结构可靠性考试试题及答案
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浙江省2018年7月高等教育自学考试钢结构试题课程代码:02442一、简答题(每小题5分,共20分)1.结构的可靠性指的是什么?它包括哪些内容?可靠度又是什么?2.钢材产生脆性破坏的特征和原因是什么?如何防止钢材发生脆性破坏?3.什么叫局部失稳?实腹式轴心受压构件有哪几种局部稳定?4.试以简图示意在纯弯矩作用下梁的腹板发生局部屈曲时的波形。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题1分,共10分)1.当前我国在钢结构的设计中对钢材的疲劳计算采用的是( )A.极限状态设计法B.容许应力设计法C.近似概率极限状态设计法D.概率极限状态设计法2.在下列各化学元素中,( )的存在使钢材在进行焊接或热加工时可能会引起热裂纹,即产生钢材的“热脆”现象。
A.硅B.铝C.硫D.磷3.根据钢材的一次拉伸试验,可得到如下四个力学性能指标,其中( )被作为钢材的强度标准值。
A.抗拉强度f uB.屈服点f yC.伸长率δD.弹性模量E4.摩擦型高强度螺栓抗剪连接,其变形( )。
A.比承压型高强度螺栓连接小B.比普通螺栓连接大C.与普通螺栓连接相同D.比承压型高强度螺栓连接大5.在下列各焊接连接缺陷中,对焊缝连接最危险的是( )。
A.未焊透B.气孔C.裂纹D.夹渣6.为了提高简支梁的整体稳定性,侧向支撑点应设在梁的( )。
A.上翼缘B.下翼缘C.任意位置D.横截面中性轴处7.一根T形截面压弯构件受轴心力N和M作用,当M作用于腹板平面内且使翼缘板受压,或M作用于腹板平面内而使翼缘板受拉,则前面的稳定性比后者的( )。
A.差B.相同C.无法确定D.高8.为避免屋架杆件在自重作用下产生过大的挠度,在动力荷载作用下产生剧烈振动,应使杆件的( )。
A.λ≤[λ]B.N/A n≤fC.N/(φA)≤fD.N/A n≤f及N/(φA)≤f9.( )是在两相邻屋架上弦或下弦平面内沿屋架全跨设置的平行弦桁架。
质检员考试试题含答案2017年质检员考试精选试题(含答案)1、结构的可靠性是指( D )。
2A、安全性、耐久性、稳定性B、安全性、适用性、稳定性C、适用性、耐久性、稳定性D、安全性、适用性、耐久性2、地震烈度主要根据下列哪些指标来评定( C )4A、地震震源释放出的能量的大小B、地震时地面运动速度和加速度的大小C、地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象D、地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的`土质条件和地形地貌3、实际地震烈度与下列何种因素有关?( B )4A、建筑物类型B、离震中的距离C、行政区划D、城市大小4、某地区设防烈度为7度,乙类建筑抗震设计应按下列要求进行设计(D )4A、地震作用和抗震措施均按8度考虑B、地震作用和抗震措施均按7度考虑C、地震作用按8度确定,抗震措施按7度采用D、地震作用按7度确定,抗震措施按8度采用5、“两阶段设计”指( B )。
5A、弹性阶段的概念设计和塑性阶段的抗震设计B、弹性阶段的概念设计和弹塑性阶段的抗震设计C、塑性阶段的概念设计和弹塑性阶段的抗震设计D、弹塑性阶段的概念设计和塑性阶段的抗震设计6、建筑立面图中,( ABCD )用中实线表示。
A、门窗洞口B、阳台C、雨篷D、台阶E、勒脚7、砖墙应具有足够的(ABCD)。
A、强度和稳定性B、保温、防热、节能功能C、截面尺寸D、抗压力E、拉伸力8、勒角的构造应满足(A、B、C、D)要求。
