荷载结构设计与方法课后思考题答案（白国良）

第一章

1.工程结构的基本功能是什么？

①能为人类生活和生产提供良好的服务，满足人类使用要求，审美要求的结构空间和实体

②承受和低于结构服役过程中可能出现的各种环境作用2.说明直接作用和间接作用的区别

①直接作用直接以力的不同集结形式作用于结构，包括结构的自重，行人及车辆的自重，各种物品及设备的紫红，风压力，土压力，雪压力，水压力，冻胀力，积灰荷载德不孤，这一类作用通常也称为荷载

②间接作用不直接以力的某种集结形式出现，而是引起结构的振动，约束变形或外加变形，但也能使结构产生内力或变形等效应，包括温度变化，材料的收缩和膨胀变形。地基不均匀沉降、地震、焊接等。

3.什么是作用效应？

作用在结构上产生的内力和变形称为作用效应 4.作用有哪些类型？

①按随时间变化分类：永久作用、可变作用、偶然作用②按随空间变化分类：固定作用、自由作用

③按结构的反应特点分类：静态作用、 动态作用

5.永久作用、可变作 用主要是指哪些荷 载

永久作用指在设计 基准期内作用随时 间变化或其变化与 平均值相比可以忽

略不计的作用。如 结构自重、土压力、 水位不变的水压 力、预加压力、地 基变形、钢材焊接、 混凝土收缩变形 等。

可变作用指在设计 基准期内作用随时 间变化，且其变化 与平均值相比不可 忽略的作用。如结 构施工过程中的人 员和物体重力、车 辆重力、吊车荷载、 服役结构中的人越 和设备重力、风荷 载、雪荷载、冰荷 载、波浪荷载、水 位变化的水压力、 温度变化等。 6.我国结构设计方 法是怎样演变的？ 容许应力法，破损 阶段法，极限状态 设计法和概率极限 状态设计四个阶 段。

7.何为概率极限状 态设计法？

是以概率论为基 础，视作用效应和 影响结构拉力的主 要因素为随机变 量，根据统计分析 确定可靠概率来度 量结构可靠性的结 构设计法。 第二章

自重：指组成结构 的材料自身重量产 生的重力，属于永 久作用。 土的自重应力：颗 粒间压力在土体中 引起的应力。 雪压：是指单位面 积上的积雪重量。 基本雪压：是指当 地空旷平坦地面上 根据气象资料记录 资料经统计得到的 在结构使用期间可 能出现的最大雪压 值。

基本雪压如何确 定：①当气象台有 雪压记录时，应直 接采用雪压数据计 算基本雪压②当无

雪压记录时，可间 接采用积雪深度， 按公式s=hρg③积 雪对于局部，变异 特别大的地区，以 及高原地形的山 区，应予以专门的 调查和特殊处理。 车辆荷载分类：车 辆荷载属于基本可 变荷载，列车活荷 载、汽车或平板挂 车或履带车荷载 哪些属于楼面、屋 面活荷载？ ①楼面活荷载；指 房屋中生活或工作 的人群、家具、用 品、设施等产生的 重力荷载。可分为 永久性和临时性。 如住宅内的家具、 物品，工业厂房内 的机器，设备和堆 料，常住人员自重 属于永久性活荷 载。聚会的人群、 维修时的工具和材 料的堆积、室内扫 除时家具的聚集属

于临时性活荷载。 ②房屋活荷载包括 房屋均布活荷载、 屋面积灰荷载 1.整体结构的自重 如何计算？ 在计算结构整体的 自重时，应根据结 构各构建的材料重 度的不同将结构认 为划分为多种容易 计算的基本构建， 先计算基本构建的 重度，然后叠加即 得到结构的总自 重。（公式） 2.什么是土的有效 重度？

