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1、. .?荷载与设计原那么?习题答案第1章 荷载与作用一、填空题1作用是施加在构造上的一组集中力或分布力,或引起构造外加变形或约束变形的原因。2作用是使构造或构件产生效应的各种原因。3构造上的作用可分为直接 作用和 间接作用,荷载是直接作用。4施加在构造上的集中力或分布力称为直接作用,与构造本身性能无关;引起构造外加变形或约束的原因称为间接作用,该作用的大小与构造自身的性质有关 。5土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指工程建立的对象,也指所应用的材料、设备和所进展的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。6土木工程构造是指由假设干个 构件 组成的 受力体系 ,是土木工程的骨架,也是
2、它们赖以存在的根底。它的主要功能是承受工程在使用期间可能出现的各种荷载并将它们传递给地基。7现代土木工程的建造必须经过 论证筹划 、 设计 、 施工 3个主要环节。8土木工程设计包括 功能设计 和 构造设计 。 功能设计 是实现工程建造的目的、用途; 构造设计 是决定采用怎样形式的骨架将其支撑起来,怎样抵御和传递作用力,各局部尺寸如何,用什么材料制造等等。9工程构造设计是在工程构造的 可靠 与经济、 适用 与美观之间,选择一种最正确的合理的平衡,使所建造的构造满足预定的各项 功能要求 。10工程构造的“功能要求是指工程构造 平安性 、 适用性 和 耐久性 ,统称为 可靠性 。11 荷载效应 和
3、 构造抗力 之间最正确的合理的平衡,就是使工程构造既经济又具有一定的可靠度。二、多项选择1、以下作用属于直接作用的为 A、B、E A自重 B土压力 C混凝土收缩X变 D焊接变形 E、桥梁上的车辆重量2、以下作用属于间接作用的为 A、C、D A 地基变形 B水压力 C温度变化 D地震作用 E水中漂浮物对构造的撞击力3、荷载效应是指 A、C、D、E A内力 B温度 C位移 D裂缝 E应力三、单项选择1、工程构造的“功能要求或“可靠性是指工程构造的 B A可靠、经济、适用、美观 B平安性、适用性和耐用性 C平安性、经济、适用 D可靠、耐用、美观2、荷载取值和荷载计算正确与否直接影响 C 的计算A构造
4、抗力 B构造可靠度 C荷载效应 D构造尺寸四、简答题1、荷载与作用对土木工程设计有何意义? 工程构造设计是在工程构造的可靠与经济、适用与美观之间,选择一种最正确的合理的平衡,使所建造的构造能满足预定的各项功能要求。要在工程构造的可靠与经济之间建立“最正确的合理平衡,就要根据构造型式、外荷载的大小和作用形式,计算外荷载产生的效应,还要根据构造的型式、材料、尺寸等,计算“构造抗力。“荷载效应和“构造抗力之间“最正确的合理的平衡,就是使工程构造既经济又具有一定的可靠度。如果没有正确的荷载取值和荷载计算,就不可能准确地计算荷载效应,工程构造也不可能符合规定可靠度的要求。所以合理确定和正确计算构造的荷载
5、,是土木工程构造设计中一个十分重要的问题,也是构造设计首先要考虑的问题。2、举例说明直接作用与间接作用的区别。直接作用是施加在构造上的集中力或分布力,如构造的自重、土压力、风压力、车辆荷载等;间接作用是引起构造外加变形或约束变形的原因,如地基变形、混凝土收缩X变、温度变化、焊接变形、地震作用等。直接作用与间接作用的区别在于直接作用是以外力的形式直接施加在构造上,它们与构造本身性能无关;而间接作用不是以外力的形式直接施加在构造上,它们的大小与构造本身性能有关。例如,风水平作用于建筑物和水平地震作用于建筑物,其结果都是使建筑物的构造产生内力和侧向位移等效应,但风水平作用是一个与构造无关的外力直接施
