结构可靠性复习题及答案

一﹑单项选择题1．我国现行规范中一般建筑物的设计使用年限为CA．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CA．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AA．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AA.结构设计基准期B.结构设计使用年限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．荷载最大值C．功能函数D．永久荷载标准值8．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AA．功能函数B。极限状态方程C．可靠度D。失效概率10．裂缝超标破坏属于哪个极限状态范畴.BA．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11．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AA.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。AA．正态分布B。均匀分布C．极值分布D．指数分布14.结构的失效概率与结构抗力和荷载效应的概率密度干涉面积。DA.无关B.相等C.有关D.有关，但不相等15.静定结构体系可用下列逻辑模型表示。BA．并联模型B．串联模型C．并串联模型D．串并联模型16．若结构系统的任一单元失效，则该系统失效，此类结构系统可用哪个模型表示AA．串联模型B。并联模型C.并串联模型C.串并联模型17.若结构系统的所有单元失效，则该系统失效，此类结构系统可用哪个模型表示BA．串联模型B。并联模型C.并串联模型C.串并联模型18．当结构体系为哪个模型时，结构中任一元件失效，则整个结构体系失效。AA．串联模型B。并联模型C.并串联模型C.串并联模型19.具有完全延性构件的并联系统的失效概率BA.大于其单元的失效概率B.小于其单元的失效概率C.等于其单元的失效概率D.与其单元的失效概率无关20.当组成串联系统的单元完全相关时，系统的可靠度取决于AA.失效概率最大的那个单元。B.失效概率最小的那个单元。C.D.21.静力荷载不具有随机性。该说法AA.错误B.正确C.D.22.结构设计基准期越长，结构设计的荷载AA.就越大B.就越小C.可大可小D.（A。B。C。）都不对23．风荷载属于DA．永久作用B。偶然作用C．间接作用D。可变作用24．风荷载的最大值服从CA.正态分布。B.对数正态分布。C.极值Ⅰ分布。D.极值Ⅱ分布。25.地震是AA.偶然作用。B.恒荷载。C.偶然荷载。D.活荷载。26．永久荷载的代表值有BA．设计值B。标准值C．组合值D。准永久值27．在结构的使用期间可能出现的最大荷载值称为荷载的BA．设计值B。标准值C．组合值D。准永久值28．在实际工程设计时，当出现可变荷载，应采用其荷载组合值。该说法AA.正确B.错误C.可能正确D.可能错误15.风荷载属于。247（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）静力作用（7）动力作用16.地震作用属于。357（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）静力作用（7）动力作用17.基础沉降属于。156（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）静力作用（7）动力作用18．采用平稳二项随机过程模型，每种可变荷载必须给出ABCDA.设计基准期Ｔ可分为ｒ个相等的时段B.每个时段内荷载Q出现概率为ｐC.在不同时段内其概率分布相同D.幅值随机变量是统计独立的19．可变荷载的代表值一般包括ABCDA．标准值B。组合值C．准永久值D。频遇值20.荷载效应组合规则一般有A.B.C.D.21．影响结构构件抗力随机性的主要因素有BCDA．荷载大小的随机性B。材料性能的随机性C．几何参数的随机性D。计算模式的随机性22．结构构件承载能力极限状态的目标可靠指标与哪些因素有关BCA．结构构件种类B。结构构件安全等级C．结构构件破坏类型D。荷载分布类型23.目标可靠指标的确定与下列哪些因素有关ABCDA．公众心理B。结构重要性C．结构破坏性质D。社会经济承受力24.确定目标可靠指标的主要方法有ABA.校准法B.类比法C.投入效益法D.经验法25.正常使用极限状态的荷载效应组合包括BCDA．基本组合B．标准组合C．频遇组合D．准永久组合三、简答题1.简述结构设计方法经历了哪几个发展阶段，并说明每个阶段结构设计方法的主要特点。结合学过的专业课程，试简要论述结构可靠度理论与结构设计方法之间的关系。2．简述结构可靠度和可靠性的定义。3．结构在规定的使用年限内，应满足哪些功能要求？4.何谓结构的极限状态？结构极限状态的分类和主要内容是什么？