荷载与与结构设计原则复习
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《荷载与结构设计方法》试题+参考答案5一、简答题(每小题6分,共计36分)1. 试绘图说明结构可靠指标β的几何意义。
可靠指标β是标准空间R S ''-坐标系中坐标原点到极限状态曲面0Z =的最短距离。
2. 试绘图说明非正态随机变量当量正态化的两个基本条件,并列出当量正态化随机变量的均值和标准差的计算公式。
非正态随机变量当量正态化的两个基本条件:在设计点*i x 处,(1)当量正态分布变量与原非正态分布变量的概率分布值(尾部面积)相等,即(2)当量正态分布变量与原非正态分布变量的概率密度函数值(纵坐标)相等,即当量正态化随机变量的均值和标准差的计算公式分别为:3. 简述结构构件可靠度设计的实用表达式包括哪些内容,并列出具体表达式。
(1) 承载能力极限状态设计表达式(2) 正常使用极限状态设计表达式1) 标准组合设计表达式2) 频遇组合设计表达式3) 准永久组合设计表达式4. 简述荷载代表值有哪些类型,并说明每种代表值的确定方法。
标准值(或特征值):设计基准期内结构上可能出现的最大荷载值。
有两种确定方法:根据设计基准期内荷载最大值概率分布的某一分位数确定,或者根据荷载值的重现期确定。
频遇值:设计基准期内结构上时而出现的较大可变荷载值。
可根据可变荷载超越频率值的持续期或次数来确定。
准永久值:设计基准期内结构上经常出现的可变荷载值。
可根据可变荷载达到或超过准永久值的总持续时间来准永久值系数。
组合值:作用在结构上有两种或两种以上的可变荷载时,荷载的代表值可采用其组合值,组合值系数可根据校准法来确定。
5. 简述影响结构构件抗力随机性的几类因素,并说明每一类因素主要包括哪些内容。
影响结构构件抗力随机性的主要影响因素有:材料性能的随机性:0///m r k r t t k f f f f f f f ξξξ==⋅=⋅几何参数的随机性:/g k a a ξ=计算模式的随机性:/p c R R ξ=结构构件抗力的概率模型:11(,,,,,)n p c r r l R R f f a a ξ=⋅6. 列出具有正相关的串联系统和并联系统的一阶界限公式,并说明每个界限值的物理意义。
总复习一、判断题1.严格地讲,狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与间接作用等价。
(N,Y)2.按照间接作用的定义,温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。
(N,Y)3.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。
(Y,N)4.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。
(Y,N)5.地震作用中的体波可以分为横波和纵波,两者均可在液体和固体中传播。
(N,Y)6.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。
(Y,N)7.结构可靠指标越大,结构失效概率越小,结构越可靠。
(Y,N)8.结构设计的目标是确保结构的承载能力足以抵抗内力,而变形控制在结构能正常使用的范围内。
(Y,N)1.我国建筑结构荷载规范规定的基本风压的地貌为()。
A 空旷的山地丘陵B 中小城镇B空旷平坦地面C大城市市区2.下列各项除()外,其余各项均为可变荷载的代表值A 标准值B准永久值C组合值D设计值3.以下几项中属于间接作用的是()A 土压力B离心力C地震D风压力4.以下几项中属于间接作用的是()A 风压力B离心力C土压力D温度变化5.一般所说的结构可靠性是指()A安全性B适用性C耐久性D安全性、适用性、耐久性的总称6.车辆荷载属于(B C)。
基础沉降属于(A D)A永久作用B 可变作用C直接作用D间接作用7.地震属于(B E F),风荷载属于(C D E)。
A 永久作用B 偶然作用C 可变作用D 直接作用E动态作用F间接作用G 静态作用8.当(B)波的周期与场地土的特征周期一致时,会发生共振反应。
A 纵波B 横波C 瑞雷波D洛夫波E以上四种波9.影响结构抗力的主要因素有(B C D)A 荷载大小的不定性B 材料性能的不定性C 计算模式的不定性D几何参数的不定性1.基本风压是如何定义的?影响风压的主要因素有哪些?2.什么是荷载的代表值?它们各有什么意义?3.什么是风载体型系数?它是如何确定的?4.工程设计中如何考虑脉动风对结构的影响?5.什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?6. 结构的功能要求有哪些?7.结构的极限状态分为哪几类? 试举例说明8.“三水准二阶段”的抗震设计法是什么意思?四、计算题1.底部剪力法计算地震作用力看例题3-1&3-22.荷载两种极限状态的荷载组合计算看例题9-1&9-23.风荷载标准值的计算看例题4-7。
荷载与结构设计原理总复习题一、判断题1.严格地讲,狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与间接作用等价。
(N)2.狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与作用等价。
