华中科技大学张耀庭-2013结构可靠度理论考试试题

华中科技大学土木工程与力学学院《结构动力学》考试卷2008～2009学年度(下)一、简答题（每题5分、共25分）1、刚度法和柔度法所建立的体系运动方程间有何联系？各在什么情况下使用方便？答：从位移协调的角度建立振动方程的方法为柔度法。

从力系平衡的角度建立的振动方程的方法为刚度法。

这两种方法在本质上是一致的，有着相同的前提条件。

在便于求出刚度系数的体系中用刚度法方便。

同理，在便于求出柔度系数的体系中用柔度法方便。

在超静定结构中，一般用刚度法方便，静定结构中用柔度法方便。

2、什么叫动力系数，动力系数大小与哪些因素有关？单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样？答：动力系数是指最大动位移[y(t)]max与最大静位移y st的比值，其与体系的自振频率和荷载频率θ有关。

当单自由度体系中的荷载作用在质量处才有位移动力系数与内力动力系数一样的结果。

3、什么叫临界阻尼？怎样量测体系振动过程中的阻尼比？若要避开共振应采取何种措施？答：当阻尼增大到体系在自由反应中不再引起振动，这时的阻尼称为临界阻尼。

根据公式1ln2kk nyn yξπ+=即测出第k次振幅和第k+n次振幅即可测出阻尼比。

措施：○1可改变自振频率，如改变质量、刚度等。

○2改变荷载的频率。

○3可改变阻尼的大小，使之避开共振。

4、振型正交的物理意义是什么？振型正交有何应用？频率相等的两个主振型互相正交吗？答：物理意义：第k主振型的惯性力与第i主振型的位移做的功和第i主振型的惯性力与第k 主振型的静位移做的功相等，即功的互等定理。

作用：○1判断主振型的形状特点。

○2利用正交关系来确定位移展开公式中的系数。

5、应用能量法求频率时，所设的位移函数应满足什么条件？其计算的第一频率与精确解相比是偏高还是偏低？什么情况下用能量法可得到精确解？答：所设位移函数要满足位移边界条件，同时要尽可能与真实情况相符。

第一频率与精确解相比偏高。

如果所假设的位移形状系数与主振型的刚好一致，则可以得到精确解。

专升本《钢结构设计原理》一. （共50题,共100分）1. 在钢结构设计中应力用许达到的最大限值是（）。

（2分）A.屈服点fyB.比例极限fpC.抗拉强度fuD.伸长率★标准答案：A2. 钢材内部除含有铁、碳外，还含有害元素是( )。

（2分）A.硫、磷、镍、铝B.硫、磷、硅、锰C.氧、氮、硫、磷D.镍、铬、铌、钛★标准答案：C3. 两批材料平均值相等(),其标准差不相同即(),若用两批材料建成的结构在相同的荷载作用下的可靠指标分别为和,则( ) （2分）A.>B.=C.<D.★标准答案：C4. 某构件发生了脆性破坏，经检查发现构件存在下列问题，但可以肯定对该破坏无直接影响的为( )。

（2分）A.构件有构造引起的应力集中B.构件的荷载增加速度过快C.存在冷加工硬化D.钢材屈服点过低★标准答案：D5. 疲劳计算中，现行规范将构件和连接分为八类，分类是根据（）（2分）A.细部构造所引起应力集中程度B.钢材的强度级别及细部构造所引起应力集中程度C.钢材的强度级别及应力循环次数D.应力循环次数及细部构造所引起应力集中程度★标准答案：A6. 采用引弧板且需要进行强度计算的对接焊缝的是( ) （2分）B.二级和三级C.三级D.一级和三级★标准答案：A7. 高强度螺栓摩擦型连接，预拉力P=125kN，单个螺栓的抗拉承载力设计值不得大于（）。

