荷载与结构设计方法复习题汇总

（一）填空题

1.作用随时间变化可分为永久作用、可变作用、偶然作用；按空间位置变异分为固定作用、自由作用；按结构反应分类分为静态作用、动态作用。

2.造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因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3KN／m2市郊行人密集区域取值一般为3.5 KN／m2 -

4.土压力可以分为静止土压力主动土压力被动土压力。

5.一般土的侧向压力计算采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论。

6.波浪按波发生的位置不同可分为表面波内波。

7.根据冻土存在的时间可将其分为多年冻土季节冻土瞬时冻土。

8.冻土的基本成分有四种：固态土颗粒，冰，液态水，气体和水汽。

9.冻土是一种复杂的多相天然复合体，结构构造也是一种非均质、各向异性的多孔介质。

10.土体产生冻胀的三要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.水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为对称和非对称。

13.根据风对地面（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大风速为基本风速。

15.基本风压是根据规定的高度，规定的地貌，规定的时距和规定的样本时间确定最大风速的概率分布，按规定的重现期（或年保证率）确定的基本风速，然后根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速度响应等称为结构风效应。

17.脉动风是引起结构振动的主要原因。

18.在地面粗糙度大的上空，平均风速小脉动风的幅度大且频率高。

19.脉动风速的均方差也可根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.横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与结构截面形状及雷诺数有关。

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.根据气流旋涡脱落的三段现象，工程上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.地震按产生的原因，可以分为火山地震陷落地震和构造地震

25.由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地质构造运动引起的地震则称为构造地震。

26.地幔的热对流是引起地震运动的主要原因。

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.板块间的结合部类型有：海岭海沟转换断层及缝合线。

30.震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。

31.M小于2 的地震称为微震M＝2～4 为有感地震M> 5 为破坏性地震。

32.将某一地址遭受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传播的体波和在地面附近传播的面波。

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震影响的强弱程度。

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定位置，可将结构处理成单质点体系进行地震反映分

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。

6.结构可靠度：结构可靠性的概率量度。结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。

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

9.路面活荷载：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.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。

11.静水压力：静水压力指静止的液体对其接触面产生的压力。

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，这种现象叫混凝土收缩。

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：在一定地区和时间范围内，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接近，产生

动力效应，引起顺风向风振。

23.平均风: 周期大于10min的风，长周期风，该类风周期相对稳定，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: 风以一定速度向前运动，遇到建筑物对建筑物产生的压力。

26.雪压: 单位面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量的材料重力。

28.偶然荷载: 在设计基准期内不一定出现，一旦出现其值很大持续时间较短的荷载。

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.简要回答地震震级和烈度的差别与联系

答：①地震震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。②地震烈度是某一特定地区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，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定的，且定性上震级越大，确定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区，其烈度与震级有关。在环境条件基本相同的情况下，震级越大，震中烈度越高⑤震中烈度与震级近似关系：

0321I M ?+

=；非震中区，

烈度与震级的关系：

()

1

lg 32

3210+???+?+

=h C I M 。

2.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定性。 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定

答：基本风压通常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。我国及世界上大多数国家规定，基本风速或基本风压按空旷平坦地貌而定。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。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。 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量值。

①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。

②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。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。 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：①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.简述屋面形式对雪压的影响 答：风对屋面积雪的影响：

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面上或其它较低的物体上。 ② 具有高低跨屋面的情况下，高屋面的雪吹落在较低屋面上。在低屋面上形成局部较大的漂积荷载。 屋面坡度对积雪的影响：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，墙后土体的重度不同，产生的应力不同； ③填土面的形式，水平和倾斜不同，相当于水平地面上加一附加压力； ④外施荷载的形式，均布荷载，基坑侧向地面上有已建建筑不同；

例如：局部均布荷载，在基坑侧的地面局部布建筑；可变荷载，地面施工机械、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：支挡结构在土压力作用下不产生任何方向的位移或转动，保持原有位置，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。

主动土压力：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，当达到某一位置时，墙后土体压力减小，当达到某一位移时，墙后土体开始下滑，作用在挡土墙上的土压力最小，滑动契体体内应力处于主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力成为主动土压力。 10.朗肯土压力理论的基本假设

答：朗肯土压力理论的基本假设: ① 对象为弹性半空间土体；

② 地基土具有水平界面，一定的深度和广度； ③ 假定土体为弹性介质，符合广义虎克定律；

④ 不考虑挡土墙及回填土的施工因素，不扰动土体，不改变其自然的应力状态；

挡土墙墙背竖直，光滑，填土面水平，无超载。墙背与土体不产生摩擦力，无剪应力作用，无超载，水平向无剪应力，使土体在竖向和水平向应力的主应力状态。 11.风振形成机理

答：横风向力主要引起风振。对于高层结构风振是由气流本身的动力特性形成的。在结构正面风速受到障碍减小，逐渐降低，风总要绕过建筑物，则沿AB 绕行，风速逐渐增大在B 点达最大值。绕过结构后，风要恢复自由状态，沿BC 流动，受摩擦风速减小，在某处摩擦力耗损使风速降为零，在BC 段出现风停滞现象，形成漩涡，引起风振。当漩涡脱落频率与结构自振频率接近时，结构发生剧烈共振，产生横风向风振。

12.我国烈度的分类

答：根据超越概率将地震烈度分为以下几类：

① 多遇地震烈度：在50年内，超越概率为63.2％对应的烈度。

② 基本烈度：在50年内，超越概率为10％的地震烈度。每一地区的基本烈度可查《中国地震烈度表》获得。

③ 罕遇地震烈度：在50年内，超越概率为2-3％的地震烈度；

④设防烈度：是是否进行抗震设计的依据，是按国家批准权限审定的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。

13.用公式表示单质点体系的地震作用的受力情况

答：当结构的质量相对集中在某一确定位置，可将结构处理成单质点体系进行地震反映分析。 惯性力，

()g I x

x m f +-=； 阻尼力，

()x c f c -=；弹性恢复力，kx f k

-=

三力平衡得

g k c I x

m kx x c x m f f f -=++=++;0。

14.底部剪力法的原理及基本假设

答：底部剪力法是振型分解反映谱法的简化方法，首先计算地震产生的底部最大剪力，将剪力分配到结构各质点上。两个假设： ①结构地震反应以第一振型为主；

②任意质点得振型坐标与该质点离地面得高度成正比。

15.抗浮力的措施

答：抗浮力的措施如下：

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浮力；②置于不透水的地基上，结构物基础地面接触良好，可不考虑浮力；

③当不能确定地基是否透水，应将透水和不透水两种情况与其他荷载组合，取其最不理者； ④对有桩基的结构，桩基承台底部的浮力，按全底面积考虑，当嵌入承台时，不计桩的面积。 16.简述先张法预应力和后张法预应力的实现过程

答：①先张法预加力：先张拉钢筋，后浇筑包裹钢筋的混凝土，当混凝土达到设计强度后钢筋和混凝土之间产生粘结力，钢筋的弹性恢复对混凝土产生的压力。

②后张法预加力：先浇筑混凝土，混凝土中预留放置钢筋的孔道，待混凝土达到设计强度后张拉钢筋，通过锚固使钢筋的弹性变形传给混凝土。 17.荷载组合值的三种形式及其计算式

