扭矩。三分力系數(shù)即是上述靜氣動(dòng)力系數(shù)，反映橋梁截面在均勻流中承受的靜風(fēng)荷載大小。該系數(shù)通常是在風(fēng)軸坐標(biāo)系下，由節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)定獲得。4.17 橋梁風(fēng)振有哪些振動(dòng)形式？對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響?橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)大致可分為兩類，一類是自激發(fā)散振動(dòng)，例如顫振和馳振，振動(dòng)結(jié)構(gòu)可以不斷從氣流中獲取能量，抵消阻尼對(duì)振動(dòng)的衰減作用，從而使振幅不斷加大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)風(fēng)毀，這實(shí)際上是一種空氣動(dòng)力失穩(wěn)現(xiàn)象，對(duì)橋梁危害最大。另一類是限幅振動(dòng)，例如渦激振動(dòng)和抖振，渦激振動(dòng)是由結(jié)構(gòu)尾流中產(chǎn)生的周期性交替脫落的旋渦引起，當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)物處于另一個(gè)結(jié)構(gòu)物的渦列之中，

25、還會(huì)激發(fā)出不規(guī)則的強(qiáng)迫振動(dòng)，即抖振。渦振和抖振均可在低風(fēng)速下發(fā)生，雖不具破壞性，但會(huì)對(duì)桿件接頭等連接部位造成疲勞破壞，設(shè)計(jì)時(shí)可通過(guò)構(gòu)造措施解決。5 地震作用5.1 試述構(gòu)造地震成因的局部機(jī)制和宏觀背景？構(gòu)造地震成因的局部機(jī)制可以用地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)明，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中，地球內(nèi)部處于不斷運(yùn)動(dòng)之中，原始水平狀的巖層在地應(yīng)力作用下發(fā)生形變；當(dāng)?shù)貞?yīng)力使巖層產(chǎn)生彎曲變形積累的應(yīng)力超過(guò)本身強(qiáng)度極限時(shí)，巖層就發(fā)生突然斷裂和猛烈錯(cuò)動(dòng)，巖層中原先積累的應(yīng)變能全部釋放，并以彈性波的形式傳到地面，地面隨之振動(dòng)，形成地震。構(gòu)造地震成因的宏觀背景可以借助板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)來(lái)解釋。板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)認(rèn)為，地殼和地幔頂部厚約70100

26、km的巖石組成了全球巖石圈，巖石圈由大大小小的板塊組成，板塊下面是塑性物質(zhì)構(gòu)成的軟流層。軟流層中的地幔物質(zhì)以巖漿活動(dòng)的形式涌出海嶺，推動(dòng)軟流層上的大洋板塊在水平方向移動(dòng)，并在海溝附近向大陸板塊之下俯沖，返回軟流層。各板塊邊緣由于地幔對(duì)流而互相擠壓、碰撞，在板塊的交界地區(qū)就會(huì)產(chǎn)生連綿不斷的地震。5.2 什么地震波？地震波包含了哪幾種波？它們的傳播特點(diǎn)是什么？對(duì)地面運(yùn)動(dòng)影響如何？地震引起的振動(dòng)以波的形式向震源向各個(gè)方面?zhèn)鞑ゲ⑨尫拍芰浚@就是地震波。地震波是一種彈性波，它包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地面附近傳播的面波。體波可分為兩種形式的波，即縱波（P波）和橫波（S波）?？v波在傳播過(guò)程中，其介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)

27、的振動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向一致?？v波又稱壓縮波，其特點(diǎn)是周期較短，振幅較小。橫波在傳播過(guò)程中，其介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向垂直。橫波又稱剪切波，其特點(diǎn)是周期較長(zhǎng)，振幅較大。面波是體波經(jīng)地層界面多次反射形成的次生波，它包括兩種形式的波，即瑞雷波（R波）和樂(lè)甫波（L波）。瑞雷波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在波的前進(jìn)方向與地表面法向組成的平面內(nèi)作逆向橢圓運(yùn)動(dòng)；樂(lè)甫波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在與波的前進(jìn)方向垂直的水平方向作蛇形運(yùn)動(dòng)?？v波使建筑物產(chǎn)生上下顛簸，橫波使建筑物產(chǎn)生水平搖晃，而面波使建筑物既產(chǎn)生上下顛動(dòng)又產(chǎn)生水平晃動(dòng)，當(dāng)橫波和面波都到達(dá)時(shí)振動(dòng)最為強(qiáng)烈。一般情況下，橫波產(chǎn)生的水平振動(dòng)是導(dǎo)致建筑物破壞的主要因素。5.4

