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混凝土按近似概率理论的极限状态设计法习题答案

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混凝土结构设计原理 叶见曙 答案

混凝土结构设计原理 叶见曙 答案

============================================================================================第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。

1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。

答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。

混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。

混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。

混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。

第十五章钢筋混凝土设计原理课后习题答案

第十五章钢筋混凝土设计原理课后习题答案

第十五章1.砌体结构的优缺点?答：砌体结构的主要优点：就地取材，造价低;运输和施工方便；耐久性和耐火性好;保温、隔热、隔声性能好。

砌体结构的主要缺点是:强度低，特别是抗拉、抗剪和抗弯强度低；自重大；整体性差;抗震性能差；手操作；采用粘土砖会侵占大量农田.2.砌体主要用于什么样的结构构件?答：砌体主要用于受压构件，特别是建筑工程中的墙、柱等构件。

3.砌体结构采用什么样的设计方法？答:与混凝土结构一样，砌体结构设计时也采用以近似概率理论为基础的极限状态设计方法。

4。

块体材料中,粘土砖的规格？P、M型砖的基本规格？毛石的基本规格？答：粘土砖的规格为240＊115*53；P型的基本规格为240＊115*90、240＊180＊115、290*290＊150；M型砖的基本规格为190*190＊90、190＊90*90毛石的基本规格为：形状不规则中部厚度不小于200mm。

5。

块体材料等级是如何确定的?答：块体的强度等级由标准试验方法得到的块体极限抗压强度平均值确定。

6.对砌筑砂浆的要求和强度等级是如何确定的？答：建筑用的砂浆除满足强度要求外,还应具有良好的流动性和保水性.砂浆的强度等级可用边长为70。

7mm立方体试件的28天龄期抗压强度指标为依据来确定。

7。

砌体的破坏形态有哪几种？（1）砌体轴心受拉破坏形态a．沿齿缝截面破坏b．沿块体与竖向灰缝界面破坏c．沿通缝截面破坏(2）砌体弯曲受拉破坏形态a．沿齿缝截面破坏b．沿块体与竖向灰缝界面破坏c．沿通缝截面破坏（3）受剪作用的砌体破坏形态a．沿通缝截面破坏b．沿齿缝截面破坏c．沿梯形截面破坏8．砌体受压破坏的过程？（1)未裂阶段当荷载小于50％—70％破坏荷载时，压压应力与压应变近似为线性关系，砌体中没有裂缝。

（2）裂缝阶段当荷载达到50％-70%破坏荷载时,在单个块体内出现竖向裂缝，试件就进入裂缝阶段。

这时如果停止加载，裂缝就停止发展.继续加载,单个块体的裂缝增多，并且开始贯通。

第三章-按近似概率理论的极限状态设计法

第三章-按近似概率理论的极限状态设计法

第3章 按近似概率理论的极限状态设计法知识点1．建筑结构的功能要求，结构的极限状态和概率极限状态设计方法；2．结构可靠度、失效概率和可靠指标；3．承载能力和正常使用两种极限状态及实用设计表达式；4．作用和作用效应，结构重要性系数，荷载和材料的分项系数，荷载组合；5．荷载分类及其标准值，钢筋和混凝土的强度标准值和设计值。

要点1．结构的可靠性：结构的可靠性是：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。

2．结构上的作用：凡施加在结构上的集中或分布荷载，以及引起结构外加变形或约束变形的原因，均称为结构上的作用。

3．结构上的可变荷载：在结构使用期间，其值随时间而变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载称为可变荷载。

4．结构上的永久荷载：在结构使用期间，其值不随时间而变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载称为永久荷载。

