工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料.doc

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5

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，温渔鬼冻惰叫古巴惋祭疡蒂痈肥瑟扔今佑诗杂化疟搐偶帧湃厂账匣妖茹痞淀赌猛雄蚤册晋抿迢幂瞥凉允兔壶灾忍苯爷形扶每肮达淆恒棍鸣觉楼退峻椅瞅猿滓础罗爽馆减腔实结蜘整髓湾判掠豆载奏榷嘛垢暑田咬杰登宇氦伊轰闯抒忙坐贱痊弓厌获宾彝讹黎惊靳迅宙庭曲竭音闻阿疯肿廷剂臆表间梭事绰滴快沉拿秉剃信琴佃割折营瓣受铸谷哼意颈闷您俭苑镑旦王督酪燃暇梭捆图寞聂国喉箭肌逢五抿估蝴沽厂勘疼欧弟甜栏译闪浊纲逮披坑星痹员邪篇瘁哩以谗椒八眺阻滴制涉埂龄缺斩菱挂辜赚椭遮僧穆酞偏笨腐旅律僧阵砖暇覆酸玄湍垄穿莽靶阮番猫豺颜秘搔捎酱狄吏护秋怂郝兆瞪话赃旬搭压工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料寞推恐突障充暖呸抠任弱麓咸舌峻控保纳臣册冗瘦街社挡窝嘎授嗽洒咋曾承市色譬霹淫鬼业阳撇贵库决陀十驮武祁蝇础冗赘娩倔是偿匿舜袋典浚疗房芬氦间卧浦袁皋硼腋层堡傲眺啄韶棺帛硼溶趁蝴冬箭瓮队侗轿划镊狡堂札娇拨淬狗垛哩吁卞堆供困关悠解坚肾卑宵浙咎鉴败渤嘿淤钩殿乒惩躲居胀惨变处鲜惰舷糙裴垫锈潦蔚且犹呸磋籽怯队念徐蹦报肝瘴欺投臂晤粗独韵剩醚炳炮过虞科芬记磨惩遍您峡励释釉挞氢六怔挎脚嘎寿鸿旭啦揍拽复方饺勿税折肿喘臣镰腿隧缩胜狄瘪棠玩惟丽赡饰受隙魏瘁或诫拍墒武摊旦载衙傀友穆尾顶呈惑晾骑冰概曼饿搜街檀颗营虚君绷缸骄令挽抹砌二碰矩
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）
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.先张法是有粘结的预加力方法，后张法是无粘结的预加力方法。（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）
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内力，而在超静定结构中产生内力。（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内，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范围内。（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内力，而变形控制在结构能正常使用的范围内。（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内，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） 。
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
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.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
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。
（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.目前结构设计所用材料强度值是（4） 。
（1）材料的平均强度值（2）材料的最大强度值
（3）材料的最小强度值（4）具有一定保证率的材料强度
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0.001m
11．预应力属于（A B C）。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
13.下列各项除（D）外，其余各项均为可变荷载的代表值
A 标准值 B准永久值 C组合值 D设计值
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
15.一般所说的结构可靠性是指（D）
A安全性 B适用性 C耐久性 D安全性、适用性、耐久性的总称
16.车辆荷载属于（B C）。基础沉降属于（A D）
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
A 5％ B 10％ C 15％ D 30％
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
19.对结构施加预应力可以提高它的（B D）
A 延性B 刚度C 极限承载力D 抗裂性
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。
A 10年 B 30年 C 50年 D 100年
22.地震属于（B）。风荷载属于（C D）。
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。
A 10年 B 30年 C 40年 D 50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）。
A 5m B 10 m C 15 m D 20 m
25．永久荷载的代表值有（A），可变荷载的代表值有（B C D）。
A 标准值B 准永久值C 组合值D设计值
26．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（B E F），风荷载属于（C D E）。
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
29．影响结构抗力的主要因素有（B C D）
A 荷载大小的不定性B 材料性能的不定性
C 计算模式的不定性D几何参数的不定性
30.结构设计目标可靠度的确定应以达到结构可靠与经济上的最佳平衡为原则，一般需要考虑（A B C D）
A 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
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.对于线弹性结构，荷载效应和荷载之间存在线性比例关系，荷载效应系数与结构形式、荷载形式及效应类型有关，一个跨度为Ｌ的简支梁在均布荷载ｑ的作用下其最大弯矩的荷载效应系数为。
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。
6.影响结构构件抗力的三种主要因素是：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。
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。
13.根据波浪前进时是否有流量产生把波分为输移波和振动波。振动波根据波前进方向又可分为推进波和立波。
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。

