荷载与结构设计方法课后思考题答案

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（完整版）《荷载与结构设计方法》课后思考题答案

（完整版）《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。

荷载与结构设计方法课堂习题

荷载与结构设计方法
1、作用于荷载的区别；
2、求双面水泥粉刷厚220墙的自重（20mm厚水泥砂浆
面）；
3、土的重度和有效重度有何区别；
4、结构自重如何计算；
5、影响基本雪压的主要因素有哪些；
6、影响屋面雪压的主要因素；
7、说明车辆荷载与道路荷载的区别；
8、基本风压是如何定义的；
9、计算顺风向效应时，为什么要区分平均风与脉动风；
10、解释横风向风振产生的原因。

在什么条件下需考虑横风
向风效应；
11、但中地震反应谱的含义，实质是什么；
12、何为边端效应；
13、底部剪力法计算水平地震作用；
14、在冰压力的计算中，结构物的形状是影响计算的重要因
素之一，在计算中如何考虑其影响；
15、将荷载处理为平稳二项随机过程有何优点；
16、荷载有哪些代表值，有什么意义；
17、影响结构抗力的因素；
18、什么是结构计算模式的不定性，如何统计。

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案1公开课教案课件

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案11．一、填空题（每空1分, 共20分）2．作用按时间的变异分为:永久作用,可变作用,偶然作用_3．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..4．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.5．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.6．结构的可靠性是_安全性,适用性,耐久性__的总称.7．结构极限状态分为_承载能力极限状态,正常使用极限状态_.8．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）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）1.三.简答题.(共20分)2.结构抗力的不定性的影响有哪些?3.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）4.基本风压的5个规定.5.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)6.简要回答地震震级和烈度的差别与联系(6)7.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。

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案5

1.（8分）某民用建筑结构设计时考虑的荷载有：恒荷载G 、持久性活荷载1()L t 、临时性活荷载2()L t 、风荷载()Y W t 、雪荷载()S W t 。

已知设计基准期50T =年，恒荷载、活荷载、风荷载和雪荷载的分时段长度τ分别取为50年、10年、1年、1年。

试按照JCSS 组合规则，列出上述荷载的组合表达式。

解答（每个2分）：因1234550101011τττττ=>===>===，故有：112234[0,]max ()max ()max ()max ()Y S M G L L W W t T t t t S S S t S t S t S t τττ∈∈∈∈=++++212230[0,]()max ()max ()max ()Y S M G L L W W t T t t S S S t S t S t S t ττ∈∈∈=++++312200[0,]()()max ()max ()Y S M G L L W W t T t S S S t S t S t S t τ∈∈=++++412000[0,]()()()max ()Y S M G L L W W t T S S S t S t S t S t ∈=++++2.（12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，统计得出该地区年最大风速样本的平均值为18.9m/s ，标准差为2.5m/s 。

（1）求出该地区50年最大风速的概率分布函数；（2）计算100年一遇的最大风速标准值；（3）计算100年一遇最大风速不被超越的概率k p 。

（设计基准期50=T 年）已知：极值Ⅰ型概率分布函数为)]}(exp[exp{)(u x x F ---=α，其分布参数为：αμ5772.0-=X u ，Xσα2825.1=(ln )()[()]exp exp exp exp exp exp T T V V T T x u x u T F x F x T x u αααα⎧-⎫⎧-+⎫⎡⎤⎡⎤==--=--⎨⎬⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎩⎭⎩⎭⎧⎫⎡⎤-⎪⎪=--⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭50T = 1.2825/ 1.2825/2.50.514T αασ====ln 0.5772ln 19.7878T u u T T αμαα=+=-+=19.7878()exp exp 0.514T V x F x ⎧-⎫⎡⎤=--⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭(2) 解答（4分）1()1V kF x T =-, 1111(1)ln ln(1)V k k x F u T T α-⎧⎫⎡⎤⎪⎪=-=----⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭,100k T =,10011ln ln(1)8.8273/100V u m s α⎧⎫⎡⎤=----=⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭(3) 解答（4分）1(1)Tk kp T =- 50T =,100k T =,501(1)0.6050100k p =-=3.（15分）已知某悬臂钢梁受均布荷载q 作用（如图所示），其均值和变异系数分别为 2.5/q KN m μ=，0.20q V =；钢梁截面的塑性抵抗矩W 为确定性量，33884.910W m -=⨯；材料屈服强度y f 的均值262y f MPa μ=的，变异系数为0.10y f V =。

