荷载与可靠度设计

《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习资料一、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、焊接等引起的结构内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）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）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）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）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）二．选择题1．车辆荷载属于（2）（4）（7）。风荷载属于（2）（4）（7）。地震属于（3）（5）（7）。基础沉降属于（1）（6）。（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）。（1）强度（2）频谱（3）强烈振动的持续时间（4）最大振幅3.在相同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5.当结构处在（1）（3）范围，结构会发生横向共振。（1）亚临界范围（2）超临界范围（3）跨临界范围（4）上述三种范围均会发生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8.混凝土的徐变是（4）沿着受力方向发生的塑性变形。（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10.测得某次地震的震级为M=3，则下列哪一种说法是正确的？（3）（1）震中处的地面运动幅值为0.001m（2）距震中100Km处的地面运动幅值为0.001m（3）距震中100Km处的最大水平地面运动幅值为0.001m（4）距震中100Km处的最大竖向地面运动幅值为0.001m11．预应力属于（ABC）。温度变化属于（B）。A永久作用B静态作用C直接作用D动态作用12.我国建筑结构荷载规范规定的基本风压的地貌为（C）。A空旷的山地丘陵B中小城镇B空旷平坦地面C大城市市区14.以下几项中属于间接作用的是（C）A土压力B离心力C地震D风压力14.以下几项中属于间接作用的是（D）A风压力B离心力C土压力D温度变化16.车辆荷载属于（BC）。基础沉降属于（AD）A永久作用B可变作用C直接作用D间接作用17.设防烈度一般定义为设计基准期内超越概率为（B）的水平A5％B10％C15％D30％18.一般情况下，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20.以下几项中属于间接作用的有（C）A离心力B土压力C基础不均匀沉降D水压力21.我国基本雪压分布图是按照（C）一遇的重现期确定的。A10年B30年C50年D100年22.地震属于（B）。风荷载属于（CD）。A永久作用B偶然作用C可变作用D直接作用23.当结构设计基准期为（D）时，中震即为基本烈度地震影响。A10年B30年C40年D50年24.我国建筑结构荷载规范规定基本风压的标准高度为（B）。A5mB10mC15mD20m26．在相同基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、海岛地区B中小城镇C大城市中心D大城市市郊27.地震属于（BEF），风荷载属于（CDE）。A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28.当（B）波的周期与场地土的特征周期一致时，会发生共振反应。A纵波B横波C瑞雷波D洛夫波E以上四种波三．填空题1.我国“建筑荷载规范”规定：基本风压的标准高度为10ｍ，标准地貌为空旷平坦地貌，标准时距为10分钟，最大风速的样本时间为1年，重现期为50年。2.世界上主要的地震带主要环太平洋地震带和欧亚地震带，这种地震带状分布可以通过板块构造理论来解释。3.爆炸的空气冲击波对结构产生的荷载主要有冲击波超压和冲击波动压4.土的侧向压力分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。地下室外墙产生静止土压力，拱桥桥台背后的土产生被动土压力，基坑开挖时，围护结构背后的土产生主动土压力。5．一般直墙上的波浪荷载应按三中波浪进行设计，这三种波分别是立波、近区破碎波和远区破碎波。7.地震波可以分为体波和面波，其中，体波又分为纵波和横波，面波分为瑞雷波和洛夫波。8.按照结构的反应分类，作用可以分为静态作用和动态作用。9．车辆重力荷载标准有两种形式：分别为车列荷载和车道荷载。10.造成屋面雪压与地面积雪不同的主要原因有风对屋面积雪的影响、屋面坡度对积雪的影响和屋面温度对积雪的影响。11.基本风压通常应符合以下五个规定：标准高度的规定、地貌的规定、公称风速的规定、最大风速的样本时间和基本风速的重现期。12.表征地面运动特征的主要物理量主要有：强度、频谱和强震持续时间。14.按荷载随时间的变异，可把荷载分为永久作用、可变作用和偶然作用三种。15.按荷载随空间位置的变异，可把荷载分为固定作用和可动作用。一、填空题（每空1分，共20分）1．作用按结构反应分类可分为和。（静态作用，动态作用）2．荷载代表值有、、和。（荷载标准值，荷载组合值，荷载准永久值，荷载频遇值）3．