6、加在构造上,而水平地震作用是建筑物自身由静止到运动的惯性产生,它的大小与构造自身的性能例如构造的刚度、振型等有关。第2章 土木工程荷载的分类及代表值一、填空题1在工程构造设计中,设计者不仅重视荷载产生的原因及荷载的大小,更关注 荷载效应 及其 对构造的影响 。2我国的国家标准?工程构造可靠度设计统一标准?GB50153-92对土木工程构造上的作用统一分类,按 随时间的变异 、 随空间的变异 及 构造的动力反响 把作用分为3大类。3按随时间的变异,将作用分为 永久作用 、 可变作用 和 偶然作用 3个类别。4永久作用是在设计基准期内量值 不随时间 变化,或其变化与平均值相比 可以忽略 的作用。其
7、统计规律与 与时间 参数无关,其随机性只是表现在 空间位置 的变异上。5可变作用是在设计基准期内量值 随时间变化 ,且其变化与平均值相比 不可忽略 的作用。其统计规律与 时间参数 有关。6偶然作用是在设计基准期内 不一定会出现 ,而一旦出现,其量值可能 很大 且持续时间短 的作用。7按随空间位置的变异,可将作用分为 固定作用 和 自由作用 两类。8固定作用是在构造上具有 固定 分布的作用,自由作用是在构造上一定X围内可以 任意 分布的作用。9作用按构造的动力反响分为 动态作用 和 静态作用 两类。10静态作用对构造或构件不产生 加速度 ,或者所产生的 加速度 可以忽略不计。11动态作用使构造或
8、构件产生的 加速度 不可忽略。12划分静态和动态作用的原那么,不在于作用本身是否具有 动力特性 ,而主要在于它是否使构造产生不可忽略的 加速度 。13按荷载作用方向可将荷载分为 水平荷载 和 竖向荷载 。构造在水平荷载作用下,不仅产生内力,而且产生明显的 侧向位移 。14对构造高频重复作用的荷载称为 重复荷载 ,可使构造构件产生 疲劳 ,承载力降低。15我国的国家标准?工程构造可靠度设计流标准?GB5015392对房屋建筑,铁路,公路,港口,水利水电工程相等,规定了荷载的3种代表值,它们是 标准值 、频遇值 和 准永久值 。其中 标准值 是荷载的根本代表值,是工程设计时采用的主要代表值,其他代
9、表值都可在其根底上 乘以相应的系数 后得出。16构造构件自重,可按图纸上的 名义尺寸值 与材料的 单位体积自重 的乘积确定。17活荷载短期作用,假设极限状态被超越,并将对构造产生永久性的损害时,荷载的代表值采用 标准值 。假设极限状态被超越,并将对构造产生局部的损害,较大变形、短暂振动或不适感时,荷载的代表值采用 频遇值 ;长期荷载采用 准永久值 为荷载代表值。18建筑构造的可变荷载有4个代表值,它们是 标准值 、频遇值 和 准永久值 和 组合值 。19荷载组合值是对于 可变荷载 组合后使构造具有统一规定的 可靠指标 的荷载值。二、多项选择1、以下作用中属于永久作用的有 A、B、D A预加应力
10、 B构造自重 C风荷载 D地基变形2、以下作用中属于可变作用的有 B、D A混凝土收缩 B路桥构造上的车辆荷载 C土压力 D温度变化3、以下作用中属于偶然作用的有 B、C、D A钢材焊接变形 B爆炸力 C龙卷风 D罕遇地震 E厂房吊车荷载4、可变荷载的代表值一般有 A、C、D A标准值 B代表值 C频遇值 D准永久值三、单项选择题1、按3种不同的分类方法,车辆荷载属于 D A可变荷载、固定荷载、动态荷载 B永久荷载、自由荷载、静态荷载C可变荷载、自由荷载、静态荷载 D可变荷载、自由荷载、动态荷载2、永久荷载只有一个代表值 B A频遇值 B准永久值 C标准值 D组合值3、永久作用中的直接作用,就
11、是通常所指的 B A活荷载 B恒荷载C自重荷载 D土压力4、可变作用中的直接作用,就是通常所指的 A A活荷载 B恒荷载C车辆荷载 D桥面活荷载四、简答题1、 什么是荷载的代表值?永久荷载、可变荷载各有哪些代表值?可变荷载的各种代表值分别在什么情况下使用?设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值称为荷载的代表值。永久荷载的代表值只有一个:标准值。可变荷载的代表值有:标准值、频遇值、准永久值及组合值。 活荷载短期作用,假设极限状态被超越,并将对构造产生永久性的损害时,即承载能力极限状态,荷载的代表值采用标准值;假设极限状态被超越,并将对构造产生局部的损害,较大变形、短暂振动或不适感时,即正常使用极