土的重力减去水的 浮力，称为土的有 效重度。地下土单 位体积的有效重力 称为土的有效重 度。

3.影响基本雪压的 主要因素是什么？ 积雪深度，积雪时 间和当地的地理气 候条件

4.影响屋面雪压的

主要因素及原因是 什么

①风：下雪时，风 会把部分本将飘落 在屋面上的雪吹到 附近的地面上或其 他较低的物体上， 称为风的飘积作 用。

②屋面坡度：屋面 雪荷载随屋面坡度 的增加而减小，主 要原因是风的作用 和雪滑移。 ③屋面温度：各种 采暖屋的积雪一般 比非采暖屋上，这 是因为屋面散发的 热量使部分雪融 化，同时也使雪的 滑移容易发生。 5.为何对楼面活荷 载进行折减？

作用在露面上的活荷载，不可能以统计的最大荷载同时不满所有的楼面上，因此在设计梁、墙、柱和基础时，还要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况，即在确定梁、柱、墙和基础的荷载基本代表值时，还应将楼面均步活荷载标准值乘以折减系数。

6.什么是土的侧向压力？包括哪几种类型？大小的影响因素 ①墙后填土的自重或填土表面土的荷载对墙产生的侧向压力，②包括主动土压力，静止土压力和被动土压力。侧向压力的性质和大小

与墙身的位移、墙体材料、高度及结构形成、墙后填土的性质、填土表面的形状，以及墙和地基之间的摩擦特性等因素有关。

(1)静止土压力_：如果挡土墙有足够的截面，并且建立在坚实的地基上，墙在墙后填土的推力作用下，不发生任何移动或滑动，这时墙背上的土压力，称为静止土压力，静止土压力常用E。表示。

(2)主动土压力：如挡土墙受到墙后填土的作用绕墙踵向外转动或平行移动时，作用在墙背上土压力从静止土压力逐渐减小，当墙的移动或转动达

到某一数量时，填 土内出现滑动面， 土体内应力处于极 限主动平衡状态。 此时，墙背上的土 压力减少到最小 值，称为主动土压 力Ea。 (3)被动土压 力：如挡土墙受外 力作用向着填土方 向移动或转动时， 挤压墙后填土，填 土对墙身的土压 力，从静止土压力 值开始逐渐增大， 当墙的移动或转动 量足够大时，填土 内出现滑动面，土 体内的应力处于被 动极限平衡状态。 此时作用在墙背上

的土压力，增加到 最大值，称为被动 土压力。 7.兰金土压力理论 的使用条件是什 么？

墙背垂直、光滑、 填土面水平 8.确定墙土的波浪 荷载作用时，对不 同种类的波浪应分 类别采用那种理 论？ ①立波采用 Sainflow方法 ②近区破碎波采用 Minkin理论 ③远区破碎波采用 Plakida理论 9.简述土的冻胀机 理，设计中如何考 虑有关因素？ 土在冻结过程中， 土中水分冻结成 冰，并形成冰层、 冰透镜体、多晶体 冰晶等形式的冰侵 入体，引起土颗粒 间的相对移动，使 土体积产生不同程

度的扩胀现象。当 冻土被作为结构物 的地基或材料时， 冻土的含水量及其 所处的物理状态就 显得尤为重要。土 体的冻胀特性主要 取决于含水量、负 温值、土颗粒大小 及颗粒外形等因素 的影响。 冻胀力：在封闭体 系中，由于土体初 始含水量冻结，体 积膨胀产生向四面 扩张的内应力，称 为冻胀力。 10.设计中考虑的冰 压力的主要类型有 哪些？

河流流冰产生的冲 击动压力，冰堆整 体推移的静压力， 由于风和水流作用 于面积冰层产生的 静压力，冰覆盖层 受温度影响膨胀时 产生的静压力，冰 层因水位升降产生 的竖向作用力。

兰金土压力和库伦 土压力p23-28 第三章

1试述风的形成原 因

风是空气相对于地 面的运动，它是空 气从气压大的地方 向气压小的地方流 动形成的。 2试述风速和风压 的关系：

w=1/2ρv2=rv2\\2g 3基本风压是如何 规定的

·1以10m为标准 高度

·2地貌安空旷平坦 的地貌而定 ·3我国规定基本风 速的时距为10min ·4最大风速的样本 时间为1年 ·5我国规定基本风 速的重现期为50年 4非标准条件下如 何换算基本风压 ·1非标准高度换算 ·2非标准地貌的换 算

