山东建筑大学荷载与设计方法期末考试复习题.docx

一、填空题1、间接作用包括：地震作用、不均匀沉降、温度变形。2、作用效应是指结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等统称。3、可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值4、结构的可靠性是安全性、适用性、耐久性的总称。二、判断题（8X2分=16分）请将答案写在下括号中。1、可靠指标越大，结构可靠程度越高。（J）2、结构可靠度设计的基准期就是结构的使用期。（X）3、裂缝计算是采用荷载的标准组合，不考虑荷载长期作用。（×）4、极限状态方程表达了结构荷载效应与抗力之间的平衡关系。（）5、作用效应应小于等于结构抗力才能表明结构可靠。（）6、各个国家的活荷载取值的规定是一致的。（×）三、简答题1、什么是结构功能的极限状态？当结构或构件出现何种情况之一时，应认为超过了承载能力极限状态？答：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,这一特定状态称为该功能的极限状态。结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：（1）结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）；（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏）或因产生过度的塑性变形而不适于继续承载；（3）结构构件转变为机动体系；（4）结构或构件丧失稳定（如压曲等）。2、简述直接作用和间接作用的区别答：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。3、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量值。荷载的标准值：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计分布的特征值。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。永久值：结构上经常作用的可变荷教，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。准永久值是在标准值基础上进行折减。折减系数根据荷载的类型不同而不同。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。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。四、计算题1、某学校办公楼楼楼面做法如下：地面砖楼面荷载做法：10厚瓷砖（瓷砖重度=19.8KN/）40厚干硬性水泥（干硬性水泥重度=14KN?）120厚现浇楼板（混凝土重度=25KN）20厚板底水泥抹灰（水泥重度=20KM3）请计算单位面积上楼面恒荷载标准值？解：10厚瓷砖面载:0.01=0.01*19.8KNm=0.2KNm240厚干硬性水泥面栽：0.04*=0.04*14KNm=0.56KNm2120厚现浇楼板面栽：0.1=0.12*25KNm=3.0KNm220厚板底水泥抹灰0.02*=0.02*20KNm=0.4KNm2总面荷载：0.2+0.56+3+0.4=4.16（KNm2）所以单位面积上楼面恒荷载标准值为:4.16KNi22、已知一矩形平面钢筋多层建筑，位于城市中心，建筑高度30m,平面沿高度保持不变，迎风面宽B=40m,基本风压按地面粗糙度指数US=I.3,离地面IOnI高风速确定的基本风压为O55KNm2,风压高度变化系数uz,在10米,20米,30米分别为UZl=L22*,uz2=L42*,uz3=l.62*,（*为自己学号最后两位数字）0z=L°求建筑物底部弯矩。（建筑物沿高度划分为三段计算）畋=Pg(Z)4(z)(z)h（3分）风载体形系数S=I3=0.55kN/m2底=LO风压高度变化系数ZUzi=I.22»uj-2=1.42,uz3=l.62Wkl=L3*1.0*1.122*0.55=0.87KNm2Wk2=l.3*1.0*1.42*0.55=1.02WmWkl=L3*1.0*1.62*0.55=1.16KNm2建筑物底部弯矩为：M=O.87*10*40*10+1.02*10*40*20+1.16*5*40*30=18600KN.m3、已知一框架梁跨中，由永久荷载产生的弯矩标准值MGk=60kNm,由活荷载产生的弯矩标准值MQk=30kNm,由风荷载产生的弯矩标准值MWk=20kNm°求：求跨中截面的弯矩设计值。