5．建筑结构的安全性要求：能承受正常使用和施工产生的荷载和变形；在偶然事件发生时及发生后能保持整体稳定。

6．“作用”：通常是指使结构产生内力和变形的原因，分为直接作用和间接作用 。

7．正常使用极限状态的设计表达式，按不同的设计目的，分别考虑荷载的哪些组合。

正常使用极限状态的设计表达式，按不同的设计目的，分别考虑荷载的标准组合、荷载的准永久组合和荷载的频遇组合。

8．作用在结构上的荷载，按作用时间的长短如何分类。

作用在结构上的荷载，按作用时间的长短和性质，可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。

9．写出功能函数的表达式，回答功能函数Z>0，Z<0，Z=0时结构所处的状态。

0),,(21==n x x x g Z 。

Z>0结构处于可靠状态；Z=0结构处于极限状态；Z<0结构处于失效状态。

10．可靠度：可靠度是指结构在规定的时间内和规定的条件下，完成预定功能的概率。

一般用失效概论（f P ）和可靠可标（β）来度量。

在承载能力极限状态设计表达式中，可靠度体现在o γ、G γ、o γ、C γ、S γ中。

第3章混凝土结构设计方法-近似概率的极限状态设计法

第3章混凝土结构设计方法-近似概率的极限状态设计法
目标可靠指标：结构设计必须达到的指标，在确定结 构的可靠指标b 时，应该使结构的失效概率降低到人们可 以接受的程度，做到既安全可靠又经济合理。 《工程结构可靠性设计统一标准》根据结构的安全等 级和破坏类型，在对有代表性的构件进行可靠度分析的基 础上，规定了按承载能力极限状态设计时的目标可靠指标 b值。如表3.3所示
26
3.4.1承载能力极限状态设计表达式 对持久设计状况、暂短设计状况和地震设计状况，当 用内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限 状态设计表达式：
oS R
R R( f c , f s , ak ,) / Rd 式中 S ––– 作用组合的效应设计值，对持久设计
状况和短暂设计状况应按作用的基本组合计算；对地 震设计状况应按作用的地震状况计算；
形（如挠度、侧移、转角等），甚至使结构构件出现的裂
缝，这些都称为作用效应，以“S”表示。作用效应具有不 确定性，是一个随机变量。
10
3.结构抗力
结构构件的截面形式、尺寸以及材料强度、数量确
定后，各截面将具有一定的抵抗作用效应的能力，这种
抵抗作用效应的能力称为结构抗力，以“R”表示。
结构抗力也是一个随机变量。
料强度、构件的几何尺寸等。
13
3.2.2结构的可靠度
1.传统方法存在的问题：缺乏科学性
由于结构抗力和荷载效应的随机性，安全可靠应该属
于概率的范畴，应当用结构完成其预定功能的可能性（概 率）的大小来衡量，而不是一个定值来衡量。 2.结构的可靠度：结构在规定的时间内和规定的条件下 完成预定功能的概率--结构可靠性的概率度量。 结构的可靠性和结构的经济性常常是矛盾的。科学的
3.17X10-5 1.33X10-5 3.40X10-6

结构设计原理 第二章 混凝土 习题及答案

结构设计原理 第二章 混凝土 习题及答案

第二章混凝土结构的设计方法一、填空题1、结构的、、、统称为结构的可靠性。

2、当结构出现或或或状态时即认为其超过了承载力极限状态。

3、当结构出现或或或状态时即认为其超过了正常使用极限状态。

4、结构的可靠度是结构在、、完成的概率。

5、可靠指标 = ,安全等级为二级的构件延性破坏和脆性破坏时的目标可靠指标分别是和.6、结构功能的极限状态分为和两类。

7、我国规定的设计基准期是年.8、结构完成预定功能的规定条件是、、。

9、可变荷载的准永久值是指.10、工程设计时，一般先按极限状态设计结构构件,再按极限状态验算.二、判断题1、结构的可靠度是指：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率值。