(整理)《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中心点法和验算点法。

3. 结构可靠指标β的几何意义是随机变量空间坐标原点到极限状态曲面的最短距离。

随机变量标准空间坐标原点到极限状态曲面的最短距离。

4. 荷载简单组合是恒荷载与可变荷载的组合。

5. 确定结构目标可靠度水准的方法有事故对比法、校准法和优化法。

6. 荷载的代表值一般包括标准值、组合值、频遇值和准永久值。

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综合荷载效应最大值的概率分布问题。

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β越大，结构可靠程度越高。

（对）2. 结构可靠度设计的基准期就是结构的使用期。

（错）3. 结构的失效概率f P 等于结构抗力R 和荷载效应S 的概率密度干涉面积。

（错）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。

（对）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。

（对）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。

（错）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。

（错）（最大荷载）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。

（错）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。

荷载与结构设计方法

式中，X R ——重现期为R年的雪压值(kN/m2)；
X X
——重现期10年的雪压值(kN/m2)；
1 1
0 0
0——重现期为100年的雪压值(kN/m2)。
1.7
第2章重力负荷
雪荷载
2.我国基本雪压的分布特点 (1) 新疆北部是我国突出的雪压高值区。 (2) 东北地区由于气旋活动频繁，并有山脉对气流起抬升作用，冬季多降雪天气，同时气温低，更有利于积雪。 (3) 长江中下游及淮河流域是我国稍南地区的一个雪压高值区。 (4) 川西、滇北山区的雪压也较高。该地区海拔高，气温低，湿度大，降雪较多而不易融化。但该地区的河谷内，由于落差大，高度相对较低，气温相对较高，积雪不多。 (5) 华北及西北大部地区，冬季温度虽低，但空气干燥。水汽不足，降雪量较少，雪压一般为0.2～0.3kN/m2。西北干旱地区，雪压在0.2kN/m2以下。 (6) 南岭、武夷山脉以南，冬季气温高，很少降雪，基本无积雪。
因此年最大雪压S(kN/m2)可按下式确定：
S hg
(2-6)
式中，h——年最大积雪深度，指从积雪表面到地面的垂直深度(m)。以每年 7 月份至次年6月份间的最大积雪深度确定；
——积雪密度(t/m3)； g ——重力加速度(9.81m/s2)。
1.6
第2章重力负荷
雪荷载
为了满足实际工程中某些情况下需要的不是重现期为50年的雪压数据要求，在
cz z
可见自重应力沿水平面均匀分布，且与z成正比，即随深度按直线规律增加，如图 2.1(b)所示。
(a)任意深度水平截面上的土自重应力
(b)自重应力呈线性增加
1.4
图2.1 均质土中竖向自重应力
第2章重力负荷

《荷载与结构设计方法》

荷载与结构设计方法课程框架说明1.典型建筑工程图示法国的埃菲尔铁塔迪拜塔160层，总高828米，比台北101高出320米。

迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。

美国胡佛水坝塞金纳特伯桥（Salginatobel Bridge ），瑞士工程师R.Maillart 于1930年设计。

建筑师们说：“在桥上漫步是一种真正的精神上的享受。

你和高山、白云、蓝天那么靠近，美国旧金山的金门大桥，瑞士工程师O.Ammann于1937年设计。

“它造型优美，比例协调，是桥梁工程的一颗明珠，以致于本世纪的设计师们已无法超越了。

”西班牙塞维利亚阿拉米罗大桥（Alamillo Bridge），圣地亚哥·卡拉特拉瓦（Santiago Calatrava）于1992年设计。

京珠高速公路洋碰隧道2.若干建筑工程作用、荷载示例（1）风荷载：塔科马吊桥坍塌台风莫拉克袭击台湾（2）地震作用智利大地震（3）上海莲花河畔景苑建筑工程事故南北两排房子间的基坑（地下车库）南北两排房子间的基坑（地下车库）3.本课程的主要内容（1）建筑工程结构构件或体系各种作用和荷载的确定以及计算方法；（2）结构杆件或体系设计值中作用和荷载的组合方法，抗力值的确定考虑的随机因素。