A、防水B、坚固C、耐久D、美观E、承重9、隔墙应满足的条件是轻、薄(A、B、C)。
A、隔声B、防火C、防潮D、保温E、承重10、为了保证建筑物的稳定和安全下列说法正确的是(A、B、C、D)。
A、上部荷载越大,要求基底的面积越大。
B、地基的允许承载力越小,所需的基底面积越大C、地基的允许承载力越大,所需的基底面积越小D、基底的面积越大,所能承受的上部荷载越大E、上部荷载越大,要求基底的面积越小【2017年质检员考试精选试题(含答案)】。
基本的可靠性设计与分析技术模拟试题与答案一、单项选择题(每题的备选项中,只有1个最符合题意)1. 下列关于可靠性的表述正确的是。
A.产品功能越多越可靠B.产品维修越多越可靠C.产品结构越简单越可靠D.产品的可靠性随着工作时间的增加而提高答案:C解答:组成串联系统的单元越多,产品的可靠度越低。
因此,提高产品可靠性的一个重要途径是在满足性能要求前提下尽量简化设计,产品越简单越可靠。
而产品的功能越多,维修越多,工作时间越长,产品的可靠性就越差。
2. 由4个单元组成串联系统,若每个单元工作1000小时的可靠度为0.9,则系统工作1000小时的可靠度为。
A.0.5561B.0.6561C.0.7561D.0.9000答案:B解答:串联模型是指组成产品的所有单元中任一单元发生故障都会导致整个产品故障的模型。
根据题意,可以得到:3. 是指组成产品的所有单元工作时,只要有一个单元不发生故障,产品就不会发生故障,也称为工作贮备模型。
A.并联模型B.串联模型C.串并联模型D.混联模型答案:A解答:产品典型的可靠性模型有串联模型和并联模型。
串联模型是指组成产品的所有单元中任一单元发生故障都会导致整个产品故障的模型,组成串联系统的单元越多,产品的可靠度越低;并联模型是指组成产品所有单元同时工作时,只要有一个单元不发生故障,产品就不会发生故障,又称工作贮备模型。
4. 产品的可靠性框图是用方框的形式表示产品中各单元之间的功能______,产品原理图表示产品各单元的______。
A.逻辑关系;物理关系B.物理关系;逻辑关系C.逻辑关系;统计关系D.物理关系;统计关系答案:A解答:对于复杂产品的一个或多个功能模式,用方框表示的各组成部分的故障或它们的组合如何导致产品故障的框图称为可靠性框图。
产品的可靠性框图表示产品中各单元之间的功能逻辑关系,产品原理图表示产品各单元的物理关系。
5. 组成串联系统的单元越多,产品的越低。
A.可靠度B.可信度C.维修性D.可用性答案:A6. 可靠性模型包括可靠性数学模型和。
GB 50144-2019《工业建筑可靠性鉴定标准》内部考核试题姓名:得分:一、选择题(1题5分,共50分)1.《工业建筑可靠性鉴定标准》中,安全性鉴定指()A.对既有工业建筑的安全性、使用性所进行的调查、检测、分析验算和评定等技术活动。
安全性包括承载能力和整体稳定性等,使用性包括适用性和耐久性。
B.对既有工业建筑的结构承载能力和结构整体稳定性所进行的调查、检测、验算、分析和评定等技术活动。
C.对工业建筑使用功能的适用性和耐久性所进行的调查、检测、验算、分析和评定等技术活动。
D.针对既有结构的专项问题或按特定要求所进行的鉴定。
2.可靠性鉴定评级宜划分为构件、()、鉴定单元三个层次。
A.结构主体B.检验批C.结构系统D.主体工程3.鉴定单元中根据建筑结构的不同使用功能所细分的鉴定单位,对工业建筑物一般可按地基基础、()、围护结构划分为三个结构系统,对工业构建物还包括其特殊功能结构系统。
A.框架结构B.钢筋混凝土结构C.砌体结构D.上部承重结构4.《工业建筑可靠性鉴定标准》中,鉴定单元的评定等级分为()个等级。