2、偶然作用发生的概率很小，持续的时间很短，但一旦发生，其量值可能很大。

3、钢筋强度标准值的保证率为97.73％。

HPB235级钢筋设计强度210N/mm2，意味着尚有2.27％的钢筋强度低于210N/mm2。

4、可变荷载准永久值:是正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的可变荷载代表值。

5、结构设计的基准期一般为50年.即在50年内,结构是可靠的，超过50年结构就失效。

6、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《规范》规定的允许值，承载力计算就没问题。

7、某结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载，属于正常使用极限状态的问题.8、请判别以下两种说法的正误:（1)永久作用是一种固定作用；(2)固定作用是一种永久作用。

9、计算构件承载力时，荷载应取设计值。

10、结构使用年限超过设计基准期后，其可靠性减小.11、正常使用极限状态与承载力极限状态相比，失效概率要小一些。

12、没有绝对安全的结构，因为抗力和荷载效应都是随机的。

13、实用设计表达式中的结构重要性系数，在安全等级为二级时,取00.9γ=。

14、在进行正常使用极限状态的验算中，荷载采用标准值。

15、钢筋强度标准值应具有不少于95%的保证率。

16、结构设计的目的不仅要保证结构的可靠性，也要保证结构的经济性。

混凝土结构设计方法近似概率的极限状态设计法

混凝土结构设计方法近似概率的极限状态设计法
设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其目 的使用的时期。
8
设计年限可按《工程结构可靠性设计统一标准》确定， 也可经过主管部门的批准按业主的要求确定。
类别 设计使用年限（年）
示例
1
5
临时性结构
2
25
易于替换的结构构件
பைடு நூலகம்
3
50
普通房屋和构筑物
4
100
纪念性建筑和特别重要的建筑结构
注意：设计使用年限与使用寿命的区别
10
3.1.3结构功能的极限状态
1.概念：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就 不能满足设计指定的某一功能要求（安全、适用、耐 久），此特定状态称为该功能的极限状态。
2.极限状态的物理意义：未达到极限状态则处于有效状 态；超过极限状态则处于失效状态。
3.分类：
（1）承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能 力、出现疲劳破坏、发生不适于继续承载的变形或因结 构局部破坏而引发的连续倒塌。
M (
k qi qik
)
Mu(
fck kc
，f sk ks
，As，b，h0，)
3
M (
k qi qik
)
Mu(
fck kc
，f sk ks
，As，b，h0，)
◎ 材料强度 fck 和 fsk 是根据统计后按一定保证率取 其下限分位值，反映的材料强度的变异性。
◎ 荷载值 qik 也尽可能根据各种荷载的统计资料，按 一定保证率取其上限分位值。
3.1.1结构上的作用
1.概念：使结构或构件产生效应（内力、应力、位移等） 的因素，即施加在结构上的集中或分布荷载以及引起结构 外加变形或约束变形的原因。

混凝土简答题

混凝土简答题

第二章混凝土结构材料的物理力学性能1.混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些? 答：混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。

立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件（温度为20±3℃，湿度≥90%），在28d龄期用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/s，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度。

《混凝土结构设计规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。

2.单向受力状态下，混凝土的强度与哪些因素有关?混凝土轴心受压应力--应变曲线有何特点?常用的表示应力--应变关系的数学模型有哪几种?答：影响混凝土强度的因素有：水泥强度等级、水灰比、骨料的性质、混凝土的级配、混凝土成型方法、硬化时的环境条件、混凝土的龄期，以及试件的大小和形状、试验方法、加载速率等。

混凝土轴心受压应力--应变曲线的特点：曲线包括上升段和下降段两个部分。

上升段可分为三段，在第一阶段，由于应力较小，混凝土的变形主要是骨料和水泥结晶体产生的弹性变形，而水泥胶体的粘性流动以及初始微裂缝变化的影响一般很小，曲线接近为直线；在第二阶段，裂缝稳定扩展并达到极限应力，此后，试件中所积蓄的弹性应变能保持大于裂缝发展所需要的能量从而形成裂缝快速发展的不稳定状态并达到峰值应力，这一阶段为第三阶段。