·3风压高度变化系 数

·4不同时距的换算 ·5不同重现期的换 算

5脉动风有何特点 ·1脉动风是由于风 的不规则性引起 的，其强度随时间 随机变化

·2周期短，与工程 结构的自振周期较 接近，引起结构顺 风向振动，使结构 产生动力响应。 ·3地面粗糙度大的 上空，平均风速小， 脉动风向的幅值大 且频率高，反之， 粗糙度小的上空， 平均风速小，脉动 风幅值小且频率低 6工程中为什么要 重视横向风振 横向风力较顺风向 风力小的多，当结 构对称时，横风向 风力可以忽略，对 于超高层建筑、烟 囱，高耸塔架等细

长柔性结构，虽然 最大水平风力或位 移出现在顺风向， 但引起可感觉的运 动，甚至不舒服的 最大加速度可能发 生在垂直于风的方 向，即横风向，这 是因为横向风力由 于不稳定的空气动

力特征，可能会产生很大的动力效应，即风振，因此应引起足够重视

7什么是风荷载体型系数，风压高度变化系数和风振系数 ·1风在建筑物表面引起的实际压力或吸力计算来流风的速度压的比值称为风荷载体型系数

·2任意粗糙任意高度处的风压为，将它与标准粗度下标准粗糙度下标准高度处的基本风压之比定义为风压高度变化系数·3风振系数

8什么条件下需要考虑结构横向风效应

当横风向风作用能够引起结构的共振效应时，横向风效不能忽略，有时横向风效应甚至对结构亢奋设计起控制作用

9如何求得结构总风效应

10什么情况下会发生结构横向驰振

外界激励可能发生负阻尼成分，当负阻尼大于正阻尼时，结构振动将不断增加直到达到极幅值而破坏，这种现象称为驰振

第四章

1地震按其成因分为火山、陷落、构造地震。按震源深浅分为浅源、中源、深源地震。

2构造地震的形成：构造地震是地球内部不停运动的结果。在地球的运动过程中，始终存在巨大地能量，而组成地壳的岩层在巨大地能量作用下，

也在不停地连续变 动，不断发生褶皱、 断裂和错动。 3我国地震分布特 征：我国东临太平 洋地震带，南接欧 亚地震带，位于世 界两大地震带的交 汇处，地震分布广， 地震发生频繁。我 国主要有两条地震 带①南北地震带② 东西地震带。我国 大致可分为六个地 震活动区，即 及附近海域、喜马 拉雅山脉活动区、 南北地震带、天山 地震活动区、华北 地震活动区和东南 沿海地震活动区。 4什么是震级？什 么是烈度？它们的 关系如何？ 震级：衡量一次地 震大小的等级。烈 度：是指某一地区 的地面和各类建筑 物遭受一次地震影 响的强弱程度。地

震的震级表示一次 地震释放能量的大 小，地震烈度则是 对经受一次地震时 一定地区内地震影 响强弱程度的综合 分析评价，二者概 念不同。一般一次 地震的震级越大， 确定地点上烈度也 越大。震中区时一 次地震烈度最大的 地区，震中烈度是 震级深度的某种函 数：M=0.58I+1.5 5什么是地震波？ 地震波包含了哪几 种？

地震波：地震引起 的震动以波的形式 以震源各个方向传 播并释放能量。包 括体波（横波和纵 波）和面波（瑞丽 波和勒夫波） 6描述地震动的主 要参量：震动的幅 值、频谱和持时 7什么是地震作 用？水平地震作用