（2分）A.125kNB.90 kNC.100 kND.110 kN★标准答案：B8. 采用螺栓连接时栓杆发生剪断破坏，是因为（）。

（2分）A.栓杆较细B.截面削弱过多C.边距较小D.钢板较薄★标准答案：A9. 普通螺栓受剪连接中，当螺栓杆直径相对较粗，而被连接板件的厚度相对较小，则连接破坏可能破坏时（）（2分）A.螺栓杆被剪坏B.被连接板件挤压破坏C.板件被拉断D.螺栓杆弯曲破坏★标准答案：B10. 斜角角焊缝主要用于（）（2分）A.梁式结构B.角钢桁架结构C.轻型钢结构D.钢管桁架结构★标准答案：D11. 在下列因素中，( )对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。

华中科技大学土木工程与力学学院《混凝土结构设计原理》考试试卷一、填空题（每小题1分，共10分）1．通常用（）和冷弯性能两个指标来衡量钢筋的塑性。

2．同一强度等级混凝土的f c、f c k、f cu , k、f t值按大小排序为（）。

3．计算结构可靠度所依据的年限称为结构的（）。

4．混凝土轴心抗压强度标准值f c k所对应的保证率为（）。

5．适筋受弯构件在（）的应力状态用于正截面承载力计算。

6．截面尺寸和混凝土强度等级一定的单筋矩形截面受弯构件，其极限承载力N u=（）。

7．一般梁斜截面承载力计算时为了避免斜拉破坏，应满足（）。

8．某大偏心受压柱在N1=560kN、M1=320kN·m和N2=500kN、M2=360kN·m两组内力作用下，第（）组最危险。

9．弯剪扭构件承载力计算时，当（）时，可忽略扭矩对承载力的影响。

10．简支梁在全跨长范围内，各截面的抗弯刚度是（）。

二、下列各题给出的选择项中，有一项或多项是正确的，请选出正确的项。

多选或少选均不得分（每小题2分，共10分）1．属于规范规定的高强度混凝土。

A．C40 B．C50C．C60 D．C702．对热轧钢筋进行冷拉。

A．可提高钢筋的抗拉强度B．可提高钢筋的抗压强度C．会降低钢筋的塑性D．可提高钢筋的塑性3．单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算时，出现ξ＞ξb，可。

A．加大截面尺寸B．加大混凝土的强度等级C．在构件受压区设置受压钢筋D．按ξ计算A s4．计算配有螺旋式箍筋的柱正截面受压承载力时，。

A．要求l0/d≤12B．柱的承载力不能大于按配普通箍筋柱计算的承载力的2.0倍C．箍筋间距不应大于80mm及d cor/5D．箍筋间距也不应小于40mm5．钢筋混凝土受弯构件的平均裂缝间距l m ，。

A．当有效配筋率ρte增大时，l m就减小B．当有效配筋率ρte增大时，l m就增大C．当混凝土保护层厚度大时，l m也大D．当混凝土保护层厚度小时，l m则大三、判断下列命题是否正确，如不正确，请改为正确的命题或指出错在何处（每小题2分，共10分）1．对混凝土棱柱体试件加荷σc＜f c，然后卸到零，重复加荷、卸荷，随着加荷、卸荷次数的增加，混凝土应力—应变曲线渐趋稳定，并基本上接近于直线。

结构可靠度理论与应用》1、如图所示圆截面直杆，承受拉力P=120KN已知材料的强度设计值f y的均值卩fy=310MPa,标准差为C fy=25MPa,杆直径d的均值卩d=30mm,标准差为c d=3mm,在功能函数为：(1) Z ( d2/4)r F ; (2) Z r 4F / d2，在这两种情况下,试用中心点法求其可靠度指标和可靠度。

