荷载与结构设计方法重点

1、 荷载与结构设计方法重点总结（仅供参考）1 荷载与作用1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的力效应，温度变化引起结构约束变形产生的力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构

2、，称为间接作用。“荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生力、变形的所有原因。1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值：标准值，组合值，频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值，其中荷载标准值是荷载的基本代表值，其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。2

3、重 力 作 用2.7 当楼面面积较大时，楼面均布活荷载为什么要折减？民用建筑的楼面均布活荷载标准值是建筑物正常使用期间可能出现的最大值，当楼面面积较大时，作用在楼面上的活荷载不可能同时布满全部楼面，在计算楼面梁等水平构件楼面活荷载效应时，若荷载承载面积超过一定的数值，应对楼面均布活荷载予以折减。同样，楼面荷载最大值满布各层楼面的机会更小，在结构设计时，对于墙、柱等竖向传力构件和基础应按结构层数予以折减。2.10 屋面活荷载有哪些种类？如何取值？房屋建筑的屋面分为上人屋面和不上人屋面，上人屋面应考虑可能出现的人群聚集，活荷载取值较大；不上人屋面仅考虑施工或维修荷载，活荷载取值较小。屋面设有屋顶花

4、园时，尚应考虑花池砌筑、苗圃土壤等重量。屋面设有直升机停机坪时，则应考虑直升机总重引起的局部荷载和飞机起降时的动力效应。机械、冶金、水泥等行业在生产过程中有大量排灰产生，易在厂房与邻近建筑屋面形成积灰荷载，设计时也应加以考虑。2.19 什么叫基本雪压？它是如何确定的？雪压是指单位水平面积上的雪重，雪压值的大小与积雪深度和积雪密度有关。基本雪压是在空旷平坦的地面上，积雪分布均匀的情况下，经统计得到的50年一遇的最大雪压。屋面的雪荷载由于受到屋面形式、积雪漂移等因素的影响，往往与地面雪荷载不同，需要考虑一换算系数将地面基本雪压换算为屋面雪荷载。2.21 试述风对屋面积雪的漂移作用与其对屋面雪荷载取

5、值的影响？风对雪的漂积作用是指下雪过程中，风会把部分将要飘落或者已经漂积在屋面上的雪吹移到附近地面或邻近较低的屋面上，对于平屋面和小坡度屋面，风对雪的漂移作用会使屋面上的雪压一般比邻近地面上的雪压要小；对于双坡屋面、高低跨屋面，迎风面吹来的雪往往在背风一侧屋面上漂积，引起屋面不平衡雪荷载。风对积雪的漂移影响可通过屋面积雪分布系数加以考虑。3 水 作 用3.2 试述等速平面流场中，流体受阻时边界层分离现象与绕流阻力的产生？某一流速为v的等速平面流场，流线是一互相平行的水平线，在该流场中放置一个固定的圆柱体(桥墩)，流线在接近圆柱体时流动受阻，在到达圆柱体表面a点时，该流线流速减至为零，压强增到最

6、大。继续流来的流体质点在a点较高压强作用下，沿圆柱面两侧向前流动，即从a点开始形成边界层流动。在圆柱面a点到b点区间，边界层流动处于加速减压状态。过了b点流线扩散，边界层流动呈现相反态势，处于减速加压状态，继续流来的流体质点脱离边界向前流动，出现边界层分离现象。置于河流中的桥墩边界层分离现象，还会导致桥墩绕流阻力，绕流阻力是结构物在流场中受到流动方向上的流体阻力，绕流阻力由摩擦阻力和压强阻力两部分组成。边界层分离3.3 实际工程中为什么常将桥墩、闸墩设计成流线型？在实际工程中，为减小绕流阻力，常将桥墩、闸墩设计成流线型，以缩小边界层分离区，达到降低阻力的目的。3.4 试述波浪传播特征与推进过程

7、？波浪是液体自由表面在外力作用下产生的周期性起伏波动，其中风成波影响最大。在海洋深水区，波浪运动不受海底摩阻力影响，称为深水推进波；波浪推进到浅水地带，海底对波浪运动产生摩阻力，波长和波速缩减，波高和波陡增加，称浅水推进波；当浅水波向海岸推进，达到临界水深，波峰发生破碎，破碎后的波重新组成新的水流向前推移，而底层出现回流，这种波浪称为击岸波；击岸波冲击岸滩，对海边水工建筑施加冲击作用，即为波浪荷载。3.6 冰压力有哪些类型？冰压力按其作用性质不同，可分为静冰压力和动冰压力。静冰压力包括冰堆整体推移的静压力，风和水流作用于大面积冰层引起的静压力以与冰覆盖层受温度影响膨胀时产生的静压力；另外冰层因

