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结构构件材料性能抗力因素的基本原理与统计调查摘要：结构构件的抗力是现在结构工程研究的一个很重要的方面。
影响材料抗力的因素主要有三类，其中一个很重要的因素就是材料性能的影响。
不同材料所组成的结构，其材料性能与抗力有很大的区别，主要体现在弹塑性，强度，抗冲击性等方面。
对不同材料的性能进行研究，统计其抗力系数，对不同材料间进行比较，对比，应用时选择性能最合适的进行设计，将使材料的抗力得到完美的保证。
1、引言在现代结构中，随着我们对材料的研究的加深，我们发现，影响材料抗力的因素主要有三大类，其中，材料性能是一个很大的因素，在此，我们小组对材料性能进行了相对深入的调查，对材料性能对结构抗力的影响有了更深一步的了解。
2、结构构件抗力因素的基本原理结构的构件性能主要是指材料的宏观性能，如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。
在实际生活生产中，我们的工程材料不可能是理论中的，他们或多或少的存在各种缺陷，同时在施工过程中，由于技术以及施工技术的差距，也会产生各种各样的问题，所以在实际工程中，我们所使用的结构构件存在着很大的缺陷，真是这些缺陷，使我们的抗力也是随机性的。
它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。
各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序，用相应的试验设备和仪器测出的。
表征材料力学性能的各种参量同材料的化学组成、晶体点阵、晶粒大小、外力特性（静力、动力、冲击力等）、温度、加工方式等一系列内、外因素有关。
材料的各种力学性能分述如下：材料在外力作用下发生变形，如果外力不超过某个限度，在外力卸除后恢复原状。
材料的这种性能称为弹性。
外力卸除后即可消失的变形，称为弹性变形。
表示材料在静载荷、常温下弹性性能的一些主要参量可以通过拉伸试验进行测定。
对于韧性材料，有弹性和塑性两个阶段。
弹性阶段的力学性能有：①比例极限。
应力与应变保持成正比关系的应力最高限。
当应力小于或等于比例极限时，应力与应变满足胡克定律，即应力与应变成正比。
结构构件抗力的设计值在工程设计中，结构构件的抗力是一个至关重要的考虑因素。
抗力指的是构件能够承受的最大力量或压力，即其抵抗外部作用力的能力。
构件的抗力设计值是为了确保结构的安全性和可靠性而确定的。
我们需要了解构件的抗力设计值与其材料的强度有关。
不同材料具有不同的强度特性，包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。
根据结构构件所受到的主要力学作用，我们可以选择合适的材料，并确定其相应的抗力设计值。
构件的几何形状和尺寸也会影响其抗力设计值。
例如，对于一个梁构件，其截面形状和尺寸的选择将直接影响其抗弯能力。
通过合理选择构件的几何参数，我们可以提高其抗力设计值，使其能够承受更大的荷载。
构件的连接方式和支承条件也会对其抗力设计值产生影响。
连接方式的选择应考虑到构件之间的力传递和传递路径，以确保连接的牢固性和稳定性。
支承条件的选择应考虑到构件在使用过程中的变形和位移，以确保构件的整体稳定性和安全性。
在确定构件的抗力设计值时，我们需要考虑到不同的设计准则和规范。
不同国家和地区的设计准则可能有所不同，但其设计目标都是为了确保结构的安全性和可靠性。
因此，在进行结构设计时，我们需要遵循相应的规范要求，确定合适的抗力设计值。
在实际工程中，我们通常会采用安全系数的概念来确定构件的抗力设计值。
安全系数是指构件实际承受力与其设计承受力之间的比值。
通过设置适当的安全系数，我们可以在一定程度上考虑到不可预测的因素，如材料的不均匀性、结构的荷载变化等。
需要强调的是，构件的抗力设计值应该是一个合理的、可靠的数值。
在设计过程中，我们应该充分考虑到结构的整体性能和安全性，避免过于保守或不足的设计。
通过合理的计算和分析，我们可以得到符合实际情况的抗力设计值，从而确保结构的安全运行。
总结起来，结构构件的抗力设计值是确保结构安全性和可靠性的重要指标。
通过对材料、几何形状、连接方式和支承条件的综合考虑，结合设计准则和规范要求，我们可以确定合适的抗力设计值。
荷载与作用荷载一由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
如重力、土压力、水压力、风压力。
作用一能使结构产生效应的各种因素总称为作用。
效应一结构的内力、变形，应力、应变，速度、加速度等。
作用：直接作用一（狭义）荷载：广义荷载间接作用直接作用一一直接作用在结构上的各种荷载间接作用一一能引起结构内力、变形等效应的非直接作用因素如地震、温度变化、地基不均匀沉降等。
作用的分类：1.按随时间的变异分类。
（1）永久作用：在结构设计基准期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计。
（2）可变作用：在结构设计基准期内其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。
（3）偶然作用：在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。
如地震、爆破。
2.按随空间位置的变异性分类（1）固定作用：在结构空间位置上具有固定的分布。
