荷载与结构设计方法》考试试题.docx

1、荷载与结构设计方法考试试题综合试题（一卷）一、填空题（每空1分，共20分）1.作用按时间的变异分为:永久作用，可变作用，偶然作用一2.影响结构抗力的因素有：材料性能的不定性，几何参数的不定性，计算模式的不定 性.3.冻土的四种基本成分是固态的土颗粒，冰，液态水,气体和水汽.4.正常使用极限状态对应于结构或者构件达到_正常使用或耐久性能一的某项规定 限值.5.结构的可黑性是安全性,适用性，耐久性的总称.6.结构极限状态分为一承载能力极限状态.正常使用极限状态.7.结构可靠度的确定应考虑的因素，除了公众心理外，还有结构重要性，社会经济 承受力，结构破坏性质二名词解释（10分）1.作用：能使结构产生

2、效应（内力，应力，位移，应变等）的各种因素总称为作用（3分）2.地震烈度：某一特泄地区遭受一次地震影响的强弱程度.（3分）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分）三.简答题.（共20分）1.结构抗力的不定性的影响有哪些？答：结构材料性能的不泄性、结构几何参数的不左性、结构汁算模式的不上性。 （每点1分）2.基本风压的5个规定.答：基本风压通常应符合以下五个规定。标准高度的规立。我国建筑结构荷载规范 规泄以10m髙为标准髙度。地貌的规左。我国及世界上大多数国家规泄，基本风速或基本 风压按空旷平坦地貌而迫。公称风速的时距。规左的

3、基本风速的时距为10mina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。基本风速的重现期。我国规左 的基本风速的重现期为30年。（每点1分）（5）3.简要回答地震震级和烈度的差别与联系（6）答：地震震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。地丧烈度是某一特左地区遭 受一次地丧彫响的强弱程度。一次地箴发生，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泄的，且定性上震级越大，确定地点上的烈度也越大。 震中一般是一次地震烈度最大的地区，苴烈度与震级有关。在环彎件基本相同的情况下, 震级越大，丧中烈度越髙憲中烈鹿另离级 近似关系：jW=，+ 3 :非震中区，烈

4、度与M =1 +二人+二ChfV + D震级的关系： 3 3 J% I （前2点1分，后2点2分）4.简述直接作用和间接作用的区别.（6）答：将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，将不是作用，但同样引起结构效应的因素称为间接作用。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。（每点2分）四、计算题（50分）乙U1杂填土 Y1二17KN/m3a粉质粘土 2=19KN/m3CD&2V淤泥质土 丫3=182KN/msOJ3中砂 丫4二 19 6KN/msa4mi/1.计算下图中的土层各层底面处的自重应力。（10分）解:% =匕方=17x 2.0 =

5、34.0KPa（2分）acz2 = yji、+ y2h2 = 17 x 2.0 + 19 x 3.8 = 106.2KPa ( 0 分)6力=yJh + y2/?2 + % 禺=17x 2.0 + 19x 3.8 + (18.2 一 10)x 4.2 = 140.6KPa（3分）b“4 = yJh +/2/?2 +了；力3 +/；/?4 = 17 x 2.0 + 19x3.8 + (18.2-10)x4.2 + (19.6-10)x2.0= 159.8“（3分）一、填空题（20分）综合试题（二卷）&作用按时间的变异分为：永久作用，可变作用，偶然作用.9.上的侧压力分为一静止土压力，主动土压力，

6、被动土压力_10.冻上的四种基本成分是_囲态的土颗粒,冰,液态水，气体和水汽-11 预应力构件按预应力施加先后分为先张法,后张法12.目前国际上采用的抗震设计原则是一小震不坏，中震可修，大震不倒13.结构极限状态分为承载能力极限状态，正常使用极限状态_14.由风力产生的一结构位移，速度，加速度响应称为结构风效应.2.名词解释（3+3+4二.10分）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.箴级：衡量一次地震规模大小的数量等级，国际上常用里氏震级3.震中距：地而某处到震中的距离称为箴中距3.简答题.（5x4=20分）5.结构可靠度是怎么定义的？6.什么叫基本风