8、水位上升还会产生竖向作用力。动冰压力主要指河流流冰产生的冲击作用。4 风 荷 载4.1. 基本风压是如何定义的？影响风压的主要因素有哪些？基本风压是在规定的标准条件下得到的，基本风压值是在空旷平坦的地面上，离地面10m高，重现期为50年的10min平均最大风速。影响风压的主要因素有：（1）风速随高度而变化，离地表越近，摩擦力越大，因而风速越小。（2）与地貌粗糙程度有关，地面粗糙程度高，风能消耗多、风速则低。（3）与风速时距风有关，常取某一规定时间的平均风速作为计算标准。（4）与最大风速重现期有关，风有着它的自然周期，一般取年最大风速记录值为统计样本，对于一般结构，重现期为50年；对于高层建筑、

9、高耸结构与对风荷载比较敏感的结构，重现期应适当提高。当实测风速高度、时距、重现期不符合标准条件时可进行基本风压换算。4.5. 什么叫梯度风？什么叫梯度风高度？在离地表300大气边界层以上的高度，风的流动不受地面粗糙层的影响，风沿着等压线以层流方式自由流动，称为梯度风。梯度风流动的起点高度称为梯度风高度。4.10. 什么是风载体型系数？它是如何确定的？建筑物处于风流场中，风力在建筑物表面上的分布是不均匀的，风作用在建筑物表面的不同部位将引起不同的风压值，此值与来流风压之比称为风载体型系数。风载体型系数表示建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力分布规律，主要与建筑物的体型和尺寸有关。目前要完全从理论

10、上确定受风力作用的任意形状物体的压力分布尚做不到，一般均通过风洞试验确定风载体型系数。4.15. 什么叫锁定现象？在结构产生横向共振反应时，若风速增大，旋涡脱落频率仍维持不变，与结构自振频率保持一致，这一现象称为锁定。在锁定区，旋涡脱落频率是不变的。只有当风速大于结构共振风速约1.3倍时，旋涡脱落才重新按新的频率激振。6 其它荷载与作用6.6 试述土的冻胀力产生的原因与产生的条件？含有水份的土体温度降低到冻结温度时，土体冻结体积增大，当土体膨胀受到约束时产生冻胀力，约束越强冻胀力越大。冻胀力作用在基础或结构上，引起结构产生变形发生力。地基土的冻胀与当地气候条件有关，还与土的类别和含水量有关。土

11、体冻结体积增大，土体膨胀变形受到约束时，则产生冻胀力，约束越强，冻胀变形越小，冻胀力也就越大。建造在冻胀土上的结构物，相当于对地基的冻胀变形施加约束，使得地基土不能自由膨胀产生冻胀力。6.7 土的冻胀力有哪些作用方式？对结构物产生什么影响？根据土的冻胀力对结构物的不同作用方式，可把冻胀力分为切向冻胀力、法向冻胀力和水平冻胀力。切向冻胀力平行于结构物基础侧面，使基础随土体冻胀变形产生上拔力；法向冻胀力垂直于结构物基础底面，土体冻结膨胀时基础有被顶起的趋势；水平冻胀力垂直于基础或挡土墙的侧面，类似于土压力的作用效应。7 工程结构荷载的统计分析7.1 什么是平稳二项随机过程? 将荷载作为平稳二项随机

12、过程来研究有什么优点?平稳二项随机过程概率模型将荷载的样本函数模型化为等时段的矩形波函数，其定义为：（1）根据荷载每变动一次作用在结构上的时间长短，将设计基准期T等分为r个相等的时段t ，t=T/r；（2）在每个时段t，荷载出现（即Q(t)0）的概率均为p，不出现（即Q(t)= 0）的概率为q=1-p（p，q为常数）；（3）在每个时段t，荷载出现时，其幅值是非负的随机变量，且在不同时段上的概率分布是一样的，记时段t的荷载概率分布（也称为任意时点荷载的概率分布）函数为Fi(x)=PQ(t)x，tt；（4）不同时段t上的荷载幅值随机变量是相互独立的，且与在时段t上是否出现荷载无关。设荷载在T年的平

13、均出现次数为m，则m = pr。对各种荷载，平稳二项随机过程Q(t)0，t0，T在设计基准期T最大值QT的概率分布函数FT(x)均可表示为任意时点分布函数Fi(x)的m次方。因此，平稳二项随机过程的三要素为：荷载在T变动次数r或变动一次的时间t ；在每个时段t 荷载Q出现的频率p；荷载任意时点概率分布Fi(x)。将荷载统一采用平稳二项随机过程来研究的优点是：对各种荷载，其平稳二项随机过程Q(t)0，t0，T在设计基准期T最大值QT的概率分布函数FT(x)均可采用任意时点荷载分布函数Fi(x)来描述，这为推导设计基准期最大荷载的概率分布函数和计算组合的最大荷载效应（综合荷载效应）等带来很多方便。

14、7.3 荷载有哪些代表值? 它们各有什么意义? 分别用于什么场合?荷载的代表值是在设计表达式中对荷载所赋予的规定值。永久荷载只有标准值；可变荷载可根据设计要求采用标准值、频遇值、准永久值和组合值。（1）荷载标准值是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是指结构在设计基准期，正常情况下可能出现的最大荷载值。（2）荷载频遇值系指在设计基准期结构上较频繁出现的较大荷载值，主要用于正常使用极限状态的频遇组合中。（3）荷载准永久值系指在结构上经常作用的荷载值，它在设计基准期具有较长的总持续时间Tx ，其对结构的影响类似于永久荷载，主要用于正常使用极限状态的准永久组合和频遇组合中。（4）当结构上同时作