第一章荷载与作用内容提要一、结构上的作用及其分类1、“结构上的作用”的定义2、“结构上的作用”的分类二、荷载分类一、结构上的作用及其分类1、“结构上的作用”的定义⇒施加在结构上的集中力或分布力，以及引起结构外加变形或约束变形的原因（地震、基础沉降、温度变化、焊接等）的总称ö施加在结构上的集中力或分布力⇒直接作用（荷载）ö引起结构外加变形或约束变形的原因⇒间接作用2、“结构上的作用”的分类u按随时间的变异分类ö永久作用⇒在结构使用期间，其值不随时间而变化，或其变化值与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的作用⇒【例如】结构自重，土压力、预加力、基础沉降、焊接、水的浮力、混凝土收缩及徐变作用等ö可变作用⇒在结构使用期间，其值随时间而变化，且其变化值与平均值相比不可以忽略不计的作用⇒【例如】安装荷载、楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、汽车荷载、汽车离心力、汽车制动力、流水压力、冰压力、温度作用等ö偶然作用⇒在结构使用期间，不一定出现，但一旦出现，其量值很大且持续时间较短的作用⇒【例如】地震作用（地震力和地震加速度等）、爆炸、船舶或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用等【思考题】水压力属于何种作用？v按随空间位置的变异分类ö固定作用⇒在结构空间位置上具有固定的分布【例如】工业与民用建筑楼面上的固定设备荷载、结构构件自重等ö可动作用⇒在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布【例如】工业与民用建筑楼面上的人员荷载、吊车荷载等w按结构的反应分类ö静态作用⇒不使结构或结构构件产生加速度，或产生的加速度可以忽略不计【例如】结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载等ö动态作用⇒使结构或结构构件产生不可忽略的加速度【例如】地震、吊车荷载、设备振动、作用于高耸结构上的风荷载等二、荷载分类ð按作用时间的长短和性质ö永久荷载⇒在结构使用期间，其值不随时间而变化，或虽有变化，但变化不大，且其变化值与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。

第三章建筑结构设计方法课后习题详解

第三章建筑结构设计⽅法课后习题详解第3章建筑结构设计⽅法3.1 思考题3-1 结构在规定的使⽤年限内应满⾜哪些功能要求？答：建筑结构在规定的设计使⽤年限内，应满⾜安全性、适⽤性和耐久性三项功能要求。

3-2 随机变量的平均值、标准差有何统计上的意义？答：A、随机变量的平均值表明随机变量取值的集中程度、整体⽔平或波动中⼼。

B、标准差和变异系数均表明随机变量取值的分散程度或波动⼤⼩。

当平均值相同时，可直接⽤标准差⽐较两个或多个随机变量取值的分散程度；当平均值不相同时，只能⽤变异系数（相对标准差）进⾏⽐较。

3-3 结构的功能函数如何表达？实际⼯程中结构功能可能会出现哪些情况？答：A、Z=g（R，S）=R—S，上式中R和S是随机变量，函数Z也是随机变量。

B、实际⼯程结构功能可能会出现以下三种情况： Z>0，结构处于可靠状态；Z<0，结构处于失效状态；Z=0，结构处于极限状态。

3-4 正态分布的随机变量，以µf(1-1.645δf)为基准，实际取值不低于该基准值的概率（也即保证率）为多少？答：实际取值不低于该基准值的概率P（X>u—1.645σ）=1—F（u-1.645σ）=1—Ф（—1.645）=1-(0.04947+0.05050)/2=0.95。

即不低于95%。

3-5 荷载效应和作⽤效应有什么区别？答：A、荷载效应是由直接作⽤（荷载）引起的内⼒、变形和裂缝等效应。

Ｂ、作⽤效应是由作⽤引起的结构或结构构件的反应，⽤S表⽰，例如内⼒（轴⼒、弯矩、剪⼒、扭矩等）变形和裂缝宽度等。

3-6 安全等级为⼆级的建筑结构构件，延性破坏的⽬标可靠指标应为多少？答：查表P29也可知为3.2.3-7 结构的可靠概率和失效概率之间有什么关系？答：Ａ、可靠概率Ps即可靠度，它与失效概率P f之和为1，可靠概率上升，失效概率下降；可靠概率下降失效概率上升，知道其中任何⼀个，另⼀个也就确定了。

3-8 承载能⼒极限状态和正常使⽤极限状态的含义是什么？答：A、结构或结构构件达到最⼤承载能⼒或不适合于继续承载的变形时的状态。

《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。

荷载结构设计与方法课后思考题答案(白国良)

第一章1.工程结构的基本功能是什么？①能为人类生活和生产提供良好的服务，满足人类使用要求，审美要求的结构空间和实体②承受和低于结构服役过程中可能出现的各种环境作用2.说明直接作用和间接作用的区别①直接作用直接以力的不同集结形式作用于结构，包括结构的自重，行人及车辆的自重，各种物品及设备的紫红，风压力，土压力，雪压力，水压力，冻胀力，积灰荷载德不孤，这一类作用通常也称为荷载②间接作用不直接以力的某种集结形式出现，而是引起结构的振动，约束变形或外加变形，但也能使结构产生内力或变形等效应，包括温度变化，材料的收缩和膨胀变形。