如结构自重、固定设备的荷载等。
（2）可动作用：在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布。
如房屋中的人员、家具荷载，桥梁上的车辆荷载等。
3•按结构的反应分类（1）静态作用：对结构或构件不产生加速度或其加速度可以忽略不计。
如结构自重、土压力、温度变化等。
（2）动态作用：对结构或构件产生不可忽略的加速度。
如地震、风、冲击和爆炸等。
重力1结构自重自重——由地球引力产生的组成结构的材料的重力。
2 土的自重应力土是由土颗粒、水和气组成的三相非连续介质。
土的自重应力为自身有效重力在土体中引起的应力。
雪荷载1雪压：单位地面上积雪的自重。
2基本雪压：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.影响屋面雪压的因素。
（1）风对屋面的影响一漂积作用。
（2）屋面坡度对积雪的影响。
（3）屋面温度对积雪的影响。
楼面和屋面活荷载由于楼面均布活荷载可理解为楼面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大，实际平摊的楼面活荷载越小。
故计算结构或构件楼面活荷载效应时，如引起效应的楼面活荷载面积超过一定的数值则应对楼面均布活荷载折减。
一、是非题（1分×10题=10分）1、间接作用大小与结构本身性能有关。
（√）2、在数理统计学上荷载仅有随机过程概率模型这唯一模式来描述。
（×）3、屋面均布活载不应与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大者。
（√）4、在民用建筑梁设计时，楼面活荷载应按楼面从属面积考虑折减系数。
（√）5、基本风速是按当地空旷平坦地面上10m高度处1年内的平均风速观测数据，经概率统计得出的50年一遇的年最大风速。
（×）6、主动土压力大于被动土压力。
（×）7、浅源地震即震源深度小于60km的地震。
（√）8、如果柱截面配筋过多，混凝土收缩会导致收缩裂缝。
（√）9、结构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。
（√）10、国际结构安全度联合委员会推荐使用中心点法计算可靠指标。
（×）二、填空题（1分×15题=15分）1、屋面积雪分布系数受风对雪的漂积作用、屋面坡度等因素影响。
2、吊车工作级别由使用等级、载荷状态级别两种因素确定。
3、基本风速通常按规定的标准地貌、标准离地高度、公称风速时距、最大法师样本、基本风速重现期5个条件确定。
4、土压力按挡土墙的移动情况划分为主动土压力、被动土压力、静止土压力三类。
5、结构构件抗力不定性包含材料性能不定性、几何参数不定性、计算模式不定性。
二、选择题（2分×5题=10分）1、由密集建筑群的城市市区属（C ）类地面粗糙度。
A. A类；B. B类；C. C类；D. D类。
2、教室楼面活载标准值为（B ）KN/m2。
A．2.0；B．2.5；C．3.0；D．3.5。
3、只有在（A）设计状况下才考虑准永久组合台。
A.持久 B 短暂 C.偶然 D 地震4、永久荷载设计基准期内最大值服从（A ）分布。
A.正态分布B.标准正态分布C.对数正态分布D.极值Ⅰ型分布5、计算作用效应基本组合当恒载起控制作用是恒载分项系数取值（C ）。
A. 1.0B. 1.2C. 1.35D. 1.4三、简答题（5分×3题=15分）1、什么是多余地震烈度和罕遇地震烈度？它们与基本烈度有何关系？2、何为结构可靠性和可靠度？两者有什么联系？3、简述正常使用极限状态的各种组合五、计算题（50分）α=,木檩条沿屋面方向间距1.5m，计算跨度1、某屋盖为木屋架结构体系，屋面坡度1:2，26.573m ，该地区基本雪压200.65/s kN m =，求作用在木檩条上由屋面积雪产生的均布线荷载的标准值。
《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**()()i i X i X i F x F x '=（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**()()i i X i X i f x f x '=当量正态化随机变量的均值和标准差的计算公式分别为：OR 'R*1*()iiiX i X i X x F x μσ-''⎡⎤=-Φ⎣⎦{}1**()()iii X i X X i F x f x ϕσ-'⎡⎤Φ⎣⎦=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1102()(,,,)i i inG Gk Q Q k Q C Q k R k k i S S S R f a γγγγψγ=++≤∑01()(,,,)iiinG Gk Q C Q k R k k i S S R f a γγγψγ=+≤∑(2) 正常使用极限状态设计表达式1) 标准组合设计表达式112[]i i nGk Q k C Q k i S S S f ψ=++≤∑2) 频遇组合设计表达式122[]i i i nGk f Q k q Q k i S S S f ψψ=++≤∑ii i X i X i '3) 准永久组合设计表达式31[]i i nGk q Q k i S S f ψ=+≤∑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。