28、什么是地震烈度？震級(jí)與烈度兩者有何關(guān)聯(lián)？地震烈度是指某地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度，它是按地震造成的后果分類的。我國(guó)采用12等級(jí)劃分的地震烈度表。地震震級(jí)與地震烈度是兩個(gè)不同的概念，震級(jí)表示一次地震釋放能量的大小，烈度表示某地區(qū)遭受地震影響的強(qiáng)弱程度。震級(jí)和烈度只在特定條件下存在大致對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于淺源地震（震源深度在1030km）震中烈度I0與震級(jí)M之間有如下經(jīng)驗(yàn)公式：。5.5 什么是地震作用？怎樣可以確定地震作用？地震釋放的能量以地震波的形式傳到地面，引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)。結(jié)構(gòu)由地震引起的振動(dòng)稱為結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，振動(dòng)過(guò)程中作用在結(jié)構(gòu)上的慣性力就是“地震荷載”，它使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力，發(fā)生

29、變形?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)所承受的“地震荷載”實(shí)際上是地震動(dòng)輸入結(jié)構(gòu)后產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)作用。按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，荷載僅指直接作用，地震對(duì)結(jié)構(gòu)施加的影響屬間接作用，應(yīng)把結(jié)構(gòu)承受的“地震荷載”稱為地震作用。5.6 地震系數(shù)和動(dòng)力系數(shù)的物理意義是什么？地震系數(shù)是地面運(yùn)動(dòng)最大加速度與重力加速度的比值，即。動(dòng)力系數(shù)是單自由度體系在地震作用下最大反應(yīng)加速度與地面運(yùn)動(dòng)加速度的比值，也就是質(zhì)點(diǎn)最大加速度比地面最大加速度的放大倍數(shù)，即。5.7 影響地震反應(yīng)譜的因素有哪些？設(shè)計(jì)用反應(yīng)譜是如何反映這些因素的影響的？影響反應(yīng)譜形狀的因素主要有場(chǎng)地條件、震級(jí)大小和震中距遠(yuǎn)近，其中場(chǎng)地條件影響最大。場(chǎng)地土質(zhì)松軟，長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)反應(yīng)較

30、大，譜曲線峰值右移；場(chǎng)地土質(zhì)堅(jiān)硬，短周期結(jié)構(gòu)反應(yīng)較大，譜曲線峰值左移。另外震級(jí)和震中距對(duì)譜曲線也有影響，在烈度相同的情況下，震中距較遠(yuǎn)時(shí)，加速度反應(yīng)譜的峰點(diǎn)偏向較長(zhǎng)周期，曲線峰值右移；震中距較近時(shí)，峰點(diǎn)偏向較短周期，曲線峰值左移。設(shè)計(jì)用反應(yīng)譜為反映這種影響，根據(jù)場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組的不同分別給出反應(yīng)譜參數(shù)。5.8 簡(jiǎn)述確定結(jié)構(gòu)地震作用的底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法的基本原理和步驟？（1）振型分解反應(yīng)譜法的基本原理和步驟對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)彈性體系建立動(dòng)力平衡方程，利用振型的正交性，采用以振型為基底的廣義坐標(biāo)，可將聯(lián)立的運(yùn)動(dòng)方程解耦，轉(zhuǎn)化為n個(gè)獨(dú)立方程，再比照單質(zhì)點(diǎn)體系的求解方法，即可得到多質(zhì)點(diǎn)體系在地

31、震作用下任一質(zhì)點(diǎn)的位移反應(yīng)，該位移反應(yīng)等于n個(gè)相應(yīng)的單自由度體系相對(duì)位移反應(yīng)與相應(yīng)振型的線性組合。利用振型分解反應(yīng)譜法可確定多質(zhì)點(diǎn)體系在地震作用下相應(yīng)于振型質(zhì)點(diǎn)的水平地震最大作用： 再按“平方之和再開(kāi)方”的組合公式確定水平地震作用效應(yīng)，即： （2）底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法的基本原理和步驟對(duì)于高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。底部剪力法僅考慮基本振型先算出作用于結(jié)構(gòu)底部的總剪力，然后將此總剪力按某一規(guī)律分配到各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)底部總剪力按下式計(jì)算： 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用： 5.9 什么叫鞭端效應(yīng)？設(shè)計(jì)時(shí)如何考慮這種效應(yīng)？地震作用