5.什么是结构的设计基准期？什么是结构的设计使用年限？简要回答二者的区别和联系。6．简述结构的设计基准期与结构的使用寿命、结构的设计使用年限的关系。7．简述结构可靠性、安全性与耐久性之间的关系。8．简述可靠度、失效概率与可靠指标的关系。9.已知：结构抗力的概率分布函数和概率密度函数分别为和；荷载效应的概率分布函数和概率密度函数分别为和；结构极限状态方程为。试列出用概率干涉法求结构失效概率的两个计算公式。10．设极限状态方程Z=R-S=0，R和S统计独立，概率密度函数为和，试写出可靠度和失效概率的两种计算表达式。11.试绘图说明结构可靠指标的几何意义。12．基于可靠度的结构设计（概率极限状态设计）与传统的安全系数设计有何区别？对于功能函数（以两个变量为例），当变量为正态分布时，可靠度指标有何含义，试作图表示；13简述中心点法和设计验算点法的基本思路，并分析其优缺点。14．什么叫结构可靠度近似计算的一次二阶矩法？它的基本思路是什么？15．试说明Hasofer-Lind法的适用条件。16．试写出Hasofer-Lind法的计算步骤。17．试写出JC法的计算步骤。18.试绘图说明非正态随机变量当量正态化的两个基本条件，并列出当量正态化随机变量的均值和标准差的计算公式。19．试由JC法的当量正态化条件确定出等价正态随机变量的均值和标准差。20．试写出JC法的当量正态化条件。21.简述相关随机变量可靠度的计算方法。22.非正态随机变量当量化为正态的基本假定是什么？23.何谓结构体系可靠度？简述结构系统的基本模型。24．简述MonteCarlo方法求解问题的基本思路。25．作用与荷载的区别与联系，在本书中是如何对其分析的？26.荷载代表值有哪些类型？简要说明每种代表值的确定方法。27．简述平稳二项随机过程的基本假定。28.某民用建筑结构设计时考虑的荷载有：恒荷载、持久性活荷载、临时性活荷载、风荷载、雪荷载。已知设计基准期年，恒荷载、活荷载、风荷载和雪荷载的分时段长度分别取为50年、10年、1年、1年。试按照JCSS组合规则，列出上述荷载的组合表达式。29.影响结构构件抗力的随机性有哪几类因素？简要说明每一类因素主要包括哪些内容。30．材料强度的取值是可靠性设计的一个重要方面，材料强度的标准值可以取其平均值吗？为什么？如何取值？31．如何确定结构的目标可靠指标；32．目标可靠指标的确定主要与哪些因素有关？33．何为校准法？34.荷载分项系数、抗力分项系数与设计点和可靠指标有什么联系？列出相应的公式。35.中心安全系数、特征安全系数、荷载与抗力的分项系数与可靠指标有什么联系？列出相应的公式。36．为何对于不同的荷载在进行荷载效应组合时，取一定的分项系数？37.简述结构构件可靠度设计的实用表达式包括哪些内容，并列出具体表达式。38.简述我国现行《建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001》中结构构件可靠度设计的实用表达式包括哪些内容，简要说明荷载分项系数、抗力分项系数、荷载组合系数的确定方法。39为什么不能采用中国的荷载标准值按照美国的规范设计表达式进行结构设计？四、计算题1.已知某悬臂钢梁受均布荷载作用（如图所示），其均值和变异系数分别为，；钢梁截面的塑性抵抗矩为确定性量，；材料屈服强度的均值，变异系数为。(1)列出梁固端B处弯曲破坏的功能函数；(2)根据该功能函数求B端截面的可靠指标。AABq102．某拉杆的荷载效应S和抗力R均为正态分布，其均值、标准差分别为：；，若目标可靠指标，试判断该杆是否满足可靠度的要求。3．已知简支梁承受集中荷载的作用（如图所示），其均值和方差分别为，；梁截面塑性抵抗矩的均值和方差分别为，；材料屈服强度的均值和方差分别为，。已知梁跨中B处弯曲破坏的功能函数为：L是简支梁的跨度；试用中心点法确定其可靠指标。CACAB44P4．已知简支梁承受集中荷载的作用（如图所示），其均值和方差分别为，；梁截面塑性抵抗矩的均值和方差分别为，；材料屈服强度的均值和方差分别为，。已知梁跨中B处弯曲破坏的功能函数为：L是简支梁的跨度；试用中心点法确定其可靠指标。CACAB44P5．假定钢梁承受确定性的弯矩，钢梁的截面塑性抵抗矩为，屈服强度为，故功能函数；已知随机变量服从正态分布，，；随机变量也服从正态分布，，；试用Hasofer-Lind方法计算钢梁的可靠指标。6．已知某钢拉杆，其抗力和荷载的统计参数为μN=237kN，σN=19.8kN，δN

=0.07，ΚR=1.12，且轴向拉力N和截面承载力R都服从正态分布。当目标可靠指标为β=3.7时，不考虑截面尺寸变异的影响，求结构抗力的标准值。7．锰钢制成的拉杆，截面积为A，设知承受拉力Q，材料屈服极限为R，对应的统计参数各自为Q：，正态分布R：，正态分布试求在可靠指标下的A值。8．一偏心受压钢构件的极限状态方程，其中为结构的抗力（服从对数正态分布），为恒荷载效应（服从正态分布），为风荷载效应（服从极值=1\*ROMANI型分布）。已知、和的偏差系数和变异系数分别为：，；，；，。荷载效应比，安全系数。采用JC法校准我