答：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。 ①永久荷载为主体：

②可变荷载为主体：

③频遇荷载为主体：

18.简述影响结构抗力的不定性

答：不定性因素包括：材料性能的不定性、几何参数的不定性、计算模式的不定性。

①结构材料性能是指制成构件的强度、弹性模量、泊松比等物理性能。受材料本身差异，制作工艺、环境条件因素影响；

②结构几何参数指结构截面几何特征，高度、宽度、面积、惯性距、抵抗矩等。受制作、安装会使结构尺寸出现偏差的影响。

③结构构件计算模式的不定性指抗力计算中采用的基本假设不完全符合实际或计算公式的近似引起的变异。受采用理想弹性、理想塑性，均质性、各项同性，采用铰支座，固定支座代替边界条件等因素影响。 19.建筑结构的两种极限状态的表现形式

答：承载能力的极限状态：这种极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。 ① 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（倾覆、折断、断开）； ② 结构构件产生过大变形不适于继续承载； ③ 结构变为机动体系； ④ 结构丧失稳定性（压曲）。 正常使用的极限状态：这种极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的规定限值。

① 影响正常使用的外观变形；

② 影响正常使用或耐久性的局部破坏(裂缝)； ③

影响正常使用的振动；

ji i

c H φ=?ak ci ik

S S S φ=+∑112n ak f k ci ik

i S S S S φφ==++∑12

n

ak k ci ik i S S S S φ==++∑

影响正常使用的其他特征（墙皮脱落，防水失效）。 20.什么是结构的可靠度，如何理解该概念

答：结构可靠度是结构可靠性的概率量度。结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。规定时间指结构设计的基准期，50年。规定条件指正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人为过失因素。其数学表达式为

21.结构设计的目标要考虑哪些个因素

答：结构设计的目标有四个因素需要考虑： ① 公众心理：失效概率为1×10-4

；

② 结构重要性：结构重要性高，可靠度应定得高；

③

结构破坏性质：脆结构设计的目标可靠度要高于延性破坏的结构；

社会经济承受力：经济越发达，公众对工程可靠度要求越高。 22.民用建筑楼面活荷载在工程设计时如何确定

答：民用建筑楼面活荷载是指建筑物中人群、家具、设施等产生的重力作用，这些荷载的量值随时间发生变化，位置也是可以移动的，又称可变荷载。工程设计上一般将楼面活荷载处理为等效均布荷载，均布荷载的取值与房屋的功能有关。《荷载规范》根据楼面上人员活动状态和设施分布情况给出了各类房屋或荷载的取值。当楼面上的活荷载不可能同时满布时，在计算结构或构件到楼面荷载效应时可对楼面均布活荷载予以适当折减。

23.工业建筑楼面活荷载如何考虑

答：工业建筑楼面活荷载是指厂房车间在生产使用或安装检修时，工艺设备、加工原料和成品部件等产生的重力作用。由于厂房加工的性质不同，楼面活荷载的取值有较大的差异。在设计多层工业厂房时，活荷载应由工艺提供，或由土建人员根据有关资料自行确定，常见的工业建筑楼面活荷载按规范取值。 24.工业厂房中吊车荷载如何考虑

答：工业厂房结构设计应考虑吊车荷载作用，吊车按其工作的繁重程度分为8个等级作为设计依据。吊车的竖向荷载以最大轮压和最小轮压的形式给出；吊车的水平荷载由运行机构启动或制动时产生的水平惯性力引起。当厂房内设有多台吊车时，考虑到各吊车同时聚集在同一柱范围内可能性小且每台吊车影响范围有限，各台吊车同时处于最不利状态的概率更小，需对参与组合的吊车数量加以限制，考虑多台吊车荷载的折减。

25.形体不均匀高层建筑中地震作用如何考虑

答：地震时地面会发生水平运动和竖向运动，从而引起结构的水平振动和竖向振动，当结构体型复杂、质心和刚心不重合时，还会引起结构扭转振动。一般情况下，水平地震作用对结构起控制作用，可沿结构两主轴方向分别计算水平地震力；对明显不均匀、不对称的结构应考虑水平地震力引起的扭转影响；高烈度区的高耸及高层建筑结构、大跨度及长悬臂结构应考虑竖向地震作用。

（四）计算题

1.某挡土墙高7m ，墙背竖直，光滑，填土面水平，墙后为粘性土，

kpa

C m kN 1030/5.180

3

===φγ，求其主动土压力

a E 和被动土压力

p

E 。

解题思路：

解： 主动土压力：

γγC K CH K H E a a a 22212+

-=

()()0

0s p P Z f Z dz

∞

=≥=?

kN

E a 2.715

.18102)23045tan(7102)23045tan(75.182122

=?+-???--???=

被动土压力：

2p p 1

E H K 2

γ=??+

kN

E P 3.467)2

3045tan(7102)23045tan(75.182122

=+???++???=

2. 设有一单质点体系，质点重为100KN ，体系自振周期为1.0秒，位于基本烈度8度区，体系所在地设计反应谱特征周期Tg ＝0.4s ，设计反应谱下降段指数为b=0.7，动力系数最大值 25

.2m ax =β，体系

结构设计基准期为50年，求体系所受小震烈度的水平地震作用。 解题思路：

解：求地震系数。因小地震烈度比基本地震烈度小1.5度，则计算地震烈度为：

I=8-1.5＝6.5

地震系数公式 k=0.125×2I-7=0.125×26.5-7=0.088 根据我国建筑抗震设计规范，地震系数取平均值的85％

075.0088.085.0=?='k

计算动力系数。因T>Tg ，则

()18

.10.14.025.27

.0=?

?

? ???=T β

地震作用为

()KN T k G F 85.818.1075.0100=??='=β

3.已知一矩形平面钢筋多层建筑如图1，位于城市中心，建筑高度27m ，平面沿高度保持不变，迎风面宽B ＝40m 地面粗糙度指数

2.0=a α，

基本风压按地面粗糙度指数的地貌 16.0=s α，离地面10m

高风速确定的基本风压为 20/55.0m kN =ω，风振系数沿高度不变为 0.1=z β，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 ，建筑物沿高度划分为三段计算）

图1

解题思路：

解：

()()()0

w z z z w z s g k μμβ=

矩形结构，风载体形系数

3.1=s μ；

20/55.0m kN =ω

0.1=z β

风压高度变化系数

z

μ

4

.02

.022

.0216

.0222222210713.0101040010350101010?

?

?

??=??

?

?????

? ???

?

? ??=??

? ????

? ????

? ??=???

? ?????

? ?????

? ??=??-?--z z z H H z z Z H Z

H z Ta TS s Ta S

TS

z a

a

S

a

a

S

μμαααααα

684.01=μ902.02=μ061.13=μ kpa 489.055.0684.00.13.11=???=? kpa 645.055.0902.00.13.12=???=?

kpa 759.055.0061.10.13.13=???=?

