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结构可靠度理论及应用复习题

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1 什么是施加于结构上的作用?荷载与作用有什么区别?

结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种,一种是施加于结构上的集中力和分布力,例如桥梁结构自重,作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等,它们都是直接施加于结构,称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形,例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应,温度变化引起结构约束变形产生的内力效应,由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构,称为间接作用。

“荷载”仅指施加于结构上的直接作用;而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。

2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类?

结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用;按空间位置变异可分为固定作用和自由作用;按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。

3 什么是荷载的代表值?它们是如何确定的?

荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值,工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值:标准值,组合值,频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值是荷载的基本代表值,其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。

4试述公路桥梁汽车荷载的等级和组成?车道荷载的计算图式和标准值?

公路桥梁汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个级别,分别由车道荷载和车辆荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载,车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载和车道荷载的作用不得叠加。

车道荷载是个虚拟荷载,它的荷载标准值k q 和k p 是在不同车流密度、车型、车重的公路上,对实际汽车车队车重和车间距的测定和效应分析得到。车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上;集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。

车道荷载的计算图式见图2.28。公路—Ⅰ级车道荷载的均布荷载的标准值为

k 10.5kN/m q =;集中荷载标准值按以下的规定选取:桥梁计算跨径小于或等于5m ,

k 180kN p = ;桥梁计算跨径等于或大于50m 时,

k 360kN p =;桥梁的计算跨径在5m~50m 之间时,k p 值采用直线内插求得。计算剪力的效应时,

上述集中荷载的标准值k p 应乘以1.2的系数。 公路—Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值

k q 和集 中荷载标准值k p 按公路—Ⅰ级车道荷载的0.75倍采

图1 车道荷载的计算图式

用。

车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上;集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。

5车道荷载为什么要沿横向和纵向折减?

桥梁设计时各个车道上的汽车荷载都是按最不利位置布置的,多车道桥梁上的汽车荷载同时处于最不利位置可能性随着桥梁车道数的增加而减小。在计算桥梁构件截面产生的最大效应(内力、位移)时,应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时,由汽车荷载产生的效应应进行折减。大跨径桥梁随着桥梁跨度的增加桥梁上实际通行的车辆达到较高密度和满载的概率减小,应考虑计算跨径进行折减。

6 城市桥梁在设计中如何考虑作用于桥面的车辆荷载取值?

我国城市桥梁的荷载设计,依据《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98),该标准适用于城市内新建、改建的永久性桥梁与涵洞、高架道路及承受机动车的结构物的荷载设计。标准中采用两级荷载标准,即城-A级、城-B级。城-A级汽车荷载适用于快速路及主干路。城-B级汽车荷载适用于次干路及支路。

7 桥梁设计时,人行道上的人群荷载如何考虑?

《公路桥规》人群荷载标准值按下列规定采用:当桥梁计算跨径小于或等于50m时,人群荷载标准值为3.0kN/m2;当桥梁计算跨径等于或大于150m时,人群荷载标准值为2.5 kN/m2;当桥梁计算跨径在50m~150m之间时,可由线性内插得到人群荷载标准值。对跨径不等的连续结构,以最大计算跨径为准。

人群荷载在横向应布置在人行道的净宽度内,在纵向施加于使结构产生最不利荷载效应的区段内。公路桥梁人行道板(局部构件)可以一块板为单元,按标准值4.0kN/m2的均布荷载作用在一块板上进行内力计算。计算人行道栏杆时,作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值取0.75kN/m;作用在栏杆扶手上的竖向力标准值取1.0kN/m。

我国城市人口密集,人行交通繁忙,城市桥梁人群荷载的取值较公路桥梁规定的要大。对于人行道板的人群荷载应按5kN/m2的均布荷载或1.5kN的竖向集中荷载分别计算,并作用在一块构件上,取其受力不利者。对于梁、桁架、拱及其他大跨结构的人群荷载,需根据加载长度及人行道宽来确定,可按下列公式计算,且人群荷载在任何情况下不得小于2.4kN/m2。

8试述温度应力产生的原因及产生的条件?

温度作用是指因温度变化引起的结构变形和附加力,当结构物所处环境温度发生变化,且当结构或构件的热变形受到边界条件约束或相邻部分的制约,不能自由胀缩时,则在结构或构件内形成温度应力。温度作用不仅取决于结构物环境温度变化,它还与结构或构件受到的约束条件有关。

约束条件大致可分为两类:一类是结构物的变形受到其它物体的阻碍或支承条件的制约,不能自由变形。例如混凝土框架结构的基础梁嵌固在两柱基之间,基础梁的伸缩变形受到柱基约束,没有变形余地。另一类是构件内部各单元体之间相互制约,不能自由变形。例如简支屋面梁,在日照作用下屋面温度升高,而室内温度相对较低,简支梁受到不均匀温差作用,在梁中引起应力。

9 地基不均匀沉降对结构产生什么样的影响?举例说明。

当上部结构荷载差异较大、结构体型复杂或持力层范围内有不均匀地基时,会引起地基不均匀沉降,若体系为超静定结构,多余约束会限制结构自由变形,使得上部结构产生附加变形和附加应力。

当建筑物上部结构荷载差异较大、结构体型复杂以及持力层范围内有不均匀地基时,会引起地基发生不均匀沉降。若体系为超静定结构,多余约束会限制结构自由变形,使得上部结构产生附加变形和附加应力,严重时房屋开裂。

10 引起混凝土收缩的原因是什么?会对结构产生什么影响?

收缩是混凝土在空气中结硬体积缩小的现象。混凝土产生收缩的原因主要是水泥凝胶体在结硬过程中的凝缩和混凝土内自由水分蒸发的干缩双重因素造成。若混凝土结构或构件受到外部物体的约束或自身材料的制约不能自由收缩,则在混凝土内产生拉应力,并导致构件开裂。

动,使得桥跨结构受到动力作用,桥梁结构在车辆动荷载作用下产生的应力和变形要大于车辆在静止状态下产生的应力和变形,这种由于荷载动力作用而使桥梁发生振动造成内力和变形增大的现象称为冲击作用。

冲击影响与结构刚度有关,一般来说,跨径越大,结构越柔,基频越小,对动力荷载的缓冲作用好,冲击力影响越小。因此,冲击力是随结构的刚度和基频的增大而增加的,也可近似认为冲击系数μ与计算跨径l 成反比。

鉴于目前对冲击作用尚不能从理论上作出符合实际的详细计算,一般可根据试验和实测结果,近似地将汽车荷载乘以一个冲击系数μ来计及车辆的冲击作用,即采用静力学的方法考虑荷载增大系数来反映动力作用。车辆在桥上行驶由于路面不平等原因会引起车身上下抖动,使桥跨结构受到动力作用,冲击作用与桥梁结构刚度有关,可考虑跨径影响,近似将汽车荷载乘以一个荷载增大系数来反映动力作用。

12 汽车离心力如何作用于桥梁墩台?离心力系数C 如何导出?

位于曲线上的桥梁墩台,当曲线半径较小时,应计算汽车荷载产生的离心力。离心力的着力点作用在汽车重心上,一般离桥面1.2m ,为了计算简便,也可以移到桥面上,不计由此引起的力矩。离心力对墩台影响多按均布荷载分布在桥跨上,由两墩台共同承担。计算多车道桥梁的汽车荷载离心力时,车辆荷载标准值应乘以横向折减系数。

离心力的大小与曲线半径成反比,离心力的取值可通过车辆荷载乘以离心力系数C 得到:

R v g w R v m F 2

2?=?=

令w C F ?=代入上式,有:R v g w w C 2

?=?,可得:gR v C 2=,

式中 v ——行车速度(m/s );

R ——弯道平曲线半径(m );

g ——重力加速度,取9.81m/s 2;

w ——车辆总重力(kN )。

如果将行车速度v 的单位以km/h 表示,并将g=9.81m/s 2代入上式,可得:

R v R v C 1276.381.92

22

=??=

13 什么是平稳二项随机过程? 将荷载作为平稳二项随机过程来研究有什么优点?

