混凝土结构设计02440

混凝土结构设计混凝土结构设计 02440 02440 混凝土结构设计 第一章 1 混凝土结构按近似概率极限状态设计法包含哪两个方 面的内容？ 答：分为混凝土结构的极限状态和近似概率的一般理论 及其在混凝土结构极限状态设计中的运用两个方面个内容。 2、什么是结构物的设计使用年限，普通房屋和构筑物的设 计使用年限是多少？结构设计使用年限与结构物的寿命有 什么区别，与结构设计基准期有什么不同？ 答：建筑结构的设计使用年限是指设计规定的一个时 期，在这一规定时期内，只需进行正常的维护而不需进行大 修就能按预期目的使用，完成预定的功能，即房屋建筑在正 常设计、 正常施工、 正常使用和维护下所应达到的使用年限， 若达不到这个年限意味着在设计施工使用与维护的某一环 节上出现了非正常情况，应查找原因。我国《建筑结构 可靠度设计统一标准》规定，普通房屋和构筑物的设计使用 年限为 50 年。设计使用年限与结构物的寿命有一定联系， 但不等同。当使用年限达到和超过设计基准后，并不意味着 结构物不能在使用了，而是指它的可靠度降低了。 3、对结 构物有哪几项功能要求？结构物的极限状态是怎样定义 的？混凝土结构有哪两类极限状态，它们各是怎样定义的？ 答：对结构物的功能要求为安全性，适应性和耐久性。 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 计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状 态。我国《建筑结构可靠度设计统一标准》把结构的极 限状态分为两类，即承载力极限状态和正常使用极限状态。 结构或结构构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承 载的变形状态，称为承载力极限状态。结构或构件达到 正常使用或耐久性能的某项规定限度的状态，称为正常使用 极限状态。 4、什么是随机现象、随机变量和概率？ 答： 在个别试验中呈现不确定性， 而在大量重复试验中， 又具有统计规律性的现象，称为随机现象。表示随机现 象的各种变量，称为随机变量。当试验总次数 n 相当大 时，事件 A 出现的频率 k/n 是相当稳定的，即频率 k/n 总是 在某个常数 p 附近波动。因此可用常数 p 来表示事件 A 出现 的可能性的大小，并把这个数值称为事件A 的概率，计作 p(A)=p。 5、一组数据的平均值、标准差和变异系数各有什么含 义？ 答：一组数的平均值反映的是这组数据的平均水平，标 准差反映的是这些数据具有同一平均值时的分散程度，而变 异系数说明的是该组数据具有不同平均值时的分散程度。 6、正态分布概率密度函数的曲线图形是怎样的，它有 哪些特点？ 答：正态分布概率密度函数，其曲线呈钟形。它有以下 特点：⑴ 它是对称于平均值 u 的一个单峰曲线，峰值在 x=u 处，曲线向左、向右对称地无限延伸，并以 x 轴为渐近线， 曲线在 x=u±a 处各有一个拐点。⑵标准差 a 愈大，则曲线 f(x)愈平稳；a 愈小，曲线 f(x)愈窄，愈陡。⑶曲线 f(x) 以下，横坐标轴以上图形的总面积，即§落在区间的概率 p= 7、为什么说荷载效应和结构抗力都是随机变量？ 答： 荷载对结构或构件产生的内力、 变形称为荷载效应。 不论恒荷载或活荷载其数值都不是定值，有的变异大些，有 的变异小些。如在计算结构各个部件的自身重力时，虽然在 设计图纸中对结构尺寸和部件规格作了明确规定，但于施工 和制作中的允许尺寸误差以及于材料组成和施工工艺造成 的材料重力密度的波动，使得实际制作的构件和部件的自身 重力可能偏高，也可能偏低，而且偏离的幅度各不相同。 结构或构件承受荷载效应的能力，如承载能力、刚度等称为 结构抗力。