()A H A H A H M ??+?+?=++=3332221119

4027759.018645.09489.0ωω

ω9m 9m 9m

40m

4.已知一各三层剪切型结构，如图2，m1=116kg,m2=110kg,m3=59kg,已知该结构的第一阶周期为T1＝0.617s ，场地土为类，αmax=0.16，场地土特征周期为Tg=0.445s ，采用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。

图2

顶层放大系数δn 的取值：

解：确定地震影响系数α

1192

.016.0617.0445.09

.0max

9

.0=???

? ??=??

?

?

??=ααT Tg

求底部最大剪力

1αχE G F = ,因质点数n ＝3，

()()85

.076

12213==++=

n n χ

KN F 284.01192.08.9)59110116(85.0=??++?=

各质点地震作用：

1.4Tg ＝1.4×0.445＝0.632>T1=0.617

不考虑其他振型影响。

KN F H G H G F EK i i 0659.0284.06.18596.121106.61166

.6116111=??+?+??==

∑

KN F H G H G F EK i i 1209.0284.06.18596.121106.61166.12110222=??+?+??==

∑

KN F H G H G F EK i i 0961.0284.06.18596.121106.61166.

1859333=??+?+??==

∑

6m

6m 6.6m

m3

m2

m1

α

max αmax αb

1.0

g

T

5. 某三层框架结构如图3，各质量分别为m1=300t 、m2=300t 、m3=220t ；设防烈度为8度，

max 0.16α=，第一组，Ⅱ类场地， g T 0.35g =。阻尼比为0.05。用振型分解反应谱法计算框架层间

地震力。该结构振型周期如下：

X 110.324X 120.653X 13 1.000????

????=????

????????X 210.729X 220.762X 23 1.000??????

??=????????-??

??X 31 4.416X 32 3.281X 33 1.000????

????

=-????

????????

1T 0.5333s = 2T 0.203s =

3T 0.130s =

图3

解题思路： 解：第一振型

g 1g T T 5T <<

0.9

1max 10.300.16=0.110

0.533b

g T T αα????== ? ?????

第二振型 2g 0.1s T T << 2max 0.16αα== 第二振型

3g 0.1s T T <<

3max 0.16αα==

各振型参与系数

3

i 11

13

222

2113000.3243000.6532201.000

1.352

3000.3243000.6532201.000i

i i

i

i m m φγφ

==?+?+?=

=

=?+?+?∑∑

3

i 2123

222

2

213000.7293000.762-2201.000

0.411

3000.7293000.7622201.000i

i i i

i m m φγφ

==?+??=

=

=?+?+?∑∑

3

i 3133

222

2

31300 4.416-300 3.2812201.000

0.060300 4.416300 3.2812201.000

i

i i i

i m m φγφ

==??+?=

=

=?+?+?∑∑

根据地震力公式：

ji

j j i ji G F φαγ=

111213212223F 0.1101.3520.3243009.8=141.7KN

F 0.110.3520.6533009.8285.5KN F 0.110.3521.0002209.8320.6KN F 0.160.4110.7293009.8140.9KN F 0.160.4110.7623009.8147.3KN F 0.160.411(1.=????=????==????==????==????==??-313233000)2209.8141.8KN F 0.160.060 4.4163009.8124.6KN F 0.160.060( 3.218)3009.892.6KN F 0.160.0601.0002209.820.7KN

??=-=????==??-??==????=

各层间剪力： +++=

322212F F F F

KN V KN V KN V 2.3517.20)1418(6.3204.610)719(5.51.60628.767.524.1468.747222322222221=+-+==-++==++=

6.某钢筋混凝土烟筒，平面为圆形，直径7m,总高度H=100m ，地貌变化指数 α为0.16，基本风压 0

ω为0.55KN/m ，基本风速 s m v /67.29=，

05.0,07.11==ξs T 。确定共振区范围。

解题思路：

解： 横风向风振的判断

顶部风速

s

m v H /89.421010067.2916

.0=?

?? ??=

对应T 1临界风速：

s m T D

Df v cr /59.32074.11

75155=??===

顶部风速大于临界风速，发生共振。

v R e ??=769000

=0.11×0.1325×0.324×300×9.8=141.7KN

取

H 3

2处风速计算雷诺数，

s

m v H

/22.40106767.2916

.03

2

=?

?

?

??=

66105.31043.19?>?=e R 会出现强共振。

共振范围：

m

v

v H H m

v

v H H cr

H

cr

67.9267.2959.323.1103.102.1889.4259.3210016

.010216

.011=??? ????=???

? ??==??? ???=?

??

? ??=

7. 计算图4中的土层各层底面处的自重应力。

图 4

解题思路：

解： a cz KP h 0.340.217111=?==γσ

a

cz KP h h 2.1068.3190.21722112=?+?=+=γγσ

()a cz KP h h h 6.1402.4102.188.3190.21733

22113=?-+?+?='++=γγγσ

荷载与结构设计方法复习题库含答案

荷载题库 （一）填空题 1.作用随时间变化可分为永久作用、可变作用、偶然作用；按空间位置变异分为固定作用、自由作用；按结构反应分类分为静态作用、动态作用。 2.造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因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3KN／m2市郊行人密集区域取值一般为3.5 KN／m2 - 4.土压力可以分为静止土压力主动土压力被动土压力。 5.一般土的侧向压力计算采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论。 6.波浪按波发生的位置不同可分为表面波内波。 7.根据冻土存在的时间可将其分为多年冻土季节冻土瞬时冻土。 8.冻土的基本成分有四种：固态土颗粒，冰，液态水，气体和水汽。 9. 冻土是一种复杂的多相天然复合体，结构构造也是一种非均质、各向异性的多孔介质。 10.土体产生冻胀的三要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.水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为对称和非对称。 13.根据风对地面（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大风速为基本风速。 15.基本风压是根据规定的高度，规定的地貌，规定的时距和规定的样本时间确定最大风速的概率分布，按规定的重现期（或年保证率）确定的基本风速，然后根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速度响应等称为结构风效应。 17. 脉动风是引起结构振动的主要原因。 18.在地面粗糙度大的上空，平均风速小脉动风的幅度大且频率高。 19.脉动风速的均方差也可根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.横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与结构截面形状及雷诺数有关。 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.根据气流旋涡脱落的三段现象，工程上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.地震按产生的原因，可以分为火山地震陷落地震和构造地震 25. 由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地质构造运动引起的地震则称为构造地震。 26. 地幔的热对流是引起地震运动的主要原因。 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.板块间的结合部类型有：海岭海沟转换断层及缝合线。 30.震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。 31.M小于 2 的地震称为微震M＝2～4 为有感地震M> 5 为破坏性地震。 32.将某一地址遭受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传播的体波和在地面附近传播的面波。 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。