平稳二项随机过程概率模型将荷载的样本函数模型化为等时段的矩形波函数,其定义为:

(1)根据荷载每变动一次作用在结构上的时间长短,将设计基准期T 等分为r 个相等的时段τ ,τ =T /r ;

(2)在每个时段τ 内,荷载出现(即Q (t )>0)的概率均为p ,不出现(即Q (t )= 0)的概率为q =1-p (p ,q 为常数);

(3)在每个时段τ 内,荷载出现时,其幅值是非负的随机变量,且在不同时段上的概率分布是相同的,记时段τ 内的荷载概率分布(也称为任意时点荷载的概率分布)函数为F i (x )=P [Q (t )≤x ,t ∈τ];

(4)不同时段τ 上的荷载幅值随机变量是相互独立的,且与在时段τ 上是否出现荷载无关。 设荷载在T 年内的平均出现次数为m ,则m = pr 。对各种荷载,平稳二项随机过程{Q (t )≥0,t ∈[0,T ]}在设计基准期T 内最大值Q T 的概率分布函数F T (x )均可表示为任意时点分布函数F i (x )的m 次方。因此,平稳二项随机过程的三要素为:①荷载在T 内变动次数r 或变动一次的时间τ ;②在每个时段τ 内荷载Q 出现的频率p ;③荷载任意时点概率分布F i (x )。

将荷载统一采用平稳二项随机过程来研究的优点是:对各种荷载,其平稳二项随机过程{Q (t )≥0,t ∈[0,T ]}在设计基准期T 内最大值Q T 的概率分布函数F T (x )均可采用任意时点荷载分布函数F i (x )来描述,这为推导设计基准期最大荷载的概率分布函数和计算组合的最大荷载效应(综合荷载效应)等带来很多方便。

14 荷载统计时是如何处理荷载随机过程的? 几种常遇荷载各有什么统计特性?

荷载随机过程的样本函数是十分复杂的,它随荷载的种类不同而异。目前对各类荷载随机过程的样本函数及其性质了解甚少。荷载统计时,对于常见的永久荷载、风荷载、公路桥梁人群荷载等,一般采用平稳二项随机过程模型;而对于车辆荷载,则常用滤过泊松过程模型。

几种常遇荷载的统计特性如下:

(1)永久荷载(如结构自重)取值在设计基准期T 内基本不变,从而随机过程就转化为与时间无关的随机变量{G (t )= G ,t ∈[0,T ]},荷载一次出现的持续时间τ = T ,在设计基准期内的时段数r =T /τ = 1,而且在每一时段内出现的概率p = 1。

(2)对于可变荷载(如风荷载等),其样本函数的共同特点是荷载一次出现的时间 τ<T ,在设计基准期内的时段数r >1,且在T 内至少出现一次,所以平均出现次数m = pr ≥1。不同的可变荷载,其统计参数τ 、p 以及任意时点荷载的概率分布函数F i (x )都是不同的。

(3)对于公路桥梁结构的人群荷载,由于行人高峰期在设计基准期内变化很大,短期实测值难以保证达到设计基准期内的最大值,故近似取每一年出现一次荷载最大值。公路桥梁结构的设计基准期T 为100年,则人群荷载在T 内的平均出现次数m =100。

15 作用有哪些代表值? 它们各有什么意义? 分别用于什么情况?

作用的代表值是在设计表达式中对荷载所赋予的规定值。永久荷载只有标准值;可变荷载可根据设计要求采用标准值、频遇值、准永久值和组合值。

(1)荷载标准值是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值,是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最大荷载值。

(2)荷载频遇值系指在设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值,主要用于正常使用极限状态的频遇组合中。

(3)荷载准永久值系指在结构上经常作用的荷载值,它在设计基准期内具有较长的总持续时间T x ,其对结构的影响类似于永久荷载,主要用于正常使用极限状态的准永久组合和频遇组合中。

(4)当结构上同时作用有两种或两种以上的可变荷载时,各荷载最大值在同一时刻出现的概率极小。此时,各可变荷载的代表值可采用组合值,即采用不同的组合值系数ψc对各自标准值予以折减后的荷载值ψc Q k。

16 荷载的标准值是如何确定的?

根据概率极限状态设计方法的要求,荷载标准值应按设计基准期T内荷载最大值概率分布F T(x)的某一分位值确定,使其在T内具有不被超越的概率p k,即F T(Q k)= P{Q T ≤Q k}= p k。目前,各国对如何规定概率p k没有统一的规定。我国对于不同荷载的标准值,其相应的p k也不一致。

17 什么是作用效应? 它与荷载有什么关系?

作用在结构上的荷载Q对结构产生不同的反应,称为荷载效应,记作S,一般指结构中产生的内力、应力、变形等。对于线弹性结构或静定结构,荷载效应Q与荷载S之间具有线性关系,但在实际工程的许多情况下,荷载效应与荷载之间并不存在线性关系,而是某种较为复杂的函数关系,但目前进行荷载效应的统计分析时,考虑到应用简便,不管结构材料是线性的还是非线性的、结构是静定的还是超静定的,一般仍假定荷载效应S和荷载Q之间为线性关系,以荷载的统计规律代替荷载效应的统计规律,这样可以大大简化荷载效应的统计分析,方便工程应用。

18 如何理解荷载效应组合?

结构在设计基准期内,可能经常会遇到同时承受永久荷载及两种以上的可变荷载,如活荷载、风荷载等。这几种可变荷载在设计基准期内以其最大值相遇的概率是不大的,例如,最大风载与最大雪载同时出现的可能性很小。研究荷载效应组合问题,实质上是求解多个荷载效应随机过程以不同规则组合后产生的各种综合效应的概率。JCSS规则和Turkstra规则都能较好地实现这个目的,但运算都很复杂,不便于实际应用。因此,我国各类工程结构设计规范都根据不同的设计要求,采用了较为简单的荷载效应组合形式,并结合工程经验,经综合分析后给定各种可变荷载的组合值系数。

19什么是结构构件的抗力? 我国目前采取什么方法进行抗力的统计分析?

结构构件的抗力指构件承受各种外加作用的能力,它与构件的作用效应S相对应,记作R。当结构设计所考虑的作用效应为作用内力时,对应的抗力为构件承载能力;而考虑的作用效应为作用变形时,抗力则为构件抵抗变形的能力,即刚度,因此刚度也是一种结构的抗力。

直接对各种结构构件的抗力进行统计分析,并确定其统计参数和分布类型非常困难。目前对抗力的统计分析一般采用间接方法,即首先对影响构件抗力的各种主要因素分别进行统计分析,确定其统计参数;然后通过抗力与各有关因素的函数关系,从各种因素的统计参数推求出构件抗力的统计参数。构件抗力的概率分布类型,可根据各主要影响因素的概率分布类型,应用概率理论或经验判断加以确定。

20影响结构构件抗力主要有哪些因素?

影响结构构件抗力的不定性因素归纳起来主要有三大类,即:材料性能的不定性、几何参数的不定性和计算模式的不定性。这些影响因素都是随机变量,而结构构件的抗力则是这些随机变量的函数。

21 什么是结构构件材料性能的不定性? 如何得出其统计参数?

结构构件由于受材料品质、制作工艺、受荷情况、环境条件等因素的影响,引起材料性能的变异,导致了材料性能的不定性。结构构件材料性能的不定性,应包括标准试件材料性能的不定性和试件材料性能换算为构件材料性能的不定性两部分。

结构构件材料性能的不定性可采用随机变量Ω f 来表示,而Ω f 的平均值与变异系数经推导分别为:k 0f s 0f f k μμμΩΩ=,22s f 0f δδδ+=ΩΩ,因此只要已知Ω 0(为反映结构构件材料性能与试件材料性能差别的随机变量)、f s (为试件材料性能值)的统计参数,便能求得Ω f 的统计参数。目前,Ω 0的统计参数很难由实测得出,一般还是凭经验估计,而f s 的统计参数则较容易得到,这方面已做了相当多的调查与统计工作。

22 结构构件计算模式的不定性反映了什么问题? 试举例说明。

结构构件计算模式的不定性,主要是指抗力计算中采用的某些基本假定不完全符合实际和计算公式不精确等引起的变异性,有时被称为“计算模型误差”。例如,在建立结构构件计算公式时,往往采用理想弹性(或塑性)、匀质性、各向同性、平截面变形等假定;也常采用矩形、三角形等简单的截面应力图形来替代实际的曲线应力分布图形;还常采用简支、固定支座等理想边界条件代替实际边界条件;也还常采用线性化方法来简化分析或计算等。所有这些近似化处理,必然会导致结构构件的计算抗力与实际抗力之间的差异。

23 结构构件抗力的统计参数如何计算? 其概率分布类型如何确定?

计算结构构件抗力的统计参数时,按单一材料组成的构件和多种材料组成的构件两种情况,分别建立构件抗力和各种不定性之间的函数关系,利用已知的材料性能、几何参数及计算模式不定性的统计参数,得出构件抗力的统计参数。

结构构件抗力R 是多个随机变量的函数。即使已知每个随机变量的概率分布函数,从理论上推求抗力R 的概率分布函数也存在较大的数学困难。对于实际工程问题,常根据概率论原理假定抗力的概率分布函数。概率论中的中心极限定理指出,若随机变量序列X 1,X 2,…,X n 中的任何一个都不占优势,当

n 充分大时,无论X 1,X 2,…,X n 具有怎样的分布,只要它们相互独立,并满足定理条件,则

∑==

n

i i X Y 1近似服从正态分布。如Y = X 1X 2…X n ,则∑==

n i i X Y 1ln ln ,当n 充分大时,ln Y 也近似服从正态分布,则Y 近似服从对数正态分布。由于抗力R 的计算模式多为R = X 1X 2X 3…或R = X 1X 2 +X 3 X 4X 5 +X 6X 7 +…等形式,因此实用上可近似认为,无论X 1,X 2,…,X n 为何种概率分布,结构构件抗力R 的概率分布类型均可假定为对数正态分布。

24 结构的功能要求有哪些?