(Y)3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。
(Y)4.按照间接作用的定义,温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。
(N)5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。
(Y)6.土压力、风压力、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。
(N)7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一,所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。
(N)8.雪重度是一个常量,不随时间和空间的变化而变化。
(N)9.雪重度并非一个常量,它随时间和空间的变化而变化。
(N)10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系,但是两者不一定同时出现。
(Y)11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载,车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。
(N)12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度,与震级和震源深度有关,一次地震有多个烈度。
(Y)13.考虑到荷载不可能同时达到最大,所以在实际工程设计时,当出现两个或两个以上荷载时,应采用荷载组合值。
(N)14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。
(Y)15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
(Y)16.波浪荷载一般根据结构型式不同,分别采用不同的计算方法。
(Y)17.先张法是有粘结的预加力方法,后张法是无粘结的预加力方法。
(Y)18.在同一大气环境中,各类地貌梯度风速不同,地貌越粗糙,梯度风速越小。
(N)19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数,且近似服从正态分布。
(N)20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力,而在超静定结构中产生内力。
(Y)21.结构可靠指标越大,结构失效概率越小,结构越可靠。
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。
第1章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同荷载:是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
作用:能使结构产生效应的各种因素总称。
2、说明直接作用和间接作用的区别。
将作用在结构上的力的因素称为直接作用,将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用,如温度改变,地震,不均匀沉降等。
只有直接作用才可称为荷载。
3、作用有哪些类型,请举例说明①随时间的变异分类:永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类:固定作用、可动作用③按结构的反应分类:静态作用、动态作用。
4、什么是效应,是不是只有直接作用才能产生效应效应:作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。
不是。
地震等间接作用也能产生效应。
第2章重力1、说明车列荷载与车道荷载的区别。
车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式,以集中荷载的形式作用于车轴位置; 车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列,将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。
第5章地震1、地震有哪些类型地震按其产生原因可分为:火山地震、陷落地震、构造地震。
按震源深浅可分为:浅源地震、中源地震、深源地震2、构造地震是怎样产生的构造地震:由于地质构造变化而引起的地震。
(地壳岩层应力累积造成岩层破裂引起的,故震源总是位于岩层最薄弱处)3、世界分布地震有何特征,请解释原因分布特征:集中在两个带状区域上(环太平洋地震带、欧亚地震带)原因:板块与板块之间由于挤压碰撞而在板块边缘上发生地震(板块构造理论是全球地震带状分布现象的解释)。
4、震级和烈度有何差别,有何联系震级:衡量一次地震大小的数量等级。
烈度:某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。
联系:一次地震只有一个震级,而在不同的地点却会有不同的地震烈度。
定性上震级越大,确定地点上烈度也越大。