15、用有两种或两种以上的可变荷载时，各荷载最大值在同一时刻出现的概率极小。此时，各可变荷载的代表值可采用组合值，即采用不同的组合值系数yc对各自标准值予以折减后的荷载值ycQk。8 结构构件抗力的统计分析8.1 什么是结构构件的抗力? 我国目前采取什么方法进行抗力的统计分析?结构构件的抗力指构件承受各种外加作用的能力，它与构件的作用效应S相对应，记作R。当结构设计所考虑的作用效应为作用力时，对应的抗力为构件承载能力；而考虑的作用效应为作用变形时，抗力则为构件抵抗变形的能力，即刚度，因此刚度也是一种结构的抗力。直接对各种结构构件的抗力进行统计分析，并确定其统计参数和分布类型非常困难。目前对抗力的统计

16、分析一般采用间接方法，即首先对影响构件抗力的各种主要因素分别进行统计分析，确定其统计参数；然后通过抗力与各有关因素的函数关系，从各种因素的统计参数推求出构件抗力的统计参数。构件抗力的概率分布类型，可根据各主要影响因素的概率分布类型，应用概率理论或经验判断加以确定。8.2 影响结构构件抗力主要有哪些因素?影响结构构件抗力的不定性因素归纳起来主要有三大类，即：材料性能的不定性、几何参数的不定性和计算模式的不定性。这些影响因素都是随机变量，而结构构件的抗力则是这些随机变量的函数。第九章9.2 结构的极限状态分为哪几类? 试举例说明其主要容。我国建筑统一标准和公路统一标准都将极限状态分为承载能力极限状

17、态和正常使用极限状态两类。（1）承载能力极限状态。这类极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如雨棚、烟囱倾覆、挡土墙滑移等）；2）结构构件或其连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏，如轴心受压构件中混凝土达到轴心抗压强度、构件钢筋因锚固长度不足而被拔出等），或者因为过度的塑性变形而不适于继续承受荷载；疲劳破坏是在使用中由于荷载多次重复作用而使构件丧失承载能力。结构构件由于塑性变形过大而使其几何形状发生显著改变，这时虽未达到最大承载能力，但已彻底不能使用，故

18、应属于达到这类极限状态。3）由于某些截面或构件的破坏而使结构变为机动体系；4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）；5）地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。（2）正常使用极限状态。这类极限状态对应于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。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：1）影响正常使用或有碍外观的变形；2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝过宽等）；3）影响正常使用的振动；4）影响正常使用的其他特定状态（如混凝土腐蚀、结构相对沉降量过大等）。9.3 何谓结构的可靠性和可靠度? 如何表征结构可靠度? 结构的可靠性是安全性、适用性和耐久性的统称，

19、可定义为：结构在规定的时间，在规定的条件下，完成预定功能的能力。结构可靠度是对结构可靠性的定量描述，亦即概率度量。结构可靠性也可用结构的失效概率来度量，并且可靠度分析时也通常计算结构的失效概率，失效概率pf 越小，表明结构的可靠性越高；反之，失效概率pf 越大，则结构的可靠性越低。实际在计算分析时，通过直接积分方法计算出pf 值是十分困难的，为便于工程应用，引入与失效概率有对应关系的可靠指标的概念，通过可靠指标代替失效概率来度量结构的可靠性。9.5 采用中心点法分析结构可靠度有什么特点?中心点法不考虑基本变量的实际分布，直接按其服从正态或对数正态分布，导出结构可靠指标的计算公式，分析时采用了泰

20、勒级数在中心点（均值）展开。虽然中心点法的最大特点是计算简便，概念明确，但仍存在以下不足：（1）该方法没有考虑有关随机变量的实际概率分布，而只采用其统计特征值进行运算。当变量分布不是正态或对数正态分布时，计算结果与实际情况有较大出入。（2）对于非线性功能函数，在平均值处按泰勒级数展开不太合理，而且展开后只保留了线性项，这样势必造成较大的计算误差。（3）对于同一问题，如采用不同形式的功能函数，可靠指标计算值可能不同，有时甚至相差较大。10.2 结构的设计基准期和设计使用年限是否概念一样? 它们在可靠度分析中有什么作用?结构的设计基准期和设计使用年限是两个意义不同的概念。设计基准期是确定可变作用与

21、与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。结构设计使用年限则是针对结构可靠度设计而言的，是结构在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。当实际使用年限超过设计使用年限后，结构失效概率将会比设计时的预期值增大，但并不意味该结构立即丧失功能或报废。10.5 在现行规的实用设计表达式中，如何体现结构的安全等级和目标可靠指标?我国建筑统一标准和公路统一标准都规定了在设计验算点处，把以可靠指标b表示的极限状态方程转化为以基本变量和相应的分项系数表达的极限状态设计实用表达式。该实用设计表达式，符合设计人员的传统习惯，它通过分离系数方法，并结合工程经验，将目标可靠指标b 用结构重要性系数g

