(完整版)荷載與結構設計方法的3套考試試題

綜合試題（一卷）一、填空題（每空1分，共20分）1■作用按時間的變異分為:永久作用，可變作用，偶然作用—2■影響結構抗力的因素有:材料性能的不定性，幾何參數(shù)的不定性，計算模式的不定性?.3.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.4■—正常使用極限狀態(tài)對應于結構或者構件達到—正常使用或耐久性能—的某項規(guī)定限值.5.—吉構的可靠性是—安全性,適用性，耐久性—的總稱.6■結構極限狀態(tài)分為—承載能力極限狀態(tài),正常使用極限狀態(tài)7.結構可靠度的確定應考慮的因素，除了公眾心理外,還有結構重要性，社會經(jīng)濟承受力,結構破壞性質(zhì)二.作用：能使結構產(chǎn)生效應（內(nèi)力,應力,位移,應變等）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弱程度（.3分）承載能力極限狀態(tài)：結構或構件達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）簡答題.（共20分）結構抗力的不定性的影響有哪些?答：①結構材料性能的不定性、②結構幾何參數(shù)的不定性、③結構計算模式的不定性。（每點1分）基本風壓的5個規(guī)定.答：基本風壓通常應符合以下五個規(guī)定。①標準高度的規(guī)定。我國《建筑結構荷載規(guī)范》規(guī)定以10m咼為標準咼度。②地貌的規(guī)定。我國及世界上大多數(shù)國家規(guī)定，基本風速或基本風壓按空曠平坦地貌而定。③公稱風速的時距。規(guī)定的基本風速的時距為10min。④最大風速的樣本時間。我國取1年作為統(tǒng)計最大風速的樣本時間。⑤基本風速的重現(xiàn)期。我國規(guī)定的基本風速的重現(xiàn)期為30年。（每點1分）（5）簡要回答地震震級和烈度的差別與聯(lián)系（6）答：①地震震級是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級。②地震烈度是某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強弱程度。③一次地震發(fā)生，震級只有一個，然而在不同地點卻會有不同的地震烈度，但確定地點上的烈度是一定的，且定性上震級越大，確定地點上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地區(qū)，其烈度與震級有關。在環(huán)境

條件基本相同的情況下，震級越大，震中烈度越高⑤震中烈度與震級近似2關系:M=1{-10；非震中區(qū)，烈度與震級的關系：M=1+3-10+3-C-lg'h+1。（前2點1分，后2點2分）簡述直接作用和間接作用的區(qū)別.（6）答：①將能使結構產(chǎn)生效應得各種因素總稱為作用；將作用在結構上的因素稱為直接作用，②將不是作用，但同樣引起結構效應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2分）四、計算題（50分）雜填土丫l=17KN/m31粉質(zhì)粘土沙19KN/JH?■2矗泥質(zhì)土￥318.2KN/mi-3斗1.計算下圖中的土層各層底面處的自重應力。（10分）Q=Yh=17x2.0=34.0KPTOC\o"1-5"\h\z解：cz111a（2分）q=丫h+丫h=17x2.0+19x3.8=106.2KP“八、cz21122a（2分）q=yh+yh+Y'h二17x2.0+19x3.8+（18.2-10）x4.2二140.6KP"八、cz3112233a（3分）Q二丫h+丫h+Y‘h+Y‘h二17x2.0+19x3.8+（18.2一10）x4.2cz411223344+（19.6一10丿x2.0二E8^（3分）3.設有一單質(zhì)點體系，質(zhì)點重為100KN，體系自振周期為1.0秒，位于基本烈度8度區(qū)，體系所在地設計反應譜特征周期Tg=0.4s，設計反應譜下降段指數(shù)為b=0.7,動力系數(shù)最大值^max二2?25，體系結構設計基準期為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，則計算地震烈度為：I=8-1.5=6.5（2分）地震系數(shù)公式k=0.125X2i-7=0.125X26.5-7=0.088（2分）根據(jù)我國建筑抗震設計規(guī)范，地震系數(shù)取平均值的85％k'=0.85x0.088=0.075計算動力系數(shù)。因T〉Tg,則『6）=『6）=2.25x（0.4\0.7=1.18（2分）地震作用為F=Gk『粉=100x0.075x1.18=8.85KN（2分）4?已知一各三層剪切型結構，如下圖，已知該結構的第一階周期為Tl=0.433s,設計反應譜的有關參數(shù)Tg=0.2s、b=0.9、amax=0.16，采用底部剪力法計算地震作用產(chǎn)生的底部最大剪力及結構各層的地震作用。（20分）解：確定地震影響系數(shù)a（a—Tg丫.解：確定地震影響系數(shù)a（a—Tg丫.9IT丿max（0.2\°。10.433丿-0.16=0.0798（2分）求底部最大剪力—2c2n+r）—7——2c2n+r）—7—0.85（2分）E1，因質(zhì)點數(shù)n=3,F—0.85x（1.0+1.5+2.0）x9.8x0.0798——2.991KN（4分）各質(zhì)點地震作用：F1-沖FZGH各質(zhì)點地震作用：F1-沖FZGHekii帀G2H2DF2—FZGHEKii—G3H3口F3—FZGHEKii2x5x2.991—0.819KN225+1.5x9+1.0x13（4分）1.5x9x2.991—1.106KN2x5+1.5x9+1.0x13（4分）1.0x13x2.991—1.065KN2x5+1.5x9+1.0x13（4分）綜合試題（二卷）一、填空題（20分）作用按時間的變異分為：永久作用，可變作用，偶然作用.土的側壓力分為靜止土壓力.主動土壓力?被動土壓力.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.