下降段是混凝土到达峰值应力后裂缝继续扩展、贯通，从而使应力--应变关系发生变化。

在峰值应力以后,裂缝继续发展,内部结构的整体受到破坏,试件的平均应力强度下降,应力--应变曲线向下弯曲,曲线出现拐点,此后,曲线逐渐凸向水平轴方向发展。

常用的应力--应变曲线的数学模型有两种：美国E.Hognestad建议的模型和德国Rüsch建议的模型。

3.什么是混凝土的疲劳破坏?疲劳破坏时应力--应变曲线有何特点?答：混凝土在荷载重复作用下引起的破坏。

混凝土结构设计原理-课本

混凝土结构设计原理-课本
《混凝土结构设计原理》 第1章 绪论
思 考 题 1.1 钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有 明显预兆，属于延性破坏类型。在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能 力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋 主要承受中和轴以下受拉区的拉力， 即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷压碎，梁才破坏。 由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力， 且钢筋与混凝土两种材料的温度 线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从 而保证了钢筋和混凝土的协同工作。 1.2 钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久 性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚 度大，阻尼大；6）就地取材。缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施 工复杂；5）加固困难。 1.3 本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。前者主要讲述 各种混凝土基本构件的受力性能、 截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论， 属于 专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构 设计，属于专业课内容。学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注 意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计 计算的基本功，切忌死记硬背。 第2章 混凝土结构材料的物理力学性能 思 考 题 2.1 ①混凝土的立方体抗压强度标准值 fcu,k 是根据以边长为 150mm 的立方体为标准试件，在 (20± 3)℃的温度和相对湿度为 90％以上的潮湿空气中养护 28d，按照标准试验方法测得的具 有 95 ％保证率的立方体抗压强度确定的。②混凝土的轴心抗压强度标准值 fck 是根据以 150mm×150mm×300mm 的棱柱体为标准试件，在与立方体标准试件相同的养护条件下，按 照棱柱体试件试验测得的具有 95％保证率的抗压强度确定的。③混凝土的轴心抗拉强度标 准值 ftk 是采用直接轴心抗拉试验直接测试或通过圆柱体或立方体的劈裂试验间接测试，测 得的具有 95％保证率的轴心抗拉强度。④由于棱柱体标准试件比立方体标准试件的高度大，

第3章混凝土结构设计方法-近似概率的极限状态设计法

第3章混凝土结构设计方法-近似概率的极限状态设计法
2
（3）破损阶段法 K.S≤ K.S≤R R-考虑塑性性能截面极限承载力 S-最大荷载产生的内力 K-安全系数 特点：采用单一安全系数，形式简单、直观， 特点：采用单一安全系数，形式简单、直观，考虑材料 塑性性质。 塑性性质。 缺点：仍缺乏明确可靠度概念，没有考虑正常使用条件。 缺点：仍缺乏明确可靠度概念，没有考虑正常使用条件。
10
结构应能承受正常施工和使用时可能出现的各种荷 载和变形， 载和变形，在偶然事件发生时及发生后能保持必需的整 体稳定性，不致发生倒塌。 体稳定性，不致发生倒塌。如M≤Mu （2）适用性；结构在正常使用时有良好的工作性能，不 适用性；结构在正常使用时有良好的工作性能， 产生过大的变形或振幅、过宽的裂缝等。 产生过大的变形或振幅、过宽的裂缝等。如f ≤[ f ] （3）耐久性：结构在正常使用和正常维护条件下，应具 耐久性：结构在正常使用和正常维护条件下， 有足够的耐久性。即在各种因素的影响下（混凝土碳化、 有足够的耐久性。即在各种因素的影响下（混凝土碳化、 钢筋锈蚀）， ），结构的承载力和刚度不应随时间有过大的 钢筋锈蚀），结构的承载力和刚度不应随时间有过大的 降低， 降低，而导致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适 用性，降低使用寿命。 用性，降低使用寿命。 如wmax≤[ wmax]
3
（4）极限状态设计法 20世纪50年代提出 20世纪70年代采用概率理论为基础的 世纪50年代提出， 世纪70 20世纪50年代提出，20世纪70年代采用概率理论为基础的 极限状态设计法。 极限状态设计法。 三个水准： 分为三个水准 分为三个水准： 水准I 半经验半概率法：基本变量部分进行了统计分析， 水准I-半经验半概率法：基本变量部分进行了统计分析， 引入经验系数，但对可靠概率还不能作出定量计算。 引入经验系数，但对可靠概率还不能作出定量计算。 TJ10TJ10-74 除要求对承载力极限状态进行设计外， 除要求对承载力极限状态进行设计外，还包括的挠 度和裂缝宽度（适用性）的极限状态的设计。 度和裂缝宽度（适用性）的极限状态的设计。对于承载 力极限状态，针对荷载、材料的不同变异性， 力极限状态，针对荷载、材料的不同变异性，不再采用 单一的安全系数，而采用的多系数表达： 单一的安全系数，而采用的多系数表达：