A.1B.2C.3D.45.围护结构系统的安全性等级,因按()两个项目进行评定,并取两个项目中较低的评定等级作为该围护结构系统的安全性等级。
A.非承重围护结构的承载功能和非沉重围护结构的构造连接B.承载围护结构的承载功能和承重围护结构的构造连接C.围护结构的承载功能和构造连接D.承重围护结构的承载功能和非承重围护结构的构造连接6.专项鉴定可按()程序进行,其工作内容应符合专项鉴定的要求。
A.可靠性鉴定B.安全性鉴定C.使用性鉴定D.检测7.当混凝土结构表面温度长期高于(),应考虑材料性能的变化。
A.40℃B.60℃C.80℃D.100℃8.当构件的变形过大、裂缝过宽、腐蚀以及缺陷和损伤严重时,应考虑其不利情况对构件安全性评级的影响,其使用性等级应评为()A.b级B.三级C.c级D.d级9.单个构件的鉴定评价,需要评定其可靠性等级时,当构件的使用性等级为c 级、安全性等级不低于b级时,宜定为()。
、单项选择题10•裂缝超标破坏属于哪个极限状态范畴 .B A.承载力极限状态 B. 正常使用极限状态 C.稳定极限状态D.强度极限状态A.越高B. 越低C.不变D.视情况而定12.结构的失效概率与可靠度之和AA.等于1B. 大于1C.小于1D.不确定 13•当功能函数服从哪一个分布时,可靠指标与失效概率具有一一对应关系。
A.正态分布 B 。
均匀分布 C.极值分布D.指数分布14.结构的失效概率 P f 与结构抗力R 和荷载效应S 的概率密度干涉面积。
C. 结构使用年限D. 结构全寿命7. 下面哪一个变量不是随机变量? DA. 结构构件抗力 B Q T.荷载最人值 1C.功能函数Z D.永久荷载标准值& 结构可靠性是指DA. 安全性 B 。
适用性C.耐久性 D。
安全性、适用性和耐久性的总称9. 在结构可靠度分析中,描述结构的极限状态一般用A. 功能函数 B。
极限状态方程C. 可靠度 D。
失效概率A11规定时间规定条件预定功能相同时,可靠指标 '越大,结构的可靠程度A. 5年 B 。
25年 C. 50年D。
100 年2.对普通房屋和构筑物, 《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的设计使用年限为 A. 5年 B 。
25年 C. 50年D。
100 年3. 对临时性结构, 《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的设计使用年限为A. 5年 B 。
25年 C. 50年D。
100 年4. 我国现行建筑规范中设计基准期为 CA. 10年 B 。
30年C. 50年 D。
100 年 5. 现行《建筑结构荷载规范》规定的基本风压值的重现期为 BA.30 年B.50 年C.100 年D.150 年6.称确定可变作用及与时间有关的材料性能的取值而选用的时间参数为 A.结构设计基准期 B. 结构设计使用年限 1我国现行规范中一般建筑物的设计使用年限为 CAB.50C.D.22. 结构设计基准期越长,结构设计的荷载AA.就越大C.可大可小23. 风荷载属于A永久作用C间接作用B.D.就越小(AO B O CO)都不对D。
电大建筑结构试验试题及答案建筑结构试验期末复资料1.建筑结构模型试验的优点包括制作较真实结构复杂,技术要求更高等,选项为A。
2.通过试验鉴定结构的施工不属于科学研究性试验,选项为D。
3.结构试验可按试验目的进行分类,分为生产检验性和可续也研究性试验,选项为A。
4.发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验不属于生产检验性试验,选项为A。
5.静力试验的最大优点是所有加载设备相对简单,荷载逐级施加,可以停下来仔细观测结构变形,给人们以最明晰的破坏概念,选项为C。
