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:永世作用,可变作用,偶然作用_2 影响结构抗力的要素有：资料功用的不定性,几何参数的不定性,计算形式的不定性.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 正常运用极限形状对应于结构或许构件到达_正常运用或耐久功用_的某项规则限值.5 结构的牢靠性是_平安性,适用性,耐久性_的总称.6 结构极限形状分为_承载才干极限形状,正常运用极限形状_.7 结构牢靠度确实定应思索的要素,除了群众心思外,还有结构重要性,社会经济接受力,结构破坏性质二.名词解释(10分)1. 作用：能使结构产失效应(内
2、力,应力,位移,应变等)的各种要素总称为作用3分2. 地震烈度：某一特定地域遭受一次地震影响的强弱水平.3分3. 承载才干极限形状：结构或构件到达最大承载力或不适于继续承载的变形,这种形状称为承载才干极限形状.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：结构资料功用的不定性、结构几何参数的不定性、结构计算形式的不定性。每点1分2. 基本风压的5个规则.答：基本风压通常应契合以下五个规则。规范高度的规则。我国修建结构荷载规范规则以10m高为规范高度。地貌的规则。我国及世界上大少数国度规则，基本风速或基本风压按空旷平整地貌而定。公称风速的时距。规则的基本风速的时距为10m
3、in。最微风速的样本时间。我国取1年作为统计最微风速的样本时间。基本风速的重现期。我国规则的基本风速的重现期为30年。每点1分(5)3. 简明回答地震震级和烈度的差异与联络(6) 答：地震震级是权衡一次地震规模大小的数量等级。地震烈度是某一特定地域遭受一次地震影响的强弱水平。一次地震发作，震级只要一个，但是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。震中普通是一次地震烈度最大的地域，其烈度与震级有关。在环境条件基本相反的状况下，震级越大，震中烈度越高震中烈度与震级 近似关系：；非震中区，烈度与震级的关系： 。前2点1分，后2点2分4.
4、简述直接作用和直接作用的区别.(6)答：将能使结构产失效应得各种要素总称为作用；将作用在结构上的要素称为直接作用，将不是作用，但异样惹起结构效应的要素称为直接作用。直接荷载为狭义的荷载，狭义的荷载包括直接荷载和直接荷载。每点2分四、计算题50分1. 计算以下图中的土层各层底面处的自重应力。10分解： 2分 2分 3分3分 2. 设规范地貌为空旷空中，规范高度为10m，条件下测得的风速变化指数，梯度风高，基本风压。计算某市中心，高度为25m处的风压。10分解： 依据非规范条件下风压的换算公式： 2分： ，将高度为25m处的风压换算成该地貌规范高度处的风压那么 ： 1 2分又依据非规范地貌的风压换
5、算公式： 2分：，将该地貌处得基本风压换算成规范地貌的基本风压。那么： 2分 12代入1得 1分答：上海市中心某地的规范风压为0.68KN/m2 。 荷载与结构设计方法试题+参考答案2一、填空题20分8 作用按时间的变异分为: 永世作用,可变作用,偶然作用.9 土的侧压力分为_运动土压力,自动土压力,主动土压力_.10 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_.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那么是_小震不坏,中震可修,大震不倒13 结构极限形状分为_承载才干极限形状,正常运用极限形状_.14 由风力发生的_结构位移,速度
6、,减速度照应_称为结构风效应.二.名词解释(3+3+4=.10分)1. 作用：能使结构产失效应(内力,应力,位移,应变等)的各种要素总称为作用2. 震级：权衡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：空中某处到震中的距离称为震中距三.简答题.(5x4=20分)5. 结构牢靠度是怎样定义的?6. 什么叫基本风压?怎样定义.7. .写出单质点体系在单向水平空中运举措用下的运动方程.8. 简述直接作用和直接作用的区别.四 计算题50分2.一矩形平面钢筋多层修建，位于城市中心，修建高度45m，平面沿高度坚持不变，迎风面宽B20m空中粗糙度指数，基本风压按空中粗糙度指数的地貌，离空中1