22、0、荷载分项系数gG、gQ以与抗力分项系数gR（或材料分项系数gf）来表达，基本体现了预定的可靠度要求。19 / 191、 作用：使结构产生效应的各种原因的总称。2、 风荷载体型系数：风作用在建筑物表面的不同部位引起不同的风压值，此值与来流风压之比称为风荷载体形系数。3、 锁定：在结构产生横向共振反应时，若风速增大，旋涡脱落频率仍维持不变，与结构自振频率保持一致，这一现象称为锁定4、 雷诺数：惯性力与粘性力之比5、 收缩：混凝土在空气中结硬体积缩小的现象。6、 徐变：混凝土在外力长期作用下随荷载持续时间而增长的变形称为混凝土徐变。7、 平均动胀率：地面最大动胀量与土的冻结深度之比。8、 冲击作

23、用：由于荷载动力作用而使桥梁发生振动造成力和变形增大的现象称为冲击作用。9、 承载能力极限状态：结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形时的状态。10、 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。1、 收缩与徐变属于永久作用。2、 永久荷载采用标准值作为代表值；可变荷载采用标准值、组合值、频遇值、或准永久值作为代表值。3、 土侧向压力分为：静止土压力、主动土压力、被动土压力。4、 工程设计时一般将楼面活荷载等效为均布活荷载，均布活荷载的量值与房屋使用功能有关。5、 板面等效均布荷载按板分布弯矩等效的原则确定。6、 动力荷载只传至楼板和梁。7、 不上人屋面

24、均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者较大值与积灰荷载组合。8、 汽车荷载分为公路-I级与公路-II级两个级别，分别由车道荷载与车辆荷载组成。桥梁整体设计采用车道荷载，车道荷载由均布荷载与集中荷载组成。桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙压力的计算采用车辆荷载，9、 公路-I级与公路-II级汽车荷载采用一样的车辆荷载标准值，550kN.10、 随着观测段的增长，公路桥梁人群荷载不断减小；城市桥梁人群荷载的取值比公路桥梁规定的要大。11、 雪压：单位水平面积的积雪自重。取决于积雪深度与积雪密度。积雪密度随积雪深度、积雪时间、当地气候条件改变。12、 屋面雪压的影响因素：屋面形式、风对屋面积雪的漂

25、移作用。13、 按干扰力的不同对波进行分类：风成波、潮汐波、船行波等。其中风成波影响最大。水域底部对波浪无影响的为深水波，有影响的为浅水波。14、 波浪作用力与波浪本身特性、结构物形式、海底坡度有关。波浪分为立波、远堤破碎波、近堤破碎波。15、 冰压力分为静冰压力与动冰压力。16、 撞击力的近似计算公式假定：有效动能全部转化为撞击力所做的功。17、 浮托力：大小取决于土的物理特性；根据地基土的透水程度，按照结构物丧失的质量等于它所排出的水重这一原则考虑。18、 地面粗糙度越大，梯度风高度越高。19、 风荷载体形系数主要与建筑物的体型和尺寸有关。20、 迎风面的风压力在房屋中部最大，侧风面和背风

26、面的吸力在建筑物角部最大。21、 结构上的风力分为顺风向风力、横风向风力、风扭力矩。22、 横风向风振由不稳定的空气动力造成。与结构的截面形状与雷诺数有关。23、 雷诺数与风速大小成比例。Re=69000vD.24、 风荷载作用下，结构出现横向风振效应的同时，必然存在顺风向风载效应。25、 漩涡脱落振动根据雷诺数的大小分为三个临界围，亚临界围只需适当采取构造措施控制；超临界围一般不做考虑；跨临界围（Re>=3.5*106）发生强烈共振，设计时必须进行横向风振验算。26、 温度作用取决于结构物环境温度变化，还与结构和构件的约束条件有关。27、 静定结构温度变化时无约束应力发生；超静定结构温

27、度效应的计算根据变形协调条件，按结构力学或弹性力学方法确定。28、 温度变化在柱中引起的约束力与结构长度成正比，因此在长度很长时，每隔一段距离设置伸缩缝。29、 温度作用是温度变化引起的，温度变化可分为气温变化和结构温差两种情况。气温变化产生均匀温度作用，结构温差造成结构外温度差异。30、 变形作用：对于静定结构，发生符合其约束条件的位移时，不会产生力。31、 混凝土收缩原因：水泥凝胶体在结硬过程中的凝缩和混凝土自由水分蒸发的干缩双重因素造成。32、 徐变原因：加载应力不大时：混凝土未结晶的水泥凝胶体应力重分布；加载应力较大时：混凝土部微裂缝发展。在静定结构中，徐变引起构件材料之间力重分布；超