12、限状态,荷载的代表值采用频遇值;长期荷载,正常使用极限状态,采用准永久值为荷载代表值。五、名词解释1荷载的代表值设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。2荷载的频遇值对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。3荷载的标准值是荷载的根本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值例如均值、众值、中值或某个分位值。4荷载的准永久值对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。5荷载的组合值对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值;或使组合后的构造具有统一规定的可靠指
13、标的荷载值。第3章 地震作用一、填空题1地震按其成因通常可分为 构造 地震 、 火山 地震和 陷落 地震。一般工程构造抗震设计时,主要考虑构造 地震的影响。2我国对抗震对策主要集中在 控制地震 、 地震预报 、 抗震防灾 3个方面,其中以抗震防灾 为重点。3震级是表示地震 规模 的指标,其衡量尺度是 地震释放出能量 的多少。一次地震只有 一个 震级。震级越大,造成的危害越 大 。4地震烈度是衡量 地震引起的后果 的一种度量,可作为判断地震 强烈程度 的宏观依据。5地震作用和荷载的区别在于荷载是对构造的 直接作用 ,地震作用是由于地面运动引起构造的 动态作用 ,属于 间接作用 。地震作用的大小不
14、仅取决于烈度、震中距等情况,还与构造的 动力特性 有关。6土木工程构造抗震设计,是指对土木工程构造进展的 抗震概念设计 、 地震作用及其计算 、 抗震承载能力计算 和 采取抗震措施 以到达抗震的效果。7按照?建筑抗震设计规X?进展抗震设计的建筑,其抗震设防目标概括来说就是: 小震不坏 、 中震可修 、 大震不倒 。8根据场地土的坚硬或密实程度,将场地土分为 坚硬场地土 、 中硬场地土 、 中软场地土 、 软弱场地土 4种类型。划分场地土的目的是为了 确定场地土类别 。9、类场地是根据 场地土的刚性 和 场地覆盖层厚度 划分的。将场地划分类型是为了在计算地震作用时,反映 场地的影响 。不同场地上
15、的建筑物的震害差异很大,土质越软、覆盖层越厚,建筑物震害越 严重 ,反之越 轻 。10卓越周期的数值与场地土的 厚度 及 性质 有关。坚硬场地土的卓越周期比软弱场地土的 短 ,基岩以上土层愈厚,场地土的卓越周期越 长 。11构造的自震周期是 构造刚度大小 的反映。构造刚度越大,自震周期越 短 ,地震作用也越 大 。12在我国?建筑抗震设计规X?GB50011-2001中,地震加速度反映谱曲线是以 地震影响系数曲线 的形式表示的。二、名词解释1震源地震发生时,在地球内部产生地震波的位置,即发震点。2震中震源在地表的垂直投影点。3震源深度震源至地面的垂直距离。4震中距地面某处至震中的距离。5震级说
16、明地震本身强度的大小和释放出能量的多少的等级。6地震烈度地震对某一地区的地表及建筑物影响的强弱程度。7地震根本烈度某地的地震根本烈度,是指根据该地区地震发生概率的统计分析,在一般场地条件下,50年内,超越概率为10%的地震烈度值。8抗震设防烈度按国家规定的批准权限审定,作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。9场地土的卓越周期被场地土放大得最多的波的周期。10设计特征周期Tg考虑了震级和震中距影响的场地卓越周期。11构造自震周期T构造按某一振型完成一次自由振动所需要的时间。12地震加速度反映谱以构造自振周期为横坐标,最大加速度反响为纵坐标,在特写地面加速度的作用下,各质占最大加速度与各自相应质点周