6.为了了解结构的动力特性及在动力荷载作用下的响应,一般要进行结构动力试验,选项为D。
7.液压加载的原理清晰,加载设备操作简单方便、安全可靠,能产生较大的荷载,而且荷载容易控制、准确、稳定,并能实现多点同步加载,选项为A。
8.激振器加载法属于选项C。
9.电液伺服动作和控制系统可以完成结构静载试验、结构动载试验、结构低周期疲劳试验、模拟地震试验,选项为D。
10.电液伺服加载系统的投资较大,维修费用较高,使用条件比较苛刻,对试验人员的试验技能要求较高,因此,它的使用受到一定限制,选项为A。
11.固定铰支座允许试验结构在三个方向上产生转动,支座反力使试验结构出于单项受压荷载作用,选项为D。
12.活动球铰座有五个自由度,选项为A。
13.重物加载可直接置于结构或构件表面,实现均布荷载的加载,或通过荷载料盘和杠杆机构形成集中荷载的加载方式,选项为B。
14.荷载支承装置具有足够的强度和刚度,才能胜任工作,保证试验顺利进行,选项为C。
15.分配梁的功能是将加载装置施加的集中荷载按一定比例分配成两个集中荷载,选项为C。
16.贴电阻应变片处的应变为1000με,电阻应变片的灵敏系数K=2.0,在这个电阻应变片上应产生的电阻变化率为0.2%,选项为A。
17.电阻应变片的测量信号是频率信号,所以测量不受长距离导线影响,而且抗干扰能力较强,对测试环境要求较低,因此特别适用于长期监测和现场测量,选项为A。
您的位置:考核练习>> 在线答题结果单项选择一、单选1、建筑钢结构的主要缺点是(分数:2 分)A. 结构的重量大B. 造价高C. 易腐蚀、不耐火D. 施工困难多标准答案是:C。
您的答案是:C2、钢结构轻质高强的特点是指(分数:2 分)A. 钢材的重量轻、强度高B. 钢材所制成的结构重量轻,承载能力强C. 钢材所制成的结构重量轻,抗冲击荷载的能力强D. 钢材的重量轻,抗拉强度高标准答案是:B。
您的答案是:B3、钢结构更适合于建造高耸和高层建筑,这是由于(分数:2 分)A. 钢材具有良好的耐热性B. 钢材具有良好的可焊性C. 钢结构自重轻、强度高,构件截面小,承受的风荷载小D. 钢结构的实际受力性能和力学计算结果最符合标准答案是:C。
您的答案是:C再次测验您的位置:考核练习>> 在线答题结果单项选择一、单选1、现行钢结构设计规范采用的设计方法是(分数:2 分)A. 安全系数法B. 半概率经验极限状态法C. 近似概率极限状态设计法D. 全概率设计法标准答案是:C。
您的答案是:C2、下列各项不属于结构的承载能力极限状态范畴的是(分数:2 分)A. 静力强度计算B. 动力强度计算C. 稳定性计算D. 梁的挠度计算标准答案是:D。
您的答案是:D3、体现钢材塑性性能的指标是(分数:2 分)A. 屈服点B. 强屈比C. 伸长率D. 抗拉强度标准答案是:C。
您的答案是:C4、在钢材所含化学元素中,均为有害杂质的一组是(分数:2 分)A. 硫、氧、氮B. 硫、磷、锰C. 碳、磷、硅D. 碳、锰、矾标准答案是:A。
您的答案是:A5、在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是(分数:2 分)A. 脆性破坏B. 塑性破坏C. 强度破坏D. 失稳破坏标准答案是:B。
您的答案是:B6、当钢结构表面可能在短时间内受到火焰作用时,不适合采用的措施是(分数:2 分)A. 使用高强钢材B. 使用耐火耐候钢材C. 表面覆盖隔热层D. 使用防火涂料标准答案是:A。
结构力学-试题及答案1、一类环境中,设计使用年限为100年的钢混凝土结构的最低混凝土强度等级为()。
A、 C25B、 C30C、 C35D、 C40答案: B2、有明显流幅的热轧钢筋屈服强度是根据下面哪一项指标确定的()。
