工程结构荷载及可靠度设计原理_复习资料

1、荷我与构造设it原理总夏习題一、列断題1怡地讲，栈义的荷载与直接作用等价，广义的 荷裁与间接作用等价。(N)2获义的荷莪与直接作用等价，广义的荷我与作 用等价 Y3广义ij荷我包祐直接作用和同接作用。丫4按照同接作用的定义，温度变化、根疲不均匀 沉降、风压力、地震等沟是间接作用。N5由干地震、温度变化、根底不均匀沉降、焊接 等引起的沟造力变形等效应的因素称为间接作 用。Y6.1压力、风压力、水压力是荷我，由煤炸、离 心作用等产生的作用在物体上的愦性力不是荷 我。N7由于雪荷裁是房屋屋面的主要荷教之一，所以 根本雪压是针对屋面上枳雪荷裁定义的。N &雪重18是一个常量，不师时同和空间的变

2、化而 变化。N9雪重度并非一个常量，它I#时间和空同的变化 而变tto (N)10 虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的 关系，但是两者不一定同时出现。丫11汽车重力标准是车列荷我和车道荷我，车列荷 裁是一集中力船一均布商我的汽车重力形式。 N12烈度是荷某一地区遭受一次地震影哨的强弱 程度，习震级深度有关，一次地震有名个 烈度。丫13.考虑到商教不可能同时到达最大，所以在实 际工程设计时，当岀现两f或两个以上荷我时， 应果用荷教组合值。N14当楼面活荷载的影莎|面枳超过一定数值需要 对均布活荷载的取值进展折减。丫15.土的侧压力是指甘土墙后的填土因自重或外 荷我作用对墙背产生的土压力。丫1

3、6波浪荷我一般根据构造型式不同，分别采用不 同的廿算法。(Y)17先法是有粘给的预加力法，后法是无粘結的预 加力法。丫18.在同一大气坏境中，各类地191$8风速不同， 地規越粗糙，梯度风速越小。N19构造沟件折力R是名个I#机变量的函U, flifi 做服U正态分布。N20. iS®作用和变形作用在静定枸造中不产生力, 而在超静定构造中产生力。丫21构造可靠描标越大，构造失效側率越小，构造 越可靠。丫22. 朗肯土压力理论中假设档土墙的墙背竖直、光 滑、填土面水平无超裁。丫23在朋肯土压力理论的假设巾，墙背与填士之间 既无摩擦力也无剪力存在。丫24在即肯土压力理论的假设中，墻背与填

4、士之间 虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。N25士的自重应力为土自身有效重力在土体中引 起的应力。丫26不但风的作用会引起构造物的共振，水的作用 也会引起枸造物的共振。丫27.平均风速趟大，.脉动风的帕值越大，额率越高。 N2 &风压是指风以一定的速IS向前运动受到皿塞 时对阻塞物产生的压力。丫29地震作用中的休波可以分为横波和纵波，两者 均可在液体和固体中传播。N30如果波浪发生破碎的位置在半个波 长以，这种破碎波就林为近区破碎波。丫31远区破碎波与近区破碎波的分界限为波浪破 碎时发生在一彳、波长的fflo N32在实际工程设廿时，当岀现可变荷我，应采用 其荷我组合fflo(N)33对于

5、静定购造，构造休系的可靠度总大干或等 于构件的可靠Io N34对于超静定构造，当构造的失效形态不唯一 时，构造体系的可靠度总小于或等干构造每一 失效形态对应的可靠度。丫3 5 构造设廿的目标是确保枸造的承我能力足以抵抗力，而变形控制在构造能正常使用的围。丫36.对实麻工程冋題来说,由于抗力常用多个影响 大小相近的砸机变量相乘而得，朋么其做率分 布一般来说是正态的。N37沟造可靠度是指梅造可靠性的團率度量，是构 造在观定的时间，在规定的条件下，完成硕定 功能的IR率。选择題1. 车辆荷我屈干247。风荷载扬于 O地震属于357。根IK沉降屈于丄U O(1)永久作用2可变作用3偶然作用4直接作用5