17、期的关系曲线。13地震影响系数单质点弹性体系在地震时的最大反响加速度。三、单项选择题1构造抗震设计是 C 的主要内容之一。A控制地震 B地震预报 C抗震防灾 2某地进展建筑构造抗震设计时,依据的是当地的 B 。A震级 B地震烈度 C场地土类型 D设计特征周期3设计特征周期应根据其所在地的 A 确定。A设计地震分组和场地类别 B地震烈度和场地土类型C场地土类型和震中距 D地震震级和场地土的卓越周期4拟建工程所在城镇,即可从?建筑抗震设计规X?附录中查得该地的抗震设防烈度、 D 和设计地震分组。A场地类别 B场地土卓越周期C场地土类型 D设计根本地震加速度值四、简答题1构造抗震设计中的抗震概念设计
18、、抗震承载力计算及抗震构造措施的工作内容分别是什么?抗震概念设计,包括地震影响、场地选址、建筑布置、构造体系、构件选型和细部构造的各种原那么,以及对非构造构件及建筑材料与施工方面的最低要求等。抗震承载力计算,包括荷载、地震作用及其效应的计算,构件抗力的计算,以及根据构造可靠度要求在“效应和“抗力之间建立平衡。抗震构造措施,是根据抗震概念设计原那么,一般不需要计算而对构造和非构造各局部必须采取的各种细部要求。2绘制地震影响系数曲线,说明曲线各段的意义。AB段:直线上升段,周期小于0.1s的区段,地震影响系数与构造自振周期成正比;BC段:水平段,自0.1s至特征周期区段,地震影响系数为最大值;CD
19、段:曲线下降段,自特征周期至5倍特征周期区段;DE段:直线下降段,自5倍特征周期至6.0区段。3影响地震作用大小的因素有哪些?它们对地震作用大小有何影响?影响地震作用大小的因素有抗震设防烈度、场地及场地土、设计特征周期、阻尼、构造自振周期、建筑物的重力荷载代表值及设计根本地震加速度。 抗震设防烈度越高,设计根本地震加速度也越大,地震作用越大;坚硬场地土的卓越周期比拟软弱场地短,基岩以上土层愈厚,场地土的卓越周期越长,设计特征周期越大,地震作用越大;阻尼比越小,地震反响谱值越大,地震作用越大;构造自振周期越大,地震作用越小;建筑物的重力荷载代表值越大,地震作用也越大。4什么是地震作用?地震对建筑
20、物产生怎样的作用?在什么情况下要考虑竖向地震作用?发生地震时,由于地震波的作用,地面产生加速运动,从而带动房屋的根底产生运动,房屋的上部构造因根底运动而被迫产生加速运动,从而产生一个与加速度方向相反的惯性力,这个惯性力如同作用在构造上的荷载一样,使构造构件产生内力、位移等效应,这个惯性力称为地震作用。地震时建筑物在各种地震波的作用下,既左右摇晃,又上下颠簸。使建筑物左右摇晃的地震作用称为水平地震作用,它可使建筑物产生内力和侧向位移;使建筑物上下颠簸的地震作用称为竖向地震作用,可使构造产生内力。由于使建筑物产生上下颠簸的地震波衰减较快,所以在一般情况下竖向地震作用并不明显,因此?建筑构造抗震设计
21、规X?规定,对于8度和9度抗震设防地区的大跨度构造、长悬臂构造、烟囱和类似的高耸构造,9度抗震设防地区的高层建筑,应考虑竖向地震作用。第4章 建筑构造的荷载一、填空题1作用在建筑构造上的主要作用有 恒荷载 、楼面和屋面活荷载、 吊车荷载 、 雪荷载 、 风荷载 及 地震作用 6类。2根本风压是指在规定的标准条件下的风压。?建筑构造荷载规X?规定根本风压的标准条件为:记录风速的标准高度是离地面 10m处,地面条件 开阔平坦的市郊地区 ,根本风速时距取 10分钟 ,最大风速的样本时间取 1年 ,根本风速重现期限为 50年 。3风荷载的标准值,是指建筑物某一高度处,垂直于其外表的 单位面积上 的风荷