5、影响地震反应谱的因素结构阻尼比(阻尼比越小、S越大)地面运动(地面运动幅值:幅值越大、S越大;地面运动频谱)。
6、底部剪力法的计算步骤①先计算地震产生的结构底部最大剪力②将该剪力分配到结构各质点上作为地震作用7、①一次地震只有一个震级,但可以有多个烈度。
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。
荷载与结构设计原理总复习题一、判断题1.严格地讲,狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与间接作用等价。
(N)2.狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与作用等价。
(Y)3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。
(Y)4.按照间接作用的定义,温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。
(N)5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。
(Y)6.土压力、风压力、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。
(N)7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一,所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。
(N)8.雪重度是一个常量,不随时间和空间的变化而变化。
(N)9.雪重度并非一个常量,它随时间和空间的变化而变化。
(N)10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系,但是两者不一定同时出现。
(Y)11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载,车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。
(N)12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度,与震级和震源深度有关,一次地震有多个烈度。
(Y)13.考虑到荷载不可能同时达到最大,所以在实际工程设计时,当出现两个或两个以上荷载时,应采用荷载组合值。
(N)14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。
(Y)15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
(Y)16.波浪荷载一般根据结构型式不同,分别采用不同的计算方法。
(Y)17.先张法是有粘结的预加力方法,后张法是无粘结的预加力方法。
(Y)18.在同一大气环境中,各类地貌梯度风速不同,地貌越粗糙,梯度风速越小。
(N)19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数,且近似服从正态分布。
(N)20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力,而在超静定结构中产生内力。
(Y)21.结构可靠指标越大,结构失效概率越小,结构越可靠。
工程结构荷载与可靠度设计原理复习概要1.设计基准风速:桥梁所在地区开阔平坦的条件下,地面以上10m高度、重现期100年、10min平均的年最大风速。
2.涡激共振:风经过结构时产生漩涡脱落,当漩涡脱落频率与结构的自振频率接近或相等时,由涡激力所激发出得结构的一种共振现象。
3.颤振:振动的桥梁或构件由于气流的反馈作用不断吸取能量,扭转振幅逐步或突然增大的发散性自激振动失稳现象。
4.抖振:在风的脉动力、上游构造物尾流的脉动力或风绕流结构的紊流脉动力的作用下,结构或构件发生的一种随机振动现象。
5.风雨激振:拉索或吊索在风和雨的作用下发生的一种驰振现象。
6.结构延性:延性抗震设计时,允许发生塑性变形的构件。
7.常规桥梁:包括单跨跨径不超过150m的圬工或混凝土拱桥、下部结构为混凝土的桥梁。
8.时程分析:由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程内结构地震作用效应的一种结构动力计算方法。
9.能力设计:为确保延性抗震设计桥梁可能出现塑性铰的桥墩的非塑性铰区、基础和上部结构构件不发生塑性变形和剪切破坏,必须对上述部位、构件进行加强设计,以保证非塑性铰区的弹性能力高于塑性铰区。
10.可靠度:指结构可靠性概率量度,结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的概率。
11.结构耐久性:在设计确定的环境作用和养护、使用条件下,结构及其构件在设计年限内保持其安全性和适用性的能力。
12.承载能力极限状态:对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继承的变形的状态。
13.正常使用极限状态:对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值状态。