32、下突出建筑物屋面的附屬小建筑物，如電梯間、女兒墻、附墻煙囪等由于重量和剛度突然變小，高振型影響較大，會(huì)產(chǎn)生鞭端效應(yīng)。結(jié)構(gòu)按底部剪力法計(jì)算時(shí)，只考慮了第一振型的影響，突出屋出的小建筑物在地震中相當(dāng)于受到從屋面?zhèn)鱽?lái)的放大了的地面加速度，采用基底剪力法計(jì)算這類小建筑的地震作用效應(yīng)時(shí)應(yīng)乘以放大系數(shù)3。放大系數(shù)是針對(duì)突出屋面的小建筑物強(qiáng)度驗(yàn)算采用的，局部放大作用不往下傳。5.10 什么叫結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心？結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)是如何產(chǎn)生的？結(jié)構(gòu)的剛心是結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件合力作用點(diǎn)的位置，結(jié)構(gòu)的質(zhì)心是結(jié)構(gòu)所有重力荷載的中心。地震時(shí)水平地震力的合力通過(guò)結(jié)構(gòu)的質(zhì)心，而結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的合力通過(guò)結(jié)構(gòu)的剛心，質(zhì)心和剛心的偏離使

33、得結(jié)構(gòu)除產(chǎn)生平移振動(dòng)外，還圍繞剛心作扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，形成平扭耦聯(lián)振動(dòng)，會(huì)加重結(jié)構(gòu)的震害，有時(shí)還會(huì)成為導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。建筑抗震規(guī)范規(guī)定對(duì)質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對(duì)稱結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。5.11 哪些結(jié)構(gòu)需要考慮豎向地震作用？如何確定豎向地震作用？在高烈度區(qū)，對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)、高層建筑和大跨及長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)等對(duì)豎向運(yùn)動(dòng)敏感的結(jié)構(gòu)物需要考慮豎向地震作用。對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)、高層建筑可采用建立在豎向反應(yīng)譜基礎(chǔ)上的底部軸力法確定豎向地震作用；對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)可將其重力荷載代表值放大某一比例即認(rèn)為已考慮了豎向地震作用。5.12抗震設(shè)計(jì)中如何考慮結(jié)構(gòu)的地震作用，依據(jù)的原則是什么？地震時(shí)地面會(huì)發(fā)生

34、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，對(duì)于明顯不均勻，不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮水平地震作用引起的扭轉(zhuǎn)影響；高烈度區(qū)的高聳及高層結(jié)構(gòu)、大跨及長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用。在抗震設(shè)計(jì)中，各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用，應(yīng)按下列原則考慮：（1）通常認(rèn)為地面運(yùn)動(dòng)水平分量較大，而結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力有限，一般情況下，水平地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)起控制作用，可在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用全部由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。（2）有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15°

35、;時(shí)，應(yīng)考慮與各抗側(cè)力構(gòu)件平行的方向上的水平地震作用。（3）對(duì)于質(zhì)量和剛度在同一平面內(nèi)或者沿高度方向明顯不均勻、不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮水平地震作用引起的扭轉(zhuǎn)影響，或采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。（4）8度和9度區(qū)的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)及9度區(qū)的高層結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮豎向地震作用。5.14 什么是橋梁的延性抗震設(shè)計(jì)？什么是能力保護(hù)構(gòu)件和延性構(gòu)件？橋梁抗震細(xì)則采用兩水平設(shè)防、兩階段設(shè)計(jì)。第一階段的抗震設(shè)計(jì)，采用彈性抗震設(shè)計(jì)；第二階段的抗震設(shè)計(jì)，采用延性抗震設(shè)計(jì)方法，并引入能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則。通過(guò)第一階段的抗震設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)具有必要的承載能力。通過(guò)第二階段的抗震設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延

36、性能力，確保結(jié)構(gòu)的延性能力大于延性需求，塑性鉸只在選定的位置出現(xiàn)，不出現(xiàn)脆性剪切破壞，確保結(jié)構(gòu)具有足夠的位移能力。即為延性抗震設(shè)計(jì)。能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則的基本思想是：通過(guò)設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)體系中的延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件形成強(qiáng)度等級(jí)差異，保證結(jié)構(gòu)能形成一個(gè)適當(dāng)?shù)乃苄院哪軝C(jī)制。通過(guò)強(qiáng)度和延性設(shè)計(jì)，確保潛在塑性鉸區(qū)域截面的延性能力，確保預(yù)期出現(xiàn)彎曲塑性鉸的構(gòu)件不發(fā)生脆性破壞模式，確保脆性構(gòu)件和不宜用于耗能的能力保護(hù)構(gòu)件處于彈性工作范圍。6 其它作用6.1 試述溫度應(yīng)力產(chǎn)生的原因及產(chǎn)生的條件？溫度作用是指因溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形和附加力，當(dāng)結(jié)構(gòu)物所處環(huán)境溫度發(fā)生變化，且當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的熱變形受到邊界條件約束或相鄰部