22、载,是当地 根本风压 和 风压高度变化 系数、构造的风荷载 体型 系数以及相应高度处的 风振 系数的乘积。4风压高度变化系数,是z高度处的风压与 根本风压w0的比值。反映风压随不同 场地 、 地貌 和 高度 变化规律的系数。5风荷载体型系数,是指风作用在建筑物外表所引起的实际压力或吸力与根本风压 的比值。它表示建筑物外表在稳定风压作用下的 静态压力 分布规律,主要与建筑物的 体型和尺寸 有关。6风振系数是反映风速中 高频脉动 局部对建筑构造不利影响的 风压动力 系数。7雪荷载是屋面活荷载,雪荷载标准值,是指作用在屋面 水平投影面 的单位面积上的雪荷载,以当地 根本雪压 和 屋面积雪分布 系数的
23、乘积表示。8雪压是指单位面积上积雪的自重,它是 积雪深度 与 积雪重度 的乘积。我国?建筑构造荷载规X?规定的根本雪压,是以当地 一般空旷平坦地面上 统计所得 50年 一遇 最大积雪 的自重确定的雪压。9. 构造自重主要是指 楼面板 、 梁 、 柱 、 墙体 、 根底 等构件的自重,可以表示为 面荷载 、 线荷载 或 集中力 等。10 一般民用建筑的楼面活荷载包括 楼面上的人群 、 家具 、 物品及 一般设施 等,是随 时间和空间 发生变异的,楼面活荷载标准值为 单位面积荷载 。二、简答题1、在什么情况下对楼面活荷载进展折减?为什么要折减?在以下情况下对楼面活荷载进展折减:设计楼面梁时,当楼面
24、梁附属面积较大;汽车通道及停车库的单向板楼盖的主梁和次梁、槽形板的纵肋、双向板楼盖的梁。设计墙、柱和根底时,楼面的附属面积较大;汽车通道及停车库的单向板楼盖、双向板楼盖和无梁楼盖;楼层数大于等于2层时。楼面均布荷载,可以理解为楼面各单位面积上存在一样的活荷载。但是,作用在楼面上的活荷载,并不是以所给定的标准值同时布满所在的楼面的,梁、墙、柱和根底的附属楼面面积越大、楼层数越多,楼面活荷载布满的可能性就越小。因此,在设计梁、墙、柱和根底时,应对楼面活荷载标准值进展折减。2、 如何理解楼面等效均布活荷载的“等效?工业建筑楼面在生产使用或安装检修时,由设备、管道、运输工具及可能拆移的隔墙产生的局部荷
25、载,均应按实际情况考虑,可采用等效均布活荷载。楼面等效均布活荷载的“等效是按荷载效应等效,是指构件在均布荷载作用下,在其设计控制部位上的某一效应例如内力中的弯矩、剪力,变形及裂缝等与实际荷载作用时相等。当然不可能将散布在建筑面积上大小不等的局部荷载,换算为构件的所有部位、所有效应均等效的均布荷载。因此,在将楼面分散的局部荷载“等效为均布荷载时,正确选取“等效部位和“等效的效应非常重要。三、单项选择题1按作用的3种不同的分类方法,楼面活荷载属于 B 。A可变作用、固定作用、动态作用; B永久作用、自由作用、静态作用;C可变作用、自由作用、动态作用; D可变作用、自由作用、静态作用第五章 桥梁工程
26、的荷载一、填空题1?公路桥涵设计规X?JTG D602004规定汽车荷载由 车辆荷载 和车道荷载组成,车道荷载由 均布荷载 和集中荷载组成。2当桥涵设计车道数等于或大于 2 时,由汽车荷载产生的效应应考虑多车道折减,但折减后的效应不得小于 两设计车道 的荷载效应。3公路桥涵设计时,汽车荷载分为 公路级 和 公路级 两个等级。4. 由于荷载的 动力作用 使桥梁发生 竖向振动 造成的内力加大的现象称为 冲击作用 。一般说来,车辆荷载对桥梁的冲击作用随着跨径的增加而 减小 。5. 在移动车辆作用下,通常把 纵向动力效应 称为 车辆重力 对 桥梁构造 的制动力;理论上讲,桥上制动力等于 车轮与桥面 的
27、 滑动摩擦系数 乘以同时参与制动的 车辆重力总和 。6. 作用在桥梁上的风力由 迎风面 的压力和 背风面 的吸力所组成,可以分为垂直桥轴方向的 横桥向风荷载 、顺桥轴方向的 纵向风荷载 以及 竖向风荷载 。7. ?新规X?中规定,公路桥涵构造设计应考虑构造上可能出现的作用,按 承载能力极限状态 和 正常使用极限状态 进展荷载效应组合,取其 最不利组合 进展设计。二、单项选择题1依据?公路桥涵设计规X?JTG D602004,汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数,冲击系数的取值与C有关。A桥梁跨径;B桥梁构造形式;C构造基频;D汽车吨位2?公路桥涵设计规X?JTG D602004规