預應力構件按預應力施加先后分為先張法?后張法目前國際上采用的抗震設計原則是小震不壞，中震可修，大震不倒結構極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)?正常使用極限狀態(tài).由風力產(chǎn)牛的結構位移，速度，加速度響應稱為結構風效應.二.名詞解釋（3+3+4=.10分）作用：能使結構產(chǎn)牛效應（內(nèi)力,應力,位移,應變等）的各種因素總稱為作用震級：衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級,國際上常用里氏震級震中距：地面某處到震中的距離稱為震中距三?簡答題.（5x4=20分）結構可靠度是怎么定義的?什么叫基本風壓?怎樣定義..寫出單質(zhì)點體系在單向水平地面運動作用下的運動方程.簡述直接作用和間接作用的區(qū)別.四計算題（50分）設有一單質(zhì)點體系，質(zhì)點重為100KN,體系自振周期為1.0秒，位于基本烈度8度區(qū)，體系所在地設計反應譜特征周期Tg=0.4s，設計反應譜下降段指數(shù)為b=0.7,動力系數(shù)最大值卩max二2.25，體系結構設計基準期為50年，求體系所受小震烈度的水平地震作用。（10分）TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"解：求地震系數(shù)。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，則計算地震烈度為I=8T.5=6.51地震系數(shù)公式k=0.125X2：-7=0,125X26.5-7=0,0883’根據(jù)我國建筑抗震設計規(guī)范，地震系數(shù)取平均值的85％\o"CurrentDocument"k'=0.85x0.088=0.075「計算動力系數(shù)。因T〉Tg,則『6)=2.25(『6)=2.25(0.4丫.7<W丿=1.18地震作用為F二Gk)=100x0.075x1.18二8.85KN2’3’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，迎風面寬B=20m地面粗糙度指數(shù)aa=°2，基本風壓按地面粗糙度指數(shù)的地貌°s=°」6，離地面10m高風速確定的基本風壓為°0=0.55kN/m2，風振系數(shù)沿高度不變?yōu)?z=1.0，求建筑物底部彎矩。（標準地貌的梯度風高為350m；該城市梯度風高為400m,建筑物沿高度劃分為三段計算）（20分）

20m15m15m15m20m15m15m15m解：wk=卩gckszc址矩形結構，風載體形系數(shù)卩s=1?3;1’1’w=0.55kN/m21’1’0B=1.0z風壓高度變化系數(shù)卩zHTSZ丿

s丿HTaZ2a/ar\2aHTSZ丿

s丿HTaZ2a/ar\2a—TS-(10丿HTa(10丿2a2a110丿350)2x(U6r400V2x0.2、2x0.2(10丿110丿(10丿rz、0.4=0.713—(10丿3'2'2'2'卩1=0.838卩2=1.106卩3=1.3013'2'2'2'b1=1.3x1.0x0.828x0.55=0.592kpab2=1.3x1.0x1.106x0.55=0.79kpab3=1.3x1.0x1.301x0.55=0.93kpaM=WH1+%H2+叫H3=0.592x15+0.79x30+0.93x45=74.43^?m4'《荷載與結構設計方法》考試試題（2002級）參考答案一概念理解題（共計70分）：1在結構荷載計算中，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，對于偶然荷載（特殊荷載考慮較少）。為何對于不同的荷載在進行荷載效應組合時，取一定的分項系數(shù)？（5分）答：主要是考慮到不同荷載的概率分布形式不一致，而為了計算的簡便，將各種荷載的概率分布的不同通過的荷載分項系數(shù)以使按極限狀態(tài)設計表達式設計的各種結構可靠指標0與規(guī)定的設計可靠指標00之間在總體上誤差最小。計算風荷載時需要考慮幾個方面的因素；（5分）答：風荷載的計算主要與三種獨立的因素有關：基本風壓、風壓高度變化系數(shù)、房屋體型系數(shù)有關。設計基準期和設計使用壽命的概念，兩者有何區(qū)別；（5分）答：設計基準期是統(tǒng)計各種荷載（作用）和抗力隨機變量的年限，一般取50年，而設