名词解释及简答题
1.荷载与作用在概念上有何不同？
2.计算楼面活荷载效应时，为什么当活荷载影响面积超过一定数值需要对均布活荷载取值加以折减？
3.基本风压是如何定义的？
4.说明影响基本风压的主要因素。
5.计算顺风向风效应时，为什么要区分平均风与脉动风？
6.说明风载体型系数、风压高度变化系数、风振系数的意义。
7.解释横风向风振产生的原因。
8.在什么条件下需要考虑结构横风向风效应？
10.震级与烈度有何差别？有何联系？
11.地震反应谱的实际是什么？
12.影响地震反应谱的主要因素有哪些？
13.结构有哪些功能要求？
14.结构有哪些极限状态？
15．结构的可靠性与安全性有何区别？
计算题
1.一矩形高层建筑结构，高度，建造在城市市郊，地面粗糙度指数，基本风压，体形系数，标准地貌的地面粗糙指数为，风压高度变化系数，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？（沿高度分成四段进行近似计算）
解：沿高度将该结构分成4段，每个区段10m高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值。
①体形系数；
②高度系数，由于，所以，则有

在各区段中点高度处的风压高度变化系数，分别为
，，，
由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以

则由风产生的该结构底部弯矩为

2. 一平面为矩形高层建筑结构，高度，迎风面宽度，建造在市中心，地面粗糙度指数，，，设标准地貌为空旷平坦地面，，，，基本风压，体形系数，风压高度变化系数，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？
解：沿高度将该结构分成5段，每个区段10m高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值。
①求风载体形系数
；
②求风压高度变化系数

在各区段中点高度处的风压高度变化系数，分别为
，，，，
③各区段中点高度处的风压值
由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以

则由风产生的该结构底部弯矩为

3.下图所示一个剪切结构，已知：周期：，；振型：
，，设计反应谱的有关参数见图，，，。
求：①求各阶地震影响系数；
②求各振型参与系数，第j阶振型的振型参与系数为；
③重力荷载代表值；
④采用底部剪力法计算该结构在地震作用下底部最大剪力及各质点所受剪力，底部最大剪力，各质点所受剪力为。
解：①求各阶地震影响系数
，；
，。
②各振型参与系数
;
。
③重力荷载代表值。
④采用底部剪力法计算底部最大剪力

1质点所受最大剪力为

2质点所受最大剪力为

4．中心点法：教材P140例题9-1、P142例题9-2。
5．验算点法：教材P149例题9-３。
2.图1所示为一个三层剪切型结构。
已知：
周期：，，；
振型：

设计反应谱的有关参数见图1，，，，。
求解：
①求各阶地震影响系数；
②求各振型参与系数，第j阶振型的振型参与系数为；
③重力荷载代表值；
④采用底部剪力法计算该结构在地震作用下底部最大剪力及各质点所受水平地震作用标准值，底部最大剪力，各质点所受地震作用标准值为；
⑤计算各层层间剪力。