结构设计原理-复习题讲解学习

一、选择题 1、其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性通常比普通混凝土构件的延性（ ） A 、相同 B 、大些 C 、小些 D 、大很多 2、预应力混凝土结构宜采用（ ） A 、火山灰水泥 B 、硅酸盐水泥 C 、矿渣水泥 D 、以上三种均可 3、先张法构件的预压力是通过（ ）来传递的 A.、承压力 B 、粘结力 C 、粘结力和承压力 D 、以上答案都不对 4、后张法构件的预压力是靠（ ） A.、粘结力和承压力来传递 B 、工作锚具来传递和保持的 C 、粘结力来传递的 D 、以上答 案都不对 5、加筋混凝土结构按预应力度大小分类，当预应力度λ为（ ）时，是全预应力混凝土 结构 A 、λ< 0 B 、λ= 0 C 、0 <λ< 1 D 、λ≥ 1 6、加筋混凝土结构按预应力度大小分类，当预应力度λ为（ ）时，是部分预应力混凝 土结构 A 、λ< 0 B 、λ= 0 C 、0 <λ< 1 D 、λ≥ 1 7、《公路桥规》规定，对于钢丝、钢绞线张拉控制应力应满足（ ） A 、pk con f 95.0≤σ B 、pk con f 90.0≤σ C 、pk con f 85.0≤σ D 、pk con f 75.0≤σ 8、先张法预应力混凝土构件，在混凝土预压前（第一批）的损失为（ ） A 、54325.0l l l l σσσσ+++ B 、655.0l l σσ+ C 、65l l σσ+ D 、421l l l σσσ++ 9、后张法预应力混凝土构件，在混凝土预压后（第二批）的损失为（ ） A 、54325.0l l l l σσσσ+++ B 、655.0l l σσ+ C 、65l l σσ+ D 、421l l l σσσ++ 10、后张法预应力混凝土梁在进行持久状况应力验算时，由（ ）所引起的应力，应采用 净截面几何特性进行计算。 A 、预加力 B 、预加力和活载 C 、二期恒载和活载 D 、活载 11、预应力混凝土受弯构件在持久状况下，斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的（ ） 来控制的。 A 、正应力 B 、剪应力 C 、主压应力 D 、主拉应力 12、预应力混凝土受弯构件在持久状况下，正截面的抗裂性是通过正截面混凝土的（ ） 来控制的。 A 、法向拉应力 B 、剪应力 C 、主拉应力 D 、主压应力 13、预应力混凝土受弯构件斜截面的承载力与普通混凝土受弯构件相比是（ ） A 、提高了 B 、相同 C 、降低了 D 、降低很多 14、预应力混凝土与普通混凝土相比，提高了（ ） A 、正截面承载力 B 、抗裂性能 C 、延性 D 、以上答案均不对 15、部分预应力混凝土在作用（或荷载）作用下，构件截面混凝土（ ） A 、允许出现拉应力 B 、不允许出现拉应力 C 、允许出现压应力 D 、以上答案均不 对 16、桥梁结构中不宜采用中等强度钢筋作为预应力钢筋，这是因为（ ） A 、不能有效提高承载力 B 、挠度过大 C 、配筋多 D 、预应力效果差

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案4

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案4 一、填空题（每空1分，共计20分） 1. 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。 2. 结构构件可靠度计算的一次二阶矩法包括和 。 3. 结构可靠指标 的几何意义是。 4. 荷载简单组合是与的组合。 5. 确定结构目标可靠度水准的方法有、 和。 6. 荷载的代表值一般包括、、 和。 7. 荷载效应组合规则一般有、、和。 8. 我国“建筑结构可靠度设计统一标准”（GB50068—2001）将设计状况分为、和。9. 荷载效应组合问题的实质是。 二、判断对错（在括号内：对的画“√”，错的画“×”）

（每空2分，共计16分） 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。（） P等于结构抗力R和荷载效应S的概率密度干涉面积。 3. 结构的失效概率 f （） 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。（） 7. 荷载标准值是设计基准期内在结构上时而出现的较大可变荷载值。（） 8. 对于结构不同的设计状况，均应进行正常使用极限状态设计。（） 三、简述题（每小题8分，共计24分） 1. 简述结构设计方法经历了哪几个发展阶段，并说明每个阶段结构设计方法的主要特点。 2. 简述影响结构构件抗力随机性的几类因素，并说明每一类因素主要包括哪些内容。 3. 简述结构构件可靠度设计的实用表达式包括哪些内容，并列出具体表达式。 四、（14分）已知某地区年最大风速服从极值Ⅰ型分布，通过大量观测，该

《荷载与结构设计方法》课后思考题答案

《荷载与结构设计方法》习题解答 1 荷载与作用 1.1 什么是施加于工程结构上的作用?荷载与作用有什么区别? 结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种,一种是施加于结构上的集中力和分布力,例如结构自重,楼面的人群、家具、设备,作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等,它们都是直接施加于结构,称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形,例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应,温度变化引起结构约束变形产生的内力效应,由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构,称为间接作用。 “荷载”仅指施加于结构上的直接作用;而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。 1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类? 结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用;按空间位置变异可分为固定作用和自由作用;按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。 1.3 什么是荷载的代表值?它们是如何确定的? 荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值,工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值:标准值,组合值,频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值是荷载的基本代表值,其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。 2 重力作用

2.1 成层土的自重应力如何确定? 地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力,对于均匀土自重应力与深度成正比,对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。 2.2 土压力有哪几种类别?土压力的大小及分布与哪些因素有关? 根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。 2.3 试述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件?比较三者数值的大小? 当挡土墙在土压力作用下,不产生任何位移或转动,墙后土体处于弹性平衡状态,此时墙背所受的土压力称为静止土压力,可用E0表示。 当挡土墙在土压力的作用下,向离开土体方向移动或转动时,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少,直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动,在滑动楔体开始滑动的瞬间,墙背上的土压力减少到最小值,土体内应力处于主动极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力,可用E a表示。 当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时,墙体挤压墙后土体,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大,墙后土体也会出现滑动面,滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出,在滑动楔体开始隆起的瞬间,墙背上的土压力增加到最大值,土体内应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力,可用E p表示。

结构设计原理复习题 及答案.

