荷载与作用
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荷载与与结构设计原则复习第一章荷载类型1.荷载类型:1.荷载与作用:荷载、直接作用、间接作用、效应2.作用的分类:按随时间的变异、随空间位置的变异和结构的反应分类例如:1、由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。
(√)2、由各种环境因素产生的间接作用在结构上的各种力称为荷载。
(×)3、什么是荷载? (荷载的定义是什么?)?)答:由各种环境因素产生的直接作用在结构的各种力称为荷载。
4、土压力、风压力和水压力是荷载,由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。
(×)5、什么是效应?答:作用在结构上的荷载使结构产生的内力、变形、裂缝等就叫做效应。
6、什么是作用?直接作用和间接作用?答:使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)的各种因素总称为作用。
可归结为作用在结构上的力的因素称为直接作用;不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用。
7、只有直接作用才能引起结构效应,间接作用并不能引起结构效应。
(×)8、严格意义上讲,只有直接作用才能称为荷载。
(√)9、以下几项中属于间接作用的是C C10、预应力属于 A 。
温度变化属于 B 。
A、永久作用B、静态作用C、直接作用D、动态作用第二章重力1.重力(静载)1)结构自重2)土的自重应力3)雪荷载(基本雪压、雪重度、屋面的雪压)例如:1、基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
(√)2、我国基本雪压分布图是按照 C 一遇的重现期确定的。
A、10年B、30年C、50年D、100年3、虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系,但是两者不一定是同时出现。
(√)4、造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因有:风、屋面形式和屋面散热等。
2.重力(活载)1)车辆荷载:公路车辆荷载(车道荷载、车列荷载)、列车荷载2)楼面活荷载例如:1、车列荷载与车道荷载有什么区别?答:车列荷载是把大量经常出现的汽车荷载排列成车列的形式作为设计荷载。
《荷载与设计原则》习题答案第1章荷载与作用一、填空题1.作用是施加在结构上的一组集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因。
2.作用是使结构或构件产生效应的各种原因。
3.结构上的作用可分为直接作用和间接作用,荷载是直接作用。
4.施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用,与结构本身性能无关;引起结构外加变形或约束的原因称为间接作用,该作用的大小与结构自身的性质有关.5.土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。
它既指工程建设的对象,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。
6.土木工程结构是指由若干个构件组成的受力体系,是土木工程的骨架,也是它们赖以存在的基础。
它的主要功能是承受工程在使用期间可能出现的各种荷载并将它们传递给地基。
7.现代土木工程的建造必须经过论证策划、设计、施工 3个主要环节。
8.土木工程设计包括功能设计和结构设计 . 功能设计是实现工程建造的目的、用途;结构设计是决定采用怎样形式的骨架将其支撑起来,怎样抵御和传递作用力,各部分尺寸如何,用什么材料制造等等。
9.工程结构设计是在工程结构的可靠与经济、适用与美观之间,选择一种最佳的合理的平衡,使所建造的结构满足预定的各项功能要求 .10.工程结构的“功能要求”是指工程结构安全性、适用性和耐久性 ,统称为可靠性。
11.荷载效应和结构抗力之间最佳的合理的平衡,就是使工程结构既经济又具有一定的可靠度。
二、多项选择1、下列作用属于直接作用的为( A、B、E )A.自重 B.土压力 C.混凝土收缩徐变 D.焊接变形 E、桥梁上的车辆重量2、下列作用属于间接作用的为( A、C、D )A.地基变形B.水压力C.温度变化D.地震作用E.水中漂浮物对结构的撞击力3、荷载效应是指(A、C、D、E )A.内力B.温度C.位移D.裂缝E.应力三、单项选择1、工程结构的“功能要求"(或“可靠性”)是指工程结构的( B )A.可靠、经济、适用、美观B.安全性、适用性和耐用性C.安全性、经济、适用D.可靠、耐用、美观2、荷载取值和荷载计算正确与否直接影响( C )的计算A.结构抗力B.结构可靠度C.荷载效应D.结构尺寸四、简答题1、荷载与作用对土木工程设计有何意义?工程结构设计是在工程结构的可靠与经济、适用与美观之间,选择一种最佳的合理的平衡,使所建造的结构能满足预定的各项功能要求。
荷载与结构设计(前六章)知识点熊茂翔(哈尔滨工业大学威海) 摘要:荷载与结构设计课程主要讨论工程荷载特性和研究结构可靠度、稳定性问题。
课程讲解过程主要强调后者,导致学生明白了结构可靠度的问题,却不甚了解工程荷载的种类及其特点的尴尬现状。
