1、第3章 按近似概率理論的極限狀態(tài)設計法3.1選擇題1結構的( D )是：結構在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預定功能的能力。A安全性 B適用性 C耐久性 D可靠性2下列情況屬于超出正常使用極限狀態(tài)的情況的是（ B ）。A雨篷傾倒B現(xiàn)澆雙向板樓面在人行走動中振動較大C連續(xù)梁中間支座產(chǎn)生塑性鉸D構件喪失穩(wěn)定3可變荷載中作用時間占設計基準期內(nèi)總持續(xù)時間超過50%的荷載值，稱為（ D ）。A荷載設計值 B荷載標準值C荷載頻遇值 D可變荷載準永久值4混凝土強度等級C是由立方體抗壓強度試驗值按下述（ B ）項原則確定的。A取平均值 ，超值保證率50%B取標準值 ，超值保證率95%C取標準值 ，超值保證

2、率97.72%D取標準值 ，超值保證率85.5%5現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范（GB500102002）度量混凝土結構可靠性的原則是（D）A用分項系數(shù)，不計失效率 B用分項系數(shù)和結構重要性系數(shù)，不計失效率 C用可靠指標，不計失效率 D用表示 ，并在形式上采用分項系數(shù)和結構重要性系數(shù)代替6規(guī)范對混凝土結構的目標可靠指標要求為3.7（脆性破壞）和3.2（延性破壞）時，該建筑結構的安全等級屬于（ C ）A一級，重要建筑 B二級，重要建筑C二級，一般建筑 D三級，次要建筑7當樓面均布活荷載大于或等于4kN/m2時，取可變荷載分項系數(shù)等于（A）A1.3 B1.2 C1.0 D1.43.2問答題1.結構可靠性的

3、含義是什么？它包括哪些功能要求？答:結構可靠性是指結構在規(guī)定時間(設計基準期)內(nèi)，在規(guī)定條件下(正常設計、正常施工、正常使用和維護)完成預定功能的能力。它的功能要求為: (1)安全性 ； (2)適用性； (3)耐久性。2.結構超過極限狀態(tài)會產(chǎn)生什么后果?答:當結構或構件超過承載能力極限狀態(tài)，就可能產(chǎn)生以下后果：由于材料強度不夠而破壞，或因疲勞而破壞，或產(chǎn)生過大的塑性變形而不能繼續(xù)承載，結構或構件喪失穩(wěn)定；結構轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系。超過這一極限狀態(tài)，結構或其構件就不能滿足其預定的安全性要求。 當結構或構件超過了正常使用極限狀態(tài)，就可能產(chǎn)生以下后果：結構或構件出現(xiàn)影響正常使用的過大變形、過寬裂縫、局部損

4、壞和振動。超過這一極限狀態(tài)，結構或其構件就不能滿足其預定的適用性或耐久性要求。 3.建筑結構安全等級是按什么原則劃分的? 答:我國是根據(jù)建筑結構破壞時可能產(chǎn)生的后果嚴重與否，分為三個安全等級。見下表：4.“作用”和“荷載”有什么區(qū)別? 為什么說構件的抗力是一個隨機變量? 答：使結構產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因稱為“作用”，分直接作用和間接作用兩種。 荷載是直接作用，混凝土的收縮、溫度變化、基礎的差異沉降、地震等引起結構外形或約束的原因稱為間接作用。 構件的抗力可能隨時間和空間發(fā)生變化，且這種變化在大多數(shù)情況下都是隨機的，只能用隨機變量或隨機過程來描述。 5.什么是結構的極限狀態(tài)?結構的極限狀態(tài)分為幾類

5、，其含義各是什么? 答：整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)的分類： 1）承載力極限狀態(tài)：結構或結構構件達到最大承載力，出現(xiàn)疲勞破壞或不適于繼續(xù)承載的變形。2）正常使用極限狀態(tài)：結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。 6.建筑結構應該滿足哪些功能要求?結構的設計工作壽命如何確定?結構超過其設計工作壽命是否意味著不能再使用?為什么? 答：建筑結構應該滿足的功能要求概括為：安全性、適用性、耐久性。 結構的設計使用年限，是指設計規(guī)定的結構或結構構件不需進行大修即可按其預定目的使用的時期。設計使用年限可按建筑結構

