工程结构荷载与可靠度设计原
18.简述影响结构抗力的不定性
答:不定性因素包括:材料性能的不定性、几何参数的不定性、计算模式的不定性。
①结构材料性能是指制成构件的强度、弹性模量、泊松比等物理性能。受材料本身差异,制作工艺、环境条件因素影响;
②结构几何参数指结构截面几何特征,高度、宽度、面积、惯性距、抵抗矩等。受制作、安装会使结构尺寸出现偏差的影响。
③结构构件计算模式的不定性指抗力计算中采用的基本假设不完全符合实际或计算公式的近似引起的变异。受采用理想弹性、理想塑性,均质性、各项同性,采用铰支座,固定支座代替边界条件等因素影响。
19.建筑结构的两种极限状态的表现形式
答:承载能力的极限状态:这种极限状态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。 ① 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(倾覆、折断、断开);
② 结构构件产生过大变形不适于继续承载;
③ 结构变为机动体系;
④ 结构丧失稳定性(压曲)。
正常使用的极限状态:这种极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的规定限值。
① 影响正常使用的外观变形;
② 影响正常使用或耐久性的局部破坏(裂缝);
③ 影响正常使用的振动;
影响正常使用的其他特征(墙皮脱落,防水失效)。
20.什么是结构的可靠度,如何理解该概念
答:结构可靠度是结构可靠性的概率量度。结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的概率。规定时间指结构设计的基准期,50年。规定条件指正常设计、正常施工、正常使用条件,不考虑人为过失因素。其数学表达式为
ps P Z 0 f Z dz 0
21.结构设计的目标要考虑哪些个因素
答:结构设计的目标有四个因素需要考虑:
① 公众心理:失效概率为1×10;
② 结构重要性:结构重要性高,可靠度应定得高;
③ 结构破坏性质:脆结构设计的目标可靠度要高于延性破坏的结构;
社会经济承受力:经济越发达,公众对工程可靠度要求越高。
22.民用建筑楼面活荷载在工程设计时如何确定
答:民用建筑楼面活荷载是指建筑物中人群、家具、设施等产生的重力作用,这些荷载的量值随时间发生变化,位置也是可以移动的,又称可变荷载。工程设计上一般将楼面活荷载处理为等效均布荷载,均布荷载的取值与房屋的功能有关。《荷载规范》根据楼面上人员活动状态和设施分布情况给出了各类房屋或荷载的取值。当楼面上的活荷载不可能同时满布时,在计算结构或构件到楼面荷载效应时可对楼面均布活荷载予以适当折减。
23.工业建筑楼面活荷载如何考虑
答:工业建筑楼面活荷载是指厂房车间在生产使用或安装检修时,工艺设备、加工原料和成品部件等产生的重力作用。由于厂房加工的性质不同,楼面活荷载的取值有较大的差异。在设计多层工业厂房时,活荷载应由工艺提供,或由土建人员根据有关资料自行确定,常见的工业建筑楼面活荷载按规范取值。
24.形体不均匀高层建筑中地震作用如何考虑
答:地震时地面会发生水平运动和竖向运动,从而引起结构的水平振动和竖向振动,当结构体型复杂、质心和刚心不重合时,还会引起结构扭转振动。一般情况下,水平地震作用对结构起控制作用,可沿结构两主轴方向分别计算水平地震力;对明显不均匀、不对称的结构应考虑水平地震力引起的扭转影响;高烈度区的高耸及高层建筑结构、大跨度及长悬臂结构应考虑竖向地震作用。
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