结构设计原理复习题 一、选择题 1、混凝土强度等级按照（ ）确定 A 、立方体抗压强度标准值 B 、立方体抗压强度平均值 C 、轴心抗压强度标准值 D 、轴心抗压强度设计值 2、同一强度等级的混凝土，各种强度之间的关系是（ ） A 、c f ＞cu f ＞t f B cu f ＞t f ＞c f C 、cu f ＞c f ＞t f D 、t f ＞cu f ＞c f 3、在测定混凝土立方体抗压强度时，《桥规》（JTG D —2004）采用的标准试件尺寸为（ ） 的立方体。 A 、mm 100 B 、mm 150 C 、mm 180 D 、mm 200 4、混凝土棱柱体抗压强度用符号（ ）表示 A 、c f B 、cu f C 、t f D 、s f 5、分别用mm 150和mm 200的立方体试件进行抗压强度试验，测得的抗压强度值为（ ） A 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体 ； B 、mm 150的立方体高于mm 200的立方体 ； C 、mm 150的立方体等于mm 200的立方体 ； D 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体 ，是因为试件尺寸越小，抗压强度就越小； 6、同一强度等级的混凝土，棱柱体试件的抗压强度与立方体试件的抗压强度关系是（ ） A 、立方体抗压强度与棱柱体抗压强度相等 B 、立方体抗压强度高于棱柱体抗压强度 C 、立方体抗压强度低于棱柱体抗压强度 D 、无法确定 7、混凝土双向受压时，其强度变化规律是（ ） A 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加 B 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而减小 C 、双向受压强度与单向受压强度相等 D 、双向受压强度低于单向受压强度 8、混凝土弹性模量的基本测定方法是（ ） Ａ、在很小的应力（c c f 3.0≤σ）下做重复加载卸载试验所测得 Ｂ、在很大的应力（c σ＞c f 5.0）下做重复加载卸载试验所测得 Ｃ、应力在0=c σ～c f 5.0 之间重复加载卸载5~10次，取c σ=c f 5.0时所测得的变形值作为混凝土弹性模量的依据 Ｄ、以上答案均不对 9、混凝土的线性徐变是指徐变变形与（ ）成正比。 Ａ、混凝土强度 Ｂ、时间 Ｃ、温度和湿度 Ｄ、应力 10、《公路桥规》中规定了用于公路桥梁承重部分混凝土标号分为（ ）等级。 Ａ、8 Ｂ、10 Ｃ、12 Ｄ、13 11、在按极限状态理论计算钢筋混凝土构件承载力时，对于有明显流幅的钢筋，原则上都是以（ ）作为钢筋强度取值的依据 Ａ、屈服极限 Ｂ、比例极限 Ｃ、弹性极限 Ｄ、抗拉极限强度 12、对于无明显流幅的钢筋，结构设计时原则上都是以（ ）作为钢筋强度取值的依据 Ａ、比例极限 Ｂ、条件屈服强度 Ｃ、弹性极限 Ｄ、抗拉极限强度 13、钢筋和混凝土材料的强度设计值（ ）强度标准值。 Ａ、等于 Ｂ、小于 Ｃ、大于 Ｄ、不确定 14、钢筋的塑性变形性能通常用（ ）来衡量。 Ａ、屈服极限和冷弯性能 Ｂ、比例极限和延伸率 Ｃ、延伸率和冷弯性能 Ｄ、抗拉极限强度和延伸率

荷载与结构设计方法的期末考试试卷二

2016-2017年第一学期《荷载与结构设计方法》科目考查卷（二） 一、填空题（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. 2． 土的侧压力分为_静止土压力,主动土压力,被动土压力_. 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． 预应力构件按预应力施加先后分为__先张法,后张法 5． 目前国际上采用的抗震设计原则是_小震不坏,中震可修,大震不倒 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． 由风力产生的_结构位移,速度,加速度响应__称为结构风效应. 二.名词解释(3+3+4=.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. 震级：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：地面某处到震中的距离称为震中距 三.简答题.(5x4=20分) 1. 结构可靠度是怎么定义的 2. 什么叫基本风压怎样定义. 3. .写出单质点体系在单向水平地面运动作用下的运动方程. 4. 简述直接作用和间接作用的区别. 四 计算题（50分） 1. 设有一单质点体系，质点重为100KN ，体系自振周期为秒，位于基本烈 度8度区，体系所在地设计反应谱特征周期Tg ＝，设计反应谱下降段指数 为b=，动力系数最大值25.2m ax =β，体系结构设计基准期为50年，求体系 所受小震烈度的水平地震作用。（10分） 解：求地震系数。因小地震烈度比基本地震烈度小度，则计算地震烈度为： I=＝ 1′ 地震系数公式 k=×2I-7=×= 3′ 根据我国建筑抗震设计规范，地震系数取平均值的85％ 075.0088.085.0=?='k 1′ 计算动力系数。因T>Tg ，则

荷载与结构设计方法名词解释

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震影响的强弱程度。 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定位置，可将 结构处理成单质点体系进行地震反映分析。 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。 6.结构可靠度：结构可靠性的概率量度。结构在规定时间内， 在规定条件下，完成预定功能的概率。 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：当地空旷平坦地面上根据气象记录经统计得到的 在结构使用期间可能出现的最大雪压。 9.路面活荷载：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.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。 11.静水压力：静水压力指静止的液体对其接触面产生的压 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 现象叫混凝土收缩。 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.超越概率：在一定地区和时间范围内，超过某一烈度值的 烈度占该时间段内所有烈度的百分比。 19.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释放能量的多少。 20.雷诺数: 惯性力与粘性力的比。 21.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接近，产生动力效应，引起顺风向风振。 22.平均风: 周期大于10min的风，长周期风，该类风周期相

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《结构设计原理》复习资料 第一篇钢筋混凝土结构 第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 三、复 （一）填空 1、在筋混凝土构件中筋的作用是替混凝土受拉或助混凝土受。 2、混凝土的度指有混凝土的立方体度、混凝土心抗度和混凝土抗拉度。 3、混凝土的形可分两：受力形和体形。 4、筋混凝土构使用的筋，不要度高，而且要具有良好的塑性、可性，同要求与混凝土有好的粘性能。 5、影响筋与混凝土之粘度的因素很多，其中主要混凝土度、筑位置、保厚度及筋距。 6、筋和混凝土两种力学性能不同的材料能有效地合在一起共同工作，其主要原 因是：筋和混凝土之具有良好的粘力、筋和混凝土的温度膨系数接近和混凝土筋起保作用。 7、混凝土的形可分混凝土的受力形和混凝土的体形。其中混凝土的徐 属于混凝土的受力形，混凝土的收和膨属于混凝土的体形。 （二）判断 1、素混凝土的承能力是由混凝土的抗度控制的。????????????【×】 2、混凝土度愈高，力曲下降愈烈，延性就愈好。?????????【×】 3、性徐在加荷初期增很快，一般在两年左右以定，三年左右徐即告基本 止。????????????????????????????????????【√】 4、水泥的用量愈多，水灰比大，收就越小。???????????????【×】 5、筋中含碳量愈高，筋的度愈高，但筋的塑性和可性就愈差。????【√】 （三）名解 1、混凝土的立方体度────我国《公路》定以每150mm的立方体件，在 20℃± 2℃的温度和相湿度在90%以上的潮湿空气中养28 天，依照准制作方法 和方法得的抗极限度（以MPa）作混凝土的立方体抗度，用符号f cu表示。 2、混凝土的徐────在荷的期作用下，混凝土的形将随而增加，亦即在力不的情况 下，混凝土的随增，种象被称混凝土的徐。 3、混凝土的收────混凝土在空气中硬体减小的象称混凝土的收。 第二章结构按极限状态法设计计算的原则 。

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案1

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案1 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_ 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_的某项规定限值. 5． 结构的可靠性是_安全性,适用性,耐久性__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：某一特定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：①结构材料性能的不定性、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） 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。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。我国及世界上大多数国家规定，基本风速或基本风压按空旷平坦地貌而定。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。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) 3. 简要回答地震震级和烈度的差别与联系(6) 答：①地震震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。②地震烈度是某一特定地区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，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定的，且定性上震级越大，确定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区，其烈度与震级有关。在环境条件基本相同的情况下，震级越大，震中烈度越高⑤震中烈度与震级 近似关系：0 321I M ?+ =；非震中区，烈度 与震级的关系： () 1 lg 323210+???+ ?+ =h C I M 。（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：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。（每点2分） 四、计算题（50分） 1. 计算下图中的土层各层底面处的自重应力。（10分）