37、分的制約，不能自由脹縮時(shí)，則在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)形成溫度應(yīng)力。溫度作用不僅取決于結(jié)構(gòu)物環(huán)境溫度變化，它還與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到的約束條件有關(guān)。約束條件大致可分為兩類：一類是結(jié)構(gòu)物的變形受到其它物體的阻礙或支承條件的制約，不能自由變形。例如混凝土框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)梁嵌固在兩柱基之間，基礎(chǔ)梁的伸縮變形受到柱基約束，沒(méi)有變形余地。另一類是構(gòu)件內(nèi)部各單元體之間相互制約，不能自由變形。例如簡(jiǎn)支屋面梁，在日照作用下屋面溫度升高，而室內(nèi)溫度相對(duì)較低，簡(jiǎn)支梁受到不均勻溫差作用，在梁中引起應(yīng)力。6.3 地基不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生什么樣的影響？舉例說(shuō)明。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載差異較大、結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜或持力層范圍內(nèi)有不均勻地基時(shí)，會(huì)引起地基不

38、均勻沉降，若體系為超靜定結(jié)構(gòu)，多余約束會(huì)限制結(jié)構(gòu)自由變形，使得上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加變形和附加應(yīng)力。當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載差異較大、結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜以及持力層范圍內(nèi)有不均勻地基時(shí)，會(huì)引起地基發(fā)生不均勻沉降。若體系為超靜定結(jié)構(gòu)，多余約束會(huì)限制結(jié)構(gòu)自由變形，使得上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加變形和附加應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)房屋開(kāi)裂。圖示砌體結(jié)構(gòu)房屋，地基不均勻沉降在砌體中引起附加拉力或剪力，當(dāng)附加內(nèi)力超過(guò)砌體本身強(qiáng)度便產(chǎn)生裂縫。對(duì)于長(zhǎng)寬比較大的磚混結(jié)構(gòu)，當(dāng)中部沉降比兩端大時(shí)產(chǎn)生八字形裂縫，當(dāng)兩端沉降比中部大時(shí)產(chǎn)生倒八字形裂縫。圖示單層廠房，因地面大面積堆載造成基礎(chǔ)偏移，柱出現(xiàn)傾斜趨勢(shì)，由于受到屋蓋支撐，柱傾斜受阻，在柱頭產(chǎn)生較大附加

39、水平力，使柱身在彎矩作用下開(kāi)裂，裂縫多集中在柱底彎矩最大處或柱身變截面處；柱身傾斜還會(huì)影響吊車正常運(yùn)行，引起滑車和卡軌現(xiàn)象。砌體結(jié)構(gòu)中部沉降過(guò)大引起的正八字裂縫 單層廠房大面積堆載基礎(chǔ)下沉6.4 引起混凝土收縮的原因是什么？會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生什么影響？收縮是混凝土在空氣中結(jié)硬體積縮小的現(xiàn)象?；炷廉a(chǎn)生收縮的原因主要是水泥凝膠體在結(jié)硬過(guò)程中的凝縮和混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)的干縮雙重因素造成。若混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到外部物體的約束或自身材料的制約不能自由收縮，則在混凝土內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，并導(dǎo)致構(gòu)件開(kāi)裂。6.5 為什么要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距作出限制？采用哪些措施可以適當(dāng)放寬限制？如果樓蓋過(guò)長(zhǎng)或伸縮縫間距過(guò)大，

40、由于混凝土收縮影響會(huì)在樓蓋中部區(qū)段積聚較大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致樓蓋中部出現(xiàn)橫向裂縫，此類裂縫往往出現(xiàn)在樓蓋相對(duì)薄弱部位，如樓蓋收進(jìn)處、樓梯間處等。工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮混凝土的收縮變形在結(jié)構(gòu)中引起的內(nèi)力，預(yù)留后澆帶或在溫度敏感部位配置鋼筋等方法，抵銷收縮變形、降低溫度應(yīng)力，可以適當(dāng)放寬限制。6.6 試述土的凍脹力產(chǎn)生的原因及產(chǎn)生的條件？含有水份的土體溫度降低到凍結(jié)溫度時(shí)，土體凍結(jié)體積增大，當(dāng)土體膨脹受到約束時(shí)產(chǎn)生凍脹力，約束越強(qiáng)凍脹力越大。凍脹力作用在基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)上，引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形發(fā)生內(nèi)力。地基土的凍脹與當(dāng)?shù)貧夂驐l件有關(guān)，還與土的類別和含水量有關(guān)。土體凍結(jié)體積增大，土體膨脹變形受到約束時(shí)，則產(chǎn)生凍脹力，約