混凝土结构设计原理 第三章 按近似概率理论极限状态设计法

混凝土结构设计原理 第三章 按近似概率理论极限状态设计法
■
经济的概念不仅包括第一次建设费用，还应考 虑维修，损失及修复的费用
3.1 极限状态
8
第三章 按近似概率理论的极限状态设计法
3.1.3 结构功能的极限状态
◆ 整个结构或结构的某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，此特定阶段称为该功能的极限状 态 ◆结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠” 的或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失效”。 ◆ 区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极 限状态”
3.3 结构设计方法
15
第三章 按近似概率理论的极限状态设计法
f(Z)
结构功能函数 Z = R - S
bsz
Pf =P (S >R) =P(Z< 0)
标准差
Pf
mz
平均值
Z=R- S
b—可靠指标
b值
失效概率 Pf 2.7 3.5×10-3 3.2 6.9×10-4 3.7 1.1×10-4 4.2 1.3×10-5
0 ——结构重要性系数
表 4.1 承载能力极限状态分项系数 分项系数 恒载分项系数 活载分项系数 砼材料分项系数 我 国 MC90 1.35 1.50 1.50 1.15
G Q c
1.20 1.0(G 有利时) 1.40 1.30(q≥4kN/m2) 1.40 1.10~1.5
钢筋材料分项系数 s
20
3.4 材料强度的标准值和设计值
3.4.1 钢筋强度的标准值和设计值 ① 对有明显屈服点的热轧钢筋，取国家标准规定的屈服点 作为标准值。 ② 对无明显屈服点的碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋及冷 拔低碳钢丝，取国家标准规定的极限抗拉强度作为标准 值，但设计时取 0.8 f su （极限抗拉强度)作为条件屈服 点。 ③ 对冷拉钢筋，取其冷拉后的屈服点作为强度标准值。 钢筋强度设计值与其标准值之间的关系为：
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第3章 按近似概率理论的极限状态设计法习题答案 第 1 页 共 4 页 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 3.1选择题 1．结构的( D )是：结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。 A．安全性 B．适用性 C．耐久性 D．可靠性 2．下列情况属于超出正常使用极限状态的情况的是（ B ）。 A．雨篷倾倒 B．现浇双向板楼面在人行走动中振动较大 C．连续梁中间支座产生塑性铰 D．构件丧失稳定 3．可变荷载中作用时间占设计基准期内总持续时间超过50%的荷载值，称为（ D ）。 A．荷载设计值 B．荷载标准值 C．荷载频遇值 D．可变荷载准永久值