6、间接作用6静态作用7 动态作用2下面几个物理量中，表征地面运动強弱程度的 有O1强度2頫谱3强烈振动的持续时同 4最大振幅3.在一样根本风压和高度的前提下，哪一种地理坏境下风压最大1 O1海岸、湖岸、海岛地区2中小城市3大城市市郊4大城市市区4以下哪一个变量不是甌机变量？ 121 o1荷裁最大lfi& 2永久荷载标准值3 功能函数Z 4构造杭力5当构造处隹13围,构造会发生横向共振。(1)亚临界围2超临界围3聘临界IB 上述三种围沟会发生6构造可靠度定义中所说的沟造规定的时间应为 O1 ) 10 年230 年(3) 40 年450 年7当枸造为1时,枸造中任一枸件的失效，那 么整个构造

7、体系失效。1串联模型2并联模型3串并联模型4 上述三个模里之一8. 混;8土的变是(4J18#受力向发生的塑性变形。 1在交变荷我作用下2在冲击商载作用下 3在振动荷载作用下4在长期静荷载作用 下9目前构造设计所用林料强度値是4。林料的平均强度值2林料的最大强慣值 3林料的最小58度值4具有一定保证率的 林料強度10测得某次地震的靂级为M=3,那么以下郦一种 说法是正晞的？ 131(1)震中处的地面运动幅值为0.001m2距震中100Km处的地面运动幅值为0.001m3距震中100Km处的最大水平地面运动帕值为 0.001m4更震中100Km处的最大竖向地面运动幅值 为 0.001m11. 预

8、应力属于ABC。富度变化属于B。A永久作用B静态作用C直接作用D动态作用 12我国建筑构造荷载规规定的根本风压的地紐 为C。A空旷的山地丘陂B中小城値B空IT平坦地面 C大城市市区13. 以下各项除D外，其余各顶沟为可变荷我 的代表值A标准值B准永久值C组合值D设廿值14. 以下几项中園于同接作用的是(C)A 土压力B离心力C地震D风压力14. 以下几项中属于同接作用的是(D)A风压力B离心力C 土压力Difl度变化15. 般所说的构造可靠11是指(D)A平安性B适用性Cirt久性D平安性、适用性、 时久性的总称16车辆荷载扬于BC。根底沉降爛于ADA永久作用B可变作用C直接作用D间接作用 1

9、7.设航烈度一般定义为设廿基准期超越做率为B的水平A5% B10% C15% D30%1&一般悄况下，地下室外墙所受的土压力为C A主动土压力B被动土压力C静止土压力D不 能确定19对购造施加预应力可以提高它的B DA延性B MBC极限承载力D抗裂性20.以下几项中園于同接作用的有(C)A离心力B 土压力C根底不均匀沉降D水压力 21我国根本雪压分布图是按照C一遇的重现 期确定的。A 10 年 B30 年 C50 年 D100 年22地震属于(BL风荷载扬于CD。A永久作用B偶风作用C可变作用D直接作用23. 当构造设廿基准期为(D)时，中震即为根本 烈度地震影购。A 10年B30年C

10、40年D50年24我国建筑构荷载规规定根本风压的标准高 度为B。A5mB10mC15mD20m25. 永久荷教的代表值有(A),可变荷载的代表 值有BCD)OA标准值B准永久值C组合値D设计值26. 在一样根本风压和高度的前提下，C地理 环境下的风压最小。A海岸、湖岸、；§岛地区B中小城魚C大城市 中心D大城市市郊27. 地震囲于BEF,风荷裁屈于(CDELA永久作用B偶然作用C可变作用D直接作用 E动态作用F间接作用G静态作用2&当B波的期与场地土的特征期一致时，会 发生共振反响。A纵波B横波C瑞雷波D浴夫波E以上四种波29. 影响构造抗力的主要因素有(BCD)A荷我大小的