（注：1、活荷载组合系数为0.7,风荷载组合系数为0.6；2、荷载分项系数小数点后第二第三位数字分别为自己学号最后两位。例如自己序号后两位是12,那么恒载分项系数为1.312）解：1）可变荷载效应起控制作用时2）、林失蹄物缴应起控制作用时故弯矩设计值应取可变荷载效应起控制作用的组合M=I30.8ZN6荷载与设计方法（2）一、填空题1、作用按时间的变异分为：永久作用、可变作用、偶然作用。2、当功能函数服从正态分布时，可靠指标与失效概率具有一一对应关系。3、结构的可靠性是安全性、适用性、耐久性的总称。4、我国“建筑结构可靠度设计统一标准”（GB500682001）将设计状况分为持久状况、短暂状况、偶然状况。二、判断题1、可靠指标越大，结构可靠程度越高。（）2 .、结构可靠度设计的基准期就是结构的使用期。（×）3 .、结构的失效概率等于结构抗力和荷载效应的概率密度干涉面积。（×）4 .、极限状态方程表达了结构荷载效应与抗力之间的平衡关系。（）5、结构重要性系数是用来调整不同安全等级结构的目标可靠指标的。（）6、延性破坏构件的目标可靠指标要大于脆性破坏构件的相应值。（×）三、简答题1、简述结构的功能要求？答：（1）安全性：能承受在正常施工和正常使用过程中可能出现的各种作用（荷载、温度变化、基础沉降等）：在偶然事件（如地震、爆炸等）发生时和发生后保持必需的整体稳定性，不致发生倒塌。（2）适用性：在正常使用过程中应具有良好的工作性。（3）耐久性：在正常维护条件下应有足够的耐久性，完好使用到设计使用年限。2、简述直接作用和间接作用的区别答：（1）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。（2）将不是作用，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。3、什么是结构功能的极限状态？当结构或构件出现何种情况之一时，应认为超过了承载能力极限状态？答：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，这一特定状态称为该功能的极限状态。结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：（1）结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）；（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏）或因产生过度的塑性变形而不适于继续承载；（3）结构构件转变为机动体系；（4）结构或构件丧失稳定（如压曲等）。四、计算题1、某教学楼楼面做法如下：地面破楼面荷载做法：10厚瓷砖（瓷砖自重Y=I9.8KN/）40厚干硬性水泥（干硬性水泥自重=14KN?）100厚现浇楼板（混凝土自重=20KN）龙骨吊顶（0.5KNi3）请计算单位面积上楼面恒荷载标准值？解：10厚瓷砖面载:0.01=0.01*19.8KNm=0.2KNm240厚干硬性水泥面栽：0.04*=0.04*14KNm=0.56KNm2100厚现浇楼板面载：0.l=0.l*25KNm3=2.5Wm龙骨吊顶（0.5KNn?）总面荷载：0.2+0.56+2.5+0.5=3.76（KNm2）所以单位面积上楼面恒荷载标准值为:3.76KNm22、已知一矩形平面钢筋多层建筑，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,基本风压按地面粗糙度指数Us=I.3,离地面IOm高风速确定的基本风压为0.45KNm2,风压高度变化系数在15米,30米,45米,分别为UZl=Ll4,U=L42,U23=I.62,人=Lo求建筑物底部弯矩。（建筑物沿高度划分为三段计算）15m15m15m解：畋=/g(z)s(z)z(z)wo9m风载体形系数"s=L3W0=0.45Wm=风压高度变化系数UZI=LI4,UZI=L42,UZI=L62叼=1.3x1.0x1.14×0.45=0.67kpa(D2=1.3×1.0×1.42×0.45=0.83kpaGT3=1.3×1.0×1.62×0.45=0.95kpa建筑物底部弯矩为：M=(O.67*I5*15÷0.83*15*30+0.95*7.5*45)*20=16897KN.m荷载与设计方法(3)一、填空题1、可变荷载包括：风荷载、雪荷载、楼面活荷载等。