桥梁结构必须满足的功能要求可概括为下列三方面:

(1)安全性。在正常施工和正常使用时,结构应能承受可能出现的各种外界作用(如各类外加荷载、温度变化、支座移动、基础沉降、混凝土收缩、徐变等);在预计的偶然事件(如地震、火灾、爆炸、撞击、龙卷风等)发生时及发生后,结构仍能保持必需的整体稳定性,不致发生连续倒塌。

(2)适用性。结构在正常使用时应具有良好的工作性能,其变形、裂缝或振动性能等均不超过规定的限度。如梁变形过大则影响运行,水池开裂便不能蓄水。

(3)耐久性。结构在正常使用、维护的情况下应具有足够的耐久性能。如混凝土保护层不得过薄、裂缝不得过宽而引起钢筋锈蚀,混凝土不得风化、不得在化学腐蚀环境下影响结构预定的设计使用年限等。

结构在预定的期限内,在正常使用条件下,若能同时满足上述要求,则称该结构是可靠的。因此,可以将结构的安全性、适用性和耐久性统称为结构的可靠性。

25 结构的极限状态分为哪几类? 试举例说明其主要内容。

我国建筑《统一标准》和公路《统一标准》都将极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。

(1)承载能力极限状态。这类极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。当结构或结构构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:

1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如雨棚、烟囱倾覆、挡土墙滑移等);

2)结构构件或其连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏,如轴心受压构件中混凝土达到轴心抗压强度、构件钢筋因锚固长度不足而被拔出等),或者因为过度的塑性变形而不适于继续承受荷载;

疲劳破坏是在使用中由于荷载多次重复作用而使构件丧失承载能力。结构构件由于塑性变形过大而使其几何形状发生显著改变,这时虽未达到最大承载能力,但已彻底不能使用,故应属于达到这类极限状态。

3)由于某些截面或构件的破坏而使结构变为机动体系;

4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等);

5)地基丧失承载能力而破坏(如失稳等)。

(2)正常使用极限状态。这类极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。当结构或结构构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:

1)影响正常使用或有碍外观的变形;

2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝过宽等);

3)影响正常使用的振动;

4)影响正常使用的其他特定状态(如混凝土腐蚀、结构相对沉降量过大等)。

26 何谓结构的可靠性和可靠度? 如何表征结构可靠度?

结构的可靠性是安全性、适用性和耐久性的统称,可定义为:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。结构可靠度是对结构可靠性的定量描述,亦即概率度量。结构可靠性也可用结构的失效概率来度量,并且可靠度分析时也通常计算结构的失效概率,失效概率p f 越小,表明结构的可靠性越高;反之,失效概率p f 越大,则结构的可靠性越低。实际在计算分析时,通过直接积分方法计算出p f 值是十分困难的,为便于工程应用,引入与失效概率有对应关系的可靠指标的概念,通过可靠指标代替失效概率来度量结构的可靠性。

27可靠指标与失效概率有什么关系? 说明可靠指标的几何意义。

可靠指标和失效概率一样,可作为度量结构可靠性的一个指标,可靠指标和失效概率之间存在着对应关系。以最简单的两个随机变量情况为例,假定在功能函数Z = R -S 中,R 和S 均服从正态分布且相

互独立,其平均值和标准差分别为μR 、μS 和σR 、σS ,则结构的失效概率为p f = P {Z <0}=???Z σZ P <}???-=Z Z P σμZ

0<???-Z σμZ ,令Z Z Y σμZ -=,Z Z σμβ=,则可获得可靠指标和失效概率之间的关系式为p f =

P{Y<-β}= Φ(-β)= 1-Φ(β)或β= Φ-1(1- p f ),式中Φ(?)为标准正态分布函数,Φ-1(?)为标准正态分布函数的反函数。

β与p f 之间的关系见下图1,图中曲线为功能函数Z的概率密度函数f Z(z)。因β=μZ /σZ,平均值μZ 距坐标原点的距离为μZ = βσZ。如标准差σZ 保持不变,β值越小,阴影部分的面积就越大,即失效概率p f 越大;反之亦然。

图2 可靠指标β与失效概率p f 的关系

可靠指标β的几何意义:

(1)当结构的功能函数包含两个相互独立的正态随机变量时,可靠指标β的几何意义为:标准化正态坐标系中原点到极限状态方程直线的最短距离。

(2)当结构的功能函数包含多个相互独立的正态随机变量时,可靠指标β的几何意义为:标准化正态坐标系中原点到极限状态曲面的最短距离。

28 采用中心点法分析结构可靠度有什么特点?

中心点法不考虑基本变量的实际分布,直接按其服从正态或对数正态分布,导出结构可靠指标的计算公式,分析时采用了泰勒级数在中心点(均值)展开。虽然中心点法的最大特点是计算简便,概念明确,但仍存在以下不足:

(1)该方法没有考虑有关随机变量的实际概率分布,而只采用其统计特征值进行运算。当变量分布不是正态或对数正态分布时,计算结果与实际情况有较大出入。

(2)对于非线性功能函数,在平均值处按泰勒级数展开不太合理,而且展开后只保留了线性项,这样势必造成较大的计算误差。

(3)对于同一问题,如采用不同形式的功能函数,可靠指标计算值可能不同,有时甚至相差较大。

28 什么是设计验算点? 验算点法在哪些方面对中心点法进行了改进?

针对中心点法的主要缺点,国际“结构安全度联合委员会(JCSS)”推荐了计算结构可靠指标更为一般的方法,称为验算点法,亦称JC法。作为对中心点法的改进,验算点法适用范围更广,其主要特点是:对于非线性的功能函数,线性化近似不是选在中心点处,而是选在失效边界上,即以通过极限状态方程上的某一点P*(X1*,X2*,…,X n*)的切平面作线性近似,以提高可靠指标的计算精度。此外,该方法能考虑变量的实际概率分布,并通过“当量正态化”途径,将非正态变量X i在X i* 处当量化为正态变量,使可靠指标能真实反映结构的可靠性。

29 结构构件的失效性质对结构体系可靠度分析有什么影响?

构件不同的失效性质,会对结构体系可靠度分析产生不同的影响。对于静定结构,任一构件失效将导致整个结构失效,其可靠度分析不会由于构件的失效性质不同而带来变化。对于超静定结构则不同,由于某一构件失效并不意味整个结构将失效,而是导致构件之间的内力重分布,这种重分布与体系的变形情况以及构件性质有关,因而其可靠度分析将随构件的失效性质不同而存在较大差异。

30 在体系可靠度分析中,实际工程结构应如何简化?

由于结构体系的复杂性,在分析可靠度时,常常按照结构体系失效与构件失效之间的逻辑关系,将结构体系简化为三种基本形式,即:串联体系、并联体系和串并联体系。对实际超静定结构而言,往往有很多种失效模式,其中每一种失效模式都可用一个并联体系来模拟,然后这些并联体系又组成串联体系,构成串并联体系。因此,在结构体系可靠度分析中,首先应根据结构特性、失效机理确定体系的失效模式,并主要考虑对体系可靠度影响较大的那些有出现较大可能性的、对结构体系可靠度有明显影响的失效模式,即以主要失效模式作为结构体系可靠度分析的基础,同时考虑构件间的相关性和失效模式间的相关性,建立近似方法计算体系失效概率。

31 何谓概率极限状态设计法? 为什么目前采用的方法称为近似概率设计法?

概率极限状态设计法,就是在可靠性理论的基础上,将影响结构可靠性的几乎所有参数都作为随机变量,运用概率论和数理统计分析全部参数或部分参数,计算结构的可靠指标或失效概率,以此设计或校核结构。国际上按发展阶段和精确程度不同将概率设计法分为三个水准:水准Ⅰ——半概率法;水准Ⅱ——近似概率法;水准Ⅲ——全概率法。

近似概率法对结构可靠性赋予概率定义,以结构的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性,并建立了结构可靠度与结构极限状态方程之间的数学关系,在计算可靠指标时考虑了基本变量的概率分布类型并采用了线性化的近似手段,在截面设计时一般采用分项系数的实用设计表达式。我国建筑《统一标准》和公路《统一标准》都采用了这种近似概率法,规定了在设计验算点处,把以可靠指标β表示的极限状态方程转化为以基本变量和相应的分项系数表达的极限状态设计实用表达式。对于表达式的各分项系数,则根据基本变量的概率分布类型和统计参数,以及规定的目标可靠指标,按优化原则,通过计算分析并结合工程经验加以确定。

32 结构的设计基准期和设计使用年限是否概念相同? 它们在可靠度分析中有什么作用?