41、束越強(qiáng)，凍脹變形越小，凍脹力也就越大。建造在凍脹土上的結(jié)構(gòu)物，相當(dāng)于對(duì)地基的凍脹變形施加約束，使得地基土不能自由膨脹產(chǎn)生凍脹力。6.7 土的凍脹力有哪些作用方式？對(duì)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生什么影響？根據(jù)土的凍脹力對(duì)結(jié)構(gòu)物的不同作用方式，可把凍脹力分為切向凍脹力、法向凍脹力和水平凍脹力。切向凍脹力平行于結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)側(cè)面，使基礎(chǔ)隨土體凍脹變形產(chǎn)生上拔力；法向凍脹力垂直于結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)底面，土體凍結(jié)膨脹時(shí)基礎(chǔ)有被頂起的趨勢(shì)；水平凍脹力垂直于基礎(chǔ)或擋土墻的側(cè)面，類似于土壓力的作用效應(yīng)。 6.8 爆炸有哪些種類？各以什么方式釋放能量？爆炸是物質(zhì)系統(tǒng)迅速釋放能量的物理或化學(xué)過(guò)程，它在極短的時(shí)間內(nèi)迸發(fā)大量能量，并以波的形式對(duì)周

42、圍介質(zhì)施加高壓。按照爆炸發(fā)生機(jī)理和作用性質(zhì)，可分為物理爆炸、化學(xué)爆炸、燃?xì)獗ê秃吮ǖ榷喾N類型。物理爆炸過(guò)程中，爆炸物質(zhì)的形態(tài)發(fā)生急劇改變，而化學(xué)成份沒(méi)有變化。鍋爐爆炸屬物理爆炸，鍋爐內(nèi)的水加熱后迅速變?yōu)樗魵?，在鍋爐中形成很高的壓力，當(dāng)鍋爐材料承受不了這種高壓而破裂時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸?；瘜W(xué)爆炸過(guò)程中不僅有物質(zhì)形態(tài)的變化，還有物質(zhì)化學(xué)成份的變化。炸藥爆炸屬化學(xué)爆炸，爆炸過(guò)程在極短時(shí)間完成，且具有極高的速度，是一個(gè)爆轟過(guò)程。爆炸的引發(fā)與周圍環(huán)境無(wú)關(guān)，不需要氧氣助燃。爆炸伴有大量氣體產(chǎn)物，生成巨大高壓。爆炸物質(zhì)高度凝聚，多為固態(tài)，屬凝聚相爆炸。燃?xì)獗ㄒ彩且环N化學(xué)爆炸，爆炸發(fā)生與周圍環(huán)境密切相關(guān)，且

43、需要氧氣參與。燃?xì)獗▽?shí)質(zhì)上是可燃?xì)怏w快速燃燒的過(guò)程，可燃?xì)怏w燃燒速度取決于可燃?xì)怏w與空氣混合后的濃度比，當(dāng)濃度比達(dá)到濃度最優(yōu)值，燃燒速度可達(dá)最高。這個(gè)濃度值表征了該種燃?xì)馀c氧氣充分反應(yīng)的能力，也是最容易發(fā)生爆炸的濃度值。粉塵爆炸和燃?xì)獗ㄏ嗨疲瑧腋≡诳諝庵械撵F狀粉塵達(dá)到一定濃度，在外界摩擦、碰撞、火花作用下，會(huì)引發(fā)爆炸。粉塵爆炸是一種連鎖反應(yīng)，粉塵點(diǎn)爆后生成原始小火球，原始小火球把周圍粉塵點(diǎn)燃，不斷加速擴(kuò)大，就會(huì)形成爆炸。燃?xì)獗ê头蹓m爆炸的介質(zhì)分散在周圍介質(zhì)之中，屬分散相爆炸。核爆炸是由于核裂變（原子彈）和核聚變（氫彈）反應(yīng)釋放能量所形成的爆炸。核爆炸釋放的能量比普通炸藥爆炸放出的能量要大

44、得多。核爆炸時(shí)在爆炸中心形成數(shù)十萬(wàn)到數(shù)百萬(wàn)兆帕的高壓，同時(shí)還有很強(qiáng)的光輻射、熱輻射和放射性粒子輻射。它是眾多爆炸中能量最高、破壞力最強(qiáng)的一種。6.9 試述燃爆對(duì)結(jié)構(gòu)的影響？如何采取措施減輕燃爆對(duì)建筑物的破壞？爆炸發(fā)生在空氣介質(zhì)中，會(huì)在瞬間壓縮周圍空氣而產(chǎn)生超壓，超壓以沖擊波的形式向發(fā)生超壓空間內(nèi)各表面施加擠壓力，作用效應(yīng)相當(dāng)于靜壓。爆炸對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用，其破壞程度與爆炸的性質(zhì)和爆炸物質(zhì)的數(shù)量有關(guān)。爆炸發(fā)生的環(huán)境或位置不同，其破壞作用也不同，在封閉的房間、密閉的管道內(nèi)發(fā)生的爆炸其破壞作用比在結(jié)構(gòu)外部發(fā)生的爆炸要嚴(yán)重的多。燃?xì)獗ㄊ墙ㄖY(jié)構(gòu)中易于遭遇到的爆炸，燃爆升壓時(shí)間與結(jié)構(gòu)基本周期相比，作用

