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一、填空题(每空1分,共
20分)
1.
作用准时间的变异分为:永远作用,可变作用,有时作用_
2.
影响结构抗力的因素有:资料性能的不定性,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许构件达到_正常使用或长久
性能_的某项规定限值.
5.
结构的靠谱性是_安全性,合用性,长久性__的总称.
6.
结构极限状态分为_承载能力极限状态,正常使用极限状态_.
7.
结构靠谱度确实定应试虑的因素,除了民众心理外,还有结构
重要性,社会经济承受力,结构损坏性质
.名词解说(10分)
作用:能使结构产奏效应(内力,应力,位移,应变等)的各样因素总称为作用(3分)
地震烈度:某一特定地域受到一次地震影响的强弱程度(.3分)
承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载力或不适于连续承载的变形,这类状态称为承载能力极限状态.(4分)
.简答题.(共20分)
结构抗力的不定性的影响有哪些?
答:①结构资料性能的不定性、②结构几何参数的不定性、③结
构计算模式的不定性。(每点1分)
基本风压的5个规定.
答:基本风压平时应符合以下五个规定。①标准高度的规定。我
国《建筑结构荷载规范》规定以10m高为标准高度。②地貌的规定。我国及世界上大部分国家规定,基本风速或基本风压按空阔平展地貌而定。③公称风速的时距。规定的基本风速的时距为10min。④最狂风速的样本时间。我国取1年作为统计最狂风速的样本时间。⑤基本风速的重现期。我国规定的基本风速的重现期为30年。(每点1分)
(5)
简要回答地震震级和烈度的差别与联系(6)
答:①地震震级是权衡一次地震规模大小的数目等级。②地震烈
度是某一特定地域受到一次地震影响的强弱程度。③一次地震发生,震级只有一个,但是在不同样地点却会有不同样的地震烈度,但确立地点上的烈度是必定的,且定性上震级越大,确立地点上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地域,其烈度与震级相关。在环境
条件基真相同的状况下,震级越大,震中烈度越高⑤震中烈度与震级
近似关系:M
2
1
3I0;非震中区,烈度与震级的关系:
M12I0
2
Clg
h
1
3
3
。(前2点1分,后2点2分)
简述直接作用和间接作用的差别.(6)
答:①将能使结构产奏效应得各样因素总称为作用;将作用在结
构上的因素称为直接作用,②将不是作用,但相同惹起结构效应的因
素称为间接作用。③直接荷载为狭义的荷载,广义的荷载包含直接荷
载和间接荷载。(每点2分)
四、计算题(50分)
计算下列图中的土层各层底面处的自重应力。(10分)
解:
cz1
1h1
17
(2分)
cz2
1h1
2h2
17
(2分)
cz3
1h1
2h2
3h3
17
19
10
(3分)
cz4
1h1
2h2
3h3
4h4
17
10
(3
分)
设有一单质点系统,质点重为100KN,,位于基本烈
度8度区,系统所在地设计反应谱特色周期
Tg=,设计反应谱降落段指
数为b=,动力系数最大值max
,系统结构设计基准期为
50年,求
系统所受小震烈度的水平川震作用。(10分)
解:求地震系数。因小地震烈度比基当地震烈度小
度,则计算地震烈度为:
I=8-=
(2
分)
地震系数公式
k=×2I-7
=×-7
=
(2分)
依据我国建筑抗震设计规范,地震系数取平均值的
85%
k
(2
分)
计算动力系数。因
T>Tg,则
T
(2分)
地震作用为
(2
分)
已知一各三层剪切型结构,以下列图,已知该结构的第一阶周期为T1=,设计反应谱的相关参数Tg=、b=、αmax=,采纳底部剪力法计算地震作用产生的底部最大剪力及结构各层的地震作用。(20分)
解:确立地震影响系数α
Tg
T
分)
max
(2
求底部最大剪力
3n
1
6
F
GE
1
,
因质点数n=3,
22n
1
7
(2分)
F
(4分)
各质点地震作用:
F1
G1H1
FEK
2
5
GiHi
2
5
9
13
(4
分)
F2
G2H2
FEK
9
GiHi
2
5
9
13
(4
分)
F3
G3H3
FEK
2
5
13
GiHi
13
(4分)
综合试题(二卷)
一、填空题(20分)
:永远作用,可变作用,有时作用.
,主动土压力,被动土压力_.
,冰,液态水,气体和水汽_.
,后张法
,中震可修,大震不倒
,正常使用极限状态_.
,速度,加快度响应__称为结构风效应.
.名词解说(3+3+4=.10分)
作用:能使结构产奏效应(内力,应力,位移,应变等)的各样因素总称为作用
震级:权衡一次地震规模大小的数目等级,国际上常用里氏震级
震中距:地面某处到震中的距离称为震中距
.简答题.(5x4=20分)
结构靠谱度是怎么定义的?