A、比例极限B、屈服下限C、极限抗拉强度D、屈服上限答案: B3、对于混凝土各种强度标准值之间的关系,下列哪个是正确的()。
A、 ftk>fck>fcu.kB、 fcu.k>ftk>fckC、 fcu.k>fck>ftkD、 fck>fcu.k>ftk答案: C4、以下属于偶然荷载的是()A、结构自重B、风荷载C、地震D、吊车荷载答案: C5、混凝土的强度等级越高,黏结强度()A、越大B、越小C、不变D、没有规律答案: A6、以下砖墙与墙厚对应错误的是()A、半砖(120mm)B、 1砖(240mm)C、 1.5砖(365mm)D、 2砖(490mm)答案: C7、对截面相同且混凝土强度等级相同的梁,下列梁中承载力最高的是()。
A、超筋梁B、适筋梁C、少筋梁D、素混凝土梁答案: A8、受弯混凝土构件,若其纵筋配筋率小于最小配筋率,我们一般称之为( )。
A、适筋梁B、少筋梁C、超筋梁D、无腹筋梁答案: B9、适筋梁的破坏特征是( )。
A、破坏前无明显的预兆B、受压钢筋先屈服,后压区混凝土被压碎C、是脆性破坏(是延性破坏)D、受压钢筋未屈服,压区混凝土被压碎答案: D10、影响砖砌体抗压强度的因素有( )。
A、砂浆的强度等级是影响砌体抗压强度的主要因素B、砂浆的品种对砌体的抗压强度没有影响C、提高砖的厚度可以提高砌体的抗压强度D、砌筑质量好坏对砌体强度没有影响答案: C11、现浇梁式楼梯踏步板的配筋需按计算确定,且每一级踏步受力钢筋不得少于()。
A、2Φ6B、1Φ6C、2Φ8D、1Φ8答案: A12、当梁的跨度为4~6m时,其架立钢筋的直径不小于()。
A、 8mmB、 10mmC、 12mmD、 14mm答案: B13、板的受力钢筋间距,当板厚h≤150mm时,不应大于()。
国家开放大学电大建筑结构试验(试题29道含答案)振动是物体运动的特殊形式,它的运动参数——位移、速度和加速度都是()的函数。
A.质量B.时间C.频率D.长度正确答案:B由于荷载特性的不同,动力试验的加载设备和测试手段也与静力有很大的差别,并且要比静力试验复杂得多。
()A.正确B.错误正确答案:A用电阻应变片测量应变时,除能感受试件应变外,由于环境温度变化的影响,同样也能通过应变片的感受而引起电阻应变仪指示部分的示值变动,这种变动称为温度效应。
()A.正确B.错误正确答案:A用()得到的频率和阻尼均比较准确,但一般只能测出基本频率。
A.自由振动法B.共振法C.脉动法D.随机激励法正确答案:A一般结构静载试验的加载程序分为预载、正常使用荷载、破坏荷载三个阶段。
()A.正确B.错误正确答案:A下列选项中,不属于鉴定性疲劳试验的研究内容的是()。
A.疲劳强度B.裂缝宽度及其发展C.最大挠度及其变化幅度D.各阶段截面应力分布状况和中和轴变化规律正确答案:D下列选项中,()项不属于科学研究性试验。
A.验证结构计算理论的假定B.为制订设计规范提供依据C.为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验D.检验结构的质量,说明工程的可靠性正确答案:D下列哪种方法可用于钢筋位置的检测?()A.超声法B.钻芯法C.磁检测法D.扁顶法正确答案:C通过结构拟动力试验可以得到结构的滞回曲线。
()A.正确B.错误正确答案:B贴电阻应变片处的应变为1500μE,电阻应变片的灵敏系数K=2.0,则在这个电阻应变片上应产生的电阻变化率是下列哪一项?()A.0.2%B.0.4%C.0.1%D.0.3%正确答案:D受载结构中间卸载或静载试验终结完全卸载后,不再需观测结构经受荷载作用后的残余变形和变形的恢复情况。