7、压？怎样泄义.7.写岀单质点体系在单向水平地面运动作用下的运动方程.8.简述直接作用和间接作用的区別.四计算题（50分）一概念理解题（共计70分）：1在结构荷载计算中，一般主要考虑的有哪些荷载？（5分）答：一般考虑的荷载为恒载和活载两类，对于偶然荷载（特殊荷载考虑较少）。2基于可靠度的结构设计（槪率极限状态设计）与传统的安全系数设il有何区别？对于功能 函数（以两个变量为例），当变量为正态分布时，可靠度指标有何含义，试作图表示：（10 分）答：可靠度设汁是考虑荷载和抗力是一种随机变量，而传统的安全系数设讣方法则将这 些参数看作固定值，前者更为合理。对于Z = glR、S） = R S=S在S0

8、R坐标系，首先将变量进行标准化变换，对基本变量作标 准化变换 =匕幺，斤=匕仝，此时将变量转化成了 N（O）分布，形成新的坐标系站/原坐标与新坐标的关系为：5= q+a，R = Raf +/ir ,得岀新坐标系的极限状态方程：6斤-加 + 儿-仏=0 , 令 cosQ =-丄=，COS& = , 2= = 0 = 佟问+ J/+G 2;+6于是有：&COS0 +fcosQ - 0 = 0 ,如图所示go斤坐标系，于是可得：R =O P |cos（: = /3cos0, , S = |（? P |cos = 0cos&,进行变换到原坐标系,于是R = R J, + “” = 0cos8化+ “”

9、, S = S af + “, = 0cosQo 5 为破坏性地震32.将築二地址遭受一次地震影响的强弱程度肚义为地震烈度，33. 地震波分为地球内部传播的体波 和在地而附近传播的面波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箋缠九作用在结构上，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左性Xm几何参数的不定性X.

10、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箴影响的强弱程度。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泄位置，可将结构处理成单质点体系进 行地丧反映分析。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

11、。6.结构可靠度：结构可靠性的概率量度。结构在规泄时间内，在规左条件下，完成预左 功能的槪率。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：当地空旷平坦地而上根据气象记录经统汁得到的在结构使用期间可能出现 的最大雪压。9.路而活荷载：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.上的侧压力：上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上压 力。11.静水压力：静水压力指静止的液体对英接触而产生的压力。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

12、凝上收缩。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讣分布的特征值，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：在一立地区和时间范国内，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 表示地震中

13、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lOmin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lOmin的风，长周期风，该类风周期相对稳圧，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：风以一立速度向前运动，遇到建筑物对建筑物产生的压力。26.雪压：单位而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星的材料重力。2&偶然荷载：在设il基准期内不一泄出现，一旦出现其值很大持续

14、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.简要回答地箴震级和烈度的差别与联系答：地震震级是衡量一次地谡规模大小的数量等级。地震烈度是某一特左地区遭 受一次地震影响的强弱程度。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，但确左地点上的烈度是一左的，且泄性上震级越大，确左地点上的烈度也 越大。震中一般是一次地箴烈度最大的地区，其烈度与震级有关。在环異条件基本相同 的情况下，震级越大，震彬。度越髙梓屮那度与震级近似关系：Mi垢X非丧中区.烈度与震级的关系:亍fC瑟+ 1）。2

15、.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 整体稳能性。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左答：基本风压通常应符合以下五个规定。标准髙度的规立。我国建筑结构荷载规范 规定以10m高为标准高度。地貌的规左。我国及世界上大多数国家规泄，基本风速或基本 风压按空旷平坦地貌而迫。公称风速的时距。

16、规左的基本风速的时距为10mina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。基本风速的重现期。我国规左 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疑值。1荷载的标准值：是荷载的基本代表值，英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il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，在设汁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

17、的类 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：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.简述屋而形式对雪压的影响答：风对屋而积雪的影响：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而上或其它 较低的物体上。2具有髙低跨屋而的情况下，高屋而的雪吹落在较低屋而上。在低屋而

18、上形成局部较大 的漂积荷载。屋而坡度对积雪的影响：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，墙后上体的重度不同，产生的应力不同；3填上面的形式，水平和倾斜不同，相当于水平地而上加一附加压力；4外施荷载的形式，均布荷载，基坑侧向地而上有已建建筑不同；例如：局部均布荷载，在基坑侧的地而局部布建筑：可变荷载，地而施工机械、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：支挡结构在上压力作用下不产生任何方向的位移或转动，保持原有 位巻，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。主动上压力：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