2022年工程结构荷载与可靠度设计原理复习资料.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料荷载与结构设计原理总复习题力,而在超静定结构中产生内力； （Y）一、判定题 21.结构牢靠指标越大,结构失效概率越小,结构1.严格地讲,狭义的荷载与直接作用等价,广义 越牢靠；（Y）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.依据间接作用的定义,温度变化、基础不匀称 沉降、风压力、地震等均是间接作用； （N）5.由于地震、温度变化、基础不匀称沉降、焊接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

2、.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等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作 起的应力；（Y）用；（Y）26.不但风的作用会引起结构物的共振,水的作用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；载；（N）（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.

3、雪重度是一个常量,不随时间和空间的变化而28.风压是指风以肯定的速度向前运动受到堵塞 时对堵塞物产生的压力； （Y）29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波,两者变化；（N）均可在液体和固体中传播； （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亲密的 关系,但是两者不肯定同时显现； （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；30.假如波浪发生破裂的位置距离直墙在半个波 长以内,这种破裂波就称为近区破裂波； （Y）31.远区破裂波与近区破裂波的分界线为波浪破 碎时发生在一个波长的范畴内

4、； （N）32.在实际工程设计时,当显现可变荷载,应采纳 其荷载组合值；（N）（N）33.对于静定结构,结构体系的牢靠度总大于或等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,一次地震有多个于构件的牢靠度；（N）34.对于超静定结构,当结构的失效形状不唯独烈度；（Y）时,结构体系的牢靠度总小于或等于结构每一13考虑到荷载不行能同时达到最大,所以在实 际工程设计时,当显现两个或两个以上荷载时,应采纳荷载组合值；（N）失效形状对应的牢靠度； （Y）35.结构设计的目标是确保结构的承载才能足以抗击内力,而变形掌握在结构能正常使用的范14.当楼面活荷载的影响面积超过肯定数值

5、需要 围内；（Y）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.波浪荷载一般依据结构型式不同,分别采纳不 同的运算方法；（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, 就其概率分布一般来说是正态的；（N）37.结构牢靠度是指结构牢靠性的概率度量,是结 构在规定的时间内, 在规定的条件下, 完成预17.先张法是有粘结的预加力方法,后张法是无粘 定功能的概率；结的预加力方法；（Y）挑选题18.在同一大气环境中,各类地貌梯度风速不同,1. 车辆荷载属于 （2）（4）（7） ；风荷载属于

6、（2）地貌越粗糙,梯度风速越小； （N）（4）（7） ；19.结构构件抗力 R 是多个随机变量的函数, 且近地震属于（ 3）（5）（7） ；基础沉降属于（ 1）似听从正态分布；（N）（6） ；（2）可变作用（3）偶然作用20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内（1）永久作用名师归纳总结 第 1 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编优秀资料B 中小城镇B 空旷平整地面（4）直接作用 （5）间接作用 （6）静态作用 （7）A 空旷的山地丘陵动态作用C 大城市市区2.下面几个物理量中,表征地面运动强弱程度的13.以下各项除（ D）外

7、,其余各项均为可变荷载有（ 1）（2）（3）（4） ；的代表值（1）强度 （2）频谱 （3）剧烈振动的连续时间 A 标准值 B 准永久值 C 组合值 D 设计值（4）最大振幅 14.以下几项中属于间接作用的是（C）3.在相同基本风压和高度的前提下,哪一种地理A 土压力 B 离心力 C 地震 D 风压力环境下风压最大（ 1） ；14.以下几项中属于间接作用的是（D）（1）海岸、湖岸、海岛地区（2）中小城市 A 风压力 B 离心力 C 土压力 D 温度变化（3）大城市市郊（4）大城市市区 15.一般所说的结构牢靠性是指（D）4.以下哪一个变量不是随机变量？（2） ；A 安全性 B 适用性 C 耐久