11、不定性B林料性能的不定性 C it算模武的不定UD几参数的不定性30. 沟造设廿目标可靠度确实定应以到达构造可 靠与经济上的最正确平!为原那么，一般需要考 虑(ABCD)A公众心理B构造重Itl C构港破坏性质D ft 会经济承受力填空题1我国“理筑荷我规"规定：根本风压的标准高 便为10m,标准地貌为空IT平坦地筑,标准时距 为11分鉀，最大风速的样本时间为L年，重现期 为也年。2世界上主要的地震带主嬰坏太平洋地震带和0： 亚地震带,这种地震带状分布可以通ilfJLO. 理论来KSo3.爆炸的空气冲击波对构造产生的荷载主要有迪 击波超圧和冲击波动圧4对于线弹性枸造，荷我效应和荷裁之

12、同存在红 性比例关系,荷我效应系数与构造形式、荷我形 式及效应类型有关，一个聘度为L的简支梁在均 布荷我q的作用下其最大弯矩的荷裁效应系数为 L2/8OCT1侧向压力分为静止土圧力、主动土压力和 被动土压力。地下室外墻产生證止土压力,拱桥 桥台背后的士产生曲土压力，基境开挖时，围 护构造背后的土产生珂土压力。5. 一般直墙上的波浪荷我应按三中波浪进展设 it,逆三种波分别是立漩、近区破砕波和远区破 碎波。6影哨梅造构件折力的三种主要因素是：林料性 能的不定性、几参数的不定性和廿算模式的不定 jlo7.地震波可以分为体波和面波，其中，体波只分 为纵波和横波,面波分为瑞雷波和洛夫波。&按照

13、沟造的反响分类，作用可以分为静态作用 和动态作用。9. 车辆重f商我标准有两种形武：分别为车列荷 裁和车道荷我。10造成屋面雪压与地面枳雪不同的主要原因有 风対屋面枳雪的影响、屋面on am和 屋面温度对枳雪的影响。11根本风压通常应符合以下五个规定：标准高度 的规定、地編的规定、公称风速的规定、灵大风 速的样本时间和根本风速的重现期。12. 表征地面运动特征的主要物理量主要有： JL頫谱和强震特续时间。13. 根据波浪前进时是否有流量产生把渋分为掘 OfliMilo振动波根据波前进向Q可分为雀 进波和立波。14按荷载I®时间的变异，可把荷我分为永久作 _!_、可变作用和偶熟作用三种

14、。15按荷载师空间位置的变异，可把荷我分为固定 作用和可动作用。1一葩形高层建筑构造，高度丹=40加，建造在城市市郊，地面81糙度指数陽=0.16,根本风压 wQ=O.5kN/m2 ,体形系数=1.3，标准地貌的地面粗糙指数为a, =0.16 ,风压高度变化系数/、2足(2% /、2a書血(0彳字I il I-假设不考虑顺风向脉动风的影响。求：顺风向风产生的建筑底部弯矩？沿高度分成四段进展近似廿算解：沿高度冷该构造分成4段，每个区13 10m高，取其中点位置的风我値作为该区段的平SRlftffio依形系U a =1.3;（、2/ /、一2% z 2%牛J 字J 7），由于所以曰八二日丁八那么有

15、、2勺2xO.I6O.32在各区段中点高厦业的风圧高度变化系数，分别为“zi = 0.801 9 怂2 =11385 ,怂3 = 1-3407 , /JZ4 = 1.493 由干不考虑顺风向脉动风的作用，所以0=1.00 = 1-4)吗=0i“z"b = 1.0 x 1.3 x 0.801 x 0.5 = 0.5213 / m2w2 =卩屮、PzMq = = 0.74ZJV/nr嗎=屈“= 0.871W / nrw4 = 1.0 x 1.3 x 1.493 x 0.5 = 0.973 / m1影么由风产生的该构造庇部弯拒为A/ = 10x(0.521x5 + 0.74x15 + 0.

