工程荷载复习资料 安徽理工大学.docx

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工程荷载复习资料安徽理工大学

工程荷载复习参考资料

（土木11-3班）

1.荷载：

由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。

例如，重力、土压力、水压力、风压力等。

2.作用：

能使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种因素的总称。

3.直接作用:

作用在结构上的力的因素。

4.间接作用：

不是作用力但同样引起结构效应的因素。

5.作用效应：

由作用引起的结构或结构构件的反应，包括结构的内力、

应力、位移、变形、应变、裂缝、速度、加速度等

▲内力：

包括拉力、压力、剪力、弯矩、扭矩等。

▲变形：

包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、挠度等。

6.作用的分类：

（1）按随时间的变异分类:

永久作用，可变作用，偶然作用；

（2）按随空间位置的变异性分类:

固定作用，可动作用；

（3）按结构的反应分类:

静态作用，动态作用。

7.我国工程结构设计方法的演变过程：

（1）早期的工程结构中，保证结构安全主要依赖经验；

（2）工程结构设计理论的演变：

随着科学的发展和技术的进步，

工程结构设计理论经历了从弹性理论到极限状态理论的转变；

（3）设计方法的演变：

设计方法经历了从定值法到概率法的发展。

我国的工程结构设计方法经历了容许应力设计法→破损阶段设计法→极限状态设计法→概率极限状态设计法四个阶段。

目前我国规范所采用的方法是“以分项系数表达的，以概率理论为基础的极限状态设

计方法”。

8.基本雪压：

是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。

9.造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因有：

①风；②屋面形式；③屋面散热。

10.汽车荷载的两种形式和应用范围：

（1）车道荷载：

由均布荷载和集中荷载组成。

应用范围：

用于桥梁结构的整体计算。

（2）车辆荷载：

按规定的计算图式进行计算。

应用范围：

用于桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土

墙土压力等计算。

注：

车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。

11.楼面活荷载折减的原因：

由于楼面均布活荷载=楼面总活荷载/楼面面积，因此一般情况下，所考虑楼面面积越大，实际平摊的楼面活荷载越小，故计算结构或构件楼面活荷载效应时，当楼面活荷载面积超过一定的数值，应对楼面均布活荷载进行折减。