7、0m高风速确定的基本风压为，风振系数沿高度不变为，求修建物底部弯矩。规范地貌的梯度风高为350m；该城市梯度风高为400m，修建物沿高度划分为三段计算20分15m15m15m20m解： 2矩形结构，风载体形系数； 1 1 1风压高度变化系数 2 3 2 2 2 4荷载与结构设计方法考试试题2021级参考答案二 计算剖析合计30分：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规范值为：恒载；风荷载；吊车竖向荷载；吊车水平荷载；屋面活荷载，求A柱柱底弯矩设计值只思索承载才干极限形状。此题10分解：依据题意，这里只思索规范组合。1永世荷载效应控制的组合依据规范规则，当思索以竖向
8、的永世荷载效应控制的组合时，参与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2由可变荷载效应控制的组合1风荷载为第一可变荷载2吊车水平荷载为第一可变荷载2吊车竖向荷载为第一可变荷载可以看出，应采用吊车水平荷载控制的组协作为弯矩设计值。3 假定钢梁接受确定性的弯矩，钢梁截面的塑性抵抗矩和屈服强度都是随机变量，其散布类型和统计参数：抵抗矩W：正态散布，屈服强度f：正态散布，用中心点法和验算点法计算钢梁的牢靠目的b此题14分解：功用函数为：抗力列式，或应力列式1中心点法1取用抗力列式可知牢靠目的2应力列式可知牢靠目的可见中心点法采用不同的功用函数方式计算结果不同。2验算点法抗力列式选用：均为
9、正态散布，不须停止当量转换，于是在新坐标系中，极限形状方程为：第一次迭代，用平均值代入，于是有：，求出b，计算进程如下表所示。迭代步Xibb1fW0-0.894-0.4473.74舍弃52.23.742fW3.74-0.940-0.3423.71舍弃65.41-0.033fW3.71-0.944-0.3293.71同上舍弃方法0.00由上表可以看出，采用验算点法两步即可到达收敛。荷载与结构设计方法试题+参考答案3一填空题1.作用随时间变化可分为永世作用、可变作用、偶然作用 ；按空间位置变异分为固定作用、自在作用；按结构反响分类分为静态作用、静态作用。2.形成屋面积雪与空中积雪不同的主要缘由是
10、风的飘积作用 屋面方式 屋面散热 等。3.在公路桥梁设计中人群荷载普通取值为3KNm2市郊行人密集区域取值普通为3.5 KNm2 -4.土压力可以分为运动土压力 自动土压力 主动土压力。5.普通土的侧向压力计算采用朗肯土压力实际或库仑土压力实际。6.波浪按波发作的位置不同可分为外表波 内波。7.依据冻土存在的时间可将其分为多年冻土 时节冻土 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自然复合体，结构结构也是一种非均质、各向异性的多孔介质。10.土体发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
11、冻胀力。12.水平向冻胀力依据它的构成条件和作用特点可以分为对称和非对称 。13.依据风对空中或海面物体影响水平，常将风区分为 13 等级。14.我国修建结构荷载规则规则以 10m 高为规范高度，并定义规范高度处的最微风速为基本风速。 15.基本风压是依据规则的高度，规则的地貌，规则的时距和规则的样本时间确定最微风速的概率散布，按规则的重现期或年保证率确定的基本风速，然后依据风速与风压的关系所定义的。16.由风力发生的结构位移 速度 减速度照应等称为结构风效应。17. 脉动风 是惹起结构振动的主要缘由。18.在空中粗糙度大的上空，平均风速 小 脉动风的幅度 大 且频率 高 。19.脉动风速的均
12、方差也可依据其功率谱密度函数的积分求得。20.横向风能够会发生很大的动力效应，即风振 。21.横向风振是由不动摇的空气动力特征构成的，它与结构截面外形 及雷诺数 有关。22.在空气活动中，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.地震按发生的缘由，可以分为火山地震 陷落地震 和 结构地震 25. 由于地下空泛突然塌陷而惹起的地震叫陷落地震而由于地质结构运动惹起的地震那么称为 结构地震 。26. 地幔的热对流是惹起地震运动的主要缘由。27. 震中 至 震源 的距离为震源深度
13、，空中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.震级是权衡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 24 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水平定义为地震烈度 。33.地震波分为地球外部传达的 体波 和在空中左近传达的 面波 。34.影响空中运动频谱主要有两个要素： 震中距 和 场地条件 。35.目前国际上普通采用 小震不坏 中震可修 大震不倒 的抗震原那么。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