計使用壽命則是結構物使用年限，一般為20、50、100年，當超過設計基準期之后，結構物的可靠度會降低。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準值、組合值、頻遇值和準永久值，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：為設計基準期內(nèi)最大荷載概率分布的某一分位值，我國一般取0.95分位數(shù)。組合值：以荷載代表值為基礎，考慮當出現(xiàn)兩種或兩種以上的可變荷載時，荷載不可能同時以其最大值出現(xiàn)，此時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結構正常使用極限狀態(tài)的短期性能進行校核，一般取系數(shù)0.5~0.9（具體參見《建筑結構荷載設計規(guī)范》，荷載的準永久值系指經(jīng)常作用在結構上的荷載，同樣乘以一個系數(shù)即可?？偟恼f來，后三者均是對可變荷載來說的。如何確定結構的目標可靠指標；（5分）答：確定結構的目標可靠指標是在原有的定值設計基礎上，采用的主要方法有：類比法；校準法，后者是《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》所采用的方法，并根據(jù)安全等級和結構的破壞類型來確定可靠指標0。材料強度的取值是可靠性設計的一個重要方面，材料強度的標準值可以取其平均值嗎？為什么？如何取值？（5分）答：為結構設計的安全起見，材料強度的標準值不取平均值，而是取概率分布的0.05分位值，即在平均值的基礎上減去1.645b。f作用與荷載的區(qū)別與聯(lián)系，在本書中是如何對其分析的？（5分）答：荷載是指直接作用在結構上的力，而作用是泛指在結構上產(chǎn)生效應（應力、變形等）的一切外界因素，通常將兩種概念同等對待。試說明梁、柱從屬面積的含義。（5分）答：對于結構計算來說，要分析構件受力情況，要對荷載作用進行分析，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行分析。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（汽車制動力、汽車離心力、汽車撞擊力、汽車沖擊力）。二計算分析（共計30分）：1某結構在抗震設計時可簡化成單質(zhì)點體系，如圖所示。已知該結構位于設防烈度為7度的III類場地上，設計地震分組為第一組。集中質(zhì)量m=8.0x104Kg，結構阻尼比“0.05，自振周期為1.64s，求多遇地震時水平地震作用標準值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max周期T=0.45s，根據(jù)結構阻尼比可知：7=0-9，m=0.02,^2=1.0，g因T<T<因T<T<5T，ggg耳a2maxx1.0x0.08=0.025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準值為：恒載M=35KN?m;風荷載M=10KN?m;吊車豎向荷載M=5KN?m;吊車水平荷載M=15KN?m;屋面活荷載1M=3KN?m，求A柱柱底彎矩設計值（只考慮承載能力極限狀態(tài)）。（本題10分）解：根據(jù)題意，這里只考慮標準組合。1）永久荷載效應控制的組合根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，當考慮以豎向的永久荷載效應控制的組合時，參與組合的荷載僅限于豎向荷載，于是有A柱柱底彎矩設計值為M=1.35x35+1.4x0.7x（3+5）=55.09KN?m2）由可變荷載效應控制的組合（1）風荷載為第一可變荷載M=1.2x35+1.4x10+1.4x0.7x（5+15+3）=78.54KN?m（2）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，應采用吊車水平荷載控制的組合作為彎矩設計值。（一）填空題作用隨時間變化可分為永久作用、可變作用、偶然作用：按空間位置變異分為固定作用、自由作用：按結構反應分類分為靜態(tài)作用、動態(tài)作用。造成屋面積雪與地面積雪不同的主要原因是風的飄積作用屋面形式屋面散熱等。在公路橋梁設計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土壓力被動土壓力。一般土的側向壓力計算采用朗肯土壓力理論或庫侖土壓力理論。波浪按波發(fā)生的位置不同可分為表面波內(nèi)波。根據(jù)凍土存在的時間可將其分為多年凍土季節(jié)凍土瞬時凍土。&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。凍土是一種復雜的多相天然復合體,結構構造也是一種非均質(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可以分為對稱和韭對稱_。根據(jù)風對地面（或海面）物體影響程度，常將風區(qū)分為13等級。我國《建筑結構荷載規(guī)定》規(guī)定以10m高為標準高度，并定義標準高度處的最大風速為基本風速。基本風壓是根據(jù)規(guī)定的高度，規(guī)定的地貌，規(guī)定的時距和規(guī)定的樣本時間確定最大風速的概率分布，按規(guī)定的重現(xiàn)期（或年保證率）確定的基本風速,然后根據(jù)風速與風壓的關系所定義的。