12.土的侧向压力：

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。

13.朗肯土压力理论的基本假设：

（1）对象为弹性半空间土体；

（2）不考虑挡土墙及回填土的施工因素；

（3）挡土墙墙背竖直、光滑，填土面水平，无超载。

14.冻土：

具有负温度或零温度，其中含有冰，且胶结着松散固

体颗粒的土。

15.我国基本风压的确定：

以当地空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇的10分钟时距年最大风速所对应的风压。

16.顺风向平均风效应计算公式：

ω﹦βμsμzωo

17.温度应力和变形的计算方法：

温度的变化对结构物内部产生一定的影响，该影响的计算应根据不同结构类型区别对待。

（1）静定结构，在温度变化时不对温度变形产生约束，故不产生

内力，但由于材料具有热胀冷缩的性质，即结构能够自由地产生符合其约束条件的位移，这种位移可由变形体系的虚功原理计算。

（2）超静定结构，由于存在多余约束，当温度改变时引起的温度变形会受到约束，从而在结构内产生内力，这是超静定结构不同于静定结构的特征之一。

超静定结构的温度作用效应，可根据变形协调条件，按结构力学的方法计算。

18.混凝土的徐变：

混凝土在长期外力作用下产生随时间而增长的变形。

19.混凝土的收缩：

混凝土在空气中结硬时其体积缩小的现象，收缩是混凝土在不受力情况下因体积变化而产生的变形。

20.爆炸作用：

是物质系统在足够小的空间内，以极短的时间突然迅速释放大量能量的物理或化学过程，以致产生一个从爆源向有限空间传播出去的一定幅度的压力波（冲击波）。

21.爆炸的破坏作用的类型：

（1）震荡作用——使物体震荡、使之松散的力量；

（2）冲击波作用——使气体压缩而产生的压力；

（3）碎片的冲击作用；

（4）热作用。

22.浮力的计算原则：

（1）置于透水性饱和地基上的结构物，验算稳定性时应考虑采用设计水位时的水浮力；

（2）置于不透水性地基上，且结构物基础底面与地基接触良好，可不考虑水的浮力；

（3）当不能确定地基是否透水时，应将透水和不透水两种情况与其他荷载组合，取其最不利者。

（4）对有桩基的结构物，作用在桩基承台底部的浮力，应考虑全部底面面积，但桩嵌入不透水持力层者，计算承台底部浮力时应扣除桩的截面面积。

23.预加力方式

（1）外部预加力和内部预加力

（2）先张法预加力和后张法预加力

（3）预弯梁预加力

先张法：

先张拉钢筋，后浇筑混凝土。

后张法：

先浇筑混凝土（预留孔道），后张拉钢筋。

24.有粘结和无粘结的区别：

有粘结：

靠钢筋与混凝土的粘结施加预应力。

无粘结：

靠锚具施加预应力。

有粘结：

先张、后张。

无粘结：

后张。

25.平稳二项随机过程模型的假定：

（1）按荷载每变动一次作用在结构上的时间长短，将设计基准期T等分为r个相等的时段τ，或认为设计基准期T内荷载均匀变动r=T/τ次（对设计基准期的分段）；

（2）在每个时段τ内，荷载Q出现（即Q（t）>0）的概率均为p,不出现

（即Q（t）<0）的概率均为q=1-p（概率）；

（3）在每个时段τ内，荷载出现时，其幅值是非负的随机变量，且在不同时段上的概率分布函数Fi（x）是相同的，记时段τ内的荷载概率分布（也称为任意时点荷载的概率分布）为：

Fi（x）=P[Q（t）≤x,

t∈τ]（概率分布）；

（4）不同时段τ上的荷载幅值随机变量是相互独立的，并且与荷载在时段τ上是否出现无关（相关性）。

25.永久荷载（恒载）的代表值：

标准值。

（只有一个代表值）

26.可变荷载的代表值：

标准值、准永久值、频遇值和组合值。

27.影响结构构件抗力的因素：

（1）材料性能的不定性Xm；

（2）几何参数的不定性Xa；

（3）计算模式的不定性Xp；

这些不定性一般可处理为随机变量，因此结构构件的抗力是多元随机变量的函数。

28.结构构件抗力的分布类型

则可认为R近似服从对数正态分布。

29.结构的功能要求：

（1）能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用（安

全性）；

（2）在正常使用时应具有良好的工作性能（适用性）；

（3）在正常维护条件下应具有足够的耐久性能（耐久性）；

（4）在偶然事件发生时（如地震、火灾等）及发生后，仍能保持必需

的整体稳定性（安全性）。

上述的第

（1）、（4）项为结构的安全性要求，第

（2）项为结构的适用性要求，第（3）项为结构的耐久性要求。

结构若同时满足安全性、适用性和耐久性要求，则称该结构可靠，即结构的可靠性是结构安全性、适用性性和耐久性的统称。

30.结构极限状态：

如果整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态。

它是结构由可靠转变为失效的临界状态。

31.两类结构极限状态：

承载能力极限状态和正常使用极限状态。

32.结构可靠度：

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。

是结构可靠性的概率度量。

规定时间：

一般指结构的设计基准期。

在同样的条件下，规定时间越

长，结构的可靠度越低。

原因：

由于荷载效应一般随设计基准期增长而增大，而影响结构抗力的材料性能指标则随设计基准期的增大而减小，因此规定时间越长，结构的可靠度越低。

规定条件：

指结构的正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人

为错误或过失因素。

原因：

规定条件的不同会对具体的可靠度的取值有很大的影响，甚至

导致结构失效，因而，必须明确规定的条件。

33.可靠指标：

34.结构可靠度的几个结论：

（1）由于结构抗力R和作用效应S均为随机变量因此绝对可靠的结构（ps=1或pf=0）是不存在的。

（2）从概率的观点，结构设计的目标就是保障结构可靠度ps足够大或失效概率pf足够小，达到人们可以接受的程度。

（3）R>S，只能说明结构在一定的概率保证下是安全的，而不能保证结构100%安全。

35.结构设计的要求：

在一定的可靠度Ps或失效概率Pf条件下，进行结构设计，使得结构的抗力大于或等于结构的综合荷载效应。

36.我国建筑结构设计表达式

37.样题1

1.市政立交桥通常会承受哪些作用？

桥梁结构的自重、汽车荷载、汽车的冲击作用、风荷载、雪荷载、弯道处汽车的离心力作用、汽车的制动力、温度作用、地震作用。

2.一栋建在寒冷、抗震地区的钢筋混凝土厂房，长60米，高低两跨，跨度均为10米，屋面采用预应力屋架，大型屋面板，该厂房高跨设有一台20吨吊车，低跨设有一台10吨吊车，基础采用柱下独立基础，试分析该结构收到哪些作用？

雪荷载、温度作用、地基土冻胀力、风荷载、地震作用、结构的自重、预加力、吊车竖向荷载、吊车的横向制动力，吊车的纵向制动力。

38.样题2

39.样题3

某办公楼二层平面图（单位：

mm）

40.样题4

（1）计算各区段的μz；

（2）计算各区段的ω；

（3）计算由风产生的建筑物底部弯矩。