混凝土结构课后思考题答案

10.1工程设计的过程和要求

初步设计、技术设计、施工图设计

初步设计：对地基、上下部结构等提出设计方案，并进行技术经济比较，从而确定一个可行的结构方案；同时对结构设计的关键问题提出技术措施。

技术设计：进行结构平面布置和结构竖向布置；对结构的整体进行荷载效应分析，必要时尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细地结构分析；确定主要的构造措施以及重要部位和薄弱部位的技术措施。

施工图设计：给出准确完整的各楼层的结构平面布置图；对结构构件及构件的连接进行设计计算，并给出配筋和构造图；给出结构施工说明并以施工图的形式提交最终设计图纸；将整个设计过程中的各项技术工作整理成设计计算书存档。对重要建筑物，当有需要时，还应按实际施工情况，给出竣工图。

10.2分析不同结构体系的荷载传力途径，水平结构体系和竖向结构体系分别有哪些作用?

水平结构体系一方面承受楼，屋面的竖向荷载并把竖向荷载传递给竖向结构体系，另一方面把作用在各层的水平力传递和分配给竖向结构体系。

竖向结构体系的作用是承受由楼和屋盖传来的竖向力和水平力并将其传递给下部结构

10.3荷载分类

按作用时间的长短和性质：永久荷载、可变荷载、偶然荷载

按空间位置的变异：固定荷载、移动荷载

按结构对荷载的反应性质：静力荷载、动力荷载

10.4说明有哪些荷载代表值及其意义？在设计中如何采用不同荷载代表值？

荷载的代表值是在设计表达式中对荷载所赋予的规定值。

永久荷载只有标准值；

可变荷载可根据设计要求采用标准值、频遇值、准永久值和组合值。

（1）荷载标准值是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是指结构在设计基准期，正常情况下可能出现的最大荷载值。

（2）荷载频遇值系指在设计基准期结构上较频繁出现的较大荷载值，主要用于正常使用极限状态的频遇组合中。

（3）荷载准永久值系指在结构上经常作用的荷载值，它在设计基准期具有较长的总持续时间Tx，其对结构的影响类似于永久荷载，主要用于正常使用极限状态的准永久组合和频遇组合中。

（4）当结构上同时作用有两种或两种以上的可变荷载时，各荷载最大值在同一时刻出现的概率极小。此时，各可变荷载的代表值可采用组合值，即采用不同的组合值系数对各自标准值予以折减后的荷载值。

10.5在混凝土结构设计中需要考虑哪些非荷载作用？

温度作用、不均匀沉降、徐变作用、地震作用

10.6风振系数的物理意义是什么？与哪些因素有关？为什么在高而柔的结构中才需要计算？

风振系数设考虑脉动风对结构产生动力效应的放大系数。

与房屋的自振周期、结构的阻尼特性、风的脉动性能有关

对较柔的高层建筑和大跨桥梁结构，当基本自振周期较长时，在风载作用下发生的动力效应不能忽略。

10.7计算雪荷载的目的是什么？雪荷载应如何考虑？

考虑雪荷载是为了防止遇到雪灾的时候，积雪造成结构失效。

结构荷载统计的时候基本雪压必须按50年一遇的最大雪压采用，雪荷载的组合值系数分区

采用。

10.8什么是保证率？什么叫结构的可靠度和可靠指标？我国《建筑结构可靠度设计统一标准》对结构可靠度是如何定义？

保证率：是指混凝土强度总体于设计的强度等级值的概率；

结构的可靠度是结构可靠性的概率度量，即结构在设计使用年限，在正常条件下，完成预订功能的概率。

可靠指标β和失效概率一样，可作为度量结构可靠性的一个指标，可靠指标和失效概率之间存在着对应关系。

可靠指标的几何意义：

（1）当结构的功能函数包含两个相互独立的正态随机变量时，可靠指标的几何意义为：标准化正态坐标系中原点到极限状态方程直线的最短距离。

（2）当结构的功能函数包含多个相互独立的正态随机变量时，可靠指标的几何意义为：标准化正态坐标系中原点到极限状态曲面的最短距离。

我国《建筑结构可靠度设计统一标准》对结构可靠度的定义：结构不失效的保证率，为结构的可靠度。

10.9建筑结构应满足哪些功能要求？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？结构的设计使用年限如何确定？结构超过其设计使用年限是否意味着不能再使用？为什么？

安全性、适用性、耐久性

按结构破坏后果的影响程度

设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其规定目的使用的时期。结构超过其设计使用年限并不意味着不能再使用，只是说明其完成预定功能的能力越来越低。

10.10什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？

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指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。

结构的极限状态分为两种,承载力极限状态和正常使用极限状态。

承载力极限状态：是指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。

正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能的某一限值。

10.11作用和荷载的区别

使结构产生力或变形的原因称为作用，分为直接作用、间接作用。

荷载是直接作用。

10.12什么是结构的功能函数？

g(…)为某一函数，称为功能函数

Z>0,结构可靠;Z<0,结构失效；Z＝0，结构处于极限状态

10.13结构可靠度概率、失效概率、目标可靠指标；

目标可靠指标，是指预先给定作为结构设计依据的可靠指标，它表示结构设计应满足的可靠度要求

为什么说我国规采用的极限状态设计法是近似概率设计方法？

1.R和S分布非常复杂，一般假定为正态分布

2.目前统计数据还不够多

3.结果只能是近似

10.14我国《建筑结构荷载规》规定的荷载力极限状态设计表达式采用了何种形式？说明式中各符号的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。式中可靠指标体现在何处？