结构的设计基准期和设计使用年限是两个意义不同的概念。设计基准期是确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。结构设计使用年限则是针对结构可靠度设计而言的,是结构在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。当实际使用年限超过设计使用年限后,结构失效概率将会比设计时的预期值增大,但并不意味该结构立即丧失功能或报废。

33 目标可靠指标是怎样确定的?

所谓目标可靠指标,是指预先给定作为结构设计依据的可靠指标,它表示结构设计应满足的可靠度要求。显然,目标可靠指标与工程造价、使用维护费用以及投资风险、工程破坏后果等有关。目标可靠指标应综合考虑社会公众对事故的接受程度、可能的投资水平、结构重要性、结构破坏性质及其失效后果等因素,综合考虑以下因素优化确定:(1)公众心理;(2)结构重要性;(3)结构破坏性质;(4)极限状态;(5)社会经济发展水平。目前各国基于近似概率法的结构设计规范,大多采用“校准法”并结合工程经验来确定结构的目标可靠指标。

34 结构概率可靠度直接设计法的基本思路是什么?

结构概率可靠度直接设计法是基于结构可靠度分析理论的设计方法,能根据预先给定的目标可靠指标β及各基本变量的统计特征,通过可靠度计算公式反求结构构件抗力,然后进行构件截面设计。以两个正态随机变量荷载效应S和结构抗力R的简单情况,简要介绍这种设计方法的思路。

如果抗力R和荷载效应S均服从正态分布,已知统计参数κR、δR、μS、δS,且极限状态方程是线性的,

则可直接按式

2

2

S

R

S

R

σ

σ

μ

μ

β

+

-

=

求出抗力的平均值,即

2

2)

S

S

R

R

S

R

δ

μ

δ

μ

β

μ

μ+

=

-

求解上式即得μR,再由R k=μR/κR求出抗力标准值R k,然后根据R k进行截面设计。

35 在现行规范的实用设计表达式中,如何体现结构的安全等级和目标可靠指标?

我国建筑《统一标准》和公路《统一标准》都规定了在设计验算点处,把以可靠指标β表示的极限状态方程转化为以基本变量和相应的分项系数表达的极限状态设计实用表达式。该实用设计表达式,符合设计人员的传统习惯,它通过分离系数方法,并结合工程经验,将目标可靠指标β用结构重要性系数γ0、荷载分项系数γG、γQ以及抗力分项系数γR(或材料分项系数γf)来表达,基本体现了预定的可靠度要求。

浅谈可靠度理论

浅谈可靠度理论

浅谈可靠度理论 工程结构的安全性历来是工程设计中的重大问题,这是因为结构工程的建造耗资巨大,一旦失效不仅会造成结构本身和人民生命财产的巨大损失,还往往产生难以估量的次生灾害和附加损失。 结构可靠度理论的形成始于人们对结构工程中各种不确定性的认识,人们开始较为集中的讨论结构安全度问题,将概率分析和概率设计的思想引入实际工程。如果一种理论分析的结果能指导工程实践,或者说能为工程带来巨大的经济或社会效应,那么这种理论就具有强大的生命力。可靠性科学作为一门与应用紧密相连的基础学科,其生存的立足点就在于推广其应用于工程实际。 1.结构可靠度概述 1.1结构可靠度相关概念 结构所要满足的功能要求是指结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求: 1、在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用 2、在正常使用时具有良好的工作性能 3、在正常维护下具有足够的耐久性 4、在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必要的整体稳定性 在以上四项功能要求中,第1、4两项通常指结构的强度、稳定,即所谓的安全性;第2项是指结构的适用性;第3项是指结构的耐久性,三者总称为结构的可靠性,即结构可靠性,是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。 在工程上,一般所说的可靠度,指的就是结构可信赖或可信任的程度。工程结构中的可靠度可表示为能承受在正常施工和正常使用时,可能出现的各种作用;在正常使用时,具有良好的作用性能;在正常维修和保护下,具有足够的耐久性能:在偶然事件(如地震,爆炸,撞击等)发生实际发生后,仍能保持所需的整体稳定性。度量结构可靠性的数量指标称为结构可靠度即为:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 结构的设计、施工和使用过程中存在大量的随机不确定性因素;荷载及结构

《工程荷载与可靠度设计原理》习题解答

《工程荷载与可靠度设计原理》习题解答 1 荷载与作用 1.1 什么是施加于工程结构上的作用?荷载与作用有什么区别? 结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种,一种是施加于结构上的集中力和分布力,例如结构自重,楼面的人群、家具、设备,作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等,它们都是直接施加于结构,称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形,例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应,温度变化引起结构约束变形产生的内力效应,由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构,称为间接作用。 “荷载”仅指施加于结构上的直接作用;而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。 1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类? 结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用;按空间位置变异可分为固定作用和自由作用;按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。 1.3 什么是荷载的代表值?它们是如何确定的? 荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值,工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值:标准值,组合值,频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值是荷载的基本代表值,其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。 2 重力作用 2.1 成层土的自重应力如何确定? 地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力,对于均匀土自重应力与深度成正比,对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。 2.2 土压力有哪几种类别?土压力的大小及分布与哪些因素有关? 根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。 2.3 试述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件?比较三者数值的大小? 当挡土墙在土压力作用下,不产生任何位移或转动,墙后土体处于弹性平衡状态,此时墙背所受的土压力称为静止土压力,可用E0表示。 当挡土墙在土压力的作用下,向离开土体方向移动或转动时,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少,直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动,在滑动楔体开始滑动的瞬间,墙背上的土压力减少到最小值,土体内应力处于主动极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力,可用E a表示。 当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时,墙体挤压墙后土体,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大,墙后土体也会出现滑动面,滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出,在滑动楔体开始隆起的瞬间,墙背上的土压力增加到最大值,土体内应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力,可用E p表示。 在相同的墙高和填土条件下,主动土压力小于静止土压力,而静止土压力又小于被动土压力,即:

(完整版)数据库原理及应用-期末考试试题

数据库原理及应用期末考试试题 1. 组织层数据模型的三要素是[ ]。 A.外模式,概念模式和内模式 B.关系模型,网络模型,层次模型 C.1:1的联系,1:n的联系,n:m的联系 D.数据结构,数据操作,数据约束条件 2在关系模型中,任何关系必须满足约束条件包括实体完整性、[ ]和用户自定义完整性。 A.动态完整性 B.数据完整性 C.参照完整性 D.结构完整性 3 SQL Server 中的角色是[ ]。 A. 一个服务器登录 B. 一个数据库用户 C. 一组权限的集合 D. 一个服务器用户 4.当数据的物理存储结构改变时,应用程序无需改变,这样的特性称为数据的[ ]。 A.逻辑独立性 B.物理独立性 C.程序无关性 D.物理无关性 5.下列哪个不是以处理大量数据为中心的应用程序的特点[ ]。 A.涉及的数据量大 B.数据需长期联机保存 C.数据的计算复杂 D.数据可被多个应用所共享 6.E-R图适用于建立数据库的[ ]。 A.概念模型 B.结构模型 C.逻辑模型 D.物理模型 7. 在关系数据库设计中,设计关系模型属于[ ]。 A.需求分析 B.物理结构设计 C.逻辑结构设计 D.概念结构设计 8.[ ]记录了对数据库中数据进行的每一次更新操作。 A.后援副本 B.日志文件 C.数据库 D.缓冲区 9. [ ]是用户定义的一组数据库操作序列,是一个基本的不可分割的工作单元。 A.程序 B.进程 C.事务 D.文件 10.信息世界中,实体是指[ ]。 A.客观存在的事物 B. 客观存在的属性 C. 客观存在的特性 D. 某一具体事件 11. 数据库系统中, DBA表示[ ] 。 A.应用程序设计者 B. 数据库使用者