8、性 D 安全性、适用性、（1）荷载最大值 Q T（2）永久荷载标准值（3）耐久性的总称功能函数 Z （4）结构抗力16.车辆荷载属于（ B C）；基础沉降属于（ A D ）5.当结构处在（ 1）（3）范畴,结构会发生横向共 A 永久作用 B 可变作用 C 直接作用 D 间接作用振；17.设防烈度一般定义为设计基准期内超越概率（1）亚临界范畴（ 2）超临界范畴（ 3）跨临界范 为（ B）的水平围（ 4）上述三种范畴均会发生A 5 B 10 C 15 D 306.结构牢靠度定义中所说的结构规定的时间应为 18.一般情形下,地下室外墙所受的土压力为（C）（4） ；A 主动土压力 B 被动土压力 C

9、静止土压力 D 不（1）10 年（ 2）30年（ 3）40年（ 4）50 年 能确定7.当结构为（ 1）时,结构中任一构件的失效,就 19.对结构施加预应力可以提高它的（B D）整个结构体系失效；A 延性 B 刚度 C 极限承载力 D 抗裂性（1）串联模型（2）并联模型（3）串并联模型（4）20.以下几项中属于间接作用的有（C）上述三个模型之一A 离心力 B 土压力 C 基础不匀称沉降 D 水压力8.混凝土的徐变是（ 4）沿着受力方向发生的塑性21.我国基本雪压分布图是依据（C）一遇的重现变形；期确定的；（1）在交变荷载作用下（ 2）在冲击荷载作用下A 10 年 B 30 年 C 50年 D

10、100 年（ 3）在振动荷载作用下（4）在长期静荷载作用 22.地震属于（ B）；风荷载属于（ C D）；下 A 永久作用 B 偶然作用 C 可变作用 D 直接作用9.目前结构设计所用材料强度值是（4） ；23.当结构设计基准期为（ D）时,中震即为基本（1）材料的平均强度值（ 2）材料的最大强度值 烈度地震影响；（ 3）材料的最小强度值（4）具有肯定保证率的 A 10 年 B 30 年 C 40年 D 50 年材料强度 24.我国建筑结构荷载规范规定基本风压的标准10.测得某次地震的震级为 M=3,就以下哪一种说 高度为（ B）；法是正确的？（3）A 5m B 10 m C 15 m D 2

11、0 m （1）震中处的地面运动幅值为 0.001m 25永久荷载的代表值有（A）,可变荷载的代表（2）距震中 100Km 处的地面运动幅值为 0.001m 值有（ B C D）；（3）距震中 100Km 处的最大水平地面运动幅值A 标准值 B 准永久值 C 组合值 D 设计值为 0.001m 26在相同基本风压和高度的前提下, （C）地理（4）距震中 100Km 处的最大竖向地面运动幅值环境下的风压最小；为 0.001m A 海岸、湖岸、海岛地区B 中小城镇 C 大城市11预应力属于（ A B C）；温度变化属于（ B）；中心 D 大城市市郊A 永久作用B 静态作用 C直接作用D 动态作用27

12、.地震属于（ B E F）,风荷载属于（ C D E）；12.我国建筑结构荷载规范规定的基本风压的地A 永久作用 B 偶然作用 C 可变作用 D 直接作用貌为（ C）；E 动态作用F 间接作用 G 静态作用第 2 页,共 14 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料28.当（B）波的周期与场地土的特点周期一样时,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波 计,这三种波分别是立波、

13、近区破裂波和远区破29影响结构抗力的主要因素有（B C D）碎波；A 荷载大小的不定性 B 材料性能的不定性 6.影响结构构件抗力的三种主要因素是：材料性C 运算模式的不定性 D 几何参数的不定性能的不定性、几何参数的不定性和运算模式的不30.结构设计目标牢靠度的确定应以达到结构可 定性；靠与经济上的正确平稳为原就, 一般需要考虑 （A 7.地震波可以分为体波和面波,其中,体波又分B C D）为纵波和横波,面波分为瑞雷波和洛夫波；A 公众心理 B 结构重要性 C 结构破坏性质 D 社8.依据结构的反应分类,作用可以分为静态作用会经济承担力 和动态作用；填空题 9车辆重力荷载标准有两种形式： 分