28、定汽车荷载可分为车辆荷载和车道荷载,公路级和公路级汽车荷载采用一样的车辆荷载标准值,车辆重力标准值为A。A550kN; B300kN; C600 kN; D500 kN第七章 工程构造的设计方法一、填空题1. 土木工程构造在构造理论上经历了从 弹性理论 到 极限状态理论 的转变,在设计方法上经历了从 定值法到 概率法的开展,主要表现为 容许应力设计法 、 破损阶段设计法、 半概率半经历极限状态设计法 和 近似概率的极限状态设计方法四个阶段。2.国际上将以概率理论为根底的极限状态设计方法按 开展阶段 和 准确程度 不同分为 半概率半经历极限状态设计法 、 近似概率极限状态设计法和 全概率极限状态
29、设计法 三个阶段。第八章 构造可靠度的根本概念复习题一、填空题1构造的可靠性,就是构造在规定的 时间 ,在规定的 条件 下,满足 预定功能 的能力,也就是构造 平安性 、 适用性 和 耐久性 的总称。2平安性是指工程构造应能承受 正常施工 和 正常使用 时可能出现的各种作用,以及应能在设计规定的偶然事件发生时及发生后保持必需的 整体稳定性 。3 适用性是指工程构造在 使用 过程中应具有良好的 工作性能 。4 耐久性是指工程构造在 正常维护 条件下应具有足够的耐久性能,即能完好地使用到 设计规定 的年限。5 构造与功能函数可表示为Z=R-S,其中R为 构造抗力 ,S为 荷载效应 。6 当构造的一
30、局部或整个构造超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求,此特定状态就称为该功能的 极限状态 。7 仅考虑荷载效应S和构造抗力R两个根本变量,构造极限状态方程可表示为Z = R S = 0 。8 我国?工程构造可靠度设计统一标准?把构造功能极限状态分为 承载能力 极限状态和 正常使用 极限状态两类。9 承载能力极限状态主要考虑关于构造 平安性 的功能。构造或构造构件到达 最大承载能力 或 不适于继续承载 的变形状态,为承载能力极限状态10.正常使用极限状态主要考虑有关构造适用性 和 耐久性 的功能。构造或构件到达正常使用 和 耐久性能 的某项规定限值的状态,为正常使用极限状态。11.影响
31、构造可靠性的两方面主要因素是作用效应 和 构造的抗力 ,它们都具有 随机性。12.构造的可靠度,是指构造在 规定的时间 ,在 规定的条件 下,完成 预定功能 的概率 。构造可靠度是构造 可靠性 的概率度量,即对构造可靠性的一种 定量 描述。13.构造能够完成预定功能的概率称为 可靠概率 ,用Ps 表示。而构造不能完成预定功能的概率称为失效概率 ,用Pf表示。14.从概率的观点,构造设计的目标就是保证 构造可靠度 足够大或 失效概率 足够小,到达人们可以承受的程度。15.在构造可靠理论中,把在标准正态分布中 积分上限到原点的距离 称为可靠度指标,那么。16.失效概率与可靠度指标之间的关系为。17
32、.可靠度指标增大时,Pf随之减小 ,构造可靠度 增大 。18.可靠度指标是从构造功能函数 出发,综合地考虑了 荷载 和 抗力 变异性对构造可靠度的影响,是度量 构造可靠性 既简单又科学合理的指标。二、单项选择题1?工程构造可靠度设计统一标准?在计算构造可靠度时,所依据的时间参数为BA设计使用年限;B设计基准期;C构造实际使用年限2构造的可靠概率PS与失效概率Pf之间的关系为( D )A. PS= Pf; BPSPf = 0; CPS+ Pf = 0; DPS+ Pf = 1三.多项选择题1设构造功能函数Z仅与荷载效应S及构造抗力R两个变量有关,且R与S为两个相互独立正态随机变量,构造可靠性的条
