《荷载与结构设计方法》考试试题

1（一）填空题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飘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为3KN／m2市郊行人密集区域取值一般为3.5KN／m24.土压力可以分为静止土压力主动土压力被动土压力。5.一般土的侧向压力计算采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论。6.波浪按波发生的位置不同可分为表面波内波。7.根据冻土存在的时间可将其分为多年冻土季节冻土瞬时冻土。8.冻土的基本成分有四种：固态土颗粒，冰，液态水，气体和水汽。9.冻土是一种复杂的多相天然复合体，结构构造也是一种非均质、各向异性的多孔介质。10.土体产生冻胀的三要素是水分土质负温度。11.冻土的冻胀力可分为切向冻胀力法向冻胀力水平冻胀力。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）物体影响程度，常将风区分为13等级。14.我国《建筑结构荷载规定》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，规定的时距和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（或年保证率）确定的基本风速，然后根据风速与风压的关系所定义的。16.由风力产生的结构位移速度加速度响应等称为结构风效应。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。19.脉动风速的均方差也可根据其功率谱密度函数的积分求得。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，它与结构截面形状及雷诺数有关。22.在空气流动中，对流体质点起主要作用的是两种力惯性力和粘性力。23.根据气流旋涡脱落的三段现象，工程上将圆桶试结构分三个临界范围，即亚临界范围超临界范围跨临界范围。24.地震按产生的原因，可以分为火山地震陷落地震和构造地震25.由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地质构造运动引起的地震则称为构造地震。26.地幔的热对流是引起地震运动的主要原因。27.震中至震源的距离为震源深度，地面某处到震中的距离为震中距。28.地震按震源的深浅分，可分为浅源地震中源地震深源地震。29.板块间的结合部类型有：海岭海沟转换断层及缝合线。30.震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。31.M小于2的地震称为微震M＝2～4为有感地震M5为破坏性地震。232.将某一地址遭受一次地震影响的强弱程度定义为地震烈度。33.地震波分为地球内部传播的体波和在地面附近传播的面波。34.影响地面运动频谱主要有两个因素：震中距和场地条件。35.目前国际上一般采用小震不坏中震可修大震不倒的抗震原则。36.底部剪力法是把地震作用当作等效静力作用在结构上，以次计算结构的最大地震反应。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。38.可变荷载有3个代表值分别是标准值和准永久值组合值。39.影响结构构件抗力的因素很多，主要因素有3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Xp。40.结构的极限状态可以分为承载能力极限状态和正常使用的极限状态。（二）名词解释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.地震烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。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.单质点体系：当结构的质量相对集中在某一确定位置，可将结构处理成单质点体系进行地震反映分析。5.基本风压：基本风压是根据全国各气象站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：结构可靠性的概率量度。结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。7.荷载代表值：设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。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.路面活荷载：路面活荷载指房屋中生活或工作的人群、家具、用品、设备等产生的重力荷载。10.土的侧压力：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。11.静水压力：静水压力指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，这种现象叫混凝土收缩。14.荷载标准值：是荷载的基本代表值，其他代表值可以在标准值的基础上换算来。它是设计基准期内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，在设计基准期内有较长的持续时间，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：结构若同时满足安全性、适用性、耐久性要求，则称结构可靠。18.地震作用：19.超越概率：在一定地区和时间范围内，超过某一烈度值的烈度占该时间段内所有烈度的百分比。20.震级：衡量一次地震规模大小的数量等级。是地震本身强弱程度的等级，震级的大小3表示地震中释放能量的多少。