14、别为车列荷1.我国“ 建筑荷载规范” 规定：基本风压的标准 载和车道荷载；高度为 10,标准地貌为空旷平整地貌,标准时10.造成屋面雪压与地面积雪不同的主要缘由有距为 10 分钟,最大风速的样本时间为1 年,重现风对屋面积雪的影响、屋面坡度对积雪的影响和期为 50 年；屋面温度对积雪的影响；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 理论来说明；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11.基本风压通常应符合以下五个规定：标准高度 的

15、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.表征地面运动特点的主要物理量主要有：强 度、频谱和强震连续时间；13.依据波浪前进时是否有流量产生把波分为输 移波和振动波；振动波依据波前进方向又可分为式及效应类型有关,一个跨度为的简支梁在均 推动波和立波；布荷载的作用下其最大弯矩的荷载效应系数为 L 2 / 8；4.土的侧向压力分为静止土压力、主动土压力和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,可把荷载分为固定被动土压力；地下室外墙产生静止土压力,拱桥作用和可动作用；a0.16,基本风压1.一矩形高

16、层建筑结构,高度H40m ,建造在城市市郊,地面粗糙度指数w 02 0.5 kN m ,体形系数s1.3,标准地貌的地面粗糙指数为s0.16,风压高度变化系数ZzHTs2sHTa2az2a,假设不考虑顺风向脉动风的影响；zsz az a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运算）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；体形系数s1.3；2sHTa2az2a,由于sa,所以HTsHTa,就有高度系数ZzHTsz sz az s名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - -

17、- - - - Zz名师精编优秀资料z0.32z2az2 0.16zs1010在各区段中点高度处的风压高度变化系数,分别为Z 1 0.801,Z 2 1.1385,Z 3 1.3407,Z 4 1.493由于不考虑顺风向脉动风的作用,所以 i 1.0 i 1 42w 1 1 s Z 1 w 0 1.0 1.3 0.801 0.5 0.521 kN m2w 2 2 s Z 2 w 0 1.0 1.3 1.1385 0.5 0.74 kN mw 3 3 s Z 3 w 0 1.0 1.3 1.3407 0.5 0.871 kN m 2w 4 4 s Z 4 w 0 1.0 1.3 1.493 0.

18、5 0.97 kN m 2就由风产生的该结构底部弯矩为M 10 0.521 5 0.74 15 0.871 25 0.97 35 694.3 kN m m2. 一平面为矩形高层建筑结构,高度 H 50 m ,迎风面宽度 B 30 m ,建造在市中心,地面粗糙度指数 a 0.20,az 10 m,H Ta 400 m ,设标准地貌为空旷平整地面,s 0.16,sz 10 m,H Ts 350 m ,基 本 风 压 w 0 0 . 5 k N 2/,m 体 形 系 数 s 0 . 7 1 . 2,风 压 高 度 变 化 系 数n2 s 2 a 2 aZ z H T s H T a z,假设不考虑顺

19、风向脉动风的影响；z s z a z s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；求风载体形系数s0.71.21.3；4求风压高度变化系数ZzHTs2sHTa2az2a3502 0.164002 0.2z2 0.20.713z0.4zsz az s10101010在各区段中点高度处的风压高度变化系数,分别为名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编优秀资料1.301Z10.540,Z20.839,Z31.029,Z41.177,

20、Z5各区段中点高度处的风压值w iisZiw 0由于不考虑顺风向脉动风的作用,所以i1.0i1 5w 11sZ1w 01.0 1.3 0.540 0.52 0.351 kN mw 22sZ2w 01.0 1.3 0.839 0.50.545 kN m 2w 33sZ3w 01.0 1.3 1.029 0.50.669 kN m2w 44sZ4w 01.0 1.3 1.177 0.52 0.765 kN mw 55sZ5w 01.0 1.3 1.301 0.52 0.846 kN m就由风产生的该结构底部弯矩为M30 100.351 50.545 150.169 250.765 350.846