程序：clear;clc;muX=[310;30];sigmaX=[25;3];Z=p i/4*muX(2)A2*muX(1)-120e3;Zx=[ pi/4*muX (2)八2; pi/2*muX(1)*muX(2)];betaC1=Z/norm(Zx.*sigmaX)Pr1=normcdf(betaC1)Z=muX(1)-4/pi*120e3/muX(2)A2;Zx=[1;8*120e3/pi/muX(2)A3];betaC2=Z/norm(Zx.*sigmaX)Pr2=normcdf(betaC2)运行结果：betaC1 =2.0977Pr1 =0.9820betaC2 =3.3259Pr2 = 0.99962、粒状土承受剪切应力T =52KPa,其剪切面法向应力w服从正态分布，均值为100KPa,标准差为20KPa, 土的磨擦角©服从正态分布，均值为35o,标准差为5o（=0.0873弧度）。

w和©相互独立，极限状态方程为：Z=wtan © - T =0, 用中心点法计算P值和失效概率pf。

程序：clear;clc;Z=muX(1)*tan(muX(2))-52;Zx=[ta n(muX (2)); muX(1)/cos(muX(2))A2];betaC=Z/norm(Zx.*sigmaX)Pf=normcdf(-betaC)运行结果：betaC =0.9429Pf =0.1729 3、某钢梁承受确定性弯矩M 138kN m ，抗弯截面模量W( W 890 10 6m3, W 0.05) ，服从正态分布；钢材强度f 服从对数正态分布f 262MPa , f 0.1 )，极限状态方程为Z fW M =0。

(结构) 专业考试一级总分：100分考试时间：90分钟注意事项：➢考试过程中如遇问题请及时向监考老师反馈。

➢各科的选择题和非选择题都必须在专用的“答题卡”指定的区域内作答，在试卷或草稿纸上作答的，答题一律无效➢考试结束前要离开考场的考生须先按答题卡、试卷、草稿纸从上到下的顺序平放在桌面上，再举手提出离场。

一、单项选择题（每小题2 分，共 100分）1、3.假定，作用于每道横向砖抗震墙ZQ上的地震剪力设计值Vw=400kN。

试问，由砖抗震墙引起的与其相连的框架柱附加轴力设计值（kN），与下列何项数值最为接近？（）A、200B、260C、400D、5602、有吊车的单层单跨砖砌体排架厂房，已知H=8.5m，Hu=3.0m，Iu=0.88×10^10mm4，Il=4.806×10^10mm4，设为刚弹性方案房屋。

当荷载组合不考虑吊车作用时，变截面柱上段计算高度Hu0和变截面柱下段计算高度Hl0为下列何组数值 ( )A、排架方向：Hu0=6m，Hl0=10.2m 垂直排架方向：Hu0=3.75m，Hl0=8.5mB、排架方向：Hu0=7.5m，Hl0=12.75m 垂直排架方向：Hu0=3.75m，Hl0=8.5mC、排架方向：Hu0=6m，Hl0=12.7m 垂直排架方向：Hu0=3.75m，Hl0=10.58mD、排架方向：Hu0=6m，Hl0=8.22m 垂直排架方向：Hu0=3.75m，Hl0=6.85m3、下列关于张拉控制应力限值的论述不正确的是（）。

A、消除应力钢丝、钢绞线的σcon比热处理钢筋定得高B、采用消除应力钢丝和钢绞线的先张法构件，其σcon比采用同样预应力筋的后张法构件定得高C、采用热处理钢筋的先张法构件，其σcon比采用热处理钢筋的后张法构件定得高D、σcon不宜超过规范表6.1.3的限值，且不应小于0.4fptk4、下列关于高层建筑钢筋混凝土结构有关抗震的一些观点，其中何项不正确？（）[2011年真题]提示：不考虑楼板开洞影响，按《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）作答。

2014-2015-2学期
结构可靠度 试卷
一、简答题（每题15分，共75分）
1．结构可靠性的具体指标有哪些？
2．工程评估方法研究中常用的几种数学方法？
3．随机变量有哪几种常见的分布函数？说明其概率密度函数与分布函数。

4．作用于结构上的荷载如何进行分类和统计分析？
5．结构设计理论有哪几个水准？试简要说明其含义。

二、计算题（共1题，25分）
受永久荷载作用的薄壁型钢梁，极限状态方程为Z = g (W , f , M ) = Wf - M =0。

已知弯矩M 服从正态分布，μM =130000，δM =0.07；截面抵抗矩W 服从正态分布，μW =54.72，δW =0.05；钢材强度f 服从正态分布，μf =3800，δ
f =0.08。