什么叫基本风压?怎样定义.
7..写出单质点系统在单向水平川面运动作用下的运动方程.
.
四计算题(50分)
设有一单质点系统,质点重为100KN,,位于基本烈
度8度区,系统所在地设计反应谱特色周期
Tg=,设计反应谱降落段指数
为b=,动力系数最大值
max
,系统结构设计基准期为
50年,求系统
所受小震烈度的水平川震作用。
(10分)
解:求地震系数。因小地震烈度比基当地震烈度小
度,则计算地震烈度为:
I=8-
=
1
′
地震系数公式k=×2I-7=×-7=
3
′
依据我国建筑抗震设计规范,地震系数取平均值的
85%
k
1
′
计算动力系数。因T>Tg,则
T
2′
地震作用为
FGkT
3
′
,位于城市中心,建筑高度
45m,平面沿高度保持不变,迎
风面宽B=20m地面粗拙度指数
,基本风压按地面粗拙度指数的地貌
s
,离
地面10m高风速确立的基本风压为
0
,风振系数沿高度不变成
z
,求建
筑物底部弯矩。(标准地貌的梯度风高为
350m;该城市梯度风高为
400m,建筑物沿高度区分
为三段计算)(20分)
15m
15m
15m
20m
解:wk
gz
sz
zzw0
2′
矩形结构,风载体形系数
s
;
1′
0
2
1
′
z
1
′
风压高度变化系数
z
HTS
2S
HTa
2a
z
2a
HTS
2S
HTa
2a
2
a
z
z
ZS
Z
zs
10
10
10
2
2
2
z
350
400
z
10
10
10
10
2′
1
2
3
3′
1
2′
2
2′
3
2′
M
1H1
2H2
3H3
15
45
4
′
《荷载与结构设计方法》考试一试题(2002级)参照答案
一观点理解题(合计
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,关于有时荷载(特别荷载考虑较少)
。
3为什么关于不同样的荷载在进行荷载效应组合时,取必定的分项系数?(5分)
答:主假如考虑到不同样荷载的概率散布形式不一致,而为了计算的简单,将各样荷载的
概率散布的不同样经过的荷载分项系数以使按极限状态设计表达式设计的各样结构靠谱指标
与规定的设计靠谱指标0之间在整体上偏差最小。
4计算风荷载时需要考虑几个方面的因素;(5分)
答:风荷载的计算主要与三种独立的因素相关:基本风压、风压高度变化系数、房子体
型系数相关。
5设计基准期和设计使用寿命的观点,二者有何差别;(5分)
答:设计基准期是统计各样荷载(作用)和抗力随机变量的年限,一般取
50年,而设
计使用寿命则是结构物使用年限,一般为20、50、100年,当超出设计基准期今后,结构物
的靠谱度会降低。
6荷载代表值的种类及含义;(10分)
答:荷载代表值包含荷载的标准值、组合值、频遇值和准永远值,前二者是在承载能力极限状态中使用,今后两种则在主要在正常使用极限状态中使用。
代表值:为设计基准期内最大荷载概率散布的某一分位值,。
组合值:以荷载代表值为基础,考虑当出现两种或两种以上的可变荷载时,荷载不行能同时
以其最大值出现,此时荷载代表值可采纳组合值或荷载组合系数出现。荷载频遇值主假如为
了对结构正常使用极限状态的短期性能进行校核,~(详细拜见《建筑结
构荷载设计规范》,荷载的准永远值系指经常作用在结构上的荷载,相同乘以一个系数即可。
总的说来,后三者均是对可变荷载来说的。
7怎样确立结构的目标靠谱指标;(5分)
答:确立结构的目标靠谱指标是在原有的定值设计基础上,采纳的主要方法有:类比法;校准法,后者是《建筑结构靠谱度设计一致标准》所采纳的方法,并依据安全等级和结构的
损坏种类来确立靠谱指标。
8资料强度的取值是靠谱性设计的一个重要方面,资料强度的标准值能够取其平均值吗?为
什么?怎样取值?(5分)
答:为结构设计的安全起见,资料强度的标准值不取平均值,
分位值,。
9作用与荷载的差别与联系,在本书中是怎样对其解析的?(5分)
答:荷载是指直接作用在结构上的力,而作用是泛指在结构上产奏效应(应力、变形等)的全部外界因素,平时将两种观点相同对待。
10试说明梁、柱隶属面积的含义。(5分)