材料强度的离散性是造成结构抗力随机性质 的主要原因。施工误差造成的结构构件的尺寸偏差以及 施工中不可避免的截面局部缺陷也会加大截面抗力的离散 性。基本以上两个方面的原因，按设计尺寸和设计计算方法 求得的截面抗力与截面实际抗力之间也就可能存在差异，而 且这种差异可正可负，可大可小，也具有随机变量的性质。 以上分析可知，荷载效应和结构抗力都是具有各自分布规律 的随机变量。 1 8、建筑结构的安全等级是按什么原则划分的，它的极 限状态设计表达式中是怎样体现的？ 答：根据建筑结构破坏可能产生的后果的严重性，即危 及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等的严重程度， 建筑结构划分为三个安全等级。它在极限状态设计表达 式中是通过结构重要性系数来体现的。 9、结构可靠性的含 义是什么，影响结构可靠性的因素有哪些？ 答：结构的可靠性是指结构在规定的时间内，规定的条 件下，完成预定功能的能力。影响结构可靠性的因素包括结 构设计使用的年限，设计时所确定的正常设计、正常施工、 正常使用的条件，即不考虑人为的影响，以及结构是否达到 极限状态。 10、荷载有哪几种代表值，各代表什么样的荷载值？荷 载的基本代表值是什么？ 答：可变荷载的代表值有标准值、组合值、准永久值和 频遇值四种，各用于极限状态设计中的不同场合。永久荷载 代表值只有标准值一种。荷载标准值是指其在结构的使 用期间可能出现的最大荷载值。荷载的组合值是指当作 用在结构上的活荷载不只一个而是两个或两个以上时，各个 可变荷载都同时达到各自的标准值，其可能性是不大的，因 此除了主导荷载仍采用标准值为其代表值外，其他伴随荷载 均以小于其标准值的组合值为荷载的代表值。荷载的频 遇值是指在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期 一小部分的可变荷载值。荷载的准永久值是指在设计基 准期内被超越的总时间为设计基准期的一半的可变荷载值。 荷载的基本代表值是荷载标准值。 11、功能函数 z0、z=0 和 z0 时，结构处于可靠状态； z=0 时，结构处于极限状态；z 强度标准值强度设计值。 15、承载力极限状态的设计表达式是怎样书写的？说明 式中符号的意义及荷载效应基本组合的取值原则，表达式是 如何体现目标可靠指标的？ 答：承载力极限状态的设计表达式为： 上式中， 为内力设计值，常用 N，M，V，T 等表示；R 为结构构件承载力设计值，常用 Nu,Mu,Vu,Tu 等表示；在抗 震设计时，应除以承载力抗震调整系数 rRE。R 为结构构件 的抗力系数，即与混凝土、钢筋的强度设计值fc，fs，З及 几何参数的标准值等有关的函数。《荷载规范》规定，对 于基本组合，荷载效应组合的设计值从可变荷载效应控制的 组 2 合和永久荷载效应控制的两组组合中取最不利值确定。 表达式是通过结构重要性系数来体现目标的可靠指标的。 第二章 1、单层厂房有哪两种结构类型？铰接排架结构是哪些 构件组成的，其中哪些构件是主要承重构件？ 答：单层厂房有排架结构和钢架结构两种结构类型。 铰接排架结构屋架、柱和基础组成。柱和基础是主要的承 重构件。 2、单层厂房中，支撑的主要作用是什么？有哪两类支 撑？ 答：单层厂房中，支撑的主要作用是加强厂房结构的空 间刚度，并保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全； 同时起着把风荷载、吊车水平荷载或水平地震作用等传递到 主要承重构件上去的作用。支撑主要有屋盖支撑和柱间支撑 两种。 3、排架计算的主要目的是什么？简化排架计算的假定 有哪些？排架柱下端是固定在基础顶面还是固定在地表面， 为什么？ 答：排架计算的目的是为柱和基础设计提供内力数