用一次二阶矩方法求钢梁的失效概率P f 。

《结构可靠度理论与应用》试题中心点法1.如图所示圆截面直杆，承受拉力P=120KN ，已知材料的强度设计值f y 的均值μfy =310MPa ，标准差σfy =25MPa ，杆直径d 的均值μd =30mm ，标准差σd =3mm ，在功能函数为：1）2(/4);Z d r F π=- 2)24/Z r F d π=- ，在这两种情况下，试用中心点法求其可靠度指标和可靠度。

（5分）2.粒状土承受剪切应力τ=52KPa ，其剪切面法向应力w 服从正态分布，均值为100KPa ，标准差为20KPa ，土的磨擦角υ服从正态分布，均值为35º ，标准差为5º (=0.0873弧度)。

w 和υ相互独立，极限状态方程为：Z=wtan υ-τ=0，用中心点法计算β 值和失效概率p f 。

（5分）提示：验算点法3.某钢梁承受确定性弯矩138.M kN m =，抗弯截面模量(W N -6389010,0.05)W W m μδ-=⨯=，服从正态分布；钢材强度f 服从对数正态分布（262,f MPa μ=0.1f δ=），极限状态方程为Z fW M =-=0。

试用中心点法和验算点法求可靠指标β及梁的失效概率f P ，并比较其计算结果。

（10分）4．已知某钢筋混凝土受压短柱的极限状态方程为(,,)0Z g R G Q R G Q ==--=， 抗力R 服从对数正态分布0.17R δ=；恒载(G G N μ-53, 3.71)G kN kN σ==，服从正态分布；活载Q 服从极值I 型分布，70,Q kN μ=20.31Q kN σ=.试用JC 法求当目标可靠指标[β]=3.7时，构件截面的抗力平均值R μ=？（20分）（提示：z []z μμμμμμμβσ----===;R G Q ***=+）'221(tan )sec cos x x x ==蒙特卡罗法5.设某构件正截面强度计算的极限状态方程为Z=R-S=0。

综合试题（一卷）一、填空题（每空1分，共20分）1．作用按时间的变异分为:永久作用,可变作用,偶然作用_2． 影响结构抗力的因素有：材料性能的不定性,几何参数的不定性,计算模式的不定性.. 3．冻土的四种基本成分是_固态的土颗粒,冰,液态水,气体和水汽.4．正常使用极限状态对应于结构或者构件达到_正常使用或耐久性能_的某项规定限值.5． 结构的可靠性是_安全性,适用性,耐久性__的总称.6．结构极限状态分为_承载能力极限状态,正常使用极限状态_.7． 结构可靠度的确定应考虑的因素,除了公众心理外,还有结构重要性,社会经济承受力,结构破坏性质二.名词解释(10分)1. 作用：能使结构产生效应(内力,应力,位移,应变等)的各种因素总称为作用（3分）2. 地震烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度.（3分）3. 承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,这种状态称为承载能力极限状态.（4分）三.简答题. (共20分)1. 结构抗力的不定性的影响有哪些?答：①结构材料性能的不定性、②结构几何参数的不定性、③结构计算模式的不定性。

（每点1分）2. 基本风压的5个规定.答：基本风压通常应符合以下五个规定。

①标准高度的规定。

我国《建筑结构荷载规范》规定以10m 高为标准高度。

②地貌的规定。

我国及世界上大多数国家规定，基本风速或基本风压按空旷平坦地貌而定。

③公称风速的时距。

规定的基本风速的时距为10min 。

④最大风速的样本时间。

我国取1年作为统计最大风速的样本时间。

⑤基本风速的重现期。

我国规定的基本风速的重现期为30年。

（每点1分）(5)3. 简要回答地震震级和烈度的差别与联系(6)答：①地震震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。

②地震烈度是某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。

③一次地震发生，震级只有一个，然而在不同地点却会有不同的地震烈度，但确定地点上的烈度是一定的，且定性上震级越大，确定地点上的烈度也越大。