与哪些因素有关？ 地震时，地面因地 震波的作用而发生 强烈运动，带动结 构的基础，结构则 因基础的运动而被 迫发生震动。在震 动过程中，结构的 质量因受到地面运 动加速度和结构振 动相对加速度作用 而产生惯性力，这 种由于地面运动而 引起的惯性力称为 地震作用。 因素：地震引起的 地面水平加速度， 结构自身的特征 8简述地震反应谱 的形成过程 根据大量强震记录 计算出对应于每一 条强震记录的反应 谱曲线，然后分类 平均，并以某种意 义上的外包线的形 成加以光滑，求出 具有统计意义上的 代表性曲线。 9影响地震反应谱

因素：阻尼比、地 基条件

10简述振型分解反 应谱法和底部剪力 法的基本原理和步 骤

1）振型分解法，将 多自由度体系分解 为多个的单自 由度体系的振型反 应，利用地震反映 谱先求出各振型下 的最大地震作用及 相应的地震作用效 应，然后将这些效 应组合，求得结构 的最大地震作用效 应。

2）底部剪力法是 将多自由度体 系视为等效单 自由度体系，在 确定地震影响 系数之后，先计 算结构底部截 面的水平地震 剪力，即求得整 个房屋的总水 平地震作用，然 后按照某种竖

向分布规律，将 总地震作用沿 建筑物高度分 配到各个质点 上，得出分别作 用于各质点上 的水平地震作 用。

地震波和地面运动 的关系：1纵波由于 传播方向与质点的 运动方向一致，在 震中附近竖向震动 比较明显，引起地 面竖向震动2横波 由于传播方向与质 点的运动方向垂 直，故水平振动明 显。3纵波先到达地 面，横波后到达， 横波对地面的破坏 作用大 第五章

变形作用：由于外界因素的影响使得结构物产生应力和应变。 爆炸作用：当爆炸冲击波与结构物相遇时会引起压力，密度，温度和质点速度迅速变化这种冲击波与物体间相互称为爆炸作用。1：温度作用的概念和基本原理

当某一结构或构件的温度发生变化时，体内任一点（单元体）的热变形（膨胀或收缩）由于受到周围相邻单元体的约束（内约束）或其边界受到其他结构或构件的约束（外约束），使体内该点产生一定

的应力，这种应力称为温度应力，或热应力。因而从广义上来说，温度作用也是一种荷载作用。如水化热，气温变化，生产热和太阳辐射等都属于温度作用。

2：为什么说变形作用从广义上来讲也是一种荷载作用？这里的变形是指由于外界因素的影响，如结构或构件的支座移动或地基发生不均匀沉降等，使得结构物被迫产生的变形。如果结构为静定结构，则允许构件产生符合其约束条件的位移，此时机构内产生应力和应变。若结构为超静定结构，则多余约束将束缚结构的自

由变形，从而产生 应力和应变。因而 从广义上讲，这种 变形作用也是荷载 作用。

3：什么是混凝土的 收缩和徐变？他们 对于混凝土结构有 何利和不利影响？ 混凝土的收缩就是 混凝土在空气中硬 化时体积减小的现 象。它主要是由于 水泥胶体的凝缩和 干燥失水以及碳化 作用引起的。影响： 混凝土在不受力情 况下的这种自发变 形，如果受到外部 支承条件或内部钢 筋的约束，会在混 凝土中产生拉应

力，从而加速裂缝 的产生和发展，影 响构件的耐久性和 疲劳强度等性能。 钢筋混凝土露面和 梁柱等构件，在受 荷之前，由于钢筋 了混凝土的部 分收缩，使构件的 收缩变形比混凝土 的自由收缩要小 些。但当混凝土 的收缩较大，构件 中配筋又较多时， 就可能产生收缩裂 缝。此外，在预应 力混凝土结构中， 混凝土的收缩导致 预应力损失，降低 构件抗裂性，并使 某些对跨度变化比 较敏感的超静定结 构（如拱结构）产 生不利内力。 混凝土的徐变：混 凝土的徐变则是在 荷载的长期作用 下，混凝土的变形 随时间而增长的现 象。

