工程计划结构荷载与可靠度设计原理预习复习计划资料

\\荷载与结构设计原理总复习题一、判断题（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

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

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

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

19.结构构件抗力R30.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

\\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

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

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

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.。风荷载属于。

。

（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。

（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QT（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？（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（ABA永久作用B静态作用C直接作用D动态作用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（BA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

A5％B10％CD30％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（BA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。

A10年B30年C50年D100年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。

A10年B30年C40年D50年A5mB10mC15mD20mCA标准值B准永久值C组合值D设计值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（BEDA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（BCA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（ABCA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。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2。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？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H40m，建造在城市市郊，地面粗糙度指数

0.16，基本风压21.30.16aw0.5kN/m0ss\\HHz高度变化系数，假设不考虑顺风向脉动风的影响。zsaa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）zzzZsaa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

1.3；HHz②高度系数zs，由于，所以H，则有saaHZsTsTazzz2azzzzasas在各区段中点高度处的风压高度变化系数，分别为zZs0.801，1.1385，1.3407，1.493由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以i4Z1Z2Z3Z4iww1.01.30.8010.50.521kN/m211Z10sww1.01.31.13850.50.74kN/m222Z20sww1.01.31.34070.50.871kN/m233Z30sww1.01.31.4930.50.97kN/m2则由风产生的该结构底部弯矩为44Z40sM1050.74152535m/m2.一平面为矩形高层建筑结构，高度H50m，迎风面宽度B30m，建造在市中心，地面粗糙度指数0.20，10mH400m0.16，z10m，H350m，基本风压0.5kN/m，体形系数，风压高度变化aaTaszw2zHH，假设不考虑顺风向脉动风的影响。0zn系数sTsssaa求：顺风向风产生的建筑底部弯矩？zzzZsas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4sHHzzzz0.713saa在各区段中点高度处的风压高度变化系数，分别为zzz

Zsas，0.839，1.029，1.177，0.5401.301Z1m4③各区段中点高度处的风压值2=Z2αZ3Z4Z5由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以i5K04iisZi2=αmaxiww1.01.30.5400.50.351kN/m2H11Z10s1.01.30.8390.5T0.545kN/m2wwmax22Z20s1.01.31.0290.50.669kN/m2m×10w4α1=33Z30sww1.01.31.1770.50.765kN/m2maxK41=44sZ40ww1.01.31.3010.50.846kN/m2则由风产生的该结构底部弯矩为55Z50sHM301050.545150.16925350.84645m01653.下图所示一个剪切结构，已知：周期：T0.385s，T0.156s；振型：地震影响系数曲线0.4881.71，，20.16。设计反应谱的有关参数见图，10.2sT11求：①求各12maxg阶地震影响系数；mn②求各振型参与系数i；j，第j阶振型的振型参与系数为iji1mjjn2ijii1\\③重力荷载代表值；G④采用底部剪力法计算该结构在地震作用下底部最大剪力FEk力，底部最大剪力F。GH，各质点所受剪力为FEkGjjF解：①求各阶地震影响系数EkEkjEknGHj；0.2s，iiQT0.358sTgi1T11g0.2s0.16。QsT0.156sT②各振型参与系数2max22gmm;2651041ii4ji12i661471421。12i1mi2③重力荷载代表值6105109.810782i42542ii61kN。m2G44④采用底部剪力法计算底部最大剪力Fii22iii1EkFG0.8510780.088781.28kN1质点所受最大剪力为EkEk及各质点所受剪F12质点所受最大剪力为GH6H30.4811F6H52HnGHiii1GH52HF22F50.84．中心点法：教材P140题-1、P142例题9-2。6H52H2nG5．验算点法：教材P149例题9-３。iii12.图1所示为一个三层剪切型结构。

已知：周期：T0.467s，T0.134s，T0.208s；振型：132m0.3340.6675Tα30.6670.6661.000α1T4.0193.0351.0002HT设计反应谱的有关参数见图Tm30.40s，0.16，，g9.8N/。5

2α求解：Tgmax①求各阶地震影响系数；KαmH2n②求各振型参与系数i；，第j阶振型的振型参与系数为jijim15③重力荷载代表值G；jjnm2④采用底部剪力法计算该结构在地震作用下底部最大剪力iji质点所受水平地震EkKH1i10FF；GHFEkG地震影响系数曲线jjF。⑤计算各层层间剪力VEkEkjEknGHiiii1图1三层框架解：①求各阶地震影响系数

QT0.40s，j0.467sTT1；ggQs1T0.40s0.16；10.208sTQsT20.40s2maxg0.16。0.134sT②各振型参与系数33maxgj3m\\m;ii5553i17712im2i12.7104.0192.7103.0351.8101.000m0.063。i12ii3552552525i2i1③重力荷载代表值2.7102.7101.8104.0192.7103.0351.8101.0003m2.710G9.87056kN。i2i3525252

555i12④采用底部剪力法计算底部最大剪力i3ii1FF一层地震作用标准值为EkGEkEk0.8570560.139833.7kNGHF1113GH2层地震作用标准值为iii1FHH2H3H166.7GHF223层地震作用标准值为23GHiiF2HH2H3H333.5i13HGHFF33⑤计算各层层间剪力H2H3H33GH一层层间剪力为：ii833.7kN；V1FFF二层层间剪力为：三层层间剪力为：11667.0kN；23VVFF2333.5kN。23F33333.5例题9-3解：极限状态方程\\fZM0*1lnff1lnfln屈服强度f服从对数正态分布，当量处理如下：1***f'ff2Ⅰ假设f的初值为其平均值262N/mf*62gf26261ln262lnf6cosf2g2fln2X1'*110626.13106N/m2*ff'f2f2ˆ服从正态分布：g260.7010/mfWcos62W2X*ˆWgf

g2f'W84.910m63*X*XWf*0.0584.910m344.25106m3X*Wf'W6*X'WWW'Wfff*2222WfW*W*f'222Wf'f'f'WW2由坐标转换公式得设计验算点在原坐标系的坐标为

Wf

***884.91026.131066fcos'660.895'f'WWf884.91026.130.ˆ260*601044.2510''f62f623.392701064.2562W666ˆW884.910626.131044.2510626260.701062代入极限状态方88.9017462.31106410623.39106884.910619.741061.15100.895260.70128.81030440.446解方程可得2.58104代回坐标转换公式得设计验算点坐标f*cos6160.86106260.701064.2690.89526.1310884.94.2690.44644.25f'f'ˆW*cos800.6510666g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。ˆWW

Wff'gcosf*X2fⅡ对f进行当量正态变换，fX1lnflnˆ*1lnf2**WcosfW*221f'ˆf2fWfggWf'*12*X

XN/mffWf**f'6W662*161lnN/mf'6*62f*XX'ff*1f22Wf2*W*f'22W由坐标转换公式得设计验算点在原坐标系的坐标为Wf***800.651066.056cosW60.875f'W66*ˆ160.8610610244.25W600862f''f66

662661066160.861044.25102ˆWW800.6561052代入极限状态方884221.46666640.875238.537.118101.469101014.0410884.91021.4610128.810043666630.485解方程可得1.469104代回坐标转换公式得设计验算点坐标f*cos6166.30106238.