21、4527450 kN m0.85 ；3.下图所示一个剪切结构,已知：周期：T 10.385 s ,T 20.156 s；振型：10.488,21.71,设计反应谱的有关参数见图,T g0.2 s,max0.16 ,11m2=5 10 kg 4K2=3 10 kN/m 4maxHm1=6 10 kg 40.45 maxTg0.9 maxTK1=5 10 kN/m 4H00.1Tg3.0Ts地震影响系数曲线求：求各阶地震影响系数j；j,第 j 阶振型的振型参加系数为jin1m iji；第 5 页,共 14 页求各振型参加系数in1m i2ji名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 -

22、 - - - - - - - - 名师精编优秀资料F Ek及各质点所受剪力,底部最大剪力重力荷载代表值G Ek；采纳底部剪力法运算该结构在地震作用下底部最大剪力F EkG Ek,各质点所受剪力为FjG H jjFEk；0.0887；nG Hii1解：求各阶地震影响系数jT 10.358 sT g0.2 s,1T g0.9max0.20.90.16T0.3850.1 sT 20.156 sT g0.2 s,2max0.16；各振型参加系数j21i21m i1 i6 1040.4885 10411.233; 42m i61040.48825 102 11 ii122i1m i2i6 1041.71

23、5 10410.233；2m i26 1041.7125 1042 181.28 kN2ii1重力荷载代表值GEk6 1045 1049.81078kN ；采纳底部剪力法运算底部最大剪力F EkF EkG Ek0.85 1078 0.08871 质点所受最大剪力为F 1iG H 11iF Ek6H6H2H81.2830.48kNn5G H12 质点所受最大剪力为名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4中心点法：教材名师精编优秀资料81.2850.8 kNF 2iG H2iFEk65 2HHnH52G H1P140例题

24、9-1、P142例题 9-2；5验算点法：教材P149例题 9-；2.图 1 所示为一个三层剪切型结构；已知：周期：T 10.467 s,T 30.134 s ,T 20.208 s ；振型：1T0.3340.6671.000T g0.40 s,max0.16 ,0.85 ,g9.8N/kg ；2T0.6670.6661.0003T4.0193.0351.000设计反应谱的有关参数见图1,求解：求各阶地震影响系数 j；n求各振型参加系数j,第 j 阶振型的振型参加系数为jjm ijii1m i2；n重力荷载代表值G Ek；Fjii1F Ek及各质点所受水平地震作用标准值,底采纳底部剪力法运算该

25、结构在地震作用下底部最大剪力G HjF Ek；部最大剪力F EkG Ek,各质点所受地震作用标准值为n运算各层层间剪力iV ；G Hii1名师归纳总结 第 7 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - H5 m3=1.810 kg名师精编优秀资料TgTg0.9 max3.0Tsm2=2.7 10 kgK3maxHm1=2.7 10 kg 5K20.45 maxTHK100.1地震影响系数曲线图1三层框架解：求各阶地震影响系数j0.40 s ,0.139；0.16；第一振型,T 10.467 sT gT g0.90.400.90.161T 1ma

26、x0.467其次振型,0.1 sT 20.208 sT g0.40 s,2max第三振型,0.1 sT 30.134 sT g0.40 s ,3max0.16；各振型参加系数j31i1m i1 i2.71050.3342.7 1050.6671.8 1051.00021.363; i3m i22.71050.33422.71050.66721.81051.00011 i32i1m i2i2.71050.6672.7 1050.66621.8 1051.00020.428i3m i22.7 1050.66722.71050.6661.8 1051.00012i33i1m i3i2.75 104.

27、0192.7 10553.0351.8 1051.00020.063；第 8 页,共 14 页3m i22.7 1054.01922.71053.03521.8 1051.0003ii11.8 1059.87056kN ；重力荷载代表值GEk2.7 1052.7 10采纳底部剪力法运算底部最大剪力F Ek名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - F EkG Ek名师精编优秀资料833.7 kN0.85 7056 0.139一层地震作用标准值为F 1G H1iFEk2.7H2.7H1.8 3H833.7166.7kN32.72HG Hi 12 层地