影响：在钢筋混凝 土结构中，由于钢 筋与混凝土之间存 在粘结力，二者能 够共同工作，协调 变形，混凝土的徐 变将使构件中钢筋 的应力或应变增 加，混凝土应力减 小，因此内力发生 重分布，这有利于 防止和减小结构物 裂缝的形成，降低 大体积混凝土内的 温度应力。 但是混凝土的徐变 对结构也有不利影 响，如在长期荷载 作用下的受弯构 件，由于压区混凝 土的徐变，可使挠 度增大1~2倍。长 细比较大的偏心受 压构件，由徐变引 起的附加偏心距增 大，会使构件的强 度降低约20%。在 预应力混凝土结构 中，徐变引起预应 力损失，有时可达

总损失的50%，在 高应力长期作用 下，甚至导致构件 破坏。徐变也可使 建筑于斜坡上的混 凝土路面发生开 裂，而且过度的变 形影响到路面的平 整度。

4：简要说明爆炸对 物体的作用过程。 对地面结构和地下 结构，爆炸荷载分 别应如何计算？ 当爆炸发生在等介 质的自由空间中 时，从爆炸的中心 点起，在一定范围 内，破坏力能均匀 地传播出去，并使 在这个范围内的物 体粉碎，飞散，使 结构进入塑性屈服 状态，产生较大的 变形和裂缝，甚至 局部破坏或倒塌。 地面结构：当冲击 波碰到房屋正面时 会发生反射作用， 压力迅速增长，正

反射压力值可按下 式计算：Kf=△Pr/ △P1=1+7*（△ P1+1/△P1+7）凑合 看吧。。其后冲击波 绕过目标继续前 进，对目标的侧面 和顶部产生压力， 最后绕到目标的背 面，对后表面产生 压力，这样，目标 便陷入冲击波的包 围之中。背面的荷 载也与顶部和侧面 的过程大致相同， 压力需经过一定时 间才能达到大致稳 定的数值，可以认 为绕射过程结束， 这时，作用于结构 各个面上的荷载分 别等于各个面上的 超压和拖曳的代数 和即△Pm（t）=△P （t）+Cdq（t）除了 考虑结构各个面上 的荷载之外，还应 注意作用于整个结 构物上的净水平荷 载。它等于正面的

荷载减去背面的荷 载。

地下结构：几种近似计算法1现行的地下抗爆结构计算法2相互作用系数法3结构周边动荷的简化确定法。

现行的地下抗爆结构计算法a：顶盖动荷载P1=KfPh Ph=△Pme的-ah次方b：侧墙动荷载P2=ξPh Ph=【1-h/v1t2 *（1-δ）】△Pms c：底板动荷载P3=ηP1

5：汽车制动力和吊车制动力的本质是什么？实用上各是如何进行取值的？汽车制动力是汽车刹车时为克服其惯性运动而在车轮和路面接触面之间产生的水平滑动摩擦力，其值为摩擦因数乘以车辆的总重力。其方向与汽车前进方向相同。具体取值：对于1~2车道，制动力按布置在荷载长度内的一行汽车车队总质量的10%计算，但不得小于一辆重车重量的30%.当采用城—A级汽车荷载设计时，制动力应采用160KN或10%车道荷载，并取两者中的较大值，但不包括冲击力。当采用城—B级汽车荷载设计时，制动力应采用90KN或10%车道荷载，并采取两者中的较大值，但不包括冲击力。对于四车道的桥梁，制动力按上述规定数值增加1倍。履带车和平板

挂车不计制动力。 吊车制动力：吊车 在启动和运行中的 刹车都会产生制动 力。吊车制动力分 为纵向制动力和横 向制动力两种。纵 向制动力是指吊车 沿厂房纵向启动或 制动时，由吊车自 重和吊重的惯性力 所产生的水平荷 载。横向制动力是

指载有额定最大起 重量的小车，沿厂 房横向启动或制动 时，由于吊重和小 车的惯性力而产生 的水平荷载。具体 取值：吊车纵向水 平制动力标准值， 应按作用在一边轨 道上所有刹车轮的 最大轮压之和的 10%采用，该力的作 用点位于刹车轮与 轨道的接触点，其 方向与轨道方向一 致。