14、结构的最大地震反响。37.混凝土在临时作用下发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 区分是 规范值 和 准永世值 组合值。39.影响结构构件抗力的要素很多，主要要素有3种，区分是资料功用的不定性Xm 几何参数的不定性Xa 计算形式的不定性Xp 。40.结构的极限形状可以分为 承载才干极限形状 和 正常运用的极限形状 。三简答题2.表达结构的功用要求有哪些 答：能接受在正常施工和正常运用时能够出现的各种作用；在正常运用时具有良好的任务功用；在正常维护下具有足够的耐久功用；在偶然时间发作时及发作后，仍能坚持必需的全体动摇性。3.简明说明结构的荷载与荷载效应有何区别与联络
15、答：荷载是由各种环境要素发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发生内力、变形。例：应力、应变、位移、速度。4.说明基本风压应契合的规则 答：基本风压通常应契合以下五个规则。规范高度的规则。我国修建结构荷载规范规则以10m高为规范高度。地貌的规则。我国及世界上大少数国度规则，基本风速或基本风压按空旷平整地貌而定。公称风速的时距。规则的基本风速的时距为10min。最微风速的样本时间。我国取1年作为统计最微风速的样本时间。基本风速的重现期。我国规则的基本风速的重现期为50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形状所采用的荷载量值。荷载
16、的规范值：是荷载的基本代表值，其他代表值可以在规范值的基础上换算来。它是设计基准期内最大荷载统计散布的特征值。是修建结构在正常状况下，比拟有能够出现的作大荷载值。永世荷载均用荷载规范值来表示。准永世值：结构上经常作用的可变荷载，在设计基准期内有较长的继续时间，对结构的影响相似于永世荷载。准永世值是在规范值基础上停止折减。折减系数依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。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.直接荷载与直接荷载的区别 答：能使结构产失效应得各种要素总称为作用；将作用在结构上的要
17、素称为直接作用；不是作用，但异样惹起结构效应的要素称为直接作用；直接荷载为狭义的荷载，狭义的荷载包括直接荷载和直接荷载。我国现代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,普通在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为才疏学浅的文人。为什么在现代化教学的明天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大先生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?吕叔湘先生早在1978年就尖利地提出:中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰恰是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大少数不过关,岂非咄咄怪事!追
18、本溯源,其主要缘由就是腹中无物。特别是写议论文,初中水平以上的先生都知道议论文的三要素是论点、论据、论证,也知晓议论文的基本结构:提出效果剖析效果处置效果,但真正动起笔来就犯难了。知道是这样,就是讲不出为什么。基本缘由还是无米下锅。于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。所以,词汇贫乏、内容空泛、千篇一概便成了中先生作文的通病。要处置这个效果,不能单在规划谋篇等写作技方面下功夫,必需看法到融会贯串的重要性,让先生积聚足够的米。7.简述屋面方式对雪压的影响 答：风对屋面积雪的影响： 漂积作用：在下雪进程中，风会把局部将飘落在屋顶上的
19、雪积到左近的空中上或其它较低的物体上。 具有上下跨屋面的状况下，高屋面的雪吹落在较低屋面上。在低屋面上构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，引进屋面积雪散布系数不同。8.土压力的影响要素 答：墙体的方式与刚度，墙背竖直、墙背倾斜受压力方式不同。不同刚度的墙体抵抗土压力发生的变形不同；墙后土体的性质，墙后土体的重度不同，发生的应力不同；填土面的方式，水平和倾斜不同，相当于水平空中上加一附加压力；外施荷载的方式，均布荷载，基坑侧向空中上有已建修建不同；例如：局部均布荷载，在基坑侧的空中部散布修建；可变荷载，空中