《荷载与结构设计原则》

《荷载与结构设计原则》课程教学大纲 课程编号：031178 学分：1 总学时：17 大纲执笔人：李国强大纲审核人：黄宏伟 一、课程性质与目的 本课程属于专业基础课，是土木工程专业的重要结构工程教学内容，为必修课。 本课程的教学目的是让学生了解工程结构可能承受的各种荷载，以及工程结构设计的可靠度背景。 二、课程基本要求 通过本课程的学习，学生应掌握工程结构设计时需考虑的各种主要荷载，这些荷载产生的背景，以及各种荷载的计算方法；并掌握结构设计的主要概念、结构可靠度原理和满足可靠度要求的结构设计方法。 三、课程基本内容 （一）荷载类型 1．荷载与作用 2．作用的分类 （二）重力 1．结构自重 2．土的自重力 3．雪荷载 （1）基本雪压 （2）屋面雪压 4．车辆重力 5．屋面活荷载 （三）侧压力 1．土的侧向压力 （1）基本概念及土压力分类 （2）基本原理 （3）土压力的计算 2．水压力及流水压力 3．波浪荷载 （1）波浪的分类 （2）波浪荷载的计算 4．冻胀力 （1）动土的概念、性质及结构物的关系 （2）土的冻胀原理 （3）冻胀力的分类及其计算 5．冰压力 （1）冰压力概念及分类

（2）冰压力的计算 （四）风载 1．风的有关知识 （1）风的形成 （2）两类性质的大风 （3）我国风气候总况 （4）风级 2．风压 （1）风压与风速的关系 （2）基本风压 （3）非标准条件下的风速或风压计算3．结构抗风计算的几个重要概念 （1）结构的风力与风效应 （2）顺风向平均风与脉动风 （3）横风向风振 4．顺风向结构风效应 （1）顺风向平均风效应 （2）顺风向脉动风效应 （3）顺风向总风效应 5．横风向结构风效应 （1）流经任意截面体的风力 （2）结构横风向风力 （3）结构横风向风效应 （4）结构总风效应 （5）结构横风向驰振（galloping）（五）地震作用 1．地震基本知识 （1）地震的类型与成因 （2）地震分布 （3）震级与烈度 （4）地震波与地面运动 2．单质点体系地震作用 （1）单质点体系地震反应 （2）地震作用与地震反应谱 （3）设计反应谱 3．多质点体系地震作用 （1）多质点体系地震反应 （2）震型分解反应谱法 （3）底部剪力法 （六）其它作用 1．温度作用 （1）基本概念及温度作用原理 （2）温度应力的计算 2．变形作用

结构设计原理习题-练习

《结构设计原理》复习题 一、填空 1．按加工方式不同，钢筋分为（）、（）、（）、（）四种。2．（）与（）通常称为圬工结构。 3．梁内钢筋主要有（）、（）、（）、（）等。 4．随着柱的长细比不同，其破坏型式有（）、（）两种。 5．根据张拉预应力筋与浇筑混凝土构件之间的先后顺序，预应力混凝土分为（）、（）两类。 6．钢筋与混凝土之间的粘结力主要有以下三项组成（）、（）、（）。7．按照配筋多少的不同，梁可分为（）、（）、（）三种。 8．钢筋混凝土受弯构件主要有（）和（）两种形式。 9．梁内钢筋主要有（）、（）、（）、（）等。 10．（）、（）、（）称为结构的可靠性。 11．钢筋的冷加工方法有（）、（）、（）三种。 12．结构的极限状态，根据结构的功能要求分为（）、（）两类。 13．T形截面梁的计算，按（）的不同分为两种类型。 14．在预应力混凝土中，对预应力有如下的要求（）、（）、（）。15．钢筋混凝土梁一般有（）、（）、（）三种不同的剪切破坏形式。16．预应力钢筋可分为（）、（）、（）三种。 二、判断题：（正确的打√,错误的打×。） 1．混凝土在长期荷载作用下，其变形随时间延长而增大的现象称为徐变。（）2．抗裂性计算的基础是第Ⅱ阶段。（）3．超筋梁的破坏属于脆性破坏，而少筋梁的破坏属于塑性破坏。（）4．增大粘结力、采用合理的构造和高质量的施工、采用预应力技术可以减小裂缝宽度。（）5．当剪跨比在[1, 3]时，截面发生斜压破坏。. （）6．预应力损失是可以避免的。（）7．整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态时，就不能满足结构功能的要求，这种特殊状态称为结构的极限状态。（）8．箍筋的作用主要是与纵筋组成钢筋骨架，防止纵筋受力后压屈向外凸出。（） 9．采用预应力技术可杜绝裂缝的发生或有效减少裂缝开展宽度。（）10．为了保证正截面的抗弯刚度，纵筋的始弯点必须位于按正截面的抗弯计算该纵筋的强度全部被发挥的截面以内，并使抵抗弯矩位于设计弯矩图的里面。（）11．偏心距增大系数与偏心距及构件的长细比有关。（）12．钢筋混凝土梁的刚度是沿梁长变化的，无裂缝区段刚度小，有裂缝区段刚度大。（）13．钢筋按其应力应变曲线分为有明显流幅的钢筋和没有明显流幅的钢筋。（）14．因为钢筋的受拉性能好，所以我们只在受拉区配置一定数量的钢筋而在受压区不配置钢筋。（）15．当轴向力的偏心较小时，全截面受压，称为小偏心受压。（） 越大越好。（）16．有效预应力 pe

结构设计原理复习题教学总结

结构设计原理复习题 1.混凝土的构件有哪些？ 答：素混凝土构件，普通钢筋混凝土构件，预应力钢筋混凝土构件。 2.钢筋与混凝土能共同工作的原因是什么？（P5） 3.钢筋与混凝土的粘结机理。（P19） 4.混凝土的弹性模量的表示方法。（P11） 5.桥梁安全等级如何区别？（P33） 6.空心板梁如何转换成工字型梁？（P66） 7.钢筋混凝土结构的特点是什么？(优点和缺点)（P5、P6） 8.常用的钢筋种类有哪些？（P17） 9.σ0.2的含义。（P17） 10.什么是混凝土立方体抗压强度？（P6） 11.什么是混凝土棱柱体（轴心）抗压强度？（P6）混凝土棱柱体轴心抗拉强度？（P7） 12.什么是套箍效应？（参考P209的套箍理论） 13.什么是95%的保证率？ 答：混凝土就是强度合格率必须达到95%以上，钢筋则是说规定的钢筋强度标准值，能保证95%以上的强度值大于这个标准值。 14.混凝土多向受力的特点。（P8） 15.什么是混凝土的徐变及影响徐变的因素？（P12、P13） 16.什么是作用？作用效应？抗力？（P27） 17.什么是作用的标准值？可变作用频遇值和可变作用准永久值？（P37） 18.什么是使用年限和设计基准期？（P25） 19.什么是结构的可靠性和可靠度？（P25） 20.什么是结构的极限状态？（P25） 21.两种极限状态，三种设计工况，四种基本组合。 答：两种极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态。 三种设计状况：持久状况，短暂状况，偶然状况。 四种基本组合：承载能力（基本组合和偶然组合），正常使用（作用短期效应组合和作用长期效应组合） 22.轴心受压构件的构造要求。（P131） 23.长柱和短柱的破坏模式。（P128） 答：长柱——失稳破坏；短柱——材料破坏。 24.螺旋箍筋的作用及配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的正截面承载力计算公式。 （134、P135） 25.配筋率（P42）与配箍率（P82）。 26.受弯构件正截面破坏形态——适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏（P48） 27.什么是峰值应变和极限应变？ 答：峰值应变是峰值应力对应的应变，极限应变是在构件开始破坏时的应变。 28.何时选用双筋梁？判断是否选用双筋梁的方法（在计算和复核两种情况下）？（P61） 29.为什么选用T形截面梁？及判断T形截面类型的方法（在计算和复核两种情况下）？ 30.bf’如何取值？（P67） 31.什么是ξb？ρ max和ρmin？