的现象称为锁定。（在结构产生横向共振反应时，若风速增大，漩涡脱落频率仍维持不变，与结构自振频率保持一致的现象）4．结构的可靠性包括：、、。（安全性、适用性、耐久性）5．结构设计的目标是：（以最经济的途径达到所期望的功能要求）6．概率设计法按其发展阶段和精确程度不同分为三个水准：、、。（半概率法、近似概率法、全概率法）7．结构的功能函数Z=当Z0时，结构处于可靠状态，当Z=0时，结构处于状态。（RS,＞，极限）8．一次二阶距法又称、、。（中心点法、均值法、近似概率法）9．构成整个结构的各构件（包括连接），根据其材料和受力不同，可以分为和两类构件。（脆性、延性）二、问答题（第1题4分，第2、3题各8分，第4，5题各10分，共40分）1．荷载与作用的区别：（荷载是所有引起结构反应的原因的统称，作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称）一、作用按时间的变异分为:永久作用,可变作用,偶然作用.2．土的侧压力分为_静止土压力,主动土压力,被动土压力_.3．冻土的四种基本成分是__固态的土颗粒,冰,液态水,气体和水汽_.4．预应力构件按预应力施加先后分为__先张法,后张法5．目前国际上采用的抗震设计原则是_小震不坏,中震可修,大震不倒6．结构极限状态分为_承载能力极限状态,正常使用极限状态_.7．由风力产生的_结构位移,速度,加速度响应__称为结构风效应.一、填空题（每空1分，共20分）1．作用按时间的变异分为:永久作用,可变作用,偶然作用_2．影响结构抗力的因素有：材料性能的不定性,几何参数的不定性,计算模式的不定性..3．冻土的四种基本成分是_固态的土颗粒,冰,液态水,气体和水汽.4．正常使用极限状态对应于结构或者构件达到_正常使用或耐久性能_的某项规定限值.5．结构的可靠性是_安全性,适用性,耐久性__的总称.6．结构极限状态分为_承载能力极限状态,正常使用极限状态_.7．结构可靠度的确定应考虑的因素,除了公众心理外,还有结构重要性,社会经济承受力,结构破坏性质二.名词解释(10分)1.作用：能使结构产生效应(内力,应力,位移,应变等)的各种因素总称为作用（3分）2.地震烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度.（3分）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.（4分二.名词解释(3+3+4=.10分)1.作用：能使结构产生效应(内力,应力,位移,应变等)的各种因素总称为作用2.震级：衡量一次地震规模大小的数量等级,国际上常用里氏震级3.震中距：地面某处到震中的距离称为震中距三.简答题.(5x4=20分)1.结构可靠度是怎么定义的?2.什么叫基本风压?怎样定义.3..写出单质点体系在单向水平地面运动作用下的运动方程.4.简述直接作用和间接作用的区别.三.简答题.(共20分)1.结构抗力的不定性的影响有哪些?答：①结构材料性能的不定性、②结构几何参数的不定性、③结构计算模式的不定性。（每点1分）2.基本风压的5个规定.答：基本风压通常应符合以下五个规定。①标准高度的规定。我国《建筑结构荷载规范》规定以10m高为标准高度。②地貌的规定。我国及世界上大多数国家规定，基本风速或基本风压按空旷平坦地貌而定。③公称风速的时距。规定的基本风速的时距为10min。④最大风速的样本时间。我国取1年作为统计最大风速的样本时间。⑤基本风速的重现期。我国规定的基本风速的重现期为30年。（每点1分）3.简要回答地震震级和烈度的差别与联系(6)答：①地震震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。②地震烈度是某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。③一次地震发生，震级只有一个，然而在不同地点却会有不同的地震烈度，但确定地点上的烈度是一定的，且定性上震级越大，确定地点上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地区，其烈度与震级有关。在环境条件基本相同的情况下，震级越大，震中烈度越高⑤震中烈度与震级近似关系：0321IM；非震中区，烈度与震级的关系：1lg323210hCIM。（前2点1分，后2点2分）4.简述直接作用和间接作用的区别.(6)答：①将能使结构产生效应得各种因素总称为作用；将作用在结构上的因素称为直接作用，②将不是作用，但同样引起结构效应的因素称为间接作用。③直接荷载为狭义的荷载，广义的荷载包括直接荷载和间接荷载。（每点2分）四计算题（50分）1.设有一单质点体系，质点重为100KN，体系自振周期为1.0秒，位于基本烈度8度区，体系所在地设计反应谱特征周期Tg＝0.4s，设计反应谱下降段指数为b=0.7，动力系数最大值25.2max，体系结构设计基准期为50年，求体系所受小震烈度的水平地震作用。（10分）解：求地震系数。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，则计算地震烈度为：I=8-1.5＝6.51′地震系数公式k=0.125×2I-7=0.125×26.5-7=0.0883′根据我国建筑抗震设计规范，地震系数取平均值的85％075.0088.085.0k1′计算动力系数。因TTg，则18.10.14.025.27.0T2′地震作用为KNTkGF85.818.1075.01003′2.已知一矩形平面钢筋多层建筑，位于城市中心，建筑高度45m，平面沿高度保持不变，迎风面宽B＝