2、三水准抗建设防目标是指小震不坏、中震可修、大箧不倒等。3、可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、准永久值或频遇值作为代表值4、结构两种极限状态是指承载能力极限状态、正常使用极限状态.二、判断题(9X2分=18分)请将答案写在下括号中。1、高度大于30米，考虑风振系数。(×)2、结构可靠度设计的基准期就是结构的使用期。(X)3、浅源地震破坏力最大。()4、极限状态方程表达了结构荷载效应与抗力之间的平衡关系。()5、作用效应小于等于结构抗力才能表明结构可靠。()6、地震系数地面运动最大加速度与重力加速度的比值。()三、简答题1.底部剪力法的适用条件是什么？为什么要规定这样的适用条件？单层结构；多层结构：高度不大于40m(1分)，以剪切变形为主(1分)，质量和刚度沿高度分布比较均匀底部剪力法仅考虑一阶振型的影响，水平地震作用大体呈倒三角形分布，所以会有上述规定。2、主体结构风荷载标准值是如何确定的？公式中各符号代表什么物理意义?对主体结构，风荷载标准值按wk=BZtlszw确定。wO：根据风速与风压的关系得到的基本风压wO；Bz：风振系数，把风振这种动力效应转换成静力荷载进行计算时应该乘的一个增大系数；ys:风荷载体型系数，建筑物表面平均风压与理论计算风压的比值；z:风压高度变化系数，任一高度、任一地面粗糙度下的风压与标准高度、标准地面粗糙度风压的比值；3、两阶段的抗震设计方法指什么？如何实现？第一阶段：结构设计阶段，通过承载力计算来实现“小震不坏”。通过弹性位移验算和构造措施来实现“中震可修北；第二阶段：验算阶段，主要是对抗震有特殊要求或对地震特别敏感、存在大震作用时易发生震害的薄弱部位进行弹塑性位移验算并采取适当的构造措施。四、计算题1、某学校办公楼楼楼面做法如下：地面砖楼面荷载做法：15厚大理石（大理石自重=22KN?）40厚干硬性水泥（干硬性水泥自重Y=I4KNi3）110厚现浇楼板（混凝土自重Y=25KNn?）20厚板底水泥抹灰（水泥自重=20KWm3）请计算单位面积上楼面恒荷载标准值？答：15厚瓷砖面载：0.015=0.015*22KNm=0.33Wm40厚干硬性水泥面载：0.04*=0.04*14KNm=0.56Wm2110厚现浇楼板面载：0.ll=0.ll*25KNm75KNm220厚板底水泥抹灰0.02*=0.02*20KNm=0.4KNm2总面荷载：0.33+0.56+2.75+0.4=4.04（KNm2）所以单位面积上楼面恒荷载标准值为:4.04KNm2荷载与设计方法（4）一、填空题1、间接作用包括：地震作用、不均匀沉降、温度变形。2、三水准抗得设防目标是指小震不坏、中震可修、大震不倒等。二、判断题1、高度大于30米，考虑风振系数。（X）2、结构可靠度设计的基准期就是结构的使用期。（X）3、浅源地震破坏力最大。（）4、极限状态方程表达了结构荷载效应与抗力之间的平衡关系。（）5、作用效应小于等于结构抗力才能表明结构可靠。（）6、地震系数地面运动最大加速度与重力加速度的比值。（）三、简答题。L什么是结构功能的极限状态？当结构或构件出现何种情况之一时,应认为超过了承载能力极限状态？答：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,这一特定状态称为该功能的极限状态。结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：（5）结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）；（6）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏）或因产生过度的塑性变形而不适于继续承载；（7）结构构件转变为机动体系；（4）结构或构件丧失稳定（如压曲等）。2、主体结构风荷载标准值是如何确定的？公式中各符号代表什么物理意义？对主体结构，风荷载标准值按wk=zsZWO确定。w0：根据风速与风压的关系得到的基本风压w;Bz：风振系数，把风振这种动力效应转换成静力荷载进行计算时应该乘的一个增大系数；PS：风荷载体型系数，建筑物表面平均风压与理论计算风压的比值；yz：风压高度变化系数，任一高度、任一地面粗糙度下的风压与标准高度、标准地面粗糙度风压的比值；