答:关于结构计算来说,要解析构件受力状况,要对荷载作用进行解析,求其作用在梁或柱上的荷载,马上作用在楼面上的活荷载以及楼面自己的恒载进行解析。
11作用在跨河桥梁上的荷载有哪些?(
5分)
答:恒载:桥梁自己重力;活载:风荷载、地震荷载、流水压力、船只(飘扬物)的撞
击力、车辆荷载(汽车制动力、汽车离心力、汽车撞击力、汽车冲击力)
。
二计算解析(合计30分):
1某结构在抗震设计时可简化成单质点系统,
以下列图。已知该结构位于布防烈度为
7度的
III类场所上,设计地震分组为第一组。集中质量
m
,结构阻尼比
,自
振周期为
,求多遇地震时水平川震作用标准值
FEX。(此题6分)
解:依据已知条件,查书中表
4-4、4-5
得,水平川震影响系数最大值
max
,特色
周期T
s
,依据结构阻尼比可知:
=,
1
=,=,
g
2
因Tg
T5Tg,故
Tg
2max
T
于是水平川震作用FEK
2某单跨工业厂房排架,有桥式吊车,
A柱柱底在几种荷载作用下的弯矩标准值为:恒载
MGk
35KN?m;风荷载
M1k10KN?m;吊车竖向荷载
M3k5KN?m;吊车水平荷载
M4k
15KN?m;屋面活荷载M2k3KN?m,求A柱柱底弯矩设计值(只考虑承载能力极限
状态)。(此题10分)
解:依据题意,这里只考虑标准组合。
1)永远荷载效应控制的组合
依据《规范》规定,当考虑以竖向的永远荷载效应控制的组合时,参加组合的荷载仅限于竖向荷载,于是有A柱柱底弯矩设计值为
(35)?m
2)由可变荷载效应控制的组合
(1)风荷载为第一可变荷载
(5153)?m
(2)吊车水平荷载为第一可变荷载
(53)?m
(2)吊车竖向荷载为第一可变荷载
(153)?m
能够看出,应采纳吊车水平荷载控制的组合作为弯矩设计值。
(一)填空题
1.
作用随时间变化可分为永远作用、可变作用、有时作用
;按空间地点变异分为
固定
作用、自由作用;按结构反应分类分为
静态作用、动向作用
。
2.
造成屋面积雪与地面积雪不同样的主要原由是
风的飘积作用
屋面形式屋面散热
等。
3.
在公路桥梁设计中人群荷载一般取值为
2
3KN/
2
/m-
土压力能够分为静止土压力主动土压力被动土压力。
一般土的侧向压力计算采纳朗肯土压力理论或库仑土压力理论。
。
。
冻土的基本成分有四种:固态土颗粒,冰,液态水,气体和水汽。
冻土是一种复杂的多相天然复合体,结构结构也是一种非均质、各向异性的多孔介质。
10
.土体产生冻胀的三因素是水分
土质负温度。
11
.冻土的冻胀力可分为切向冻胀力
法向冻胀力
水平冻胀力。
12
.水平向冻胀力依据它的形成条件和作用特色能够分为
对称和非对称
。
13
.依据风对地面(或海面)物体影响程度,常将风区分为
13
等级。
14
.我国《建筑结构荷载规定》规定以
10m高为标准高度,并定义标准高度处的最狂风
速
为基本风速。
15
.基本风压是依据规定的高度,规定的地貌,规定的时距和
规定的样本时间确立最狂风
速的概率散布,按规定的重现期(或年保证率)确立的基本风速,今后依据风速与风压的关系所定义的。
16
.由风力产生的结构位移
速度
加快度响应等称为结构风效应。
17
.脉动风
是惹起结构振动的主要原由。
18
.在地面粗拙度大的上空,平均风速
小
脉动风的幅度
大
且频次高
。
19
.脉动风速的均方差也可依据其
功率谱密度函数的积分求得。
20
.横向风可能会产生很大的动力效应,即
风振
。
21
.横向风振是由不牢固的空气动力特色形成的,它与
结构截面形状
及雷诺数相关。
22
.在空气流动中,对流体质点起主要作用的是两种力
惯性力
和
粘性力。
23
.依据气流旋涡零落的三段现象,工程大将圆桶试结构分三个临界范围,即
亚临界范围
超临界范围
跨临界范围。
24
.地震按产生的原由,能够分为
火山地震
塌陷地震
和
结构地震
25
.
因为地下空洞忽然塌陷而惹起的地震叫
塌陷地震而因为地质结构运动惹起的地震则
称为
结构地震
。
26
.
地幔的热对流是惹起地震运动的主要原由。
27
.