此篇论文,以清晰、准确的方式集中归纳了各荷载章节的知识点,补充了老师教学过程中的非主观短板,也可以让同学从基本理论、基本概念、基本模式上理解知识点,打好三基,将认识和理解深入贯彻。
关键词:荷载与结构设计;知识点归纳;地震;风荷载;Load and structural design (the first six chapters) knowledgegeneralizations (Xiongmaoxiang)Abstract: Load and structure design course mainly discuss engineering load characteristics and research structure reliability and stability problem. Course interpretation process, resulting in the latter basically emphasize students understand the structure reliability problems, but does not understand very engineering load species and characteristics of embarrassing situation. This paper, based on clear and accurate manner concentrated summarizes the knowledge of various load chapters, added the teacher in the teaching process of the subjective short board, also can let students from the basic theories, basic concept, the basic mode of knowledge, understanding, will play good sanki deep-going understanding and the understanding.1. 荷载与作用1.1工程结构工程建筑物中以各种工程材料建成的能承受荷载或其他作用的构件的组合体。
《工程荷载与可靠度设计原理》习题解答1 荷载与作用1、1 什么就是施加于工程结构上的作用?荷载与作用有什么区别?结构上的作用就是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用与间接作用。
引起结构产生作用效应的原因有两种,一种就是施加于结构上的集中力与分布力,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,它们都就是直接施加于结构,称为直接作用。
另一种就是施加于结构上的外加变形与约束变形,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。
它们都就是间接作用于结构,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、可变作用与偶然作用;按空间位置变异可分为固定作用与自由作用;按结构反应性质可分为静态作用与动态作用。
1、3 什么就是荷载的代表值?它们就是如何确定的?荷载代表值就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,频遇值与准永久值。
荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值就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与得到。
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与墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力与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。
"荷载"和“作用”的区别《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第1.0.4条规定:建筑结构设计中涉及的作用应包括直接作用(荷载)和间接作用。
本规范仅对荷载和温度作用作出规定,有关可变荷载的规定同样适用于温度作用。
这里涉及到“作用”的概念,很多人并未深究过上述条款"荷载"和“作用”的含义,土木君今天就和大家一起聊聊这个问题。
什么是“作用”呢?结构或构件上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称。
引起结构产生作用效应的原因有两种:(1)施加于结构上的集中力和分布力,常见的有结构自重,作用于楼面的人群、家具、设备,屋面活荷载、屋面积灰荷载、车辆荷载、吊车荷载、设备动力荷载、水压力、土压力以及风、雪、裹冰、波浪等自然荷载。
它们都是直接施加于结构,我们一般用“荷载”一词来表达。
(2)施加于结构上的外加变形和约束变形,例如基础沉降等导致结构外加变形引起的内力效应,材料收缩和徐变或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,作用效应常与结构本身特征和所处环境有关。