()A.正确B.错误正确答案:B什么是初始位移加载法?正确答案:初始位移加载法是对结构或构件施加荷载,使其产生变形,然后突然卸掉荷载,使结构或构件产生自由振动的方法。
一、建筑结构试验荷载1、电液伺服加载系统主要由哪几部分组成?其主要工作过程是怎样的?答:电液伺服加载系统主要由加载器、控制系统、和液压源组成。
其主要工作过程是:在双作用液压加载器的基础上配置电液伺服阀、拉压力传感器和位移传感器组成的可控加载装置,采用闭环控制,将荷载、应变、位移等物理量直接作为控制参数,实行自动控制。
2、地震模拟振动台是由哪几部分组成的?答:台面和基础、高压油源和管路系统、电液伺服加载器、模拟控制系统、计算机控制系统和相应的数据采集处理系统。
3、冲击加载有哪几种方法?答:突然加载法:垂直自由落体式、水平撞击式、重锤敲击法;突然卸载法:张拉释放式、悬挂重物突然卸载法,对脆性材料施加力的突然卸载法。
4、利用气体压力对结构施加荷载有哪些具体的方法?答:气压加载有两种:一种是正压加载,一种是负压加载。
正压加载是用空气压缩机对气囊充气,给试件加均匀荷载;负压加载是对一些封闭的结构,利用真空泵抽气的方法,形成大气压力差对试件施加荷载。
二、结构试验测试技术1、试验仪器仪表的主要技术性能指标有哪些?答:量程、刻度值、灵敏度、精确度、分辨率、滞后、重复性、线性度、稳定性和零漂2、电阻应变片有哪些用途?答:测量应变、裂缝。
3、电阻应变片的工作原理是什么?答:是以电阻应变片作为传感元件,将其牢固地粘贴在构件的测点上,构件受力后由于测点发生应变,应变片也随之变形而使应变片的电阻发生变化,再由专用仪器测得应变片的电阻变化大小,并转换为测点的应变值。
4、电阻应变片的主要技术指标有哪些?答:标距、栅宽、电阻值、灵敏系数。
5、试举出你所见的两类电阻应变片的特点?答:箔式应变片的特点: 箔式应变片敏感栅是由镀在胶质基底上的金属箔通过光刻和腐蚀工艺制成,覆盖层也为胶质,敏感栅的横向部分做得很宽,因此其横向效应小,另外此种应变片绝缘度高,耐疲劳性能好。
丝式应变片:丝式应变片是用直径很细的金属丝做成敏感栅,基底及覆盖层多为纸质,它具有价格低、易于粘贴、耐疲劳性能差等特点。
共1 页第1 页10 •描述工程结构材料性能的质量要求。
1结构可靠性的指标有哪些?结构可靠性是结构的强度,稳定即所谓安全性,结构的适用性,结构的耐久性的总称。
结构的 安全性是指(1)结构能承受在正常施工和正常使用时,可能出现的各种作用。
(2)结构在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性;结构的适用性是指在正常使用时,具有良好的工作 性能;结构的耐久性是指在正常维修和保护下,具有良好的耐久性能。
具体到已进入实用阶段的近似概率模式有失效概率P f 和可靠指标3。
2 •试比较定值设计方法和概率设计方法的不同和特点。
定值设计法将有关参数看成是不变的定值,并主要在经验的基础上确定设计安全因数,由于采 用的荷载和材料强度设计取值的原则不同,安全因数并不能从定量上度量结构的可靠度。
概率设计 法是将作用荷载和抗力都看成是随即变量,并用失效概率或可靠指标来度量结构的可靠程度。
这种 方法以承认结构有失效的可能性为前提,从抗力大于荷载的概率出发进行可靠度设计的,而不是用 一个笼统的安全因数。
它比定值法更能揭示结构失效的成因,在观念上更容易为人们所接受。
结构 绝对安全是不可能的,这样的设计目的也不必要。
结构设计的主要目的是在可接受的概率水平上保 证结构在规定设计使用期满足预期的用途。