14.作用的设计值:作用的代表值与作用分项系数的乘积。
15.作用的代表值:极限状态设计采用的作用值。
可以是作用的标准值或可变作用的伴随值。
16.荷载效应及作用组合:作用在结构上的荷载Q对结构产生的内力变形和裂缝等的总称,称为荷载效应。
在不同作用的同时影响下,为验证某一极限状态的结构可靠度而采用的一组作用设计值为作用组合。
荷载与结构设计原理总复习题选择题1.车辆荷载属于(2)(4)(7)。
风荷载属于(2)(4)(7)。
地震属于(3)(5)(7)。
基础沉降属于(1)(6)。
(1)永久作用(2)可变作用(3)偶然作用(4)直接作用(5)间接作用(6)静态作用(7)动态作用2.下面几个物理量中,表征地面运动强弱程度的有(1)(2)(3)(4)。
(1)强度(2)频谱(3)强烈振动的持续时间(4)最大振幅3.在相同基本风压和高度的前提下,哪一种地理环境下风压最大(1)。
(1)海岸、湖岸、海岛地区(2)中小城市(3)大城市市郊(4)大城市市区4.下列哪一个变量不是随机变量?(2)。
(1)荷载最大值Q(2)永久荷载标准值(3)功能函数Z (4)结构抗力T5.当结构处在(1)(3)范围,结构会发生横向共振。
(1)亚临界范围(2)超临界范围(3)跨临界范围(4)上述三种范围均会发生6.结构可靠度定义中所说的结构规定的时间应为(4)。
(1)10年(2)30年(3)40年(4)50年7.当结构为(1)时,结构中任一构件的失效,则整个结构体系失效。
(1)串联模型(2)并联模型(3)串并联模型(4)上述三个模型之一8.混凝土的徐变是(4)沿着受力方向发生的塑性变形。
(1)在交变荷载作用下(2)在冲击荷载作用下(3)在振动荷载作用下(4)在长期静荷载作用下9.目前结构设计所用材料强度值是(4)。
(1)材料的平均强度值(2)材料的最大强度值(3)材料的最小强度值(4)具有一定保证率的材料强度10.测得某次地震的震级为M=3,则下列哪一种说法是正确的?(3)(1)震中处的地面运动幅值为0.001m(2)距震中100Km处的地面运动幅值为0.001m(3)距震中100Km处的最大水平地面运动幅值为0.001m(4)距震中100Km处的最大竖向地面运动幅值为0.001m11.预应力属于(A B C)。
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12.我国建筑结构荷载规范规定的基本风压的地貌为(C)。
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。
而车道荷载则是一集中力加一均布荷载的汽车重力荷载形式。
2、计算楼面活荷载效应时,为什么当活荷载影响面积超过一定数值须对均布活荷载取值加以折减?答:由于楼而均布活荷载可以理解为楼而总活荷载按楼面面积平均,因此一般情况下,所考虑的楼面面积越人,实际干摊的楼面活荷载越小。
故计算楼面活荷载效应时,当活荷载影响面积超过一定数值须对均布活荷载取值加以折减?第三章侧压力1.侧压力(土):静止土压力、主动土压力、被动土压力2.侧压力(水):静压力和动压力3.波浪荷载:直墙上的波浪荷载:立波、近区破碎波、远区破碎波4.冻胀力:切向冻胀力、法向冻胀力和水平冻胀力5.冰压力6.撞击力例如:1、一般情况下被动土压力最大,主动土压力最小,静止土压力介于二者之间。
(√)2、虽然水压力总是作用在结构物表面的法线方向,但是水压力沿结构物表面分布图的外包线并非总是为直线。
(√)3、—般直墙上的波浪荷载应按三种波浪进行设计,这三种波分别是:立波、近区破碎波、远区破碎波。
4、如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波氏以外,这种破碎波就称为远区破碎波。
(√)5、简述土体的冻胀原理?答:土产设冻胀首先要具备三要素:水分、土质和负温度。
当十中所含的水分在温度低于零摄氏度以后就会结晶成冰,下部水分不断向冻结封面迁移,在冻结层面上形成冰夹层和冰透镜体,导致冻层膨胀,地层隆起。
第九章结构可靠度分析1.结构可靠度基本概念结构的功能要求、结构的功能函数、结构极限状态(承载能力极限状态和正常使用极限状态)、结构可靠度、可靠度指标;2.结构可靠度分析的实用方法:中心点法和演算点法3.随机变量间的相关性对机构可靠度的影响4.结构体系的可靠度:串联模型、并联模型、串-并联模型、结构体系可靠度的上下界例如:1、结构有哪些基本功能要求?答:必须满足的四项基本功能要求是:(1)能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用;(2)在正常使用时几有良好的工作性能;(3)在正常维护下具有足够的耐久性能;(4)在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。
2、何谓结构的极限状态?结构极限状态的分类和主要内容是什么?答:结构的极限状态是结构由可靠变为失效的临界状态。
可分为:承载能力极限状态和正常使用极限状态。
承载能力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。
正常使用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时的状态。