28、静定结构中，徐变在各杆件中产生附加力。33、 冻土分为：多年冻土、季节性冻土、瞬时冻土。34、 地基土的动胀与当地气候条件、土的类别与含水量有关。35、 根据动胀率的不同，地基土分为：不动胀、弱动胀、动胀、强动胀、特强动胀。36、 根据动胀力不同作用方式，分为：切向动胀力、法向动胀力、水平动胀力。切向动胀力产生上拔力；水平动胀力分为对称和非对称两种，对称作用相互平衡，不产生不利作用。37、 按照爆炸发生机理和作用性质，分为：物理爆炸、化学爆炸、核爆炸。核爆炸是能量最高、破坏力最强的一种；燃气爆炸是建筑结构中易于遭遇的爆炸。38、 燃气爆炸属压力波。核爆炸、化学爆炸属冲击波。39、 冲击影响与结

29、构刚度有关，跨径越大，结构越柔，对动力荷载的缓冲作用好，冲击力影响越小。40、 位于曲线上的桥梁墩台，当曲线半径较小时，应计算汽车荷载产生的离心力。41、 工程结构中的各种荷载都是与时间有关的随机变量，绝大多数都可以采用平稳二项随机过程模型；对于车辆荷载，采用滤过泊松过程模型。42、 荷载变动一次的持续时间、每个时间段荷载出现的概率p、任意时点荷载的概率分布FQ(x)是平稳二项随机过程的三个统计要素。这些统计要素对不同类型的荷载有所区别，对永久荷载分布服从正态分布，大多数可变荷载服从极值I型分布。43、 统计分析中，荷载随机过程都可以转化为设计基准期T的最大值随机变量QT,其概率分布函数可以认

30、为是任意时点分布的m次方。44、 一般可以认为，荷载效应与荷载具有线性关系，并具有一样的统计特性。45、 荷载效应组合规则：JCSS组合规则、Turkstra组合规则（TR规则）。TR规则：依次将一个荷载效应在设计基准期的最大值与其余荷载的任意时点值组合，结果偏于不保守。46、 承载能力设计状态的设计状况可分为四种：持久设计状况、短暂设计状况、偶然设计状况、地震设计状况。正常使用极限状态设计时：当一个极限状态被超过可能可能产生严重的永久性损伤时，采用标准组合；当一个极限状态被超过产生局部损害、较大变形、或短暂振动时，采用频遇组合；长期效应是决定性因素时，采用准永久组合。47、 结构抗力的四个层

31、次：整体结构的抗力、结构构件的抗力、构件截面的抗力、截面各点的抗力。48、 结构构件的抗力指构件承受各种外加作用的能力，与荷载效应S对应，记作R。当考虑的荷载效应为作用力时，抗力为构件承载能力；考虑荷载效应为作用变形时，抗力为抵抗变形的能力，即刚度。49、 影响结构构件抗力的不定性因素：材料性能的不定性、几何参数的不定性、计算模式的不定性。材料性能不定性包括试件本身材料性能不定性和反应结构构件与试件两者材料性能差异的不定性两部分；几何参数的不定性主要指制作尺寸偏差和安装偏差引起的几何参数的变异性，几何参数的变异性随几何尺寸的增大而减小；计算模式的不定性则是考虑了抗力计算时所做的假定和近似引起的

32、误差。50、 根据概率论的中心极限定理，可近似认为结构构件服从对数正态分布。51、 可靠性：安全性、适用性、耐久性的总称。52、 近似概率法（一次二阶矩法）分析可靠度的两种基本方法：中心点法、验算点法。53、 结构体系简化的三种基本形式：串联体系、并联体系、串并联体系。串联体系：结构体系中任何一个构件失效，整个结构也失效。一般情况下，所有静定结构的失效均可用串联体系表示。对于静定结构，结构体系的可靠度总是小于或等于构件的可靠度。并联体系：单个构件失效不会引起体系失效，当所有构件都失效后，整个体系才失效。超静定结构一般具有这种性质。对于超静定结构，当结构的失效模式唯一时，结构体系的可靠度总是大于

33、或等于构件可靠度；当失效模式不唯一时，每一失效模式对应的可靠度总大于或等于构件的可靠度，而结构体系的可靠度又总大于每一失效模式对应的可靠度。1作用随时间变化可分为（永久作用、可变作用、偶然作用）：按空间位置变异分为（固定作用、自由作用）；按结构反应分类分为（静态作用、动态作用）2造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因是（风的漂积作用、屋面形式、屋面散热）等3在公路桥梁设计中人群荷载一般取值（3KN/）市郊行人密集区域一般取值为（3.5KN/）4土压力可以分为（静止土压力、主动土压力、被动土压力）7根据冻土存在时间可将其分为（多年冻土、季节冻土、瞬时冻土）11冻土的冻胀力可分为（切向冻胀力、法向冻

34、胀力、水平冻胀力）12水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为（对称和非对称）13根据风对地面或海面物体的影响程度，常将风分为（13 ） 等级14我国荷载规定以（10m）高为标准高度，并定义（标准高度处的最大风速）为基本风速15基本风压是根据（规定的高度），规定的地貌，规定的时距，规定的样本时间确定最大风速的概率分布，按规定的（重现期）确定的基本风速，然后根据风速与风压的关系所定义的。17（脉动风）是引起结构振动的主要原因18在地面粗糙度大的上空，平均风速小，脉动风的幅度大，且频率高20横向风可能会产生很大的动力效应，即（风振）21横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与（结构截面形