45、時(shí)間足夠緩慢，可把室內(nèi)燃?xì)獗▽?duì)結(jié)構(gòu)的作用當(dāng)作靜力作用。燃?xì)獗ù蠖及l(fā)生在生產(chǎn)車間、居民廚房等室內(nèi)環(huán)境，一旦爆炸發(fā)生，常常是窗玻璃被壓碎，屋蓋被氣浪掀起，導(dǎo)致室內(nèi)壓力下降，起到泄壓保護(hù)作用。易爆建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)壓力峰值作出估算，以確定泄爆面積，基于不同的假設(shè)條件和基本理論可給出壓力峰值近似計(jì)算方法。6.10 汽車沖擊力產(chǎn)生的原因是什么？與哪些因素有關(guān)？橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)如何考慮？車輛以一定速度在橋上行駛，由于橋面不平整、車輪不圓以及發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)等原因，引起車體上下振動(dòng)，使得橋跨結(jié)構(gòu)受到動(dòng)力作用，橋梁結(jié)構(gòu)在車輛動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力和變形要大于車輛在靜止?fàn)顟B(tài)下產(chǎn)生的應(yīng)力和變形，這種由于荷載動(dòng)力作用而使

46、橋梁發(fā)生振動(dòng)造成內(nèi)力和變形增大的現(xiàn)象稱為沖擊作用。沖擊影響與結(jié)構(gòu)剛度有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，跨徑越大，結(jié)構(gòu)越柔，基頻越小，對(duì)動(dòng)力荷載的緩沖作用好，沖擊力影響越小。因此，沖擊力是隨結(jié)構(gòu)的剛度和基頻的增大而增加的，也可近似認(rèn)為沖擊系數(shù)與計(jì)算跨徑l成反比。鑒于目前對(duì)沖擊作用尚不能從理論上作出符合實(shí)際的詳細(xì)計(jì)算，一般可根據(jù)試驗(yàn)和實(shí)測(cè)結(jié)果，近似地將汽車荷載乘以一個(gè)沖擊系數(shù)來(lái)計(jì)及車輛的沖擊作用，即采用靜力學(xué)的方法考慮荷載增大系數(shù)來(lái)反映動(dòng)力作用。車輛在橋上行駛由于路面不平等原因會(huì)引起車身上下抖動(dòng)，使橋跨結(jié)構(gòu)受到動(dòng)力作用，沖擊作用與橋梁結(jié)構(gòu)剛度有關(guān)，可考慮跨徑影響，近似將汽車荷載乘以一個(gè)荷載增大系數(shù)來(lái)反映動(dòng)力作用。6

47、.12 試述廠房吊車縱向和橫向水平制動(dòng)力產(chǎn)生原因及作用方式？吊車制動(dòng)力是廠房吊車運(yùn)行中剎車產(chǎn)生的慣性力，通過(guò)制動(dòng)輪與鋼軌間的摩擦傳給廠房結(jié)構(gòu)，可分為吊車縱向水平制動(dòng)力和橫向水平制動(dòng)力。吊車縱向水平制動(dòng)力由吊車橋架沿廠房縱向運(yùn)行時(shí)制動(dòng)引起，吊車橫向水平制動(dòng)力由吊車小車和起吊物沿橋架在廠房橫向運(yùn)行時(shí)制動(dòng)產(chǎn)生。6.13 為什么要在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中建立預(yù)加力？先張法和后張法是如何在構(gòu)件中建立預(yù)加力的？在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中建立預(yù)加力可以充分發(fā)揮高強(qiáng)材料作用，減輕構(gòu)件自重增加結(jié)構(gòu)跨越能力，提高構(gòu)件剛度減小使用荷載下?lián)隙?。先張法是在澆筑混凝土前張拉鋼筋，并將鋼筋用錨具臨時(shí)固定在臺(tái)座或鋼模上，然后澆筑混凝土。待混凝土達(dá)

48、到一定強(qiáng)度后，放松預(yù)應(yīng)力鋼筋。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮時(shí)，將壓縮混凝土，從而使混凝土獲得預(yù)加力。采用先張法時(shí)，預(yù)應(yīng)力的建立主要依靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力。后張法是先澆筑混凝土構(gòu)件，并在設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋的部位預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，在孔道中穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋，利用構(gòu)件本身作為施加預(yù)應(yīng)力的臺(tái)座，用液壓千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，并同時(shí)壓縮混凝土。鋼筋張拉完畢后，用錨具將鋼筋固定在構(gòu)件兩端，然后往孔道內(nèi)壓力灌漿。采用后張法時(shí)，預(yù)應(yīng)力的建立主要依靠構(gòu)件兩端的錨固裝置。7 工程結(jié)構(gòu)荷載的統(tǒng)計(jì)分析7.1 什么是平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過(guò)程? 將荷載作為平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過(guò)程來(lái)研究有什么優(yōu)點(diǎn)?平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過(guò)程概率模型將荷載的樣本函數(shù)

