第4章风荷载分析
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《工程结构荷载及可靠度设计》课程笔记第一章:荷载类型1.1 荷载与作用荷载是指作用在结构上的各种力,它们可以导致结构的变形、位移或破坏。
荷载通常分为两类:直接作用和间接作用。
1. 直接作用:指直接施加在结构上的力,如人的重量、家具、车辆等。
这些力可以直接作用在结构的某个部分,导致该部分产生应力、应变和变形。
2. 间接作用:指不是直接施加在结构上的力,但会通过结构的一部分传递到另一部分,如温度变化、地震等。
这些力不会直接导致结构产生应力,但会通过结构的变形和位移产生影响。
1.2 作用的分类荷载作用可以分为以下几类:1. 恒载:指在结构使用过程中始终存在的荷载,如结构自重、固定设备等。
恒载的大小和作用点一般不会发生变化。
2. 活载:指在结构使用过程中可能变化的荷载,如人的活动、车辆的行驶等。
活载的大小和作用点可能会随着时间发生变化。
3.偶然荷载:指在结构使用过程中可能发生,但发生概率较小的荷载,如意外事故、爆炸等。
偶然荷载的大小和作用点通常难以预测。
4.地震作用:指地震时地面的震动对结构产生的影响。
地震作用是一种特殊的偶然荷载,其大小和作用点取决于地震的强度和震中距离。
5.风荷载:指风对结构产生的影响。
风荷载的大小和作用点取决于风速、风向和地形等因素。
6.温度作用:指温度变化对结构产生的影响。
温度作用可能导致结构产生膨胀或收缩,从而产生应力、应变和变形。
7.变形作用:指由于地基沉降、结构老化等原因导致结构产生的变形。
变形作用可能会导致结构的应力、应变和位移发生变化。
8.爆炸作用:指由于爆炸事故对结构产生的影响。
爆炸作用通常会导致结构产生局部破坏或整体破坏。
9.浮力作用:指由于水的浮力对结构产生的影响。
浮力作用通常发生在水下结构或浮体结构中。
10.制动力、牵引力与冲击力:指由于车辆行驶、机械运动等原因对结构产生的影响。
这些力可能会导致结构产生振动、噪声和疲劳损伤。
11.预加力:指在施工过程中预先施加在结构上的力,如预应力混凝土结构中的预应力钢筋。
第一章荷载类型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?请举例说明哪些是直接作用?哪些是间接作用?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。
第二章重力1、结构自重如何计算?将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件,先计算基本构件的重量,然后叠加即得到结构总自重。
2、土的重度与有效重度有何区别?成层土的自重应力如何计算?土的天然重度即单位体积中土颗粒所受的重力。
如果土层位于地下水位以下,由于受到水的浮力作用,单位体积中,土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度。
3、何谓基本雪压?影响基本雪压的主要因素有哪些?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。
主要因素:雪深、雪重度、海拔高度、基本雪压的统计。
4、说明影响屋面雪压的主要因素及原因。
主要因素:风的漂积作用、屋面坡度对积雪的影响(一般随坡度的增加而减小,原因是风的作用和雪滑移)、屋面温度(屋面散发的热量使部分积雪融化,同时也使雪滑移更易发生)。
5、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。
第三章侧压力1.什么是土的侧压力?其大小与分布规律与哪些因素有关?土的侧向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。
工程荷载与可靠度分析简答题汇总1.第一章绪论1.1解释作用,荷载,以及两者有什么区别施加在结构上的集中荷载或者分布荷载,以及引起结构外加变形或约束变形的原因的总称。
当以力的形式作用在结构上时,称为直接作用,习惯上称为荷载。
1.2解释什么是作用效应作用效应是结构对所受作用的反应,即由于直接作用或间接作用于结构构件产生的内力、位移、挠度、裂缝、损伤的总称,用S表示。
当作用为直接作用时,其效应也被称为荷载效应。
1.3工程结构设计理论工程结构设计理论是处理工程结构的安全性、适用性与经济性的理论以及方法,主要解决工程结构产生的各种作用效应与结构材料抗力之间的关系,涉及有关结构上的作用结构抗力,结构可靠度和结构设计方法及优化设计等方面的问题。
1.4作用的分类作用形式:直接作用、间接作用。
时间:永久作用,可变作用,偶然作用。
空间位置:固定作用,自由作用。
结构的反应:静态作用,动态作用。
1.5什么是容许应力设计法:容许应力设计法是建立在弹性理论基础上的设计方法,在使用荷载作用下,它规定结构构件在使用阶段截面上的最大应力不超过材料的许用应力。
以结构构件的计算应力不大于有关规范给出的材料的容许应力的原则来进行设计的方法。
1.6什么是极限状态设计法:当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,则此特定状态称为该功能的极限状态,按此状态进行设计的方法称极限状态设计法。
国际上把处理可靠度的精确程度分为:水准1-半概率方法 2-近似概率法 3-全概率方法2.第二章-重力荷载2.1什么是基本雪压:指以当地一般空旷平坦地面上统计所得重现期为50年的最大积雪的自重2.2风的飘积作用:下雪过程中,风会把部分将要飘落或者已经飘积在屋面上的雪吹到附近地面或临近较低的屋面上,这种影响称为风对雪的飘积作用。
2.3简述对屋面积雪的影响因素?风的漂移作用;屋面形式;屋面的散热情况。
4.第四章-风荷载4.1简述风的形成原因:空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成。