35、状与雷诺数）有关22在空气流动中，对流体质点要作用的是两种力（惯性力、粘性力）23根据气流涡旋脱落的三段现象，工程上将筒式结构分三个临界围，即（亚临界围，超临界围，跨临界围）37混凝土在长期作用下产生随时间而增长的变形称为徐变39影响结构构件抗力的因素很多，主要因素有三种，分别是材料性能的不定性Xm，几何参数的不定性Xa，计算模式的不定性Xp40结构的极限状态可以分为（承载能力极限状态、正常使用极限状态）1作用能使结构产生效应（力、应力、位移、应变等）的各种因素总称为作用3承载能力极限状态结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，这种状态称为承载能力极限状态5基本风压基本风压是根据全国各

36、气象站50年来的最大风速记录，按基本风压的标准要求，将不同高度的年最大风速统一换算成离地面10m的最大风速按风压公式计算得的风压6结构可靠度结构可靠性的概率度量。结构在规定的时间，在规定的条件下，完成预定功能的概率7荷载的代表值设计中用以验算极限状态所采取的荷载最值8基本雪压当地空旷平坦地面上根据气象记录经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压9楼面活荷载房屋中生活或工作的人群家具用品设备等产生的土压力11静水压力静止的液体对其接触面产生的压力12混凝土徐变混凝土在长期外力作用下产生随时间而增长的变形13混凝土收缩混凝土在空气中结硬时其体积会缩小的现象14荷载标准值是荷载的基本代表值。他是

37、设计基准期最大荷载统计分布的特征值，是建筑结构在正常情况下，比较有可能出现的最大荷载值15荷载准永久值结构上经常作用的可变荷载，字设计基准期有较长的持续时间，对结构的影响类似于永久荷载16结构抗力结构承受外加作用的能力17可靠结构若是同时满足安全性、适用性、耐久性的要求，则称结构可靠21雷诺数惯性力与粘性力的比22脉动风周期小于10min的风，它的强度较大，且有随机性，周期与结构的自振周期较接近，产生动力效应，引起顺风向风振23平均风周期大于10min的风，长周期风，该类风周期相对稳定，周期远离结构的自振周期，不发生共振，产生静力效应24结构风效应由风力产生的结构位移、速度、加速度。即风力作用

38、在结构上产生的反应25风压风以一定速度向前运动，遇到建筑物对建筑物产生的压力26雪压单位面积地面上积雪的自重。27结构的自重是由地球引起的具有质量的材料种类28偶然荷载在设计基准期不一定出现，一单出现其值很大持续时间较短的荷载29直接荷载直接作用在结构上的各种荷载。受力物体玉实力物体相互接触，有形荷载32极限状态：结构或者构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，这种状态称为承载能力的极限状态。结构或者构件达到正常使用或者耐久性能的某项规定限值，这种状态称为正常使用极限状态。两种状态统称为结构的极限状态。33可靠指标：衡量结构可靠度的一个数量指标。34荷载标准值：标准值是荷载的基本代表值，是指

39、在机构设计基准期T中具有不被超越的概率pK，即FT（QK）=pK35准永久值：在结构上经常作用的可变荷载值，它在设计基准期具有较长的持续时间，其对结构的影响相似于永久荷载。36频遇值：对可变荷载，在设计基准期被超越的总时间仅为设计基准期一小部分的荷载值37设计基准期：统计各种荷载（作用）和抗力随即变量的年限，一般取50年。38设计使用寿命：是结构物使用年限，一般为20 50 100年，当超过设计基准期之后，结构物的可靠度会降低。39荷载组合值：当荷载在结构上有两种或两种以上的可变荷载时，荷载的代表值采用组合值。结构安全等级：1荷载：将由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载（由爆炸

40、、运动物体的冲击、制动或者离心作用等产生的作用在结构上的其他物体的惯性力也均称为荷载）2作用：能使结构产生效应（结构或构件的力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种因素总称为作用。3荷载与作用的区别与联系：荷载不一定能产生效应，但作用一定能产生效应。联系：作用属于荷载畴。4效应：作用在结构上的荷载会使结构产生力、变形等称为效应5直接作用：作用在结构上的力的因素。间接作用：不是力但同样引起结构效应的因素。6荷载类型分类：按时间变异（永久作用、可变作用、偶然作用） 按空间位置变异（固定作用、可动作用） 按结构的反应（静态作用、动态作用）第二章 重力结构自重，土的自应力，雪荷载，车辆荷载，楼面活荷载，人

41、群荷载2.4说明影响屋面雪压的主要因素与原因风对屋面积雪的影响：风把部分本将飘落在屋面的雪吹积到附近的地面上或其他较低的物体上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，主要原因是风的作用和雪滑移所致，屋面表面光滑程度，爬坡风屋面温度对积雪的影响2.5计算楼面活荷载效应时，为什么当活荷载影响线面积超过一定数值需对均布活荷载取值加以折减？由于楼面均匀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数值，则对应楼面均布活荷载折减1雪压：单位面积地面上积雪的自重。

