第三章--建筑结构设计方法课后习题详解

第3章建筑结构设计方法3.1思考题3-1结构在规定的使用年限内应满足哪些功能要求？答：建筑结构在规定的设计使用年限内，应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。3-2随机变量的平均值、标准差有何统计上的意义？答：A、随机变量的平均值表明随机变量取值的集中程度、整体水平或波动中心。B、标准差和变异系数均表明随机变量取值的分散程度或波动大小。当平均值相同时，可直接用标准差比较两个或多个随机变量取值的分散程度；当平均值不相同时，只能用变异系数（相对标准差）进行比较。3-3结构的功能函数如何表达？实际工程中结构功能可能会出现哪些情况？答：A、Z=g（R，S）=R—S，上式中R和S是随机变量，函数Z也是随机变量。B、实际工程结构功能可能会出现以下三种情况：Z0，结构处于可靠状态；Z0，结构处于失效状态；Z=0，结构处于极限状态。3-4正态分布的随机变量，以f(1-1.645f)为基准，实际取值不低于该基准值的概率（也即保证率）为多少？答：实际取值不低于该基准值的概率P（Xu—1.645σ）=1—F（u-1.645σ）=1—Ф（—1.645）=1-(0.04947+0.05050)/2=0.95。即不低于95%。3-5荷载效应和作用效应有什么区别？答：A、荷载效应是由直接作用（荷载）引起的内力、变形和裂缝等效应。Ｂ、作用效应是由作用引起的结构或结构构件的反应，用S表示，例如内力（轴力、弯矩、剪力、扭矩等）变形和裂缝宽度等。3-6安全等级为二级的建筑结构构件，延性破坏的目标可靠指标应为多少？答：查表P29也可知为3.2.3-7结构的可靠概率和失效概率之间有什么关系？答：Ａ、可靠概率Ps即可靠度，它与失效概率Pf之和为1，可靠概率上升，失效概率下降；可靠概率下降失效概率上升，知道其中任何一个，另一个也就确定了。3-8承载能力极限状态和正常使用极限状态的含义是什么？答：A、结构或结构构件达到最大承载能力或不适合于继续承载的变形时的状态。B、结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的状态。3-9永久荷载分项系数在什么情况下取1.35？在什么情况下取0.9？答：A、永久荷载分项系数γG在由永久荷载效应控制的组合中，γG取1.35；B、永久荷载分项系数γG在由可变荷载效应控制的组合中，当其效应对结构有利时，且对结构的倾覆、滑移或漂浮验算应取γG=0.9.3-10：什么是结构可靠性？什么是结构可靠度？A、结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维修），完成预定功能的能力，称为结构可靠性。B、结构在规定时间内与规定条件下完成预定功能的概率，称为结构可靠度。3.2选择题3-1教学楼中教室的钢筋混凝土梁、板、柱的环境类别为（A）。A．一类B．二类C．三类D．四类3-2钢筋强度的实际保证率是（B）。A．95%B．97.7%C．98%D．99.7%3-3设计使用年限为50年的房屋结构，其重要性系数0不应（D）。A．大于1.1B．小于1.1C．大于1.0D．小于1.03-4下列情况下，构件超过承载能力极限状态的是（D）。A．在荷载作用下产生较大的变形而影响使用B．构件在动力荷载作用下产生较大的振动C．构件受拉区混凝土出现裂缝D．构件因过度变形而不适于继续承载3-5下列情况中，构件超过正常使用极限状态的是（C）。A．构件因过度变形而不适于继续承载B．构件丧失稳定C．构件在荷载作用下产生较大的变形而影响使用D．构件因超过材料强度而破坏3-6建筑结构设计中，混凝土、砌体的材料强度保证率为（B）。A．90%B．95%C．97%D．99%3-7随机变量X的任意一个取值落入区间[-3，+3]的概率是（D）。A．63.3%B．94.5%C．97.9%D．99.7%3-8计算基本组合的荷载效应时，由可变荷载效应控制的组合中，永久荷载分项系数G取1.2的情况是（B）。A．任何情况下B．其效应对结构不利时C．其效应对结构有利时D．验算抗倾覆和滑移时3-9荷载效应的基本组合是指（B）。A．永久荷载效应与可变荷载效应、偶然荷载效应的组合B．永久荷载效应与可变荷载效应组合C．仅考虑永久荷载效应的组合D．永久荷载效应与偶然荷载效应组合3-10工业房屋楼面活荷载为4.5kN/m2，则其分项系数Q应为（B）。A．1.2B．1.3C．1.4D．1.03.3计算题3-1某住宅房屋的楼面梁跨中截面，由永久荷载标准值引起的弯矩Mgk=43.5kN.m，由楼面活荷载标准值引起的弯矩Mqk=25.7kN.m。试求基本组合下的弯矩设计值。答：3-2钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸为250mm500mm，计算跨度3.6m，梁上作用有永久荷载标准值15.6kN/m（不含梁自重），可变荷载标准值qk=9.8kN/m，试计算按承载能力极限状态设计时的跨中弯矩设计值和支座中心剪力设计值。答：