也就是说施加于结构上的直接作用,直接以力的形式作用于结构的效应才称之为荷载,不是直接以力的形式而是通过外加变形和约束变形施加于结构上,同样对结构产生内力的间接作用,其实不叫荷载,只是我们私下里还习惯的说“温度荷载”、“地震荷载”。
这一点在各规范里均有体现,如《建筑结构荷载规范》第3.1.1条:建筑结构....包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。
并未出现温度荷载的称谓。
同样在《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第2.1.4条规定:地震作用是由地震动引起的结构动态作用,包括水平地震作用和竖向地震作用。
也未出现地震荷载的称谓。
《工程荷载与可靠度设计原理》习题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?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?1.3什么是荷载的代表值?它们是如何确定的?2重力作用2.1成层土的自重应力如何确定?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?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?2.4如何由朗金土压力理论导出土的侧压力计算方法?2.5试述填土表面有连续均布荷载或局部均布荷载时土压力的计算?2.6试述民用建筑楼面活荷载的取值方法?2.7当楼面面积较大时,楼面均布活荷载为什么要折减?2.8工业建筑楼面均布活荷载是如何确定的?2.9如何将楼面局部荷载换算为楼面等效均布活荷载?2.10屋面活荷载有哪些种类?如何取值?2.11什么情况下会产生屋面积灰荷载?影响屋面积灰荷载取值有哪些因素?2.12计算挑檐、雨蓬承载力时,如何考虑施工、检修荷载?2.13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?2.14车道荷载为什么要沿横向和纵向折减?2.15城市桥梁在设计中如何考虑作用于桥面的车辆荷载取值?2.16桥梁设计时,人行道上的人群荷载如何考虑?2.17厂房吊车纵向和横向水平荷载如何产生?其取值如何确定?2.18厂房内设有多台吊车时,如何考虑吊车荷载组合?2.19什么叫基本雪压?它是如何确定的?2.20我国的基本雪压分布有哪些特点?2.21试述风对屋面积雪的漂移作用及其对屋面雪荷载取值的影响?3水作用3.1静水压强具有哪些特征?如何确定静水压强?3.2试述等速平面流场中,流体受阻时边界层分离现象及绕流阻力的产生?3.3实际工程中为什么常将桥墩、闸墩设计成流线型?3.4试述波浪传播特征及推进过程?3.5如何对直立式防波堤进行立波波压力、远破波波压力和近破波波压力的计算?3.6冰压力有哪些类型?3.7冰堆整体推移静压力计算公式是如何导出的?3.8冰盖层受到温度影响产生的静压力与哪些因素有关?3.9如何根据能量原理导出船只撞击力近似计算公式?3.10试述浮托力产生的原因及考虑的方法?4风荷载4.1基本风压是如何定义的?影响风压的主要因素有哪些?4.2试述风速和风压之间的关系?4.3山区及海洋风速各有什么特点?应当如何考虑?4.4试述我国基本风压分布的特点?4.5什么叫梯度风?什么叫梯度风高度?4.6影响大气边界层以下气流流动的因素有哪些?4.7《荷载规范》是如何划分和度量地面粗糙度的?4.8试述风压高度变化系数的导出方法?4.9简述矩形平面的单体建筑物风流走向和风压分布?4.10什么是风载体型系数?它是如何确定的?4.11高层建筑为什么要考虑群体间风压相互干扰?如何考虑?4.12计算顺风向风效应时,为什么要区分平均风和脉动风?4.13工程设计中如何考虑脉动风对结构的影响?4.14结构横向风振产生的原因是什么?4.15什么叫锁定现象?4.16什么情况下要考虑结构横风向风振效应?如何进行横风向风振验算?4.17什么是桥梁静力风荷载的三分力系数?4.18桥梁风振有哪些振动形式?对结构会产生怎样的影响?4.19《桥梁抗风规范》中是如何考虑桥梁横桥向风力作用的?5地震作用5.1试述构造地震成因的局部机制和宏观背景?5.2什么地震波?地震波包含了哪几种波?它们的传播特点是什么?对地面运动影响如何?5.3什么是里氏震级?什么是矩震级?5.4什么是地震烈度?震级与烈度两者有何关联?5.5什么是地震作用?怎样可以确定地震作用?5.6地震系数和动力系数的物理意义是什么?5.7影响地震反应谱的因素有哪些?设计用反应谱是如何反映这些因素的影响的?5.8简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤?5.9什么叫鞭端效应?设计时如何考虑这种效应?5.10什么叫结构的刚心和质心?结构的扭转地震效应是如何产生的?5.11哪些结构需要考虑竖向地震作用?如何确定竖向地震作用?5.12抗震设计中如何考虑结构的地震作用,依据的原则是什么?5.13试述公路桥梁抗震设防目标?5.14什么是桥梁的延性抗震设计?什么是能力保护构件和延性构件?5.15梁桥墩台顺桥向和横桥向水平地震作用是如何确定的?5.16地震时桥墩上的动水压力如何计算?5.17梁桥桥台水平地震作用是如何考虑的?5.18桥梁支座顺桥向水平地震作用和横桥向水平地震作用如何确定?6其它荷载与作用6.1试述温度应力产生的原因及产生的条件?6.2超长排架结构中,温度变形是如何分布的?温度应力又是如何分布的?6.3地基不均匀沉降对结构产生什么样的影响?举例说明。