42、基本雪压：当地空旷平坦的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（一般根据年最大雪压进行统计分析确定）3.1土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或荷载作用对墙背产生的土压力，土压力可以分为静止土压力，主动土压力，被动土压力第四章 风荷载风的有关知识，风压，结构抗风计算重要概念，顺风横风结构风效应4.1风是怎样形成的由于地表上各点的大气压力不同，存在压力差或压力梯度，空气要从气压大的地方向气压小的地方流动，形成空气流动，而形成风4.2说明风速与风压的关系W=WmWb=1/2*r/g*v2 r为空气单位体积的重力，v为风速，Wb为气流原先的压力强度，Wm为在该点产生的最

43、大气流压强 W为结构物受气流冲击的最大压强 W= -1/2&vv+C 伯努利方程可以看出，气流在运动过程中，基本本身压力随流速变化而变化，流速快则压力小，流速慢则压力大4.3基本风压如何定义的按照规定的地貌高度时距等测量测的风速所确定的风压称为基本风压。十米高度，空旷平坦地貌，时距为10分钟，一年为样本时间，五十年为重现期4.4说明影响基本风压的主要因素与测量风速时规定的 标准高度 地貌 公称风速的时距 最大风速的样本时间 基本风速的重现期有关4.7说明风荷载型洗漱，风压高度变化系数，风振系数的意义因一般工程结构物不能理想地使自由气流停滞，而是让气流以不同的方式在结构表面绕过，因此实际

44、结构物说受的风压并不能直接按照公式计算得来，而需对其进行修正，其修正系数与结构物的体型有关，故称风荷载体型系数因风速随离地面高度而变化，离地面高度越高，风速越大，风压也就越大，设任意粗糙度任意高度处的风压力Wa（z），将其与标准粗糙度下标准高度处的基本风压之比定义为风压高度变化系数1基本风压：按规定的地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压称为基本风压。以当地比较空旷平坦地面上离地十米高统计所得的五十年一遇十分钟时距最大风速（规定以十米高为标准高度，并规定标准高度处的最大风速为基本风速）2风效应可分为（顺风向结构风效应和横风向结构风效应）3风流经任意截面物体都将产生三个力：物体单位长度上的 顺

45、风向力、横风向力、扭力矩第六章 其他作用温度，变形，爆炸，浮力，制动力牵引力冲击力，离心力，预加力1温度作用：固体的温度发生变化时，体任一点的热变形由于受到周围相邻单元体的约束或固体的边界受其他构件的约束，使体该点形成一定的应力。2变形作用：结构由于种种原因引起的变形受到多余约束的阻碍，从而导致结构产生力。3混凝土变形有两种特殊的变形作用，即（徐变和收缩）徐变：混凝土在长期外力作用下产生随时间而增长的变形收缩：混凝土在空气中结硬时体积会缩小，此现象是混凝土在不受力情况下因体积变化而产生的变形第七章 荷载的统计分析荷载的概率模型，各种代表值，效应与效应组合第十章 结构概率可靠度设计法结构设计目标

46、，直接设计法，设计的使用表达式2结构设计的规表达式是怎样体现可靠度设计要求的当横荷载与可变荷载效应符号相反时，可通过调整分项系数而达到较好的可靠度一致性当有多个可变荷载时，通过采用可变荷载的组合值系数，使结构设计的可靠度保持一致对于重要性不同的结构，通过采用结构重要性指数，使非同等重要的结构可靠度水准不同对于不同材料工作性质的结构，通过调整抗力分项系数，以适应不同材料结构可靠度水平要求不同的需要3荷载效应组合包括哪些？每种组合对应什么设计？标准组合：主要用于当一个极限状态被超越时产生严重的永久性损失的情况频域组合：主要用于当一个架线状态被超越时产生局部损害，较大变形或短暂振动等情况准永久组合：

47、主用用在当长期效应是决定性因素时的一些情况4谈谈你对可靠性设计中心点法和验算点法的理解。中心点法：没有考虑基本变量的基本形式，其前提是假定基本变量服从正态分布，因此不是严格意义上的概率分析法，当功能函数为非线性时，只能在中心点附近取线性近似，所得的也是近似的，且中心点法距离真正的极限状态有相当距离，数学形式的变换也会导致的变化。验算点法：考虑了基本变量的分布形式，且能无限接近验算点的位置，从而保证计算结果的精确性。荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。（N） 2.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。（Y） 3.广义

48、的荷载包括直接作用和间接作用。（Y） 4.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。（N） 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构力变形等效应的因素称为间接作用。（Y） 6.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。（N） 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。（N） 8.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。（N） 9.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。（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。（Y

49、） 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。（N） 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。（Y） 13考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。（N） 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。（Y） 15.土的侧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。（Y） 16.波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。（Y） 17.先法是有粘结的预加力方法，后法是无粘结的预加力方法。（Y）