6：汽车冲击力和车 船撞击力的计算原 理

辆以正常或较高时 速在桥上行驶时， 由于车辆荷载的快 速施加，以及桥面 的不平整，车轮不 圆，发动机抖动等 原因，会引起桥梁 结构的振动，这种 动力效应通常称为 冲击作用。对于冲 击作用还不能作出

符合实际情况的理 论分析和实际计 算，只能采用粗糙 的近似方法，即以 冲击系数来考虑冲 击作用的影响。 处于通航河流或有 漂流物河流中的桥 梁墩台应计入船只 或漂流物的撞击 力。这个撞击力有 时是十分巨大的， 可以达到1000KN 以上。因而在可能 条件下，应采用实 测资料计算。撞击 力可按船只或排筏 作用于墩台上的有 效动能全部转化为 静力功的假定进行 计算。

7：地下结构在什么 情况下应考虑浮力 作用？

对存在静水压力的 透水性土，引其空 隙存在自由水，均 应计算水浮力。对 桥梁墩台，由于水 浮力对墩台的稳定

性不利，故在盐酸 墩台稳定是，应采 用设计水位计算。 当验算地基应力计 基地偏心时，仅按 低水位计算浮力， 或不计浮力，这样 考虑比较安全合 理。

当基础嵌入不透水 性地基时，完整岩 石上的基础，当基 础与基底岩石之间 灌注混凝土且基础 良好时，水浮力可 以不计，但遇到破 碎的或裂隙严重的 岩石，则应计入水 浮力。作用在桩基 承台地面的水浮 力，应按全部底面 积计算，但桩潜入 岩层并灌注混凝土 者，在计算承台底 面浮力时，应扣除 桩的截面面积。此 外管桩亦不计水的 浮力。

8：预加力的作用是 什么？对结构施加

预应力的方法有哪 些。

预加应力作用：抵 抗结构承受的拉应 力或弯矩，有可用 预拉应力来抵抗结 构承受的压应力。 对结构预加应力的 方法：1外部预加力 和内部预加力2先 张法和后张法3预 弯梁预加力 第六章

1为什么把何在处 理成平稳二项随即 过程模型？简述其 基本假定。 荷载随机过程的样 本函数是十分复杂 的，它随荷载的种 类不同而异。目前 对各类荷载随机过 程的样本函数及其 性质了解甚少。对 结构设计和可靠度 分析来说，最有意 义的是设计基准期 内的荷载的最大值 Qt，不同的设计基 准期内的Qt是不同

的。为了简化起见， 对于常见的楼面活 荷载，风荷载，雪 荷载等采用了平稳 二项随即过程的概 率模型。 基本假定：①设计 基准期T可以分为r 个相等时段τ，荷 载一次持续施加在 结构上的时段长度 为τ，或认为设计 基准期内荷载均匀 变动r=T/τ次②在 每一时段τ上，荷 载Q(t）出现[Q(t）>0] 的概率为p，Q(t） <=0的概率为q=1-p

③在每一时段上，当荷载出现时，其幅值是非负随机变量，且在不同时段上其概率分布函数

） （x Qi F相同， ） （x Qi

F成为荷载的任意时点分布。④不同时段τ上的荷载幅值随机变量相互，且在于各时段上荷载是否出现相互。

1.荷载的统计参数包括哪些？进行荷载统计时必须统计的三个要

素是什么？

荷载的统计参数主要指荷载取值的平均水平和分散程度的数字特征，诸如均值，标准差，变异系数等，通常根据实测数据，按照数理统计的参数估计方法确定。三个统计要素：①出现一次的平均持续时间，即出现一次荷载的时段长度τ=T/r，②在每一时段τ上，荷载Q(t）出现的概率p。③荷载随机过程的任意时点分布函数