土木工程结构可靠度理论与设计

土木工程结构可靠度理论与设计 发表时间:2018-11-06T16:15:05.490Z 来源:《防护工程》2018年第18期作者:寇晖[导读] 可靠度又包括安全性、适用性、耐久性三个方面的问题,其是指在一定条件下,完成的土木工程结构功能达到预期的概率。其计算要综合各方面地质环境和其他因素共同分析。寇晖身份证号:429001198xxxx44992 摘要:在土木工程的结构设计中,首要考虑的便是可靠度的问题,可靠度又包括安全性、适用性、耐久性三个方面的问题,其是指在一定条件下,完成的土木工程结构功能达到预期的概率。其计算要综合各方面地质环境和其他因素共同分析。关键词:土木工程结构,可靠度由于土木工程施工环境复杂多样,故而影响其结构可靠性的因素也是千变万化,再加上受可能发生的地质变化、气候变化或是自然灾害的随机影响,对土木工程结构预期功能的工作效率不能直接盖棺定论,只能以概率来表示其可能拥有的工作效率,自然而然的就出现了了土木工程的可靠性问题。 一、土木工程结构可靠度概述土木工程结构可靠度,是指在规定的条件下,规定的时间内,工程结构能够达到的安全性、适用性以及耐用性。其中安全性是指在施工过程中在各种施工环境下正常施工能给予施工人员的安全保障以及土木工程自身的抗灾害能力以及对高强度气候变化的耐受性两个方面,适用性则是指土木工程结构在完成后能达到预期功能,而耐久性是指在正常的后勤保障下能够正常使用的时间。简单来讲,土木工程结构可靠度就是指在特定是时间与空间条件下,该土木工程结构完成后能够达到预期功能的概率。也就是说,可靠度问题就是一个概率问题,其主要表达的是对投入的预期收入的概率性评价。土木工程可靠度的计算需要综合原材料质量与数理、预期荷载、相关参数、函数的数理准确性等因素来共同考虑,在土木工程学界将这些因工程变化而变化的具有随机性的因素称为基本变量,并且在长期的实践与改进中,对每一个基本变量学界经过大量的统计计算得出了一个恒定定的数理函数。 二、土木工程结构可靠度的影响因素土木工程因需求而产生,其结构设计要充分考虑到雇主的需要,而后结合现场的实际情况,充分考虑到现场的地质状况与当地的气候环境等各项影响因素,才能设计出符合雇主需要且具有相当可靠性的土木工程结构。(一)土木工程结构的随机性在实际工作中,土木工程结构设计以及施工除了受地理气候环境的影响外,还受到原材料以及包括道路、机电工程等基础设施的限制。材料强度是考察结构材料可靠性的一种重要性能指标,指当材料受力时,材料每单位面积抵挡破坏的能力。可靠性要求材料具备安全稳定的性能。例如,混凝土是经过水泥、石料和水混合搅拌硬化而成的人造石材。水泥的质量和强度等级和使用的水量与使用水泥的配比是影响混凝土强度的重要因素。此外,对混凝土的养护条件和施工条件也会影响混凝土的强度性能。每一次土木工程施工,哪怕在同一地点同一时期进行的工程建设,由于施工原材料和基础设施的安装等不确定因素,同样的操作也可能出现不同的结果。例如原材料中的石料、砖瓦,不必说不同产地不同生产商的石料和砖瓦,即使是同一产地同一生产商生产的石料和砖瓦其检测出来的数据参数都有细微的差距。而其他的诸如钢材、水泥等原材料也是如此,这也就是原材料的随机性。(二)土木工程结构的模糊性模糊性,现实生活中很少有事物是完全确定的,任何事物都必定有其或大或小的模糊的地方,可能是某个概率、也可能是包含的某些因素,或者是与另一类似物品的界别中的某些因素,这些都是模糊可能存在的地方。在土木工程结构设计中,包含着大量的相对确定的客观因素和不少的相对模糊的客观因素或主观因素。例如土木工程施工过程中,设备使用是否安全,人员操作是否完全符合安全保障需要,材料是否适用于该部分建设,这些都是存在一定模糊性的,也正是这些模糊的因素,使得整个土木工程结构也具有相当的模糊性,影响着土木工程结构的可靠度。(三)土木工程结构的不完整性一项事物的功能不是该事物已经发生变完全产生的,就土木工程本身而言,其功能是随着结构的不断完善而出现的。这也就使得工作人员对其功能的评估由于结构的不完整而难以准确进行。而这种不完整性,也是影响着土木工程结构可靠性的一大重点。在实际工程施工中,这种不完整性使得工作人员难以做出准确的功能评价,在面对突发事件时很难采取最正确的应对方案。同时,由于自身的不完整,土木工程本身的功能也可能出现部分缺失,在面对诸如暴雨、强风甚至是地震等外来的具有破坏力的因素干扰时可能抵抗效果无法达到预期设计,从而影响最终建成时的工程质量,从而影响土木工程结构的功能。 三、提高土木工程结构可靠性的建议土木工程结构可靠度的存在,说明这其还无法达到完美或者接近完美的程度。那么在工程设计与施工中一定存在一些控制与改善的措施,从而提高可靠度或者使可靠度变得精准便于计算得失从而做出决策规避损失。(一)进行技术革新近几年,我国的建筑业仍处在高速发展的黄金时期,虽然其未然如何难以确定,但就现阶段而言,随着各项建设的不但进行,我仍有非常多的土木工程在进行或者计划进行。但高速发展也不是没有代价的,高速发展也就意味着很多基础建设或者基础技术有可能跟不上其发展的步伐。至少我国建筑业目前是如此。当前我国建筑行业采用的施工技术和施工手段以及原材料都有很多没有达到国际一流水准的地方,这也是当前我国急需改进的地方。也因此,此时的技术革新将带来更大的进步同时也能为建筑业的稳定发展提供更坚实的基础。(二)规范设计标准当前我国土木工程建设虽然发展迅速,但目前我国却没有一套完整的经得起考验的土木工程结构设计标准。因此,为了能够更好的规范我国的土木工程结构设计,也为了使得我国土木工程建设行业更加系统规范便于管理。我国可以适当借鉴国外的优秀标准制度,制定我国的设计标准,并在此基础上加强我国土木工程设计行业的管理,从设计管理层面进一步提高土木工程结构设计的可靠性。结束语

可靠性理论模拟题

《可靠性理论》模拟题(补) 一. 名词解释 1.可靠性:产品在规宦的条件下和规宦的时间内完成规宦功能的能力。 2.可靠性设计:系统可靠性设讣是描在遵循系统工程规范的基础上,在系统设汁过程中,采用一些专门技术,将可靠性“设计”到系统中去,以满足系统可靠性的要求。 3.最小割集和最小径集:最小割集就是引起顶上事件发生所必需的最低限度的割集。最小径集就是顶上事件不发生所需的最低限度的径集。 4.网络:连接不同点之间的路线系统或通道系统。 5.广义可靠性:广义可靠性是指产品在其整个寿命期限内窕成规宦功能的能力,它包括可靠性(即狭义可靠性)与维修性。 6.可靠性指标分配:指根据系统设讣任务书中规泄的可靠性指标(经过论证和确左的可靠性指标),按照一怎的分配原则和分配方法,合理的分配给组成该系统的各分系统、设备、单元和元器件,并将它们写入相应的设讣任务书或经济技术合同中。 7.降额设计:使元器件或设备工作时所承受的工作应力(电应力或温度应力),适当低于元器件或设备规泄的额迫值,从而达到降低基本故障率、提高使用可靠性的目的。 8.人机系统:抬人9其所控制的机器相互配合,相互制约,并以人为上导而完成规定功能的工作系统。 二. 填空题 1?可靠性的定义包含有五个方面的内容,它们是:业、便用条件、使用期限、规定的功能、概率等。 2.由三种失效率曲线所反应,表现产品在苴全部工作过程中的三个不同时期分别是:早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。 3.对于可修复的产品,其平均无故障工作时间或平均故障间隔称为平均寿命° 4.失效率函数为常数几时,可靠度函数表达式可写为:R⑴=宀。 5.系统进行可靠度分配时,若已知各元件的预讣失效率,而进行分配的方法称为阿林斯分配法。 6.简单求解网络可靠度的常用方法有状态枚举法、全概率分解法、最小割集法、最小径集法、不交布尔代数运算规则。 7.割集和径集中反应导致顶上事件发生所必需的最低限度的是鱼墮速:反应顶上事件不发生所需的最低限度的是期磴集。 8.常用的可靠性特征量有:可靠度、失效率、'卜均寿命、町靠寿命等。

