结构可靠度试卷A答案

试卷A答案一、简答题1、答：概率极限状态设计法是以概率理论为基础，视作用效应和影响结构抗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方法。其特点是有明确的用概率尺度表达的结构可靠度定义，通过预先规定的可靠指标值，使结构各构件间，以及不同材料组成的结构之间有较为一致的可靠度水准。2、答楼面活荷载指房屋中生活或工作的人群家具用品设施等生产的重力荷载。按时间的变异性可分为：持久性和临时性两部分持久性活荷载指楼面上某个时段内基本保持不变的荷载，如住宅内的家具物品；工业房屋内的机器设备和堆料；常住人员自重等。临时性活荷载指楼面上偶然出现的短期荷载，例如聚会人群，维修时的工具和材料的堆积，室内扫除时家具的积聚等。3、答风荷载体型系数等于风在建筑物表面引起的实际压力或吸力与理论计算的来流风的速度压的比值/sww实际计算，它描述的是建、构筑物表面再稳定风压作用下的静态压力分布规律，主要与建、构筑物的体型和尺度有关，也和周围环境和地面粗糙度有关。风压高度变化系数等于任意粗糙度任意高度处的风压力与标准粗糙度下标准高度处的基本风压之比0/zazwzw，反映了高度与粗糙度对风压的影响。风振系数11zzz，反映了由于顺风向脉动风效应的影响，顺风向总风效应比平均风效应的增大倍数。4、答地震引起的震动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这就是地震波，它包含在地球内部传播的体波和只限于在地表附近传播的面波。5、答混凝土的收缩就是混凝土在空气中硬化时的体积减小的现象。它主要是由于水泥胶体的凝缩和干燥失水以及碳化作用引起的。混凝土在不受外力情况下的这种自发变形，如果受到外部支承条件或内部钢筋的岳素，会在混凝土中产生拉应力，从而加速裂缝的产生和发展，影响结构构件的耐久性和疲劳强度等性能。钢筋混凝土楼面梁和梁柱等构件，在受荷之前，由于钢筋限制了混凝土的部分收缩，使构件的收缩变形比混凝土的自由收缩要小些。但当混凝土的收缩较大，构件中配筋又较多时，就可能产生收缩和裂缝，此外，在预应力混凝土结构中，混凝土的收缩倒是预应力损失，降低构件抗裂性，并使某些对跨度变化比较敏感的超静定结构产生不利内力。混凝土的徐变是荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间而增长的现象。徐变的主要原因是混凝土受力后产生的水泥胶体的粘性流动要持续一段较长的时间，同时还有混凝土内部微裂缝的不断发展。在钢筋混凝土结构中，由于钢筋与混凝土之间存在粘结力，而这能够共同工作，协调变形，混凝土的徐变将使构建中钢筋的应力或应变增加，混凝土的应力减小，因此内力发生重分布，这有利于防止和减小结构物裂缝的形成，降低大体积混凝土内的温度应力。但是混凝土的徐变对结构也有不利影响，如在长期荷载作用下的受弯构件由于压区混凝土的徐变，可使挠度增大1~2倍。长细比较大的偏心受压构件，由徐变引起的附加偏心距增大，会使构件的强度降低约20%。在预应力混凝土结构中，徐变引起的预应力损失，有时可达总损失的50%，在高应力长期作用下，甚至导致结构构件破坏。徐变也可使修筑于斜坡上的混凝土路面发生开裂，而其过度的变形影响到路面的平整度。6、答荷载代表值是指在设计中用以验证极限状态的荷载值，包括标准值、组合值、频遇值和准永久值荷载标准值是荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值，一般相当于永久荷载概率分布的0.5分位值。荷载组合值是考虑到施加在结构上的各个可变荷载不可能同时达到各自的最大值，因此，其取值不仅与荷载本身有关，而且与荷载效应组合所采用的概率模型有关。其值根据两种和两种以上可变荷载在设计基准期内向与情况及其组合的最大荷载效应的概率分布，并考虑不同荷载效应组合时结构构建可靠指标具有一致性的原则确定，也可根据使组合后产生的荷载效应值超越概率与考虑单一荷载时基本相同的原则。组合值是一种在统计基础上确定的荷载代表值。荷载频遇值是对可变荷载而言的，是正常使用极限状态按频遇组合设计采用的一种可变荷载代表值。其值在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分或者其超越频率限于某一给定值。它也是一种在统计基础上确定的荷载代表值荷载准永久值也是对可变荷载而言的。是正常使用极限状态按准永久性组合和频遇组合设计采用的可变荷载代表值。它是一种在统计基础上确定的荷载代表值，其值在设计基准期内被超越的总时间为设计基准期的一半。7、答结构抗力指结构承受外加作用的能力。影响结构抗力的主要因素有：结构构件材料性能、结构构件几何参数和结构构件计算模式。材料性能的不定性主要是指材料质量因素以及工艺、加荷环境、尺寸等因素引起的结构构件中材料性能的变异性，000011sjjsffkskffffff00sffkf022fsf结构几何参数的不定性主要是指制作尺寸偏差和安转误差等引起的结构构件几何参数的变异性，它反映了制作安装后的实际结构构件与所涉及的标准结构构件之间几何上的差异akaaaakaaa结构构件计算模式的不定性主要是指抗力计算中采用的某些基本假定的近似性和计算公式的不经确性等引起的对结构构件抗力估计的不定性0PcRR8、答中心点法不考虑基本变量的实际分布，直接按其服从正态或对数正态分布，到处结构可靠指标的计算公式，由于在分析时采用了泰勒级数在中心点（均值）展开，故称为中心点法其最大的优点是计算简便，但是由于没有考虑有关基本变量分布类型的信息，且将结构功能函数在中心点处按泰勒级数展开后使其线性化，因此，计算的可靠指标是近似的。9、答10、答在各项标准值已经给定的情况下，要选取一组分项系数，使按季向状态设计表达涉及的各种结构的可靠指标与规定的目标可靠指标0之间在总体上误差最小。二、计算题1、解：221148110.92010424484PzWfPLqLkNm430.03610PPP，42110/fffkNm0.2Lm，1.0PkN，0.3/qkNm422010/XfPgkNmW430.910PXWgmf，11.04XLgmP2212.08XLgmq，114.544XPqLgkNL则22222PXXXXXzWfPqLPgggggWfPqL1.87可靠指标为42.1391.87zz2、解因为拉杆抗力RAf，当A、f均为对数正态变量时，R也为对数正态变量，其统计参数为21.5RfAA变异系数为22220.080.050.094RAf由于抗力R和荷载效应N均为对数正态随机变量，则可靠指标可表示为22lnln2222lnln1ln1ln0.1790.144ln1ln1NRNRRNZAZRNRN将3.2代入上式可解得2.18228.86Aecm