49、模型化為等時(shí)段的矩形波函數(shù)，其定義為：（1）根據(jù)荷載每變動(dòng)一次作用在結(jié)構(gòu)上的時(shí)間長(zhǎng)短，將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T等分為r個(gè)相等的時(shí)段t ，t =T/r；（2）在每個(gè)時(shí)段t 內(nèi)，荷載出現(xiàn)（即Q(t)0）的概率均為p，不出現(xiàn)（即Q(t)= 0）的概率為q=1-p（p，q為常數(shù)）；（3）在每個(gè)時(shí)段t 內(nèi)，荷載出現(xiàn)時(shí)，其幅值是非負(fù)的隨機(jī)變量，且在不同時(shí)段上的概率分布是相同的，記時(shí)段t 內(nèi)的荷載概率分布（也稱為任意時(shí)點(diǎn)荷載的概率分布）函數(shù)為Fi(x)=PQ(t)x，tt；（4）不同時(shí)段t 上的荷載幅值隨機(jī)變量是相互獨(dú)立的，且與在時(shí)段t 上是否出現(xiàn)荷載無(wú)關(guān)。設(shè)荷載在T年內(nèi)的平均出現(xiàn)次數(shù)為m，則m = pr。對(duì)各種荷載

50、，平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過(guò)程Q(t)0，t0，T在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)最大值QT的概率分布函數(shù)FT(x)均可表示為任意時(shí)點(diǎn)分布函數(shù)Fi(x)的m次方。因此，平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過(guò)程的三要素為：荷載在T內(nèi)變動(dòng)次數(shù)r或變動(dòng)一次的時(shí)間t ；在每個(gè)時(shí)段t 內(nèi)荷載Q出現(xiàn)的頻率p；荷載任意時(shí)點(diǎn)概率分布Fi(x)。將荷載統(tǒng)一采用平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過(guò)程來(lái)研究的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)各種荷載，其平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過(guò)程Q(t)0，t0，T在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)最大值QT的概率分布函數(shù)FT(x)均可采用任意時(shí)點(diǎn)荷載分布函數(shù)Fi(x)來(lái)描述，這為推導(dǎo)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期最大荷載的概率分布函數(shù)和計(jì)算組合的最大荷載效應(yīng)（綜合荷載效應(yīng)）等帶來(lái)很多方便。7.2 荷載統(tǒng)計(jì)時(shí)是如何處理荷載隨

51、機(jī)過(guò)程的? 幾種常遇荷載各有什么統(tǒng)計(jì)特性?荷載隨機(jī)過(guò)程的樣本函數(shù)是十分復(fù)雜的，它隨荷載的種類不同而異。目前對(duì)各類荷載隨機(jī)過(guò)程的樣本函數(shù)及其性質(zhì)了解甚少。荷載統(tǒng)計(jì)時(shí)，對(duì)于常見(jiàn)的永久荷載、樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、公路及橋梁人群荷載等，一般采用平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過(guò)程模型；而對(duì)于車輛荷載，則常用濾過(guò)泊松過(guò)程模型。幾種常遇荷載的統(tǒng)計(jì)特性如下：（1）永久荷載（如結(jié)構(gòu)自重）取值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)基本不變，從而隨機(jī)過(guò)程就轉(zhuǎn)化為與時(shí)間無(wú)關(guān)的隨機(jī)變量G(t)= G，t0，T，荷載一次出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間t = T ，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的時(shí)段數(shù)r =T/t = 1，而且在每一時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)的概率p = 1。（2）對(duì)于可變荷載（如樓面

52、活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等），其樣本函數(shù)的共同特點(diǎn)是荷載一次出現(xiàn)的時(shí)間 tT ，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的時(shí)段數(shù)r1，且在T內(nèi)至少出現(xiàn)一次，所以平均出現(xiàn)次數(shù)m= pr1。不同的可變荷載，其統(tǒng)計(jì)參數(shù)t 、p以及任意時(shí)點(diǎn)荷載的概率分布函數(shù)Fi(x)都是不同的。（3）對(duì)于公路橋梁結(jié)構(gòu)的人群荷載，由于行人高峰期在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)變化很大，短期實(shí)測(cè)值難以保證達(dá)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的最大值，故近似取每一年出現(xiàn)一次荷載最大值。公路橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T為100年，則人群荷載在T內(nèi)的平均出現(xiàn)次數(shù)m=100。7.3 荷載有哪些代表值? 它們各有什么意義? 分別用于什么場(chǎng)合?荷載的代表值是在設(shè)計(jì)表達(dá)式中對(duì)荷載所賦予的規(guī)定值。永久荷載只

