《荷载与结构设计方法》试题参考答案4.doc

《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 和 。 3. 结构可靠指标 的几何意义是 。 4. 荷载简单组合是 与 的 组合。 5. 确定结构目标可靠度水准的方法有 、 和 。 6. 荷载的代表值一般包括 、 、 和 。 7. 荷载效应组合规则一般有 、 、 和 。 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 。 二、判断对错（在括号内：对的画“√” ，错的画“×” ） — 1 — （每空 2 分，共计 16 分） 1. 可靠指标 越大，结构可靠程度越高。 （ ） 2. 结构可靠度设计的基准期就是结构的使用期。 （ ） 结构的失效概率 Pf 等于结构抗力 R 和荷载效应 S 的概率密度干涉面积。 （） 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。 （） 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。 （ ） 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。 （ ） 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。 （） 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。 （） 三、简述题（每小题 8 分，共计 24 分） 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。 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。 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。 四、（14 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，该 — 2 — 地区年最大风速样本的平均值为 18.903m/s，标准差为 2.485m/s。 （1）求出该地区 50 年最大风速的概率分布函数； （2）分别计算 30 年和 50 年一遇的最大风速（即平均重现期为 30 年和 50 年的最大风速）； （3）分别计算 30 年和 50 年一遇最大风速不被超越的概率 pk 。（设计基准 T 50 年） 已知：极值Ⅰ型概率分布函数为 F ( x) exp{ exp[ (x u)]} ， u  X 0.5772 ， 1.2825 X 五、（13 分）已知简支梁受均布荷载 q 作用（如图所示），其均值和标准差 分别为 q 1KN / m ， q 0.1KN / m ；杆件截面抗弯模量 W 为确定性量， W 800cm2 ； 材 料 屈 服 强 度 f y 的 均 值 f y 230MPa 的 ， 标准 差 为 fy 20MPa。 1）列出梁跨中 B 处弯曲破坏的功能函数； 2）根据该功能函数求 B 处截面的可靠指标。 q A C B 5m 5m 六、（13 分）一偏心受压钢构件的极限状态方程 R SG SW 0 ，其中 R 为 结构的抗力， G 为恒荷载效应， SW 为风荷载效应。已知 R 、 G 和 S 的均 S S W 值 系 数 和 变 异 系 数 分 别 为 ：R R / Rk 1.22 ， R 1.6 ； — 3 — SGSG / SG k 1.04 ， SG 0.06 ； SW SW / SW k0.998 ， SW 0.192 。荷 载效应比 SW k / SG k 1，安全系数 K 1.41。试校准我国 TJ9-74 规范中 偏心受压钢构件的可靠指标。 土木工程专业 2008 年 《荷载与结构设计方法》答案（时间 120 分钟） 一、填空题（每空 1 分，共计 20 分） 正态分布 中心点法，验算点法 随机变量空间坐标原点到极限状态曲面的最短距离 恒荷载，可变荷载 事故对比法，校准法，优化法 特征值，频遇值，准永久值，组合值。 Turkstra 组合方法， Ferry Borges- Castanheta组合方法， JCSS组合方法，简单组合方法（任意三个） 持久状况，短暂状况，偶然状况 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） 对， 2. 错， 3. 错， 4. 对， 5. 对， 6. 错， 7. 错， 8. 错 三、简述题（每小题 8 分，共计 24 分） 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。 — 4 — 1. 容许应力设计法： [ ] max / K ，采用线弹性理论，所有影响结构安全的各 种可能影响因素都集中在单一的安全系