20、施工机械、车辆荷载；集中荷载，山坡建水塔，雷达站。9.运动土压力、自动土压力构成机理 答：运动土压力：支挡结构在土压力作用下不发生任何方向的位移或转动，坚持原有位置，墙后土体没有破坏，土体处于弹性平衡形状。此时墙背土压力为运动土压力。自动土压力：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，当到达某一位置时，墙后土体压力减小，当到达某一位移时，墙后土体末尾下滑，作用在挡土墙上的土压力最小，滑动契体体内应力处于自动极限平衡形状，此时作用在墙背上的土压力成为自动土压力。10.朗肯土压力实际的基本假定 答：朗肯土压力实际的基本假定: 对象为弹性半空间土体； 地基土具有水平界面，一定的
21、深度和广度； 假定土体为弹性介质，契合狭义虎克定律； 不思索挡土墙及回填土的施工要素，不扰动土体，不改动其自然的应力形状；挡土墙墙背竖直，润滑，填土面水平，无超载。墙背与土体不发生摩擦力，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形状。11.风振构成机理 答：横风向力主要惹起风振。关于高层结构风振是由气流自身的动力特性构成的。在结构正面风速遭到阻碍减小，逐渐降低，风总要绕过修建物，那么沿AB绕行，风速逐渐增大在B点达最大值。绕过结构后，风要恢复自在形状，沿BC活动，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，构成漩涡，惹起风振。当漩涡零落频
22、率与结构自振频率接近时，结构发作猛烈共振，发生横风向风振。14.底部剪力法的原理及基本假定 答：底部剪力法是振型分解反映谱法的简化方法，首先计算地震发生的底部最大剪力，将剪力分配到结构各质点上。两个假定：结构地震反响以第一振型为主；恣意质点得振型坐标与该质点离空中得高度成正比。 16.简述先张法预应力和后张法预应力的完成进程 答：先张法预加力：先张拉钢筋，后浇筑包裹钢筋的混凝土，当混凝土到达设计强度后钢筋和混凝土之间发生粘结力，钢筋的弹性恢复对混凝土发生的压力。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，待混凝土到达设计强度后张拉钢筋，经过锚固使钢筋的弹性变形传给混凝土。18.简述
23、影响结构抗力的不定性 答：不定性要素包括：资料功用的不定性、几何参数的不定性、计算形式的不定性。结构资料功用是指制成构件的强度、弹性模量、泊松比等物理功用。受资料自身差异，制造工艺、环境条件要素影响；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。受制造、装置会使结构尺寸出现偏向的影响。结构构件计算形式的不定性指抗力计算中采用的基本假定不完全契合实践或计算公式的近似惹起的变异。受采用理想弹性、理想塑性，均质性、各项异性，采用铰支座，固定支座替代边界条件等要素影响。19.修建结构的两种极限形状的表现方式 答：承载才干的极限形状：这种极限形状对应于结构或构件到达最大承载才干或不
24、适于继续承载的变形。 整个结构或结构的一局部作为刚体失掉平衡倾覆、折断、断开； 结构构件发生过大变形不适于继续承载； 结构变为机动体系； 结构丧失动摇性压曲。正常运用的极限形状：这种极限形状对应于结构或构件到达正常运用或耐久性的规则限值。 影响正常运用的外观变形； 影响正常运用或耐久性的局部破坏(裂痕)； 影响正常运用的振动；影响正常运用的其他特征墙皮零落，防水失效。20.什么是结构的牢靠度，如何了解该概念 答：结构牢靠度是结构牢靠性的概率量度。结构在规则时间内，在规则条件下，完成预定功用的概率。规则时间指结构设计的基准期，50年。规则条件指正常设计、正常施工、正常运用条件，不思索人为过失要素
25、。其数学表达式为21.结构设计的目的要思索哪些个要素 答：结构设计的目的有四个要素需求思索： 群众心思：失效概率为110-4； 结构重要性：结构重要性高，牢靠度应定得高； 结构破坏性质：脆结构设计的目的牢靠度要高于延性破坏的结构；社会经济接受力：经济越兴旺，群众对工程牢靠度要求越高。22.民用修建楼面活荷载在工程设计时如何确定 答：民用修建楼面活荷载是指修建物中人群、家具、设备等发生的重力作用，这些荷载的量值随时间发作变化，位置也是可以移动的，又称可变荷载。工程设计上普通将楼面活荷载处置为等效均布荷载，均布荷载的取值与房屋的功用有关。荷载规范依据楼面上人员活动形状和设备散布状况给出了各类房屋或