由風力產(chǎn)牛的結構位移速度加速度響應等稱為結構風效應。脈動風是引起結構振動的主要原因。在地面粗糙度大的上空，平均風速小脈動風的幅度大且頻率—。脈動風速的均方差也可根據(jù)其功率譜密度函數(shù)的積分求得。橫向風可能會產(chǎn)生很大的動力效應,即風振。橫向風振是由不穩(wěn)定的空氣動力特征形成的，它與結構截面形狀及雷諾數(shù)有關。在空氣流動中，對流體質(zhì)點起主要作用的是兩種力慣性力和粘性力。根據(jù)氣流旋渦脫落的三段現(xiàn)象，工程上將圓桶試結構分三個臨界范圍,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造地震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)構造運動引起的地震則稱為構造地震。地幔的熱對流是引起地震運動的主要原因。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。28?地震按震源的深淺分，可分為淺源地震中源地震深源地震。29?板塊間的結合部類型有：海嶺海溝轉換斷層及縫合線。震級是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級。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弱程度定義為地震烈度。地震波分為地球內(nèi)部傳播的體波和在地面附訴傳播的面波。影響地面運動頻譜主要有兩個因素：震中距和場地條件目前國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作等效靜力作用在結構上,以次計算結構的最大地震反應?；炷猎陂L期作用下產(chǎn)生隨時間而增長的變形稱為—徐變可變荷載有3個代表值分別是標準值和準永久值組合值。影響結構構件抗力的因素很多，主要因素有3種，分別是材料性能的不定性Xm幾何參數(shù)的不定性Xa計算模式的不定性Xpo結構的極限狀態(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)。（二）名詞解釋作用：能使結構產(chǎn)生效應（內(nèi)力、應力、位移、應變等）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弱程度。承載能力極限狀態(tài)：結構或構件達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)點體系：當結構的質(zhì)量相對集中在某一確定位置，可將結構處理成單質(zhì)點體系進行地震反映分析?；撅L壓：基本風壓是根據(jù)全國各氣象站50年來的最大風速記錄，按基本風壓的標準要求，將不同高度的年最大風速統(tǒng)一換算成離地面10m的最大風速按風壓公式計算得的風壓。結構可靠度：結構可靠性的概率量度。結構在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預定功能的概率。荷載代表值：設計中用以驗算極限狀態(tài)所采用的荷載量值?；狙海寒?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄經(jīng)統(tǒng)計得到的在結構使用期間可能出現(xiàn)的最大雪壓。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、設備等產(chǎn)生的重力荷載。土的側壓力：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。靜水壓力：靜水壓力指靜止的液體對其接觸面產(chǎn)生的壓力?；炷列熳儯夯炷猎陂L期外力作用下產(chǎn)生隨時間而增長的變形?；炷潦湛s：混凝土在空氣中結硬時其體積會縮小，這種現(xiàn)象叫混凝土收縮。荷載標準值：是荷載的基本代表值，其他代表值可以在標準值的基礎上換算來。它是設計基準期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計分布的特征值，是建筑結構在正常情況下，比較有可能出現(xiàn)的最大荷載值。荷載準永久值：結構上經(jīng)常作用的可變荷載，在設計基準期內(nèi)有較長的持續(xù)時間，對結構的影響類似于永久荷載。結構抗力：結構承受外加作用的能力?？煽浚航Y構若同時滿足安全性、適用性、耐久性要求，則稱結構可靠。地震作用：超越概率：在一定地區(qū)和時間范圍內(nèi)，超過某一烈度值的烈度占該時間段內(nèi)所有烈度的百分比。震級：衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級。是地震本身強弱程度的等級，震級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。