震中
至
震源
的距离为震源深度,地面某处到震中的距离为
震中距。
28
.地震按震源的深浅分,可分为
浅源地震
中源地震深源地震。
29
.板块间的联合部种类有:
海岭
海沟变换断层及
缝合线
。
30
.震级是权衡一次地震规模大小的
数目等级
。
31
.M小于2
的地震称为微震
M=
2~4
为有感地震
M>5
为损坏性
地震。
32
.将某一地点受到一次地震影响的强弱程度定义为
地震烈度。
33
.地震波分为地球内部流传的
体波
和在地面周边流传的
面波
。
34
.影响地面运动频谱主要有两个因素:
震中距
和
场所条件
。
35
.当前国际上一般采纳
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看作
等效静力作用在结构上,以次计算结构的最大地震反应。
37
.混凝土在长久作用下产生随时间而增加的变形称为
徐变
。
38
.
可变荷载有
3个代表值
分别是
标准值
和
准永远值组合值。
39
.影响结构构件抗力的因素好多,主要因素有
3种,分别是资料性能的不定性
Xm
几何参数的不定性
Xa
计算模式的不定性
Xp
。
40
.结构的极限状态能够分为
承载能力极限状态
和
正常使用的极限状态
。
(二)名词解说
作用:能使结构产奏效应(内力、应力、位移、应变等)的各样因素总称为作用。
地震烈度:某一特定地域受到一次地震影响的强弱程度。
:结构或构件达到最大承载力或不适于连续承载的变形,这类状态
称为承载能力极限状态。
单质点系统:当结构的质量相对集中在某一确立地点,可将结构办理成单质点系统进行地震反应解析。
5.
基本风压:基本风压是依据全国各气象站
50年来的最狂风速记录,按基本风压的标
准要求,将不同样高度的年最狂风速一致换算成离地面
10m的最狂风速按风压公式计算
得的风压。
6.
结构靠谱度:结构靠谱性的概率量度。结构在规准时间内,在规定条件下,
达成预约
功能的概率。
荷载代表值:设计中用以验算极限状态所采纳的荷载量值。
基本雪压:当地空阔平展地面上依据气象记录经统计获取的在结构使用时期可能出现的最大雪压。
:路面活荷载指房子中生活或工作的人群、家具、用品、设施等产生的重
力荷载。
土的侧压力: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。
静水压力:静水压力指静止的液体对其接触面产生的压力。
混凝土徐变:混凝土在长久外力作用下产生随时间而增加的变形。
混凝土缩短:混凝土在空气中结硬时其体积会减小,这类现象叫混凝土缩短。
:是荷载的基本代表值,其余代表值能够在标准值的基础上换算来。它是
设计基准期内最大荷载统计散布的特色值,是建筑结构在正常状况下,比较有可能出
现的最大荷载值。
荷载准永远值:结构上经常作用的可变荷载,在设计基准期内有较长的连续时间,对结构的影响近似于永远荷载。
结构抗力:结构承受外加作用的能力。
靠谱:结构若同时知足安全性、合用性、长久性要求,则称结构靠谱。
地震作用:
超越概率:在必定地域和时间范围内,超出某一烈度值的烈度占该时间段内全部烈度的百分比。
震级:权衡一次地震规模大小的数目等级。是地震自己强弱程度的等级,震级的大小表示地震中开释能量的多少。
雷诺数:惯性力与粘性力的比。
脉动风:周期小于10min的风,它的强度较大,且有随机性,周期与结构的自振周期较凑近,产生动力效应,惹起顺风向风振。
平均风:周期大于10min的风,长周期风,该类风周期相对牢固,周期远离结构的自振周期,不发生共振,产生静力效应。
结构风效应:由风力产生的结构位移、速度、加快度。既风力作用在结构上结构产生的反应。
风压:风以必定速度向前运动,遇到建筑物对建筑物产生的压力。
雪压:单位面积地面上积雪的自重。
结构的自重:是由地球惹起的拥有质量的资料重力。
有时荷载:在设计基准期内不必定出现,一旦出现其值很大连续时间较短的荷载。
直接荷载:直接作用在结构上的各样荷载。受力物体与施力物体互相接触,有形荷载。
震级:一次地震的强烈等级。
(三)简答题
简要回答地震震级和烈度的差别与联系
答:①地震震级是权衡一次地震规模大小的数目等级。②地震烈度是某一特定地域遭
受一次地震影响的强弱程度。
③一次地震发生,
震级只有一个,但是在不同样地点却会有不
同的地震烈度,但确立地点上的烈度是必定的,
且定性上震级越大,确立地点上的烈度也
越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地域,
其烈度与震级相关。在环境条件基真相同
的状况下,震级越大,震中烈度越高⑤震中烈度与震级近似关系:
M1
2
I0
;非震中区,
3
2
2
烈度与震级的关系:
M13
I0
3Clg
h
1
。
答:能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各样作用;
在正常使用时拥有优秀的工
作性能;在正常保护下拥有足够的长久性能;
在有时时间发生时及发生后,
还能保持一定的
整体牢固性。
答:荷载是由各样环境因素产生的直接作用在结构上的各样力。
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。