33、件可写成( A、C、D )A. Z0; BZ = R-S; CRS; DR-S02.当构造或构件出现以下状态( A、B、D、E )之一时,即认为超过了承载能力极限状态。A. 地基失稳; B.构造转变为机动体系; C.过大的裂缝宽度;D.构造倾覆、滑移; E.构造构件因材料强度被超过而破坏3当构造或构件出现以下状态( A、B、C )之一时,即认为超过了正常使用极限状态。A.影响正常使用和外观的变形; B.影响正常使用的震动; C.影响正常使用或耐久性能的局部损失; D.构造或构件丧失稳定;E.构造构件因过度的塑性变形而不适于继续承载;三、简答题1什么是构造的可靠度?构造的可靠度与构造的可靠性之间
34、有什么关系?2什么是构造抗力?什么是作用效应?为什么说构造上的作用效应和构造抗力都具有随机性?3 说明可靠指标的几何意义。四、计算题P152习题1和习题2第九题 构造概率可靠设计方法一、填空题1.工程构造的设计状况根据其出现概率及持续期长短,可分为持久状况 、 短暂状况和 偶然状况 三种。2.在构造使用过程中一定出现 ,且持续期一般与设计使用年限为 同一数量级 的状况属持久状况。3.在构造施工和使用过程中出现概率 较大 ,而与设计使用年限相比持续期 很短 的状况为短暂状况。4.在构造使用过程中出现概率 很小 ,且持续期 很短 的状况为偶然状况。5.对持久状况,应进展 承载能力极限状态设计与正常
35、使用极限状态设计 ;对短暂状况,应进展 承载能力极限状态设计 ,并根据需要确定是否进展 正常使用极限状态设计 ;对偶然状况,可仅进展 承载能力极限状态设计 。6.目标可靠指标0是 设计基准期 内针对构造某一功能要求的 构造可靠指标限值 。7.用可靠度表示构造的设计要求,其表达式为。8.影响目标可靠指标的因素为: 公众心理 、 构造的重要性 、 构造破坏性质 及 构造功能的失效后果 。9.材料强度的概率分布宜采用 正态分布 或 对数正态分布 。材料强度的标准值可取其概率分布的 0.05分位值确定,即取fk的值,保证率为 95% 。10.对于钢筋和混凝土,材料强度设计值的定义为:。二、简答题1写出
36、规X关于承载能力极限状态的实用表达式,并指出有哪些分项系数,取值多少。这些分项系数与可靠指标之间有什么关系?答: 规X关于承载能力极限状态的实用表达式: 式中:构造重要性系数,按以下规定取值:对平安等级为一级或设计使用年限为100年及以上的构造构件,不应小于1.1;对平安等级为二级或设计使用年限为50年的构造构件,不应小于1.0;对平安等级为三级或设计使用年限为5年的构造构件,不应小于0.9。R构造构件抗力的设计值,代表截面对轴力、弯矩、剪力和扭矩等的抵抗能力。构造构件抗力分项系数,应按不同的材料采用不同的材料性能分项系数;材料性能的标准值;几何尺寸的标准值。S荷载效应组合的设计值,代表轴力设
37、计值N、弯矩设计值M、剪力设计值V和扭矩设计值MT等。S应从下面两种组合值中选取不利值确定:1可变荷载效应控制的组合2永久荷载效应控制的组合永久荷载的分项系数,应按以下规定取值:当其效应对构造不利时,对由可变荷载效应控制的组合,取1.2;对由永久荷载效应控制的组合,取1.35;当其效应对构造有利时,一般情况下均取1.0;对构造的倾覆、滑移或漂浮验算时,取0.9。按永久荷载标准值计算的荷载效应值;分别为第1个和第i个可变荷载的分项系数,一般情况下均取1.4。对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面构造的活荷载取1.3。分别为第1个和第i个可变荷载标准值和计算的荷载效应值,其中第1个可变荷载标准值产生的效应应大于其他任何第i个可变荷载标准值产生的效应;第i个可变荷载的组合值系数;n参与组合的可变荷载数。分项系数包括荷载分项系数和、构造抗力分项系数及构造重要性系数。分项系数与可靠指标之间的关系为:在各项标准值已给定的前提下,选取的这一组分项系数,使按极限状态设计表达式设计的各种构造构件所具有的可靠指标,与规定的可靠指标之间在总体上误差最小。2写出正常使用极限状态规X设计表达式中荷载效应S的标准组合、频遇组合和准永久组合表达式,并指出各项取值的意义。三、计算题 1P167 习题1。. .word.