53、有標(biāo)準(zhǔn)值；可變荷載可根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值和組合值。（1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載基本代表值，是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值。（2）荷載頻遇值系指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的較大荷載值，主要用于正常使用極限狀態(tài)的頻遇組合中。（3）荷載準(zhǔn)永久值系指在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常作用的荷載值，它在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有較長(zhǎng)的總持續(xù)時(shí)間Tx ，其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載，主要用于正常使用極限狀態(tài)的準(zhǔn)永久組合和頻遇組合中。（4）當(dāng)結(jié)構(gòu)上同時(shí)作用有兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，各荷載最大值在同一時(shí)刻出現(xiàn)的概率極小。此時(shí)，各可變荷載的代表值可采用組合值，即采用不同的

54、組合值系數(shù)yc對(duì)各自標(biāo)準(zhǔn)值予以折減后的荷載值ycQk。7.4 荷載的標(biāo)準(zhǔn)值是如何確定的?根據(jù)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的要求，荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期T內(nèi)荷載最大值概率分布FT（x）的某一分位值確定，使其在T內(nèi)具有不被超越的概率pk，即FT（Qk）= PQT Qk= pk。目前，各國(guó)對(duì)如何規(guī)定概率pk沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。我國(guó)對(duì)于不同荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，其相應(yīng)的pk也不一致。7.5 什么是荷載效應(yīng)? 它與荷載有什么關(guān)系? 作用在結(jié)構(gòu)上的荷載Q對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的反應(yīng)，稱為荷載效應(yīng)，記作S，一般指結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力、應(yīng)力、變形等。對(duì)于線彈性結(jié)構(gòu)或靜定結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)Q與荷載S之間具有線性關(guān)系，但在實(shí)際工程的許多情況下，荷

55、載效應(yīng)與荷載之間并不存在線性關(guān)系，而是某種較為復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系，但目前進(jìn)行荷載效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，考慮到應(yīng)用簡(jiǎn)便，不管結(jié)構(gòu)材料是線性的還是非線性的、結(jié)構(gòu)是靜定的還是超靜定的，一般仍假定荷載效應(yīng)S和荷載Q之間為線性關(guān)系，以荷載的統(tǒng)計(jì)規(guī)律代替荷載效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，這樣可以大大簡(jiǎn)化荷載效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析，方便工程應(yīng)用。7.6 如何理解荷載效應(yīng)組合?結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，可能經(jīng)常會(huì)遇到同時(shí)承受永久荷載及兩種以上的可變荷載，如活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。這幾種可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)以其最大值相遇的概率是不大的，例如，最大風(fēng)載與最大雪載同時(shí)出現(xiàn)的可能性很小。研究荷載效應(yīng)組合問(wèn)題，實(shí)質(zhì)上是求解多個(gè)荷載效應(yīng)隨機(jī)過(guò)程以不同規(guī)

56、則組合后產(chǎn)生的各種綜合效應(yīng)的概率。JCSS規(guī)則和Turkstra規(guī)則都能較好地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，但運(yùn)算都很復(fù)雜，不便于實(shí)際應(yīng)用。因此，我國(guó)各類工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范都根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用了較為簡(jiǎn)單的荷載效應(yīng)組合形式，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)綜合分析后給定各種可變荷載的組合值系數(shù)。8 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)分析8.1 什么是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力? 我國(guó)目前采取什么方法進(jìn)行抗力的統(tǒng)計(jì)分析?結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力指構(gòu)件承受各種外加作用的能力，它與構(gòu)件的作用效應(yīng)S相對(duì)應(yīng)，記作R。當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所考慮的作用效應(yīng)為作用內(nèi)力時(shí)，對(duì)應(yīng)的抗力為構(gòu)件承載能力；而考慮的作用效應(yīng)為作用變形時(shí)，抗力則為構(gòu)件抵抗變形的能力，即剛度，因此剛度也是一種結(jié)構(gòu)的抗力。直接對(duì)各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并確定其統(tǒng)計(jì)參數(shù)和分布類型非常困難。目前對(duì)抗力的統(tǒng)計(jì)分析一般采用間接方法，即首先對(duì)影響構(gòu)件抗力的各種主要因素分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定其統(tǒng)計(jì)參數(shù)；然后通過(guò)抗力與各有關(guān)因素的函數(shù)關(guān)系，從各種因素的統(tǒng)計(jì)參數(shù)推求出構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。構(gòu)件抗力的概率分布類型，可根據(jù)各主要影響因素的概率分布類型，應(yīng)用概率理論或經(jīng)驗(yàn)判斷加以確