4．混凝土强度等级C是由立方体抗压强度试验值按下述（ B ）项原则确定的。 A．取平均值 ，超值保证率50% B．取标准值 ，超值保证率95% C．取标准值 ，超值保证率97.72% D．取标准值 ，超值保证率85.5% 5．现行混凝土结构设计规范（GB50010—2002）度量混凝土结构可靠性的原则是（D）

A．用分项系数，不计失效率 B．用分项系数和结构重要性系数，不计失效率 C．用可靠指标β，不计失效率 D．用β表示 ，并在形式上采用分项系数和结构重要性系数代替β 6．规范对混凝土结构的目标可靠指标要求为3.7（脆性破坏）和3.2（延性破坏）时，该建筑结构的安全等级属于（ C ） A．一级，重要建筑 B．二级，重要建筑 C．二级，一般建筑 D．三级，次要建筑 7．当楼面均布活荷载大于或等于4kN/m2时，取可变荷载分项系数等于（A） A．1.3 B．1.2 C．1.0 D．1.4

问答题 1.结构可靠性的含义是什么？它包括哪些功能要求？ 答:结构可靠性是指结构在规定时间(设计基准期)内，在规定条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护)完成预定功能的能力。 它的功能要求为: (1)安全性 ； (2)适用性； (3)耐久性。

2.结构超过极限状态会产生什么后果? 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法习题答案 第 2 页 共 4 页 答:当结构或构件超过承载能力极限状态，就可能产生以下后果：由于材料强度不够而破坏，或因疲劳而破坏，或产生过大的塑性变形而不能继续承载，结构或构件丧失稳定；结构转变为机动体系。超过这一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的安全性要求。 当结构或构件超过了正常使用极限状态，就可能产生以下后果：结构或构件出现影响正常使用的过大变形、过宽裂缝、局部损坏和振动。超过这一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的适用性或耐久性要求。

3.建筑结构安全等级是按什么原则划分的? 答:我国是根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否，分为三个安全等级。见下表：

4.“作用”和“荷载”有什么区别? 为什么说构件的抗力是一个随机变量? 答：使结构产生内力或变形的原因称为―作用‖，分直接作用和间接作用两种。 荷载是直接作用，混凝土的收缩、温度变化、基础的差异沉降、地震等引起结构外形或约束的原因称为间接作用。 构件的抗力可能随时间和空间发生变化，且这种变化在大多数情况下都是随机的，只能用随机变量或随机过程来描述。

5.什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类，其含义各是什么? 答：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，此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态的分类： 1）承载力极限状态：结构或结构构件达到最大承载力，出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形。 2）正常使用极限状态：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。

6.建筑结构应该满足哪些功能要求?结构的设计工作寿命如何确定?结构超过其设计工作寿命是否意味着不能再使用?为什么? 答：建筑结构应该满足的功能要求概括为：安全性、适用性、耐久性。 结构的设计使用年限，是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。设计使用年限可按《建筑结构可靠度设计统一标准》确定，业主可提出要求，经主管部门批准，也可按业主的要求确定。 结构的设计使用年限虽与其使用寿命有联系，但不等同。超过设计使用年限并不是不能使用，而是指它的可靠度降低了。

7.正态分布概率密度曲线有哪些数字特征?这些数字特征各表示什么意义? 答：正态分布概率密度曲线有三个数字特征： 1）平均值，它为随机变量取值的水平，它表示随机变量取值的集中位置。平均值愈大，则分布曲线的高峰点离开纵坐标轴的水平距离愈远。 2）标准差，它是随机变量方差的正二次方根，它表示随机变量的离散程度。标准差愈大时，分布曲线愈扁平，说明变量分布的离散性愈大。 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法习题答案 第 3 页 共 4 页 3）变异系数，它为随机变量标准差除以其平均值的绝对值的商，它表示随机变量取值的相对离散程度。如果有两批数据，它们的标准差相同，但平均值不相同，则平均值较小的这组数据中，各观测值的相对离散程度较大。