26、荷载的取值。当楼面上的活荷载不能够同时满布时，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.工业修建楼面活荷载如何思索 答：工业修建楼面活荷载是指厂房车间在消费运用或装置检修时，工艺设备、加工原料和成品部件等发生的重力作用。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，或由土建人员依据有关资料自行确定，罕见的工业修建楼面活荷载按规范取值。24.工业厂房中吊车荷载如何思索 答：工业厂房结构设计应思索吊车荷载作用，吊车按其任务的繁重水平分为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方式给出；吊车的水平荷载由运
27、转机构启动或制动时发生的水平惯性力惹起。当厂房内设有多台吊车时，思索到各吊车同时聚集在同一柱范围内能够性小且每台吊车影响范围有限，各台吊车同时处于最不利形状的概率更小，需对参与组合的吊车数量加以限制，思索多台吊车荷载的折减。25.形体不平均高层修建中地震作用如何思索 答：地震时空中会发作水平运动和竖向运动，从而惹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，还会惹起结构改动振动。普通状况下，水平地震作用对结构起控制造用，可沿结构两主轴方向区分计算水平地震力；对清楚不平均、不对称的结构应思索水平地震力惹起的改动影响；高烈度区的挺拔及高层修建结构、大跨度及长悬臂结构应思索竖向地震
28、作用。四计算题1.某挡土墙高7m，墙背竖直，润滑，填土面水平，墙后为粘性土， ，求其自动土压力 和主动土压力 。解题思绪：解： 自动土压力：教书先生恐怕是市井百姓最为熟习的一种称谓，从最后的门馆、私塾到晚清的学堂，教书先生那一行当怎样说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的先生概念并非源于教书，最后出现的先生一词也并非有教授知识那般的含义。孟子中的先生何为出此言也？；论语中的有酒食，先生馔；国策中的先生坐，何至于此？等等，均指先生为父兄或有学问、有德行的晚辈。其实国策中自身就有先生长者，有德之称的说法。可见先生之原意非真正的教员之意，倒是与当今先生的称谓更接近。看来，先生之根源含义
29、在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称教员为先生的记载，首见于礼记?曲礼，有从于先生，不越礼而与人言，其中之先生意为年长、资深之教授知识者，与教员、教员之意基本分歧。 要练说，得练看。看与说是一致的，看不准就难以说得好。练看，就是训练幼儿的观察才干，扩展幼儿的认知范围，让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中，积聚词汇、了解词义、开展言语。在运用观察法组织活动时，我着眼观察于观察对象的选择，着力于观察进程的指点，着重于幼儿观察才干和言语表达才干的提高。主动土压力：要练说，得练听。听是说的前提，听得准确，才有条件正确模拟，才干不时地掌握高一级水平的言语。我在教学中，留意听说结合，训练幼儿听的
30、才干，课堂上，我特别注重教员的言语，我对幼儿说话，留意声响清楚，上下坎坷，抑扬有致，富有吸引力，这样能惹起幼儿的留意。当我发现有的幼儿不专心听他人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复他人说过的内容，抓住教育机遇，要求他们专心听，用心记。往常我还经过各种兴趣活动，培育幼儿边听边记，边听边想，边听边说的才干，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动生动，轻松愉快，既训练了听的才干，强化了记忆，又开展了思想，为说打下了基础。 3.一矩形平面钢筋多层修建如图1，位于城市中心，修建高度27m，平
31、面沿高度坚持不变，迎风面宽B40m空中粗糙度指数 ，基本风压按空中粗糙度指数的地貌 ，离空中10m高风速确定的基本风压为 ，风振系数沿高度不变为 ，求修建物底部弯矩。规范地貌的梯度风高为350m；该城市梯度风高为400m，修建物沿高度划分为三段计算9m9m9m40m图1解题思绪：解： 矩形结构，风载体形系数 ； 风压高度变化系数 76.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 为0.16，基本风压 为0.55KN/m，基本风速 ， 。确定共振区范围。解题思绪：解： 横风向风振的判别顶部风速 对应T1临界风速： 顶部风速大于临界风速，发作共振。取 处风速计算雷诺数， 会出现强共振。共振范围：