第九章结构可靠度分析1.结构可靠度基本概念结构的功能要求、结构的功能函数、结构极限状态(承载能力极限状态和正常使用极限状态)、结构可靠度、可靠度指标;2.结构可靠度分析的实用方法:中心点法和演算点法3.随机变量间的相关性对机构可靠度的影响4.结构体系的可靠度:串联模型、并联模型、串-并联模型、结构体系可靠度的上下界4、“经设计后的结构,若结构抗力大于荷载效应,即:R>S,则该结构是完全安全的.”这个观点是否正确?请从可靠度的角度阐述你的观点.答:不完全止确,因为R和S都是随机变量,因此绝对的可靠度是不存在的。
从概率的观点,结构设计的目标就是保障结构的可靠度P s足够大或失效概率P f足够小,达到人们可接受的程度。
R>S,只能说明该结构在一定的概率保证下是安全的,而不能保证结构100%的安全。
5、采用中心点法计算可靠度指标的前提是什么?答:前提是:(1)基本变量分布类型为正态分布。
(2)功能函数为线性分布。
6、计算可靠指标的验算点法克服了中心点法的哪些不足?答:计算可靠指标的验算点法:(1):当功能函数为非线性函数时,不以通过中心点的切平面作为线性近似,而以过函数曲线上某一点的切平面为线性近似,以减小中心点的误差。
(2):当基本变量X i具有分布类型的信息时,将X i的分布在X i*处变换为当量正态分布,以考虑变量分布对可靠度计算结构的影响。
7、影响结构功能的随机变量是否存在相关的情况,对结构的可靠度是否有影响?答:相关:有影响,结构功能函数中随机变量间的相关性对结构可靠度有较大影响。
8、根据失效性质,结构构件可以分成脆性构件和延性构件两类。
结构体系的失效模型主要有串联模型、并联模型及串—并联模型。
9、对于静定结构,结构体系的可靠度总小于或等于构件的可靠度。
(√)10、对于超静定结构,当结构的失效形态唯一时,结构体系的可靠度总大于或等于构件的可靠度。
第十章结构概率可靠度设计法1.结构结构设计的目标:设计要求、目标可靠度2.结构概率可靠度的直接设计法3.结构概率可靠度设计的实用表达式:1)单一系数设计表达式2)分项系数设计表达式3)规范设计表达式4)我国建筑结构设计表达式例如:1、结构设计的总要求是什么?答:结构设计的总要求是:结构的抗力R应大于或等于结构的综合荷载效应。
即R≥S 更明确的讲就是:在一定的可靠度P s或失效概率P f条什下,进行结构设计,使得结构的抗力大于或等于结构的综合荷载效应。
2、怎样确定结构设计的目标可靠度?答:结构设计的总要求是:结构的抗力R应大于或等于结构的综合荷载效应。
结构设计目标可靠度的确定应以达到结构可靠与经济上的最佳平衡为原则,一般需考虑以下四个因素:公众心理、结构重要性、结构破坏性质及社会经济承受能力。
3、确定结构设计的可靠度,可以采用校准法,其主要内容是什么?答:所谓校准法是承认传统设计对结构安全性要求的合理性,通过采用结构可靠度分析理论对传统设计方法所具有的可靠度进行分析,以结构传统设计方法的可靠度水平作为结构概率可靠度及计方法的目标可靠度。
4、承载能力极限状态设计表达式是什么?试说明该表达式中个符号表达的意义。
答:表达式为: )…,,(1)(2110k k R Qik Ci n i Qi K Q Q GK G f R S S S αγϕγγγγ≤++∑=式中:γ表示结构重要性系数,G γ表示恒载分项系数,R γ表示结构构件抗力分项系数 ,Q S 1表示第一个可变荷载标准值效应 ,Ci ϕ表示第i 个可变荷载的组合系数。
5、为什么不能采用中国的荷载标准值按照美国的规范设计表达式进行结构设计?答:这是因为中国荷载和抗力标准值确定的方式与美国的不同,设计目标可靠度的水准也有差异,因此两国结构设计表达式的分项系数取值均不一致。
同时这些分项系数是配套使用的,它们作为设计表达式中的一个整体有确定的概率可靠度意义.故而,不能采用中国的荷载标准值按照美国的规范设计表达式进行结构设计。
3、某悬臂梁,计算简图如下图示。
经计算,作用于梁上的恒载,第一种活荷载 ,第二种活荷载K P KN=,试求该梁的最大弯矩和最大剪力设计值。
已知:.1=G γ(可变荷载控制),G γ=(永久荷载控制),Q γ=,c ψ= 由可变荷载效应控制的组合:112n G Gk Q Qk ci Qi Qki i S S S S γγψγ==++⋅⋅∑ 由永久荷载效应控制的组合:1n G Gk ci Qi Qkii S S S γψγ==+⋅∑2mgPg解:永久荷载效应控制:Q c Q k Q c Q GK G M M M M 222111××+××+×=ψγψγγ kN 62.2846.04.1127.04.11035.1⋅=××+××+×=M可变荷载效应控制:(1) 当楼面可变荷载效应起控制时 k Q c Q k Q Q GK G M M M M 22211××+×+×=ψγγγmkN 16.3246.04.1124.1102.1⋅=××+×+×=M(2) 当风荷载效应起控制时:k Q c Q k Q Q GK G M M M M 11122××+×+×=ψγγγ M =1.2×10+1.4×4+1.4×0.7×12=29.36kN.m =1.2×10+1.4×4+1.4×0.7×12=29.36kN.m因楼面可变荷载效应控制的横梁梁端弯矩的设计值大于永久荷载效应控制的横梁梁端弯矩的设计值,所以该横梁梁端弯矩的设计值取m kN 16.32⋅。