反应谱与时程理论对比

反应谱是在给定的地震加速度作用期间内,单质点体系的最大位移反应、速度反应和加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力和变形。更直观的定义为:一组具有相同阻尼、不同自振周期的单质点体系,在某一地震动时程作用下的最大反应,为该地震动的反应谱。 反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系,通过反应谱来计算由结构动力特性(自振周期、振型和阻尼)所产生的共振效应,但其计算公式仍保留了早期静 力理论的形式。地震时结构所受的最大水平基底剪力,即总水平地震作用为: FEK= αG 其中α为地震影响系数,即单质点弹性体系在地震时最大反应加速度。另一方面地震影响系数也可视为作用在质点上的地震作用与结构重力荷载代表值之比。 目前,反应谱分析法比较成熟,一些主要国家的抗震规范均将它作为基本设计方法。不过,它主要适合用于规则结构。对于不规则结构以及高层建筑,各国规范多要求采用时程分析法进行补充计算。 地震作用反应谱分析本质上是一种拟动力分析,它首先使用动力法计算质点地震响应,并使用统计的方法形成反应谱曲线,然后使用静力法进行结构分析。但它并不是结构真实的动力响应分析,只是对于结构动力响应最大值进行估算的近似方法,在线弹性范围内,反应谱分析法被认为是高效而且合理的方法。反应谱分为加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱。基于不同周期结构相应峰值的大小,我们可以绘制结构速度及加速度的反应谱曲线。一般情况下,随着周期的延长,位移反应谱为上升曲线,速度反应谱为平直曲线,加速度反应谱为下降曲线,目前结构设计主要依据加速度反应谱。 加速度反应谱在短周期部分为快速上升曲线,并且在结构周期与场地特征周期接近时出现峰值,后面更大范围为逐渐下降阶段。峰值出现的时间与对应的结构周期和场地特征周期有关。一般来说结构自振周期的延长,地震作用将减小。当结构自振周期接近场地特征周期时,地震作用最大。 反应谱分析方法需要先求解一个方向地震作用响应,再基于三个正交方向的分量考虑结构总响应,即基于振型组合求解一个方向的地震响应,再基于方向组合求解结构总响应。 振型组合方法有SRSS法,CQC法。 1.SRSS法 SRSS法是平方和平方根法,这种方法假定所有最大模态值在统计上都是相互独立的,通过求各参与阵型的平方和平方根来进行组合。该法不考虑各振型间的藕联作用,实际上结构模态都是相互关联的,不可避免的存在藕联效应,对那些相邻周期几乎相等的结构,或者不规则结构不适用此法。《抗规》GB50011-2010规定的SRSS法为如下所示:

钢结构设计原理练习题参考答案

钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中,失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B )。 A 、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B 、P f 越大,β越小,结构可靠性越差 C 、P f 越大,β越小,结构越可靠 D 、P f 越大,β越大,结构越可靠 2、若结构是失效的,则结构的功能函数应满足( A ) A 、0Z C 、0≥Z D 、0=Z 3、钢结构具有塑性韧性好的特点,则主要用于( A )。 A .直接承受动力荷载作用的结构 B .大跨度结构 C .高耸结构和高层建筑 D .轻型钢结构 4、在重型工业厂房中,采用钢结构是因为它具有( C )的特点。 A .匀质等向体、塑性和韧性好 B .匀质等向体、轻质高强 C .轻质高强、塑性和韧性好 D .可焊性、耐热性好 5、当结构所受荷载的标准值为:永久荷载k G q ,且只有一个可变荷载k Q q ,则荷载的设 计值为( D )。 A .k G q +k Q q B .1.2(k G q +k Q q ) C .1.4(k G q +k Q q ) D .1.2k G q +1.4k Q q 6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏,这是由于钢材具有( A )。 A .良好的塑性 B .良好的韧性 C .均匀的内部组织 D .良好的弹性 7、钢结构的主要缺点是( C )。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多

8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B) A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点:1)______强度高、自重轻__________、2)_____塑性、韧性好_______________,3)______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求,结构的极限状态可分为下列两类:__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时,相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比,具有哪些特点? 2、钢结构采用什么设计方法?其原则是什么? 3、两种极限状态指的是什么?其内容有哪些? 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中,各符号的意义? 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下,强度(A),塑性(B),冲击韧性(B)。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是(A)。

数据库原理及应用-期末考试试题

数据库原理及应用期末考试试题 一、单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 D C C B C A D B C A C A D D B C B C A B 1. 组织层数据模型的三要素是[ ]。 A.外模式,概念模式和内模式 B.关系模型,网络模型,层次模型 C.1:1的联系,1:n的联系,n:m的联系 D.数据结构,数据操作,数据约束条件 2在关系模型中,任何关系必须满足约束条件包括实体完整性、[ ]和用户自定义完整性。 A.动态完整性 B.数据完整性 C.参照完整性 D.结构完整性 3 SQL Server 中的角色是[ ]。 A. 一个服务器登录 B. 一个数据库用户 C. 一组权限的集合 D. 一个服务器用户 4.当数据的物理存储结构改变时,应用程序无需改变,这样的特性称为数据的[ ]。 A.逻辑独立性 B.物理独立性 C.程序无关性 D.物理无关性 5.下列哪个不是以处理大量数据为中心的应用程序的特点[ ]。 A.涉及的数据量大 B.数据需长期联机保存 C.数据的计算复杂 D.数据可被多个应用所共享 6.E-R图适用于建立数据库的[ ]。 A.概念模型 B.结构模型 C.逻辑模型 D.物理模型 7. 在关系数据库设计中,设计关系模型属于[ ]。 A.需求分析 B.物理结构设计 C.逻辑结构设计 D.概念结构设计 8.[ ]记录了对数据库中数据进行的每一次更新操作。 A.后援副本 B.日志文件 C.数据库 D.缓冲区 9. [ ]是用户定义的一组数据库操作序列,是一个基本的不可分割的工作单元。 A.程序 B.进程 C.事务 D.文件 10.信息世界中,实体是指[ ]。 A.客观存在的事物 B. 客观存在的属性 C. 客观存在的特性 D. 某一具体事件 11. 数据库系统中, DBA表示[ ] 。 A.应用程序设计者 B. 数据库使用者

数据库原理与应用试题及答案

一、单选题(共20分,每题1分) 1.DB、DBMS和DBS三者之间的关系是() A. DB包括DBMS和DBS B. DBS包括DB和DBMS C. DBMS包括DB和DBS C. DBS与DB和DBMS无关 2.在数据库系统中,读脏数据是指一个事务读了另一个事务() A. 未更新的数据 B. 未撤销的数据 C. 未提交的数据 D. 未刷新的数据 3.加锁协议中规定“先申请先服务”的原则,可以避免数据库系统出现() A. 活锁 B. 死锁 C. 读-写冲突 D. 写-写冲突 4.语句DELETE FROM SC表明() A. 删除SC中的全部记录 B. 删除基本表SC C. 删除基本表SC中的列数据 D. 删除基本表SC中的部分行 5.数据库设计阶段分为() A. 物理设计阶段、逻辑设计阶段、编程和调试阶段 B. 模型设计阶段、程序设计阶段和运行阶段 C. 方案设计阶段、总体设计阶段、个别设计阶段和编程阶段 D. 概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、实施和调试阶段 6.关系笛卡尔积运算记号R×S表示() A. R为关系名,S为属性名 B. R和S均为属性名 C. R为属性名,S为关系名 D. R和S均为关系名 7.在DB应用中,一般一条SQL语句可产生或处理一组记录,而DB主语言语句 一般一次只能处理一条记录,其协调可通过哪种技术实现() A. 指针 B. 游标 C. 数组 D. 栈 8.下列说法中不正确的是() A. 任何一个包含两个属性的关系模式一定满足3NF B. 任何一个包含两个属性的关系模式一定满足BCNF C. 任何一个包含三个属性的关系模式一定满足3NF D. 任何一个关系模式都一定有码

抗震设计中反应谱的应用

抗震设计中反应谱的应用 一.什么是反应谱理论 在房屋工程抗震研究中,反应谱是重要的计算由结构动力特性所产生共振效应的方法。它的书面定义是“在给定的地震加速度作用期间内,单质点体系的最大位移反应、速度反应和加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力和变形”,反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系,通过反应谱来计算由结构动力特性(自 振周期、振型和阻尼)所产生的共振效应,但其计算公式仍保留了早期静力理论的形式。地震时结构 所受的最大水平基底剪力,即总水平地震作用为: FEK = kβ(T)G 式中,k为地震系数,β(T)则是加速度反应谱Sa(T)与地震动最大加速度a的比值,它表示地震 时结构振动加速度的放大倍数。 β(T)=Sa(T)/a 反应谱理论建立在以下基本假定的基础上:1)结构的地震反应是线弹性的,可以采用叠加原理进行振型组合;2)结构物所有支承处的地震动完全相同:3)结构物最不利地震反应为其最大地震反应:4)地震动的过程是平稳随机过程。 二.实际房屋抗震设计中的应用 为了进行建筑结构的抗震设计,必须首先求得地震作用下建筑结构各构件的内力。一般而言,求解建筑结构在地震作用下构件内力的方法主要有两种,一种是建立比较精确的动力学模型进行动力时程分析计算,这种方法比较费时费力,其精确度取决于动力学模型的准确性和所选取地震波是否适当,并且对于工程技术人员来说,这种方法不易掌握;第二种方法是根据地震作用下建筑结构的加速度反映,求出该结构体系的惯性力,将此惯性力作为一种反映地震影响的等效力,即地震作用,然后进行抗震计算,抗震规范实际上采用了第二种方法,即地震作用反应谱法。实践也证明此方法更适合工程技术人员采用。 由于目前抗震规范中的地震作用反应谱仅考虑结构发生弹性变形情况下所得的反应谱,因此当结构某些部位发生非线性变形时,抗震规范中的反应谱就不能适用,而应采用弹塑性反应谱来进行计算。因此选用合适的弹塑性反应谱并提出适当的地震作用计算方法在我国抗震设计中具有重要的现实意义。弹塑性反应谱种类繁多,主要包括等延性强度需求谱和等强度延性需求谱,其实质是确定强度折减系数R,延性系数μ,以及结构周期T之间的关系。下面就普通房屋设计中的弹塑性反应谱设计来举例说明。 反应谱是指单自由度体系对于某地面运动加速度的最大反应与体系的自振特性(自振周期和阻尼比)之间的函数关系。抗震规范中所采用的弹性反应谱如图1所示?,它是在计算了大量地面运 动加速度的基础上,确定地震影响系数α与特征周期T之间关系的曲线