3.随机变量有哪几种常见的分布函数?(1)二项式分布;X 在n 次试验中,事件 A 出现k 次的概率为: k k n-k kn-k 、P(X=k)=C n pq (n!p q )/ k!(n-k)!(2 )均匀分布(3)普阿松分布(4)正态分布;密度函数为(5 )极值分布f (x )R e 憑亠卜哎亠)(6 )皮尔逊曲线族;将dy _ x d y 积分— 2 d x a 0 ■ a 1x - a 2xf X = X 2 - X ii 0捲 _ X _ x 2 其它C n kk n-k p qk!-k(7 )对数正态分布;密度函数为(8) 2分布4•工程结构动力可靠性研究还有哪些进一步的问题?(1)工程结构的动力可靠性分析,应综合考虑各种因素,如与抗震结构有关的地震危险性分析中的诸因素,以及结构使用年限,使用条件及其随机变化,各种随机荷载的发生概率及其组合,结构的刚度,质量,强度等的随机性。
(2)多自由度及无限自由度非线形体系的可靠性,目前多采用等效线形化或数值模拟法求解,今后应进一步开展解析解及半解析解的研究。
(3)疲劳可靠性及低周反复荷载作用下的可靠性问题。
(4)因残余微观变形的积累超过一定限度,导致结构发生破坏的问题。
(5)非结构构件的抗震可靠性。
(6)基于动力可靠性分析的实用设计方法。
(7)模糊动力可靠性。
(8)结合大量震害,风灾及试验,进一步研究破坏准则及破坏界限。
(9)按地区统计地震动参数及风荷载的概率分布。
(10)基于动力可靠性的优化设计以及计算机辅助设计和专家系统的研究。
5•作用于结构上的荷载如何进行分类和统计分析?作用于结构上的荷载有三种分类方法:(1)按时间变异分类(2)按空间位置的变异分类(3)按结构反应分类。
借助于统计数学研究荷载,目前常用两种概率模型。
对于与时间参数无关的永久荷载,一般采用随机变量概率模型;对于与时间参数有关的可变荷载,一般采用随机过程概率模型。
目前国内外常用平稳二次随机过程,将可变荷载的样本函数模型化为等时段的矩形波函数其基本假定为:(1)荷载一次持续施加于结构上的时段长度为T,而在设计基准期T内可分为r个相等的时段,即r=T/ T ;(2)在每一时段T上,可变荷载出现的概率为P,不出现的概率为q=1-p(3)在每一时段T上,可变荷载出现时,其幅值是非负的随机变量,且在不同的时段上其概率分布函数F QI(X)相同,这种概率分布称为任意时点荷载概率分布;(4)不同时段T上的幅值随机变量是相互独立的,并且在时段内是否出现荷载,也是相互独立的。
为安全计,一般是取荷载在设计基准期内的最大随机变量,即Q=maxQ(t) 0 t T根据平稳二项随机过程的等时段矩形波模型,并利用全概率定理和二项定理可导出Q的概率分布:FQ©)=P{Q(t) x,t ? T }=[F Qi(x)] m6. 常用的结构体系可靠度的分析模型有哪三种?常用的模型大致可归纳为以下三种:(1 )串联系统一一由几个单一构件组成的结构体系,其中任何一根构件破坏,将导致整个结构体系破坏,这种体系称为串联系统,亦称为最弱联杆系统。
(2 )并联系统一一由几个单一构件组成的结构体系,其中一个构件破坏,将不导致整个体系破坏,这种体系称为并联系统。
(3)混联系统一一实际的超静定结构通常有多种破坏型式,每一种破坏型式可模型化为一个并联系统,而多种并联系统还可组合成一个串联系统,这就构成混联系统。
7. 结构设计理论水准1和水准2之间有哪些差异?水准1分别在荷载效应和结构抗力的基本变量的设计取值上考虑了概率原则,而设计安全系数则主要是根据经验确定的。
这种方法称为半概率法。
水准2将极限状态函数中有关荷载效应和结构抗力的基本变量均视为随机变量,并考虑了两者的联合分布,以此建立与结构失效概率有内在联系的安全指标,作为衡量结构安全度的尺度。
这样的方法本是一种严格的概率方法,但因在分析中忽略或简化了基本变量随时间变化的关系,在处理极限状态方程和非正态随机变量时采用了近似的线形化方法,以及由于统计数据不够充分,从而确定基本变量的分布类型时有相当的近似性等,所以这种方法通常称之为近似概率法。