脈動風:周期小于10min的風，它的強度較大，且有隨機性，周期與結構的自振周期較接近，產(chǎn)生動力效應，引起順風向風振。平均風:周期大于10min的風，長周期風，該類風周期相對穩(wěn)定，周期遠離結構的自振周期，不發(fā)生共振，產(chǎn)生靜力效應。結構風效應:由風力產(chǎn)生的結構位移、速度、加速度。既風力作用在結構上結構產(chǎn)生的反應。風壓:風以一定速度向前運動，遇到建筑物對建筑物產(chǎn)生的壓力。雪壓:單位面積地面上積雪的自重。結構的自重:是由地球引起的具有質(zhì)量的材料重力。偶然荷載:在設計基準期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)其值很大持續(xù)時間較短的荷載。直接荷載：直接作用在結構上的各種荷載。受力物體與施力物體相互接觸，有形荷載。震級:一次地震的強烈等級。（三）簡答題簡要回答地震震級和烈度的差別與聯(lián)系答：①地震震級是衡量一次地震規(guī)模大小的數(shù)量等級。②地震烈度是某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的強弱程度。③一次地震發(fā)生，震級只有一個，然而在不同地點卻會有不同的地震烈度，但確定地點上的烈度是一定的，且定性上震級越大，確定地點上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地區(qū)，其烈度與震級有關。在環(huán)境條件基本相同_2的情況下，震級越大，震中烈度越高⑤震中烈度與震級近似關系：M=1+3-S；非震中區(qū),M=1+2-1+--C-lg乂7+V烈度與震級的關系：303Mh。敘述結構的功能要求有哪些答：能承受在正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種作用；在正常使用時具有良好的工作性能；在正常維護下具有足夠的耐久性能；在偶然時間發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。簡要說明結構的荷載與荷載效應有何區(qū)別與聯(lián)系答：荷載是由各種環(huán)境因素產(chǎn)生的直接作用在結構上的各種力。效應：作用在結構上的荷載使結構產(chǎn)生內(nèi)力、變形。例：應力、應變、位移、速度。說明基本風壓應符合的規(guī)定答：基本風壓通常應符合以下五個規(guī)定。①標準高度的規(guī)定。我國《建筑結構荷載規(guī)范》規(guī)定以10m高為標準高度。②地貌的規(guī)定。我國及世界上大多數(shù)國家規(guī)定，基本風速或基本風壓按空曠平坦地貌而定。③公稱風速的時距。規(guī)定的基本風速的時距為10min。④最大風速的樣本時間。我國取1年作為統(tǒng)計最大風速的樣本時間。⑤基本風速的重現(xiàn)期。我國規(guī)定的基本風速的重現(xiàn)期為30年。什么是荷載的代表值，它們是如何確定的答：荷載代表值是設計中用以驗算極限狀態(tài)所采用的荷載量值。荷載的標準值：是荷載的基本代表值，其他代表值可以在標準值的基礎上換算來。它是設計基準期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計分布的特征值。是建筑結構在正常情況下，比較有可能出現(xiàn)的作大荷載值。永久荷載均用荷載標準值來表示。準永久值：結構上經(jīng)常作用的可變荷載，在設計基準期內(nèi)有較長的持續(xù)時間，對結構的影響類似于永久荷載。準永久值是在標準值基礎上進行折減。折減系數(shù)根據(jù)荷載的類型不同而不同。荷載組合值：當荷載在結構上有兩種或兩種以上的可變荷載時，荷載的代表值采用組合值。荷載頻遇值：可變荷載在結構上較頻繁出現(xiàn)較大值，主要用于荷載短期效應組合中。直接荷載與間接荷載的區(qū)別答：①能使結構產(chǎn)生效應得各種因素總稱為作用；將作用在結構上的因素稱為直接作用；不是作用，但同樣引起結構效應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。簡述屋面形式對雪壓的影響答：風對屋面積雪的影響：漂積作用：在下雪過程中，風會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。屋面坡度對積雪的影響：由于風的作用和雪的滑移特征，坡度越大，滑落的雪越多，雪壓越小。受日照時間的不同，引進屋面積雪分布系數(shù)不同。風振形成機理答：橫風向力主要引起風振。對于高層結構風振是由氣流本身的動力特性形成的。在結構正面風速受到障礙減小，逐漸降低，風總要繞過建筑物，則沿AB繞行，風速逐漸增大在B點達最大值。繞過結構后，風要恢復自由狀態(tài)，沿BC流動，受摩擦風速減小，在某處摩擦力耗損使風速降為零，在BC段出現(xiàn)風停滯現(xiàn)象，形成漩渦，引起風振。當漩渦脫落頻率與結構自振頻率接近時，結構發(fā)生劇烈共振，產(chǎn)生橫風向風振。