16、871x25 + 0.97 x 35)= 694.3/77/7772. 一平面为葩形高层建筑构造，高«H=50m,迎风面宽度8 = 30加，建造在市中心，地面粗糙度指=0.20, z. =10/n, HTa =400/r/，设标准地編为空矿平坦地面，y=06, = 10/h, HTs = 350/7/,根本风压vvo=O.5W/n2 ,体形系数",=07 +翠,风压高度变化系数 32如/ZIJ,假设不考虑U风向脉动风的影喑。求：顺风向风产生的建慎底部弯矩?解：沿高廈將该构造分成5用，每个区0 10m高，取其中点位置的风裁值作为该区股的平均风载值。 求风我体形系数求风压高度变

17、化系数2x0.16k 2x0.2= 0.713-2%( ZkJ在各区段中点高IS业的风压高度变化系数，分别为"zi = 0.540 9= 0.839 , /Z3 = 1.029 , /Z4 = 1.177 9 /Z5 = 1.3013各区段中点高18处的风压值“;=卩小小小由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以0=10(21 5)甲=0“砂1% ,vv2 = J32jlijiZ2w0 = 1.0 x 1.3 x 0.839 x 0.5 = 0.545W / m1旳=AZ<ZZZ3M1)= 10x1.3x1 .029 x 0.5 = 0.669W / nrw4= 1.0 x 1.3

18、x 1.177 x 0.5 = 0.765Z7V / nrw5 =屁“切 / nr朋么由风产生的该构造底部弯矩为A/=30x10x(0.351x5+0.545x15+0.169x25+0.765x35+0.846x45)= 27450W/W 3以下图所示一个剪切构造，:期:7； =0.3855 , 7； =0.1565；振塑:0.488、0"-1.71设廿反响谱的有关参数见图，T严2s&唤=°6, Z = 0.85om2-5Xi04kg/ / /HK2-3X104kN/mmi-6x 104kgIJ*、Ki-5X104kN/m/ /7/7/>求:求各阶地震影响系

19、数勺; 求各振里参与系数乙，第j阶振塑的振型参与系数为乙=；1-1®重力荷裁代表值G戲；果用底郡厨力法廿算该构造在地震作用下婕部最大剪力F战及各质点所受剪力，底部最大剪力Fa=/Ga ,各质点所受即力为匚= 工G" ,】解：CD求各阶地震影响系数勺0.9v7；= 0.3585 >7； =0.25,. a=0.20.90.385 丿0.16 = 0.0887V0.15<T2 =0.1565<7, =02$, :.a2 =a =06。 各振里参与系数匕6xl04x0.488 + 5xl04xl _Zl ""6xl04x0.4882+5xl0

20、4xl2 "''j-i彳也 6xl04x(-1.71) + 5xl04xl= V=!= -0.233 o' 立诫 6xl04x(-1.71)-+5xl04xl2/-I 重力荷裁代表值G以=(6x104 + 5x104)x9.8 = 1078Wo 釆用底部厨力法廿算底部最大厨力你“Fl. = Z 6Z = 0.85 X1078 x 0.0887 = 81.28W1质点所受最大剪力为2质点所受最大剪力为为 G.H,亦时创.22 30.48册1-15x2/76H+5x2Hx81.28 = 50.8W4.中心点法：教林P140例题9一1、P142例题9一2。5验算点法

21、：教林P149例题9一3。2 图1所示为一个三层剪切型构造。Ml: 7； =0.4675, 7； =0.1345 ,石=0.208$; 振里：奸=0.334 0.667 1.0000异=-0.667 -0.666 1.000=4.019 -3.035 1.000设计反响谱的有关参数见图1, T =0.405 , % =0.16, % = 0.85 , g=9.8N/kg。求解: 求各阶地震影响系数勺；n 求各振里参与系数儿，第j阶振型的振型参与系数为乙= ;1-1 重力荷裁代表IfiG猷； 果用底部剪力法廿算该构造在地震作用下ffigfis大剪力7及各质点所受水平地震作用标准値，婕 部最大弱打甩=闪虫，各质点所受地震作用标准值为耳=理匚比；工G"/-I 计算各层层间勇力岭。图1三层框架»:啡各阶地震影响系数勺第一振里，.7； =0.467$ >7； ,_( 0.40 广一、0.467)0.16 = 0.139第一振里，/0.15<7 = 0.2085<Tk=, /.a2 = <zniax =0.16 ;第三振型，v0.15<7；=034$<7；=040厂冬=&唤=06。2>仇y严工曲J-1咯振里参