50、 18.在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。（N） 19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。（N） 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生力，而在超静定结构中产生力。（Y） 21.结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。（Y） 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。（Y） 23.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。（Y） 24.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。（N） 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。（Y） 26.不

51、但风的作用会引起结构物的共振，水的作用也会引起结构物的共振。（Y） 27.平均风速越大，脉动风的幅值越大，频率越高。（N） 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。（Y） 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波，两者均可在液体和固体中传播。（N） 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波长以，这种破碎波就称为近区破碎波。（Y） 31.远区破碎波与近区破碎波的分界线为波浪破碎时发生在一个波长的围。（N） 32.在实际工程设计时，当出现可变荷载，应采用其荷载组合值。（N） 33.对于静定结构，结构体系的可靠度总大于或等于构件的可靠度。（N） 34.对于超静定结构，当

52、结构的失效形态不唯一时，结构体系的可靠度总小于或等于结构每一失效形态对应的可靠度。（Y） 35.结构设计的目标是确保结构的承载能力足以抵抗力，而变形控制在结构能正常使用的围。（Y） 36.对实际工程问题来说，由于抗力常用多个影响大小相近的随机变量相乘而得，则其概率分布一般来说是正态的。（N） 37.结构可靠度是指结构可靠性的概率度量，是结构在规定的时间，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 选择题 1. 车辆荷载属于（2）（4）（7） 。风荷载属于 （2）（4）（7） 。 9 x% E% , u& H7 f' b7 E中国网校城论坛地震属于（3）（5）（7） 。基础沉降属于（1

53、）（6） 。 1 I+ G9 P8 u, e0 d6 j* _8 Q（1）永久作用 （2）可变作用 （3）偶然作用 （4）直接作用 （5）间接作用 （6）静态作用 （7）动态作用2.下面几个物理量中，表征地面运动强弱程度的有（1）（2）（3）（4） 。 5 N" w+ ; F# X8 F' C中国网校城论坛（1）强度 （2）频谱 （3）强烈振动的持续时间 （4）最大振幅 * x# O. S$ b. B3 B$ k网校城培训论坛(bbs.ttpx8 ),评论比较百万培训课程,培训班,课程,考试试卷,十万培训学校,培训机构,培训讲师,培训师,讲师,万个培训行业,培训门类包括企业公

54、开课,内训课,总裁培训,战略管理,市场营销,销售管理,生产管理,采购管理,物流管理,客户服务,财务管理,人力资源,项目管理,质量管理,领导力,MBA/总裁,职业素养,综合类培训,职业资格,律师认证,报关员,职称考试,公务员,师资培训,人力资源,国际货代,信息工程,监理,网络工程,质量认证,咨询师,策划师,营养师,审计师,建筑工程师,心理咨询,电子商务,生产运作管理,外语,雅思托福,四六级,新概念,商务英语,职称英语,实用英语,公共英语,韩语,日语,法语,德语,意大利语,俄语,西班牙语,汉语中文,电脑IT培训,微软认证,北大青鸟,NIIT认证,思科认证,IBM认证,Linux认证,SUN认证,J

55、AVA认证,Adobe认证,Oracal认证,嵌入式培训,J2EE培训,华为认证,驾驶培训,装饰装潢,工艺美术,摄影,医务,烹饪料理,速录速记,兴趣培养,数控模具,家电维修,制冷,技工,园林园艺,形象设计,美容美发,汽车维修,机械加工,电加工类,服装设计,厨师面点,DJ音控,咖啡茶艺, MBA考前,公务员考试,导游培训,民航培训3.在一样基本风压和高度的前提下，哪一种地理环境下风压最大（1） 。 （1）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.下列哪一个变量不是随机变量？（2） 。 （1）荷载最大值 （2）永久荷载标准值（3）功能函数Z （4）结构抗力 5.

56、当结构处在（1）（3）围，结构会发生横向共振。 （1）亚临界围（2）超临界围（3）跨临界围（4）上述三种围均会发生 % N3 Q7 y( z" % s培训论坛,培训课程,培训班,培训学校,培训机构,培训讲师,培训师,讲师,培训网,中国培训网,教育培训网,学习网6.结构可靠度定义中所说的结构规定的时间应为（4） 。 （1）10年（2）30年（3）40年（4）50年 7.当结构为（1）时，结构中任一构件的失效，则整个结构体系失效。 （1）串联模型（2）并联模型（3）串并联模型（4）上述三个模型之一 8.混凝土的徐变是（4）沿着受力方向发生的塑性变形。 ! d" ( ?2 w  g（1）在交变荷载作用下（2）在冲击荷载作用下 （3）在振动荷载作用下（4）在长期静荷载作用下 9 v- b; R4 Y  S9 A3 ?& x8 W网校城培训论坛(bbs.ttpx8 ),评论比较百万培训课程,培训班,课程,考试试卷,十万培训学校,培训机构,培训讲师,培训师,讲师,万个培训行业,培训门类包括企业公开课,内训课,总裁培训,战略管理,市场营