荷载与结构设计方法《期末考试复习题》

机密★启用前 大连理工大学网络教育学院 2018年秋《荷载与结构设计方法》 期末考试复习题 ☆注意事项：本复习题满分共：400分。 一、单项选择题（本大题共24小题，每小题3分，共72分） 1、以下几项中属于间接作用的是（）。 A．土压力 B．离心力 C．地震 D．风压力 答案：C 2、我国基本雪压分布图是按照（）一遇的重现期确定的。 A．10年 B．30年 C．50年 D．100年 答案：C 3、一般而言，震中距越大，烈度越（）。 A．低 B．高 C．没有影响 D．不确定 答案：A 4、对于常见的永久荷载、楼面活荷载、风荷载、雪荷载、公路及桥梁人群荷载等，一般采用（）荷载模型。 A．平稳二项随机过程 B．滤过泊松过程 C．泊松过程 D．正态分布 答案：A 5、对水泥混凝土路面，其几何参数的不定性主要指面板厚度的（）。

答案：B 6、结构构件或连接因材料强度被超过而破坏属于哪个极限状态范畴（）。 A．强度极限状态 B．正常使用极限状态 C．稳定极限状态 D．承载能力极限状态 答案：D 7、一般情况下，地下室外墙所受的土压力为（）。 A．主动土压力 B．被动土压力 C．静止土压力 D．不能确定 答案：C 8、在相同基本风压和高度的前提下，（）地理环境下的风压最小。 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 答案：C 9、影响地震反应谱的因素不包括（）。 A．场地条件 B．地震烈度 C．震级大小 D．以上答案都不对 答案：B 10、根据正常生产条件下结构构件几何尺寸实测数据，进行统计分析时，当实测数据不足，几何参数的概率分布类型可采用（）。 A．正态分布 B．泊松分布 C．指数分布 D．对数分布 答案：A 11、结构在规定时间内和规定条件下，完成预定功能的概率相同时，可靠指标越大，结构的可靠程度

《结构设计原理》复习资料

《结构设计原理》复习资料

《结构设计原理》复习资料 第一篇钢筋混凝土结构 第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 三、复习题 （一）填空题 1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。 2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。 3、混凝土的变形可分为两类：受力变形和体积变形。 4、钢筋混凝土结构使用的钢筋，不仅要强度高，而且要具有良好的塑性、可焊性，同时还要求与混凝土有较好的粘结性能。 5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。 6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作，其主要原因是：钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和

混凝土的温度线膨胀系数接近和混凝土对钢筋起保护作用。 7、混凝土的变形可分为混凝土的受力变形和混凝土的体积变形。其中混凝土的徐变属于混凝土的受力变形，混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积变形。 （二）判断题 1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制的。………………………………【×】 2、混凝土强度愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性就愈好。………………………【×】 3、线性徐变在加荷初期增长很快，一般在两年左右趋以稳定，三年左右徐变即告基本终止。………………………………………………………………………………………………【√】 4、水泥的用量愈多，水灰比较大，收缩就越小。………………………………………【×】 5、钢筋中含碳量愈高，钢筋的强度愈高，但钢筋的塑性和可焊性就愈差。…………【√】（三）名词解释 1、混凝土的立方体强度────我国《公路桥规》规定以每边边长为150mm的立方体试件，在

荷载与结构设计方法《期末考试复习题》

机密★启用前 理工大学网络教育学院 2018年秋《荷载与结构设计方法》 期末考试复习题 ☆注意事项：本复习题满分共：400分。 一、单项选择题（本大题共24小题，每小题3分，共72分） 1、以下几项中属于间接作用的是（）。 A．土压力B．离心力 C．地震D．风压力 答案：C 2、我国基本雪压分布图是按照（）一遇的重现期确定的。 A．10年B．30年 C．50年D．100年 答案：C 3、一般而言，震中距越大，烈度越（）。 A．低B．高 C．没有影响D．不确定 答案：A 4、对于常见的永久荷载、楼面活荷载、风荷载、雪荷载、公路及桥梁人群荷载等，一般采用（）荷载模型。 A．平稳二项随机过程B．滤过泊松过程 C．泊松过程D．正态分布 答案：A 5、对水泥混凝土路面，其几何参数的不定性主要指面板厚度的（）。 A．不确定性B．变异性

C．差异性D．确定性 答案：B 6、结构构件或连接因材料强度被超过而破坏属于哪个极限状态畴（）。 A．强度极限状态B．正常使用极限状态 C．稳定极限状态D．承载能力极限状态 答案：D 7、一般情况下，地下室外墙所受的土压力为（）。 A．主动土压力B．被动土压力 C．静止土压力D．不能确定 答案：C 8、在相同基本风压和高度的前提下，（）地理环境下的风压最小。 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 答案：C 9、影响地震反应谱的因素不包括（）。 A．场地条件B．地震烈度 C．震级大小D．以上答案都不对 答案：B 10、根据正常生产条件下结构构件几何尺寸实测数据，进行统计分析时，当实测数据不足，几何参数的概率分布类型可采用（）。 A．正态分布B．泊松分布 C．指数分布D．对数分布 答案：A 11、结构在规定时间和规定条件下，完成预定功能的概率相同时，可靠指标越大，结构的可靠程度（）。A．越低B．越高

工程荷载与结构设计方法知识点汇总

工程荷载与结构设计方法知识点汇总 第零章 1. 工程结构：由若干构件组成的能够承受各种作用的体系。 2. 建筑结构：1）混凝土结构：a. 素混凝土结构 b. 钢筋混凝土结构 c. 预应力混凝土结构 d. 劲性混凝土结构 2）砌体结构 3）钢结构 4）组合结构 第一章荷载与作用 1. 能够使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝、速度、加速度等）的各种因素的总称，称为结构上的作用。 2. 直接作用（荷载）：施加在结构上的集中力或分布力/作用在结构上的力的因素。 （自重、风） 间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因/不是作用力，但同样引起结构效应。 （地震、地基不均匀沉降、温度变化） 第二章工程荷载的分类及代表值 1. 作用的分类 1）按随时间的变异分类： a. 永久作用（恒荷载）：在结构设计基准期内其值不随时间变化，或其变化与平均 值相比可以忽略不计。 b. 可变荷载（活荷载）：在结构设计基准期内其值随时间变化，且其变化与平均值 相比不可忽略。 c. 偶然作用：在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时 间较短。 2）按空间位置变异分类： a. 固定作用：在结构上出现的空间位置不变，但其量值可能具有随机性。 b. 自由作用：可以在结构上的一定空间任意分布，出现的位置和量值都可能是随 机的。 3）按结构的动力反应分类： a. 静态作用：对结构或结构构件不产生加速度或其加速度可以忽略不计。 b. 动态作用：对结构或结构构件产生不可忽略的加速度。 4）按荷载作用方向分类： a. 竖向作用 b. 横向作用 2. 设计基准期，是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于设计使用年限。 建筑结构设计所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为50年确定的，如设计时所采用其他设计基准期，则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。