28、震作用标准值为F2G H2iFEk2.7H2.722H1.83H833.7333.5kN32.7HG Hi 13 层地震作用标准值为F 3iG H3iFEk2.7H1.83H1.83H833.7333.5kN32.72H1G H i运算各层层间剪力一层层间剪力为：V 1F 1F 2F 3833.7 kN ；二层层间剪力为：V 2F 2F 3667.0 kN ；三层层间剪力为：V 3F 3333.5 kN ；例题 9-3 解：极限状态方程ZWfM0屈服强度 f 听从对数正态分布,当量处理如下：假设*f 的初值为其平均值f6 262 102 N m第 9 页,共 14 页名师归纳总结 - - -

29、- - - -精选学习资料 - - - - - - - - - ff*lnf名师精编优秀资料1f2 N mff*1lnf*lnff*1lnf*ln2262 10 61ln 262 10 6ln6 262 10f12 0.16 26.13 10260.70 10 6N m 2f*ln 126 262 102 ln 1 0.1fW 听从正态分布：W884.9 1063 m44.25 1063 mWWW0.05 884.9 1063 mcosf .ggX*f2f2g2fX*fWX*WW*fWfW*f2f*W2Wf2fW2884.910626.13 106884.910626.13 1062260.7

30、010644.25 1062.31 1040.8952.58104cosW .ggX*W2f2gfX*fWX*Wf*WfWW*f2f*W2Wf2fW2260.7010644.25 106884.9 10626.13 1062260.7010644.25 10621.15 1040.4462.58 104由坐标转换公式得设计验算点在原坐标系的坐标为名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 代入极限状态方程名师精编优秀资料0.89526.13 1060f*fcosf .f260.70106260.70 10623.39 10

31、60.44644.25 106W*WcosW .W884.9106884.9 10619.74 106106128.8 103WfM0可得260.70 10623.39106884.9 10619.74解方程可得4.269代回坐标转换公式得设计验算点坐标f*fcosf .f260.70 1064.2690.89526.13 106160.861066WWcosW .W884.9 1064.2690.44644.25 106800.65 10与第一次假定的初值相比相差很大,所以必需进行其次次迭代；对 f 进行当量正态变换,ff*1 lnf*lnff*1lnf*ln1f2f名师归纳总结 f6 16

32、0.86 1016 ln160.86 10ln6 262 10238.53 1062 N m第 11 页,共 14 页2 1 0.1f*lnff*ln 126 160.86 102 ln 1 0.16 16.05 102 N mf- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - cosf .名师精编优秀资料644.25 106622gX*ff2g2gX*fWX*WfW*fW*f2f*W2800.65 10800.6510616.05106616.051062160.86 101.285 1040.875644.25 101.469104gX*WcosW .f2g2gX

33、*fWX*Wff*WW*f2f*W2160.8610644.25 106800.6510616.05 1062160.86 107.118 1030.4851.469104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f*fcosf .f238.5310621.460.87516.05 10660238.5310614.04 10660.48544.25 10W*WcosW .W884.9010884.910621.46 106106128.8 103WfM0可得238.53 10614.04106884.9106解方程可得5.1435.1434.2690.874代回坐标转换公式

34、得设计验算点坐标f*fcos. ff238.53 1065.1430.87516.05 106166.301066WWcosW .W884.9 1065.1430.48544.25 106774.52 10与其次次假定的初值相比相差已经不大,进行第三次迭代；对 f 进行当量正态变换名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - f名师精编优秀资料ff*1 lnf*lnff*1lnf*ln1f2f6 166.30 1016 ln166.30 10ln262 10 66 241.06 102 N m10.1 2f*lnff*ln

35、126 166.30 102 ln 1 0.16 16.59 102 N mfgcosf .gX*ff2X*fX*W2gfWW*fW*f2f*W2774.5210616.59106774.52 10616.59 1062166.3010644.2510621.285 1040.8681.481 104gcosW .gX*ff2X*WX*W2gfWf*WW*f2f*W2166.3010644.25 106774.5210616.59 1062166.3010644.25 10627.359 1030.4971.481 104由坐标转换公式得设计验算点在原坐标系的坐标为f*fcosf .f241.061060.86816.5910660第 13 页,共 14 页241.0610614.4010660.49744.25 10W*WcosW .W884.9010884.9 10621.99 10621.99 106128.8 103代入极限状态方程Wf