《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）

解：

a

cz KP h 0.340.217111=⨯==γσ （2分）

a cz KP h h 2.1068.3190.21722112=⨯+⨯=+=γγσ （2分）

()a cz KP h h h 6.1402.4102.188.3190.21733

22113=⨯-+⨯+⨯='++=γγγσ （3分）

()()a

cz KP h h h h 8.1590

.2106.192.4102.188.3190.2174433

22114=⨯-+

⨯-+⨯+⨯='+'++=γγγγσ（3分）

2. 设标准地貌为空旷地面，标准高度为10m ，条件下测得的风速变化指数

15.0=s α，梯度风高

m

H TS 365=，基本风压

20/7.0m KN w =。计算某市中心3.0=a α，

m H a 390=，高度为25m 处的风压。

（10分）

解： 根据非标准条件下风压的换算公式：

()α

2⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=s

oa a z z

w z w （2分）

已知： m z 25=，m z s 10=，3.0=α，将高度为25m 处的风压换算成该地貌标准高度处的风压

则 ：

()3

.02102525⨯⎪⎭

⎫

⎝⎛=oa a w w

()oa a w w 73.125= （1） （2分）

又根据非标准地貌的风压换算公式：

a

s

a Ts s Ts

o oa z H z

H w w αα22-⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= （2分）

已知：

2

/7.0m

KN w o =，15.0=s α，365=Ts H ，30.0=a α，

390

=Ta H ，将该地貌处得基本风压换算成标准地貌的基本风压。

则： 30

.0215.0225390103657.0⨯-⨯⎪⎭

⎫ ⎝⎛⎪

⎭

⎫

⎝⎛⋅=oa w （2分）

2

/393.0m KN w oa = （1）

（2）代入（1）得

2

/68.0393

.073.1m KN w w a a =⨯= （1分）

答：上海市中心某地的标准风压为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: 永久作用,可变作用,偶然作用. 9． 土的侧压力分为_静止土压力,主动土压力,被动土压力_. 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则是_小震不坏,中震可修,大震不倒 13． 结构极限状态分为_承载能力极限状态,正常使用极限状态_. 14．

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) 5. 结构可靠度是怎么定义的? 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地面运动作用下的运动方程. 8. 简述直接作用和间接作用的区别.

四 计算题（50分）

2.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 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）（20分）

解：

()()()0

w z z z w z s g k μμβ= 2′ 矩形结构，风载体形系数3.1=s μ； 1′ 20/55.0m kN =ω 1′

0.1=z β 1′

15m 15m 15m

20m