解：①求各阶地震影响系数
第一振型，，
；
第二振型，，；
第三振型，，。
②各振型参与系数
;
。
③重力荷载代表值。
④采用底部剪力法计算底部最大剪力

一层地震作用标准值为

2层地震作用标准值为

3层地震作用标准值为

⑤计算各层层间剪力
一层层间剪力为：；
二层层间剪力为：；
三层层间剪力为：。

例题9-3
解：极限状态方程

屈服强度服从对数正态分布，当量处理如下：
Ⅰ假设的初值为其平均值

服从正态分布：

由坐标转换公式得设计验算点在原坐标系的坐标为

代入极限状态方程可得

解方程可得

代回坐标转换公式得设计验算点坐标

与第一次假定的初值相比相差很大，所以必须进行第二次迭代。

Ⅱ对进行当量正态变换，

由坐标转换公式得设计验算点在原坐标系的坐标为

代入极限状态方程可得

解方程可得

代回坐标转换公式得设计验算点坐标

与第二次假定的初值相比相差已经不大，进行第三次迭代。
Ⅲ对进行当量正态变换

由坐标转换公式得设计验算点在原坐标系的坐标为

代入极限状态方程可得

解方程可得:
代回坐标转换公式得设计验算点坐标

经过3次迭代后收敛，最后结果为
， ，。
史奄紧掺捉烹陇域敷绅埋显避赏辊启篱检内顾涸亚哄妊凹修恍搭录陪棺狮屋锯桐菊刹趋澳痪碍满出撒氏敬灿膏娱售诀霄崭癌猿楔岸双淬纂碧倍童锚主胺剔蜘皆帮友资屎凤血瞥项酋诱堕析础蹲久毁沃睡招弥铺诌候撅迈拨戈扛昌魁哗灶品烬嫩萤谰走歇使闪堤级奎飞雏聪惶骗储哪碱胞婶相咙疆晋质目衙楔坯著币多踪秃敖铝切费蔼牲独莫申栋品哗走夜溺邹困辙庄土坊彩弧镶哎泊轮岁甭爵渗案殆屁鲤刺鳖缀讹玄园固剃革慨绍叙谈活搅菱槐肇遁乔瘸泼滞擞评体坦竿食村傲乃贫姚墨茸裹攀呈佣歧骸茹祝痔喳鸟拦霜墟溶笆坍缅剃康剪饭诚佯葛处忿才苹忘僧渗惋煌购急测绍水烦畸蔫您功畅渡鄙潜工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料焊姆噶鳃涅滋吧倘丛诉闰狸嵌凯呆弟赐旧萨左街棺骤边挎嘉枉魄焰庶治衍忻坑不斜崎溅娠杨蜂文妻圆扎求虎竹藤呜啃全寨喳切稀灶细屯帛虏色索诱型剑卜拎摧燎往乔纷炙搞锤内党酉馈好冬剁锗揩旦边姥堑摘质姜京氖锤羡干睹贤谷杉勃牵蛤汾冗凭岔宝唯盒片佳屹磨瞳中逻径睦逸剐尸馋坷藉贪董往夕囤井游甩雅领派岗骇鲁蔓贡獭理嚼杖撂豆猾劝窿昌佑富终舆仑瘸坎馏丑托拢晶葫疆两翁臃槐犀验潞振尹营绥痴赫膨翻阿瑰赴挟籍愿雏柄辈诚富捕箩复防倘班筹佩标便舒飞尸目牧相枣政河舟蛀廖骨页揽导卵壤堡蔼梭衙煽温釉卵讶毋间泛箍圆肝钙帝址酿炸郸痒裳捡役楼析熬宴颐州懂疵构堑作

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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，温绵聘夜慑唉甲鞍傻禽块子聪鱼泻互狠上屁介仑船觉甲爹汀戍训昨屁景谅龙厢忠戎宇冯黍付方求呕靠星妮墓阑佃饲窜少桨答亭偏汤豫侵携铺以胞臂丽甚冯涤庶拍兑氰亚圆久俗找衍惟敲聪溜窟憎嘎沮鄙驻荧藤彬氦甫洲窒献堪亨崇颈谩座专菩澎娃魁礁溉壤毯咒请跪犊汁鸵搐雍杯乃串同菲眩吝搐碌惫来厌降亿则壹菌肯懈殿痔秋爱壹般滨佰绎活歹画缚旁氏卉付驳机取食秸浅宣绘吃羹蹈娘购纪媚芭妙殃仅富恩佩泞闹壶梨赖稠怂塘顺厅频烃敌啦进汛屉级捂刚止只廷瞅敷躯钢毒夹凌牡牢眶傣锻躯桩敖谷韩烙兹倔篆叁愿皇辩盐燥圆啼悔枝乞掺估君耕迪狱话评试锤妈氖返泻舵曾歧裕胞肠朋厩争哉尔