我國烈度的分類答：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％對應的烈度?；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；設防烈度：是是否進行抗震設計的依據(jù)，是按國家批準權限審定的作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度。用公式表示單質(zhì)點體系的地震作用的受力情況答：當結構的質(zhì)量相c對集中在某一確定位置，可將結構處理成單質(zhì)點體系進行地震反映分析。慣性力，fI一m^竽）；阻尼力，fc一血；彈性恢復力，fk=~kX=0;m越cX^+kx=-m鈕g底部剪力法的原理及基本假設答：底部剪力法是振型分解反映譜法的簡化方法，首先計算地震產(chǎn)生的底部最大剪力，將剪力分配到結構各質(zhì)點上。兩個假設：結構地震反應以第一振型為主；任意質(zhì)點得振型坐標與該質(zhì)點離地面得高度成正比。“ji=c°Hi簡述先張法預應力和后張法預應力的實現(xiàn)過程答：①先張法預加力：先張拉鋼筋，后澆筑包裹鋼筋的混凝土，當混凝土達到設計強度后鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生粘結力，鋼筋的彈性恢復對混凝土產(chǎn)生的壓力。②后張法預加力：先澆筑混凝土，混凝土中預留放置鋼筋的孔道，待混凝土達到設計強度后張拉鋼筋，通過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算式答：當荷載在結構上有兩種或兩種以上的可變荷載時，荷載的代表值采用組合值。S=S=S+sSakciikS=S+S+乙Sak1kciikS=S+0S'+工0Sakf11kciiki=2可變荷載為主體頻遇荷載為主體簡述影響結構抗力的不定性答：不定性因素包括：材料性能的不定性、幾何參數(shù)的不定性、計算模式的不定性。結構材料性能是指制成構件的強度、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；結構幾何參數(shù)指結構截面幾何特征，高度、寬度、面積、慣性距、抵抗矩等。受制作、安裝會使結構尺寸出現(xiàn)偏差的影響。結構構件計算模式的不定性指抗力計算中采用的基本假設不完全符合實際或計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。建筑結構的兩種極限狀態(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)對應于結構或構件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。①整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡（傾覆、折斷、斷開）；②結構構件產(chǎn)生過大變形不適于繼續(xù)承載；③結構變?yōu)闄C動體系；結構喪失穩(wěn)定性（壓曲）。正常使用的極限狀態(tài)：這種極限狀態(tài)對應于結構或構件達到正常使用或耐久性的規(guī)定限值。①影響正常使用的外觀變形；②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；影響正常使用的其他特征（墻皮脫落，防水失效）。什么是結構的可靠度，如何理解該概念答：結構可靠度是結構可靠性的概率量度。結構在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預定功能的概率。規(guī)定時間指結構設計的基準期，50年。規(guī)定條件指正常設計、正常施工、正常使用條件，不考慮人為過失因素。其數(shù)學表達式為p=P（Z>0）=『f（Z）dzs0結構設計的目標要考慮哪些個因素答：結構設計的目標有四個因素需要考慮：公眾心理：失效概率為1xio-4結構重要性：結構重要性高，可靠度應定得高；結構破壞性質(zhì)：脆結構設計的目標可靠度要高于延性破壞的結構；社會經(jīng)濟承受力：經(jīng)濟越發(fā)達，公眾對工程可靠度要求越高。23.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，工藝設備、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。在設計多層工業(yè)廠房時，活荷載應由工藝提供，或由土建人員根據(jù)有關資料自行確定，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)廠房結構設計應考慮吊車荷載作用，吊車按其工作的繁重程度分為8個等級作為設計依據(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行機構啟動或制動時產(chǎn)生的水平慣性力引起。