地基不均匀沉降、地震、焊接等。

3.什么是作用效应？作用在结构上产生的内力和变形称为作用效应4.作用有哪些类型？①按随时间变化分类：永久作用、可变作用、偶然作用②按随空间变化分类：固定作用、自由作用③按结构的反应特点分类：静态作用、动态作用5.永久作用、可变作用主要是指哪些荷载永久作用指在设计基准期内作用随时间变化或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。

如结构自重、土压力、水位不变的水压力、预加压力、地基变形、钢材焊接、混凝土收缩变形等。

可变作用指在设计基准期内作用随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。

如结构施工过程中的人员和物体重力、车辆重力、吊车荷载、服役结构中的人越和设备重力、风荷载、雪荷载、冰荷载、波浪荷载、水位变化的水压力、温度变化等。

6.我国结构设计方法是怎样演变的？容许应力法，破损阶段法，极限状态设计法和概率极限状态设计四个阶段。

7.何为概率极限状态设计法？是以概率论为基础，视作用效应和影响结构拉力的主要因素为随机变量，根据统计分析确定可靠概率来度量结构可靠性的结构设计法。

第二章自重：指组成结构的材料自身重量产生的重力，属于永久作用。

土的自重应力：颗粒间压力在土体中引起的应力。

雪压：是指单位面积上的积雪重量。

基本雪压：是指当地空旷平坦地面上根据气象资料记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。

荷载与结构设计方法课后练习答案

作业一1、某地基由多层土组成，各土层的厚度、容重如图所示，试求各土层交界处的竖向自重应力，并绘出自重应力分布图。

习题1厚度和容重图解：（1）各土层交界处的竖向自重应力：σc1=18.23⨯2.5=45.6kN/m 2σc2=σc1+18.62⨯2.0=82.8kN/m2σc3=σc2+9.80⨯1.5=97.5kN/m2σc4=σc3+9.40⨯2.0=116.3kN/m 2（2）自重应力分布如下图：2、已知某市基本雪压S 0=0.5kN/m 2，某建筑物为拱形屋面，拱高f =5m ，跨度l =21m ，试求该建筑物的雪压标准值。

解：(1)屋面积雪分布系数525.08==flr μ (2) 该建筑物的雪压标准值S k =μr S 0=0.525⨯0.50=0.2625kN/m2风荷载作业参考答案1. 已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变。

H =100m ，B =33m ，地面粗糙度为A 类，基本风压W 0=0.44kN/m 2。

结构的基本自振周期T 1=2.5s 。

求风产生的建筑底部弯矩。

(注：为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m 高，取其中点位置的风荷载值作为该区段的平均风载值)解：(1）体型系数μs =1.3(2)风压高度变化系数μz在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别：μz （10）=1.38；μz （30）=1.80；μz （50）=2.03；μz (70）=2.20；μz (90）=2.34(3)风振系数β①第一振型函数φ1(z)16.0100104tan 4tan )10(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z ；35.0100304tan 4tan )30(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z53.0100504tan 4tan )50(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z ；70.0100704tan 4tan )70(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z89.0100904tan 4tan )90(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z②脉动影响系数νH/B=3，ν=0.49③脉动增大系数ξW 0T 12=1.38⨯0.44⨯2.52=3.795 查表得：ξ=2.2795④风振系数β(z)各区段中点高度处，风振系数)()(1)(z z z z μξνϕβ+=β(10)=1.130；β(30)=1.217；β(50)=1.292；β(70)=1.355；β(90)=1.425 （4）计算各区段中点处的风压标准值W k （z ）=βz μs μz W 0W k （10）=0.8916；W k （30）=1.2532；W k （50）=1.5000；W k （70）=1.7056；W k （90）=1.9071(5) 风产生的建筑底部弯矩M kM k =(0.8916⨯10+1.2532⨯30+1.5000⨯50+1.7056⨯70+1.9071⨯90) ⨯20⨯33=272272.5kN.m2. 钢筋混凝土烟囱H =100m ，顶端直径为5m ，底部直径为10m ，顶端壁厚0.2m ，底部壁厚0.4m 。

荷载与结构设计方法课后答案

荷载与结构设计方法课后答案【篇一：荷载与结构设计方法复习题】用随时间变化可分为；按空间位置变异分为；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2市郊行人密集区域取值一般为3.5 kn／m24.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理论或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：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，常将风区分为等级。

14.我国《建筑结构荷载规定》规定以标准高度处的最大风速为基本风速。

15.基本风压是根据，规定的地貌，规定的时距和确定最大风速的概率分布，按规定的现期（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.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和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，可以分为和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。