8. 有一圆形截面钢杆,已知材料的屈服极限R的均值m=29N/cm,标准差c R= 2.5N/cm2;圆杆直径d的均值m= 3.0cm,标准差c d=0.3cm.当钢杆承受轴向拉力F=± 18kN时, 试确定其可靠指标及失效概率。
兀2 2取极限状态方程Z=——d R- F4兀2用中心点法m Z= m d m R—F4、修m d m RCFdm=29N/cm 2, cr R =2.5N/cm 2, m =3.0cm ,标准差 cr d =0.3cm 代入,得3 = 0.364 Pf=①(-3 ) =0.35762 2当 F =— 18 kN 时,将 m R =29N/cm , cc R = 2.5N/cm , m = 3.0cm ,标准差 c d =0.3cm 代入,得3 = 0.434 P f =①(-3 ) =0.33189•简介用于母体参数估计的三个常用方法,并对其结果进行比较。
用于母体参数估计的三个常用方法为矩法,顺序惯量法,最大似然估计法。
(1 )矩法。
用子样平均值和方差分别估计母体的平均值和方差i? = u?X 1,X^ ,X n 」X^Xn y1 n_ 2少"?2 X 1,X 2, ,X nX i-X = Sn y或?2 二」 X i -X 二 S 2 n -1 i (2)顺序惯量法。
子样中位数;X m 定义为子样X 1,X 2,??X n 的函数;对于子样的一个实现将它按大小次序排列,取居 中的一个数为子样中位数 X m 的观察值,记作子样极差R 定义为子样X 1,X 2, ??,X n 的函数,对子样的一个实现,将它按大小次序排列,取最大 值与最小值之差为 R 的观察值,并记作R = max X 「X 2, ,X n -min X^X ?, ,X n当母体为连续且其概率密度函数为对称的情况,常用子样中位数来估计母体均值 用极差来估计母体标准差用R 来估计c 不如用S 来估计可靠,当n 越大,可靠性越差。
(3 )最大似然估计法f、2/ X 22兀1兀 2 bz =—m d m ^ d 1 + ■— m d m ^ R<2丿0 丿m z和m —FX mX k1[%(X k +X k 屛若 n -2k 1 若门=2k当F = 18kN 时,将 m2m R;二R母体的密度函数f(x, 0 )为已知,对如子样X ,X 2, ??,X n的一个实现的联合密度函数,记作xL=LX i,X2, ,X n;)- 丁fi =1称之为似然函数。
若存在的一个值使得似然函数L(X l,X2,??,X n;0 )在B二二时,则称是的一个最大似然估计值。
可令L x i,X2, ,X n; v - max求得一个值10•描述工程结构材料性能的质量要求。
在工程可靠度设计中,材料性能的主要指标是材料的强度,根据大量的实测资料统计分析表明,材料强度的概率分布可以认为服从正态分布或对数正态分布。
材料性能的质量,可用其分布的平均值U f和标准差(T f (或异变系数V f=b f/U f )来表示;也可以用规定的性能特征标准值f K及低于该值的偏低率P<来描述。
对于正态分布可以得到U f=f <- a T f_1a 二①(P<)对于对数正态分布,可以得到lnu f=lnf <+ a V_1a 二①(P<)因此,只要规定了U f和T f之间的关系,就相当于规定了材料性能的质量要求。
设计要求的结构构件的质量水平是以规定的设计可靠度指标3来标志的,而材料性能的实际质量水平是用U f和T f (或V f)来描述的。
两者之间可以建立函数关系,即质量方程式。
q(u f, T f, 3 , f <)=0。