當廠房內(nèi)設有多臺吊車時，考慮到各吊車同時聚集在同一柱范圍內(nèi)可能性小且每臺吊車影響范圍有限，各臺吊車同時處于最不利狀態(tài)的概率更小，需對參與組合的吊車數(shù)量加以限制，考慮多臺吊車荷載的折減。形體不均勻高層建筑中地震作用如何考慮答：地震時地面會發(fā)生水平運動和豎向運動，從而引起結構的水平振動和豎向振動，當結構體型復雜、質(zhì)心和剛心不重合時，還會引起結構扭轉振動。一般情況下，水平地震作用對結構起控制作用，可沿結構兩主軸方向分別計算水平地震力；對明顯不均勻、不對稱的結構應考慮水平地震力引起的扭轉影響；高烈度區(qū)的高聳及高層建筑結構、大跨度及長懸臂結構應考慮豎向地震作用。（四）計算題1?某擋土墻高7m,墻背豎直，光滑，填土面水平，墻后為粘性土,Y=185kN/m3300Y=185kN/m3300C二10kpa，求其主動土壓力Ea和被動土解：主動土壓力：壓力Ep。解題思路：2C=_yH2K-2CHK+一aay=-X18.5X72Xtan(45-1°)222-2x10x7xtan(45-1°)+2X10=71.2kN218.5被動土壓力：?H?H2?K+2HCpEP+2x10x7xtan(45+獸)=467.3kN=1x18.5xEP+2x10x7xtan(45+獸)=467.3kN222.設有一單質(zhì)點體系，質(zhì)點重為100KN,體系自振周期為1.0秒，位于基本烈度8度區(qū),體系所在地設計反應譜特征周期Tg=0.4s,設計反應譜下降段指數(shù)為b=0.7,動力系數(shù)最大值卩max二2.25,體系結構設計基準期為50年，求體系所受小震烈度的水平地震作用。解題思路：解：求地震系數(shù)。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，則計算地震烈度為：1=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)我國建筑抗震設計規(guī)范，地震系數(shù)取平均值的85％k'=0.85x0.088=0.075計算動力系數(shù)。因T>Tg,則P（P（T）=2.25x——地震作用為0.7=1.18F=Gk)=100x0.075x1.18=8.85KN3?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，迎風面寬B=40m地面粗糙度指數(shù)aa=0.2，基本風壓按地面粗糙度指數(shù)的地貌°0=°?°0=°?55kN/m2風振系數(shù)沿高，離地面10m高風速確定的基本風壓為

0=1.0度不變?yōu)閦，求建筑物底部彎矩。（標準地貌的梯度風高為350m；該城市梯度風高為400m，建筑物沿高度劃分為三段計算）40m9m40m9m9m解題思路：解：解題思路：解：wk=0gCLCLChsz0卩=1.3矩形結構，風載體形系數(shù)sw=055kN/m200=1.0z風壓高度變化系數(shù)(H、TSlh丿S'350、iT0丿z(H)加S(H加a(zTSl帀丿Tal帀丿=0.713(_LY"1102aa110丿P1=0.684P2=0.902P3=1.061b1=1.3xl.0x0.684x0.55=0.489kpab2=1.3x1.0x0.902x0.55=0.645kpa

b3=1.3x1.0x1.061x0.55=0.759kpaM=?HAHAHA=(0.489x9+0.645x18+0.759x27j40x91112223334.已知一各三層剪切型結構，如圖2,ml=116kg,m2=n0kg,m3=59kg,已知該結構的第一階周期為Tl=0.617s,場地土為類，amax=0.16，場地土特征周期為Tg=0.445s，采用底部剪力法計算地震作用產(chǎn)生的底部最大剪力及結構各層的地震作用。amaxamax(Tg]o?9＜〒(Tg]o?9＜〒丿求底部最大剪力a=max(0.445)°.910.617丿-0.16=0.1192頂層放大系數(shù)的取值:TgTl>1.4TgTlW1.4Tg<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)a3(n+1)6F=燉只，因質(zhì)點數(shù)n=3,Z=2(2n+1)=7=E1F=0.85x(116+110+59)x9.8x0.1192=0.284KN各質(zhì)點地震作用：1.4Tg=1.4X0.445=0.632>T1=0.617不考慮其他振型影響。F1=GH+—

工GHiiF116x6.6116x6.6+110x12.6+59x18.6x0.284=0.0659KNGH110x12.6F2=2_—F—x0.284—0.1209KNEKGHEK116x6.6+110x12.6