可靠性理论第1次作业答案

第1次作业,注释如下: 一、单项选择题(只有一个选项正确,共10道小题) 1. 可靠性的定义中,不包括的要素是() (A) 规定的时间内 (B) 规定的条件下 (C) 完成规定的功能 (D) 规定的操作人员 正确答案:D 2. 失效率的浴盆曲线的三个时期中,不包括下列的() (A) 早期失效期 (B) 随机失效期 (C) 多发失效期 (D) 耗损失效期 正确答案:C 3. 可靠性的特征量中,不包含下列的() (A) 可靠度 (B) 失效率 (C) 平均寿命 (D) 性价比 正确答案:D 4. 在概率法机械设计中,应力和强度一般都认为是服从什么分布?() (A) 正态分布 (B) 对数正态分布 (C) 威布尔分布 (D) 指数分布 正确答案:A 5. 当产品工作到有63.2%失效时的寿命叫() (A) 中位寿命 (B) 特征寿命 (C) 可靠寿命 (D) 平均寿命 正确答案:B 6. 可靠性特征量失效率的单位可以是()

(A) 菲特 (B) 小时 (C) 个 (D) 秒 正确答案:A 7. 三参数威布尔分布的三个参数中,不包含下列的() (A) 位置参数 (B) 特征参数 (C) 尺度参数 (D) 形状参数 正确答案:B 8. 一个由三个相同的单元组成的3中取2系统,若该单元的可靠度均为0.8,则系统的可靠度为:() (A) 0.512 (B) 0.992 (C) 0.896 (D) 0.764 正确答案:C 9. 有四个相同的单元组成的系统中,其可靠度最高的系统结构是:() (A) 四个单元串联 (B) 四个单元并联 (C) 两两串联后再互相并联 (D) 两两并联后再互相串联 正确答案:B 10. 故障树分析方法的步骤不包括以下的:() (A) 系统的定义 (B) 故障树的构造 (C) 故障树的评价 (D) 故障树的拆散 正确答案:D

《数据库原理及应用》模拟试卷答案

《数据库原理及应用》模拟试卷答案 1.填空题(每格1分,总分20分) (1)数据库的保护功能主要包括确保数据的安全性、__________________、________________、__________________四方面的内容。 数据的完整性并发控制数据库恢复 (2)事务的性质:原子性、__________、__________、持久性。一致性隔离性(3)在SQL中,CREATE VIEW 语句用于建立视图,如果要求今后对视图用UPDATE语句更新数据时必须满足于查询中的表达式,则应当在CREATE VIEW 语句中使用 ________________________短语。WITH CHECK OPTION (4)视图是一个虚表,它是从____________中导出的表,在数据库中只存放视图的____________,不存放视图的____________。 基本表或视图定义数据 (5)数据库设计应包括两方面的内容:一是___________特性的设计,二是_____________特性的设计。结构行为 (6)关系数据操作语言(DML)的特点是:操作对象与结果均为关系、操作的非过程性强、语言一体化、并且是建立在数学理论基础之上。DML包括数据查询和________两种数据操作语句。数据更新 (7)使用游标的步骤为:定义游标、打开游标、__取出记录____________、关闭游标(释放游标)。 (8)信息的三种世界是指__________________、__________________和数据世界,其中数据世界又称为计算机世界。信息的现实世界信息世界 (9)从关系规范化理论的角度讲,一个只满足1NF的关系可能存在的四方面问题是:数据冗余度大、__________________异常、__________________异常和 __________________异常。插入修改删除 (10)在SQL中,通配符%表示__________________,下划线_表示 __________________。任何长度的字符串一个任意字符 2.单选题(每题2分,总分20分) (1)以下____B___采用了自底向上的设计分析方法 A)需求分析B)概念结构设计 C)逻辑结构设计D)物理结构设计 (2)在视图上不能完成的操作是( D )。 A、在视图上定义新的视图 B、查询操作

数据库原理与应用试题库

《数据库原理与应用》试题库 (附答案)

第一部分基本概念 一、单项选择题 1.在数据管理技术的发展过程中,经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。在这几个阶段中, 数据独立性最高的是 阶段。 A.数据库系统 B.文件系统 C.人工管理 D.数据项管理 答案:A 2 。 .数据库系统与文件系统的主要区别是 A.数据库系统复杂,而文件系统简单 B.文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题,而数据库系统可以解决 C.文件系统只能管理程序文件,而数据库系统能够管理各种类型的文件 D.文件系统管理的数据量较少,而数据库系统可以管理庞大的数据量 答案:B 3 。 .数据库的概念模型独立于 A.具体的机器和DBMS B.E-R图 C.信息世界 D.现实世界 答案:A .数据库是在计算机系统中按照一定的数据模型 4 组织、存储和应用的 ① 支持数据库各种操作 , 的软件系统叫 ② DBMS ,由计算机、操作系统、 、数据库、应用程序及用户等组成的一个整体叫做 ③ 。 ① A.文件的集合 B.数据的集合 C.命令的集合 D.程序的集合 ② A.命令系统 B.数据库管理系统 C.数据库系统 D.操作系统 ③ A.文件系统 B.数据库系统 C.软件系统 D.数据库管理系统 答案:①B ②B ③B 5.数据库的基本特点是。 A.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余大,易移植 (4)统一管理和控制 B.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制 C.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据互换性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制 D.(1)数据非结构化 (2)数据独立性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制 答案:B 6.数据库具有①、最小的②和较高的③。 ① A.程序结构化 B.数据结构化 C.程序标准化 D.数据模块化 ② A.冗余度 B.存储量 C.完整性 D.有效性 ③ A.程序与数据可靠性 B.程序与数据完整性 C.程序与数据独立性 D.程序与数据一致性 答案:①B ②A ③C 7.在数据库中,下列说法是不正确的。 A.数据库避免了一切数据的重复 B.若系统是完全可以控制的,则系统可确保更新时的一致性 C.数据库中的数据可以共享 D.数据库减少了数据冗余 答案:A 8.是存储在计算机内有结构的数据的集合。

抗震设计中反应谱的应用

抗震设计中反应谱的应用 一.什么就是反应谱理论 在房屋工程抗震研究中,反应谱就是重要的计算由结构动力特性所产生共振效应的方法。它的书面定义就是“在给定的地震加速度作用期间内,单质点体系的最大位移反应、速度反应与加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力与变形”,反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系,通过反应谱来计算由结构动力特性(自振周期、振型与阻尼)所产生的共振效应,但其计算公式仍保留了早期静力理论的形式。地震时结构所受的最大水平基底剪力,即总水平地震作用为: FEK = kβ(T)G 式中,k为地震系数,β(T)则就是加速度反应谱Sa(T)与地震动最大加速度a的比值,它表示地震时结构振动加速度的放大倍数。 β(T)=Sa(T)/a 反应谱理论建立在以下基本假定的基础上:1)结构的地震反应就是线弹性的,可以采用叠加原理进行振型组合;2)结构物所有支承处的地震动完全相同:3)结构物最不利地震反应为其最大地震反应:4)地震动的过程就是平稳随机过程。 二.实际房屋抗震设计中的应用 为了进行建筑结构的抗震设计,必须首先求得地震作用下建筑结构各构件的内力。一般而言,求解建筑结构在地震作用下构件内力的方法主要有两种,一种就是建立比较精确的动力学模型进行动力时程分析计算,这种方法比较费时费力,其精确度取决于动力学模型的准确性与所选取地震波就是否适当,并且对于工程技术人员来说,这种方法不易掌握;第二种方法就是根据地震作用下建筑结构的加速度反映,求出该结构体系的惯性力,将此惯性力作为一种反映地震影响的等效力,即地震作用,然后进行抗震计算,抗震规范实际上采用了第二种方法,即地震作用反应谱法。实践也证明此方法更适合工程技术人员采用。 由于目前抗震规范中的地震作用反应谱仅考虑结构发生弹性变形情况下所得的反应谱,因此当结构某些部位发生非线性变形时,抗震规范中的反应谱就不能适用,而应采用弹塑性反应谱来进行计算。因此选用合适的弹塑性反应谱并提出适当的地震作用计算方法在我国抗震设计中具有重要的现实意义。弹塑性反应谱种类繁多,主要包括等延性强度需求谱与等强度延性需求谱,其实质就是确定强度折减系数R,延性系数,以及结构周期T之间的关系。下面就普通房屋设计中的弹塑性反应谱设计来举例说明。 反应谱就是指单自由度体系对于某地面运动加速度的最大反应与体系的自振特性(自振周期与阻尼比)之间的函数关系。抗震规范中所采用的弹性反应谱如图1所示? ,它就是在计算了大量地面运动加速度的基础上,确定地震影响系数与特征周期T之间关系的曲线