结构设计原理复习题

结构设计原理复习题 一、单项选择题 1．下列有关预应力混凝土受拉构件的阐述，不正确的是：【】A．与普通钢筋混凝土拉杆相比，预应力拉杆具有抗裂性好、抗腐蚀性好等优点 B．轴心受拉构件最终破坏时，截面全部裂通，拉力全部由预应力筋和普通钢筋承担 C．偏心受拉的预应力构件随偏心距的大小，有大偏心和小偏心受拉两种破坏形态 D．受拉构件正截面承载力计算的基本假定与受弯构件、受压构件完全不同 2．对于后张法预应力桥梁结构，下列哪项预应力损失是在桥梁运营阶段完成的？【】A．预应力筋与管道之间的摩擦引起的应力损失 B．锚具变形、预应力筋内缩引起的应力损失 C．混凝土的弹性压缩引起的应力损失 D．混凝土的收缩、徐变引起的应力损失 3．结构上所用钢材，主要是碳素结构钢的（）和低合金结构钢。【】A．高碳钢；B．低碳钢； C．硅锰结构钢；D．沸腾钢。 4．钢筋混凝土梁在其他条件不变时，且不增加钢筋用量，用细钢筋代替粗钢筋，则：【】 A. 承载力不变，裂缝宽度减小，挠度不变； B. 承载力不变，裂缝宽度增大，挠度增大； C. 承载力不变，裂缝宽度减小，挠度减小； D. 承载力减小，裂缝宽度减小，挠度减小。 5．砌体的抗拉强度主要取决于：【】A．砌块抗拉强度B．砂浆的抗拉强度 C．灰缝的厚度D．砂浆中的水泥用量 1

6. 当结构或构件出现下列状态（）时，即认为超过了承载能力极限状态。【】 A．结构转变为机动体系B．出现了影响使用的过大振动 C．挠度超过允许值D．裂缝超过了允许值 7. 受弯构件的斜截面承载力计算公式是以（）为依据的。【】 A．斜拉破坏B．剪压破坏C．斜压破坏D．弯压破坏 3. 钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到（）时，受拉区开始出现裂缝。【】 A．混凝土的实际抗拉强度B．混凝土的抗拉强度标准值 C．混凝土的抗拉强度设计值D．混凝土的抗压强度设计值 8.对于后张法预应力空心梁板，桥面铺装荷载引起混凝土截面应力的计算，应采用构件的_________几何特性。【】A．毛截面B．净截面C．换算截面D．全截面 9.下列有关预应力混凝土受压构件的说明，不正确的是【】A．实际结构中由于荷载位置的偏差，混凝土组成的不均性以及施工制造的误差等原因，严格的轴心压力构件很少，因此受压构件中施加预应力是很有利的 B．预应力混凝土偏心受压构件的破坏形态通常有两种：受拉破坏和受压破坏 C．预应力混凝土受压构件正截面承载力的基本假定同普通混凝土受弯构件和受拉构件的基本假定是一致的 D．所有预应力受压构件的破坏形态都是混凝土先压碎的脆性破坏 10．用等效矩形的混凝土压应力图替换实际混凝土压应力分布图形的原则是【】A．压应力合力相等B．压应力合力位置不变C．A和B D．以上都不对 11．摩擦型高强螺栓连接的极限状态为【】 A．板件接触面刚好产生滑移 B．螺栓杆被剪坏 C．板件孔壁发生承压破坏 D．螺栓杆被剪坏和板件孔壁发生承压破坏两种形式中的最先发生者 12．如图所示连接中，在拉力N作用下，侧面角焊缝中沿焊缝长度方向的应力分布形式为【】 2

结构设计原理复习资料教学提纲

混凝土结构设计原理复习资料 1 钢筋与混凝土能结合在一起良好的工作的原因是什么？ 答：二者存在粘着力传递应力，线膨胀系数较为接近，混凝土包围钢筋避免锈蚀 2 立方体抗压强度cu f 、轴心抗压强度c f 、轴心抗拉强度t f 三者大小关系怎样？混凝土的强 度等级如何确定？ 答：cu f >c f >t f ，由立方体抗压强度标准值cu f 确定混凝土强度等级 3 混凝土复合应力状态下的强度和单向强度相比有何变化？ 答：1、当双向受压，一向混凝土强度随另一向压应力增加而增加，大于单向抗压强度； 2、双向受压，双向混凝土抗拉强度均接近单向抗拉强度； 3、一向受拉一项受压，混凝土强度均低于单向受力强度； 4、三向受压，混凝土轴心抗压强度随另外两向压应力增加而增加。 4 什么是混凝土的徐变？ 答：在荷载长期作用下，混凝土变形随时间增加而增加，应力不变情况下，应变随时间继续增加。 5 绘软钢和硬钢的应力-应变曲线（并标明特征点），软钢、硬钢各有什么特点？热轧钢筋分为哪几种？其代表符合是什么？各级钢筋的强度与变形性能有何差别？ 答：？ 6 承载能力极限状态、正常使用极限状态各有什么不同？ 答：承载能力极限状态：通过此状态，造成后果严重，设计时应很可靠。此状态的设计保 证结构安全。 正常使用极限状态：超过此状态造成的后果没有前者严重，设计可靠度较低，此状态 的设计保证结构耐久适用。 7 安全级别不同、破坏性质不同对目标可靠指标有何影响？ 答：破坏性质相同时，安全级别越高，目标可靠指标越大；同一安全级别，延性破坏的目 标可靠指标比脆性目标可靠指标小。 8 何谓单向板、双向板？在单向板和双向板中，受力钢筋应怎样布置？分布钢筋的作用，分布钢筋的布置方向和位置（相对于受力钢筋）。 答：1、对于周边支撑的桥面板，其长边/短边>=2时受力以短边方向为主，称为单向板，反 之称为双向。 2、单向：沿板的跨度方向布置在办得受拉区，受力钢筋直径不宜小于10mm 或8mm ，双向板：板的两个方向同时承受弯矩，所以双向都应设置主筋。 3、作用：使主筋受力更均匀，并固定受力钢筋位置、分担混凝土收缩和温度应力的作用。 4、分布钢筋与受力钢筋垂直，放在受力钢筋内侧。 9 记住梁绑扎钢筋骨架的主筋净距（三层以下），主筋的布置原则。会布置主筋，并能验算净距能否满足要求。 答：三层以下n s >30mm ，布置：上细下粗，上疏下密，上下层对齐，注意对称 10 适筋梁的荷载-挠度曲线分为三个阶段，正截面抗弯承载能力、正常使用的裂缝和挠度验算各依据哪个阶段的应力图式？ 答：正截面抗弯承载力依据第三阶段末；正常使用的裂缝依据第二阶段；挠度验算依据第 二阶段。