6、可靠度設計統(tǒng)一標準確定，業(yè)主可提出要求，經(jīng)主管部門批準，也可按業(yè)主的要求確定。 結構的設計使用年限雖與其使用壽命有聯(lián)系，但不等同。超過設計使用年限并不是不能使用，而是指它的可靠度降低了。7.正態(tài)分布概率密度曲線有哪些數(shù)字特征?這些數(shù)字特征各表示什么意義?答：正態(tài)分布概率密度曲線有三個數(shù)字特征： 1）平均值，它為隨機變量取值的水平，它表示隨機變量取值的集中位置。平均值愈大，則分布曲線的高峰點離開縱坐標軸的水平距離愈遠。 2）標準差，它是隨機變量方差的正二次方根，它表示隨機變量的離散程度。標準差愈大時，分布曲線愈扁平，說明變量分布的離散性愈大。 3）變異系數(shù)，它為隨機變量標準差除以其平均值的絕對值

7、的商，它表示隨機變量取值的相對離散程度。如果有兩批數(shù)據(jù)，它們的標準差相同，但平均值不相同，則平均值較小的這組數(shù)據(jù)中，各觀測值的相對離散程度較大。8.正態(tài)分布概率密度曲線有何特點? 答：正態(tài)分布概率密度曲線特點:1）曲線上有且只有一個高峰；2）有一根對稱軸；3）當x趨于+¥或-¥時，曲線的縱坐標均趨于零；4）對稱軸左、右兩邊各有一個反彎點，反彎點也對稱于對稱軸。9.什么叫結構的可靠度和可靠指標?我國建筑結構設計統(tǒng)一標準對結構可靠度是如何定義的?答：結構可靠性是指結構在規(guī)定時間（設計基準期）內(nèi)，規(guī)定條件下（正常設計、正常使用和正常維修）能完成預定功能的能力，可靠度是其完成預定功

8、能的概率。可靠指標為標準正態(tài)坐標系中，原點至極限狀態(tài)曲面的最短距離。在抗力和作用效應相互獨立，且都服從正態(tài)分布的簡單情況下：10.什么是結構的功能函數(shù)?什么是結構的極限狀態(tài)?功能函數(shù)Z>0、Z<0和Z0時各表示結構處于什么樣的狀態(tài)?答： 設R為結構構件抗力， S為荷載效應，則 Z=R S 就是結構的功能函數(shù)。Z0是結構的極限狀態(tài)。 功能函數(shù)Z>0表示結構處于可靠狀態(tài)，Z<0表示結構處于失效（破壞）狀態(tài)，Z0時表示結構處于極限狀態(tài)。11.我國“規(guī)范”承載力極限狀態(tài)設計表達式采用何種形式?說明式中各符號的物理意義及荷載效應基本組合的取值原則。 答：對于承載力能力極限狀態(tài)，結

9、構構件應按荷載效應的基本組合或偶然組合，采用下列極限狀態(tài)設計表達式：式中 結構重要性系數(shù)； S 荷載效應組合的設計值； R 結構構件的承載力設計值； R（·）結構構件的承載力函數(shù)； fc、fs混凝土、鋼筋的強度設計值； ak幾何參數(shù)的標準值；上式中的g0S，在規(guī)范各章中用內(nèi)力設計值（N、M、V、T等）表示；對預應力混凝土結構，除應根據(jù)使用條件進行承載力計算及變形、抗裂、裂縫寬度和應力驗算外，尚應按具體情況對制作、運輸及安裝等施工階段進行驗算。 建筑結構荷載規(guī)范規(guī)定：對于基本組合，荷載效應組合的設計值應從由可變荷載效應控制的組合和由永久荷載效應控制的兩組組合中取最不利值確定。12.什么

10、是荷載標準值?什么是活荷載的頻遇值和準永久值?答： 從理論上講，某一荷載的標準值應按其具有一定保證率的條件反推得出。例如，假定其服從正態(tài)分布，如果要求95%的保證率，則：荷載標準值=荷載平均值+1.645荷載標準差。但由于歷史的原因和荷載的復雜性，現(xiàn)行荷載規(guī)范中的荷載標準值基本沿用原規(guī)范的標準值。可變荷載的頻遇值系數(shù)，是根據(jù)在設計基準期內(nèi)可變荷載超越的總時間或超越的次數(shù)來確定的。荷載的頻遇值系數(shù)乘以可變荷載標準值所的乘積稱為荷載的頻遇值。荷載的準永久值為可變荷載標準值與其準永久值系數(shù)的乘積，荷載的準永久值系數(shù)是根據(jù)在設計基準期內(nèi)荷載達到和超過該值的總持續(xù)時間與設計基準期內(nèi)總持續(xù)時間的比值而確定。13.什么是荷載的組合值?對正常使用極限狀態(tài)驗算，為什么要區(qū)分荷載的標準組合和荷載的準永久組合?如何考慮荷載的標準組合和荷載的準永久組合?答： 當結構或其構件承受兩種或兩種以上荷載作用時，它們同時達到其標準值的概率將有所降低。因此，將其標準值乘以相應的組合系數(shù)而