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。既风力作用在结构上结构产生的反应。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重力。28.偶然荷载:在设计基准期内不一定出现，一旦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。受力物体与施力物体相互接触，有形荷载。30.震级:一次地震的强烈等级。（三）简答题1.简要回答地震震级和烈度的差别与联系答：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：1lg323210hCIM。2.叙述结构的功能要求有哪些答：能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用；在正常使用时具有良好的工作性能；在正常维护下具有足够的耐久性能；在偶然时间发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。3.简要说明结构的荷载与荷载效应有何区别与联系答：荷载是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。效应：作用在结构上的荷载使结构产生内力、变形。例：应力、应变、位移、速度。4.说明基本风压应符合的规定答：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。5.什么是荷载的代表值，它们是如何确定的答：荷载代表值是设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。①荷载的标准值：是荷载的基本代表值，其他代表值可以在标准值的基础上换算来。它是设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。是建筑结构在正常情况下，比较有可能出现的作大荷载值。永久荷载均用荷载标准值来表示。②准永久值：结构上经常作用的可变荷载，在设计基准期内有较长的持续时间，对结构的影响类似于永久荷载。准永久值是在标准值基础上进行折减。折减系数根据荷载的类4型不同而不同。③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。④荷载频遇值：可变荷载在结构上较频繁出现较大值，主要用于荷载短期效应组合中。6.直接荷载与间接荷载的区别答：①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。7.简述屋面形式对雪压的影响答：风对屋面积雪的影响：①漂积作用：在下雪过程中，风会把部分将飘落在屋顶上的雪积到附近的地面上或其它较低的物体上。②具有高低跨屋面的情况下，高屋面的雪吹落在较低屋面上。在低屋面上形成局部较大的漂积荷载。屋面坡度对积雪的影响：由于风的作用和雪的滑移特征，坡度越大，滑落的雪越多，雪压越小。受日照时间的不同，引进屋面积雪分布系数不同。8.土压力的影响因素答：墙体的形式与刚度，墙背竖直、墙背倾斜受压力形式不同。①不同刚度的墙体抵抗土压力产生的变形不同；②墙后土体的性质，墙后土体的重度不同，产生的应力不同；③填土面的形式，水平和倾斜不同，相当于水平地面上加一附加压力；④外施荷载的形式，均布荷载，基坑侧向地面上有已建建筑不同；例如：局部均布荷载，在基坑侧的地面局部布建筑；可变荷载，地面施工机械、车辆荷载；集中荷载，山坡建水塔，雷达站。9.静止土压力、主动土压力形成机理答：静止土压力：支挡结构在土压力作用下不产生任何方向的位移或转动，保持原有位置，墙后土体没有破坏，土体处于弹性平衡状态。此时墙背土压力为静止土压力。主动土压力：支挡结构在土压力作用下，向墙内移动或转动，墙后土压力逐渐减小，当达到某一位置时，墙后土体压力减小，当达到某一位移时，墙后土体开始下滑，作用在挡土墙上的土压力最小，滑动契体体内应力处于主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力成为主动土压力。10.朗肯土压力理论的基本假设答：朗肯土压力理论的基本假设:①对象为弹性半空间土体；②地基土具有水平界面，一定的深度和广度；③假定土体为弹性介质，符合广义虎克定律；④不考虑挡土墙及回填土的施工因素，不扰动土体，不改变其自然的应力状态；挡土墙墙背竖直，光滑，填土面水平，无超载。墙背与土体不产生摩擦力，无剪应力作用，无超载，水平向无剪应力，使土体在竖向和水平向应力的主应力状态。11.风振形成机理答：横风向力主要引起风振。对于高层结构风振是由气流本身的动力特性形成的。在结构正面风速受到障碍减小，逐渐降低，风总要绕过建筑物，则沿AB绕行，风速逐渐增大在B点达最大值。绕过结构后，风要恢复自由状态，沿BC流动，受摩擦风速减小，在5某处摩擦力耗损使风速降为零，在BC段出现风停滞现象，形成漩涡，引起风振。当漩涡脱落频率与结构自振频率接近时，结构发生剧烈共振，产生横风向风振。12.我国烈度的分类答：根据超越概率将地震烈度分为以下几类：①多遇地震烈度：在50年内，超越概率为63.2％对应的烈度。②基本烈度：在50年内，超越概率为10％的地震烈度。每一地区的基本烈度可查《中国地震烈度表》获得。③罕遇地震烈度：在50年内，超越概率为2-3％的地震烈度；④设防烈度：是是否进行抗震设计的依据，是按国家批准权限审定的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。13.用公式表示单质点体系的地震作用的受力情况答：当结构的质量相对集中在某一确定位置，可将结构处理成单质点体系进行地震反映分析。惯性力，gIxxmf；阻尼力，xcfc；弹性恢复力，kxfk三力平衡得gkcIxmkxxcxmfff;0。14.底部剪力法的原理及基本假设答：底部剪力法是振型分解反映谱法的简化方法，首先计算地震产生的底部最大剪力，