结构设计原理课后习题答案解析（第三版）

结构设计原理课后习题答案解析（第三版）结构设计原理课后习题答案1 配置在混凝⼟截⾯受拉区钢筋的作⽤是什么？混凝⼟梁的受拉能⼒很弱，当荷载超过c f 时，混凝⼟受拉区退出⼯作，受拉区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋的屈服强度。

因此，钢筋混凝⼟梁的承载能⼒⽐素混凝⼟梁提⾼很多。

2解释名词：混凝⼟⽴⽅体抗压强度：以边长为150mm 的混凝⼟⽴⽅体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作⽅法，标准试验⽅法测得的抗压强度值。

混凝⼟轴⼼抗压强度：采⽤150*150*300的混凝⼟⽴⽅体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作⽅法和试验⽅法测得的混凝⼟抗压强度值。

混凝⼟抗拉强度：采⽤100*100*150的棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋，当试件在没有钢筋的中部截⾯拉断时，此时的平均拉应⼒即为混凝⼟抗拉强度。

混凝⼟劈裂抗拉强度：采⽤150mm ⽴⽅体试件进⾏劈裂抗拉强度试验，按照规定的试验⽅法操作，按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝⼟轴⼼受压的应⼒—应变曲线有何特点？影响混凝⼟轴⼼受压应⼒—应变曲线有哪⼏个因素？完整的混凝⼟轴⼼受压的应⼒-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE组成。

0~0.3fc 时呈直线；0.3~0.8fc 曲线偏离直线。

0.8fc 之后，塑性变形显著增⼤，曲线斜率急速减⼩，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。

D 点之后，曲线趋于平缓。

因素：混凝⼟强度，应变速率，测试技术和试验条件。

4 什么叫混凝⼟的徐变？影响徐变有哪些主要原因？在荷载的长期作⽤下，混凝⼟的变形随时间增长，即在应⼒不变的情况下，混凝⼟应变随时间不停地增长。

这种现象称为混凝⼟的徐变。

主要影响因素：混凝⼟在长期荷载作⽤下产⽣的应⼒⼤⼩，加载时龄期，混凝⼟结构组成和配合⽐，养⽣及使⽤条件下的温度和湿度。

5 混凝⼟的徐变和收缩变形都是随时间⽽增长的变形，两者有和不同之处？徐变变形是在长期荷载作⽤下变形随时间增长，收缩变形是混凝⼟在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减⼩的现象，是⼀种不受外⼒的⾃由变形。

(完整)《荷载与结构设计方法》(柳炳康)思考题解答

2.10 屋面活荷载有哪些种类？如何取值？房屋建筑的屋面分为上人屋面和不上人屋面，上人屋面应考虑可能出现的人群聚集,活荷载取值较大；不上人屋面仅考虑施工或维修荷载，活荷载取值较小。

屋面设有屋顶花园时，尚应考虑花池砌筑、苗圃土壤等重量。

屋面设有直升机停机坪时，则应考虑直升机总重引起的局部荷载和飞机起降时的动力效应。

机械、冶金、水泥等行业在生产过程中有大量排灰产生,易在厂房及邻近建筑屋面形成积灰荷载，设计时也应加以考虑。

4。

1。

基本风压是如何定义的？影响风压的主要因素有哪些？基本风压是在规定的标准条件下得到的，基本风压值是在空旷平坦的地面上，离地面10m 高,重现期为50年的10min 平均最大风速。

影响风压的主要因素有：(1）风速随高度而变化，离地表越近，摩擦力越大，因而风速越小。

（2）与地貌粗糙程度有关，地面粗糙程度高，风能消耗多、风速则低.（3）与风速时距风有关,常取某一规定时间内的平均风速作为计算标准。

（4）与最大风速重现期有关，风有着它的自然周期，一般取年最大风速记录值为统计样本，对于一般结构，重现期为50年；对于高层建筑、高耸结构及对风荷载比较敏感的结构,重现期应适当提高.当实测风速高度、时距、重现期不符合标准条件时可进行基本风压换算。

4.13。

工程设计中如何考虑脉动风对结构的影响？对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构,风压脉动引起的动力反应较为显著，必须考虑结构风振影响。

《荷载规范》要求，对于结构基本自振周期T 1大于0。

25s 的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构；以及对于高度大于30m 且高宽比大于1。

5的高柔房屋，应考虑风压脉动对结构产生的顺风向风振. 结构风振影响可通过风振系数计算：z z z1v ξϕβμ=+，式中脉动增大系数ξ可由随机振动理论导出,此时脉动风输入达文波特（Davenport ）建议的风谱密度经验公式，也可查表确定。

结构振型系数z ϕ可根据结构动力学方法计算,也可采用近似公式或查表确定。