8.正态分布概率密度曲线有何特点? 答：正态分布概率密度曲线特点: 1）曲线上有且只有一个高峰； 2）有一根对称轴； 3）当x趋于+或-时，曲线的纵坐标均趋于零； 4）对称轴左、右两边各有一个反弯点，反弯点也对称于对称轴。

9.什么叫结构的可靠度和可靠指标?我国《建筑结构设计统一标准》对结构可靠度是如何定义的? 答：结构可靠性是指结构在规定时间（设计基准期）内，规定条件下（正常设计、正常使用和正常维修）能完成预定功能的能力，可靠度是其完成预定功能的概率。可靠指标为标准正态坐标系中，原点至极限状态曲面的最短距离。在抗力和作用效应相互独立，且都服从正态分布的简单情况下：

10.什么是结构的功能函数?什么是结构的极限状态?功能函数Z>0、Z<0和Z＝0时各表示结构处于什么样的状态? 答： 设R为结构构件抗力， S为荷载效应，则 Z=R – S 就是结构的功能函数。Z＝0是结构的极限状态。 功能函数Z>0表示结构处于可靠状态，Z<0表示结构处于失效（破坏）状态，Z＝0时表示结构处于极限状态。

11.我国―规范‖承载力极限状态设计表达式采用何种形式?说明式中各符号的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。 答：对于承载力能力极限状态，结构构件应按荷载效应的基本组合或偶然组合，采用下列极限状态设计表达式：

式中 ——结构重要性系数；

变异系数：

211;1nniiiixxnn

平均值：标准差：

22RSRS







,,,ocskSRRRffa第3章 按近似概率理论的极限状态设计法习题答案 第 4 页 共 4 页 S ——荷载效应组合的设计值； R ——结构构件的承载力设计值； R（·）——结构构件的承载力函数；

fc、fs——混凝土、钢筋的强度设计值；

ak——几何参数的标准值；

上式中的0S，在《规范》各章中用内力设计值（N、M、V、T等）表示；对预应力混凝土结构，除应根据使用条件进行承载力计算及变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算外，尚应按具体情况对制作、运输及安装等施工阶段进行验算。 《建筑结构荷载规范》规定：对于基本组合，荷载效应组合的设计值应从由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的两组组合中取最不利值确定。

12.什么是荷载标准值?什么是活荷载的频遇值和准永久值? 答： 从理论上讲，某一荷载的标准值应按其具有一定保证率的条件反推得出。例如，假定其服从正态分布，如果要求95%的保证率，则：荷载标准值=荷载平均值+1.645荷载标准差。但由于历史的原因和荷载的复杂性，现行荷载规范中的荷载标准值基本沿用原规范的标准值。 可变荷载的频遇值系数，是根据在设计基准期内可变荷载超越的总时间或超越的次数来确定的。荷载的频遇值系数乘以可变荷载标准值所的乘积称为荷载的频遇值。 荷载的准永久值为可变荷载标准值与其准永久值系数的乘积，荷载的准永久值系数是根据在设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间与设计基准期内总持续时间的比值而确定。

13.什么是荷载的组合值?对正常使用极限状态验算，为什么要区分荷载的标准组合和荷载的

准永久组合?如何考虑荷载的标准组合和荷载的准永久组合?

答： 当结构或其构件承受两种或两种以上荷载作用时，它们同时达到其标准值的概率将有所降低。因此，将其标准值乘以相应的组合系数而得到其组合值。 对标准组合，主要用于当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害的情况。对频遇组合，即主要用于当一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变形或短暂的情况； 而准永久组合即主要用在当长期效应是决定性因素的情况。按荷载的标准组合时，荷载效应组合的设计值应按下式计算

按荷载的准永久组合时，荷载效应组合的设计值应按下式计算 kGk11kk2nQCiQiiiSCGCQCQ



kGk1k1nqiQiiSCGCQ