结构可靠度基本理论

结构可靠度基本理论 摘要:目前,在结构工程领域,人们越来越认识到,只有用概率和统计的方法,才能正确地处理结构设计和分析中存在的大量不确定因素,从而对结构的安全性做出科学的评估。近三十年来,结构可靠性理论得到了迅速的发展。它以概率论和统计学为数学工具,形成了一个相当完整的理论体系,它还发展了许多便于在工程实际中应用的计算方法,为结构安全性评估提供了强有力的手段。 关键词:疲劳失效、可靠度、可靠性指标 长期以来,在船舶与海洋工程领域,对结构的疲劳现象已进行了大量的研究,并在此基础上建立了可供实际应用的疲劳设计与分析方法。通常,结构的疲劳损伤和疲劳寿命采用Miner 线性累计损伤理论和S—N 曲线来计算。近年来,更为先进的断裂力学方法也越来越受到重视,并逐步得到了应用。目前,这两种方法已成为船舶与海洋工程结构疲劳设计与分析的两种相互补充的基本方法。但是,这两种方法以往都是在确定性的意义上使用的,在分析过程中,有关的参数都认为有确定的数值。而事实上,船舶与海洋工程结构的疲劳是一个受到大量因素影响的极其复杂的现象,大多数的影响因素从本质上说是随机的。例如,海洋中的波浪无规则地运动,由此引起结构内的交变应力就是一个随机过程。一艘船或海洋平台,用确定性方法进行疲劳分析时,若有关参数都取均值,那么计算所得的疲劳寿命可能是规定的设计寿命的数倍甚至数十倍。从表面上看,可以认为是充分安全 的。但是,若考虑到各参赛的不确定性,在同样的条件下,疲劳寿命大于 设计寿命的概率却可能很低,实际上并不能满足安全性的要求。

在结构可靠性理论中,各种影响结构安全的不确定因素都用随机变量或随机过程来描述;在充分考虑这些不确定因素的基础上,一个结构安全与否,用该结构在规定服务期内不发生破坏的概率来度量,这一概率称为结构的可靠度。很显然,对于受到大量不确定因素影响的船舶与海洋工程结构的疲劳问题,用结构可靠度理论来加以研究是非常适当的,可以对结构在疲劳方面的安全性做出比用确定性方法更加合理的评估。下面我将从以下几个方面来介绍我学到的结构可靠度基本理论: 极限状态 在工程实际中,结构受载后的响应必须满足一定的要求,例如安全性的要求、适应性的要求,或其他一些衡准。结构的极限状态定义为若超过此状态,结构就不能满足某一特定的要求。结构的极限状态主要有两类:一类是承载能力极限状态,它与结构的安全性要求有关,如屈服、失稳、疲劳、断裂等引起的结构破坏的状态;另一类是正常使用极限状态,它与结构的适应性要求有关,如过度的变形、过度的振动等导致结构不能正常使用的状态。结构超过极限状态称为“失效”,因此极限状态又称为“失效模式” 失效概率和可靠度 结构可靠性分析的任务就是要计算在规定时间内结构超过极限状态的概率,这一概率成为“失效概率”。可把在规定时间内结构不达到极限状态的概率定义为结构的“可靠度”。若用

2019年大学《数据库原理及应用教程》试题及答案

《数据库原理及应用教程》试题及答案 一、选择题 1、下面叙述正确的是(C) A. 算法的执行效率与数据的存储结构无关 B. 算法的空间复杂度是指算法程序中指令(或语句)的条数 C. 算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止 D. 以上三种描述都不对 (2) 以下数据结构中不属于线性数据结构的是(C) A. 队列 B. 线性表 C. 二叉树 D. 栈 (3) 在一棵二叉树上第5层的结点数最多是(B) 注:由公式2k-1得 A. 8 B. 16 C. 32 D. 15 (4) 下面描述中,符合结构化程序设计风格的是(A) A. 使用顺序、选择和重复(循环)三种基本控制结构表示程序的控制逻辑 B. 模块只有一个入口,可以有多个出口 C. 注重提高程序的执行效率 D. 不使用goto语句 (5) 下面概念中,不属于面向对象方法的是(D) 注:P55-58 A. 对象 B. 继承 C. 类 D. 过程调用 (6) 在结构化方法中,用数据流程图(DFD)作为描述工具的软件开发阶段是(B)

A. 可行性分析 B. 需求分析 C. 详细设计 D. 程序编码 (7) 在软件开发中,下面任务不属于设计阶段的是(D) A. 数据结构设计 B. 给出系统模块结构 C. 定义模块算法 D. 定义需求并建立系统模型 (8) 数据库系统的核心是(B) A. 数据模型 B. 数据库管理系统 C. 软件工具 D. 数据库 (9) 下列叙述中正确的是(C) A.数据库是一个独立的系统,不需要操作系统的支持 B.数据库设计是指设计数据库管理系统 C.数据库技术的根本目标是要解决数据共享的问题 D.数据库系统中,数据的物理结构必须与逻辑结构一致 (10) 下列模式中,能够给出数据库物理存储结构与物理存取方法的是(A) 注:P108 A. 内模式 B. 外模式 C. 概念模式 D. 逻辑模式 (11) 算法的时间复杂度是指(C) A. 执行算法程序所需要的时间 B. 算法程序的长度 C. 算法执行过程中所需要的基本运算次数 D. 算法程序中的指令条数 (12) 算法的空间复杂度是指(D)

数据库原理与应用期末复习总结含试题及其答案

数据库原理综合习题答案 1.1名词解释 (1) DB:即数据库(Database),是统一管理的相关数据的集合。DB能为各种用户共享,具有最小冗余度,数据间联系密切,而又有较高的数据独立性。 (2) DBMS:即数据库管理系统(Database Management System),是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,为用户或应用程序提供访问DB的方法,包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型,可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。 (3) DBS:即数据库系统(Database System),是实现有组织地、动态地存储大量关联数据,方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统,即采用了数据库技术的计算机系统。 (4) 1:1联系:如果实体集E1中的每个实体最多只能和实体集E2中的一个实体有联系,反之亦然,那么实体集E1对E2的联系称为“一对一联系”,记为“1:1”。 (5) 1:N联系:如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个(零个或多个)实体有联系,而E2中每个实体至多和E1中的一个实体有联系,那么E1对E2的联系是“一对多联系”,记为“1:N”。 (6) M:N联系:如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个(零个或多个)实体有联系,反之亦然,那么E1对E2的联系是“多对多联系”,记为“M:N”。 (7) 数据模型:模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中,表示实体类型及实体类型间联系的模型称为“数据模型”。它可分为两种类型:概念数据模型和结构数据模型。 (6) 概念数据模型:是独门于计算机系统的模型,完全不涉及信息在系统中的表示,只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。 (9) 结构数据模型:是直接面向数据库的逻辑结构,是现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统,所以称为“结构数据模型”。结构数据模型应包含:数据结构、数据操作、数据完整性约束三部分。它主要有:层次、网状、关系三种模型。 (10) 层次模型:用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。 (11) 网状模型:用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。 (12) 关系模型:是目前最流行的数据库模型。其主要特征是用二维表格结构表达实体集,用外鍵表示实体间联系。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。 (13) 概念模式:是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型,还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。 (14) 外模式:是用户与数据库系统的接口,是用户用到的那部分数据的描述。 (15) 内模式:是数据库在物理存储方面的描述,定义所有的内部记录类型、索引和文件的组成方式,以及数据控制方面的细节。 (16) 模式/内模式映象:这个映象存在于概念级和内部级之间,用于定义概念模式和内模式间的对应性,即概念记录和内部记录间的对应性。此映象一般在内模式中描述。 (17) 外模式/模式映象:这人映象存在于外部级和概念级之间,用于定义外模式和概念模式间的对应性,即外部记录和内部记录间的对应性。此映象都是在外模式中描述。 (18) 数据独立性:在数据库技术中,数据独立性是指应用程序和数据之间相互独立,不受影响。数据独立性分成物理数据独立性和逻辑数据独立性两级。 (19) 物理数据独立性:如果数据库的内模式要进行修改,即数据库的存储设备和存储方法有所变化,那么模式/内模式映象也要进行相应的修改,使概念模式尽可能保持不变。也就是对模式的修改尽量不影响概念模式。

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