） （x Qi F。

2.简述Turkstra和JCSS的组合原则T规则轮流以一个荷载效应在设计基准期T内的最大值与其余荷载的任意时点值组合

J规则先假定可变荷载样本函数为平稳二项随机过程，将某一可变荷载Q1(t)，在设计基准期[Q,T]内的最大值效应，maxS1(t)持续

时间为τ1，与令一 可变荷载Q2(t)在时 间段τ1内的局部 最大值效应 maxS2(t),,以及第三 个可变荷载Q3(t)在 时间段τ2内的局 部最大效应maxS3 （t）相组合，依此 类推。

3.荷载代表值包括 哪些？有何意义 荷载标准值：是荷 载的基本代表值， 为设计基准期内最 大荷载概率分布的

某一分位值。 荷载组合值：是考 虑加在结构上的各 可变荷载不可能同 时达到各自的最大 值，因此取值不仅 与荷载本身有关， 而且与荷载效应组 合采用的概率模型 有关。

频遇值：是对可变 荷载而言的，是正 常使用极限状态按 频遇组合设计采用 的一种可变荷载代 表值

准永久值：是对可 变荷载而言的。是 正常使用极限状态 按永久性组合和频 遇组合设计采用的 可变荷载代表值。 4.住宅和办公楼楼 面活荷载各服从什 么分布？其标准值 如何确定？ 5.简述荷载设计值 及其取值原则。 结构设计时，考虑 荷载变异性对结构

或构件的影响，引 入荷载设计值的概 念。将荷载设计值 定义为荷载代表值 乘以荷载分项系 数。 第七章

不定性：对结构可 靠性有影响富人因 素的变异性。 影响结构构件抗力 不定性的因素：结 构构件材料性能、 结构构件几何参 数、结构构件计算 模式。 材料性能的不定 性：由材料质量因 素以及制作工艺、 加荷环境、尺寸等 因素引起的结构构 件中材料性能的变 异性.

结构构件几何参数 的不定性：制作尺 寸偏差和安装误差 引起的结构构件几 何参数的变异性。 结构构件计算模式 的不定性：抵抗力

计算中采用的某些 基本假定的近似性 和计算公式的不精 确性等引起的对结 构构件抵抗力估计 的不定性。 材料的性能包括强 度、弹性模量和变 形模量。

材料的强度:材料或 构件抵抗破坏的能 力。

混凝土强度设计值 包括抗压强度设计 值和抗拉强度设计 值，分别由混凝土 轴心抗压强度和轴 心抗拉强度标准值 除以混凝土强度的 分项系数r。 材料强敌设计值包 括混凝土强度设计 值、钢筋强度设计 值和砌体强度设计 值。 第八章

可靠度：对结构可 靠性的概率度量， 即结构在规定的时 间内在规定的条件

下，完成预定功能 的概率。 可靠度的规定条 件：结构的成长设 计正常施工成长使 用的条件。 可靠度的规定时 间：一般是指就饿 够的设计基准期， 分析结构可靠度时 确定各项基本变量 取值而选用的时间 参数。

预定功能：指结构 的安全性，适用性 和耐久性。 为什么规定条件、 规定时间？ 传统的安全度概念 主要是针对结构的 承载能力(特别是强 度)而言的，其定义 为在正常设 计、正常施工和正 常使用的情况下， 结构物对抵抗各种 影响安全的不利因 素所必须具备的安 全储备大小。这个 定义指出了结构所

处的条件必须是 “正常的”，这里的 各种不利因素，事 实上是对不定性的 承认，但最后规定 一个定值的安全储 备。这样，往往给 人们以一种错觉， 似乎只要在设计中 采用了某一给定的 安全系数，结构就 百分之百地可靠 了。实际上，与结 构安全度有关的各 种荷载效应与承载 能力等参数，都不

是定值的。按定值法规定的定值安全系数，只不过是从工程经验上对安全度的解释，而不是从定量的角度去规定或计算结构安全度。

基本变量：代表物理量的一组固定的变量。

可靠概率Ps:结构完成预定功能的概率失败概率Pf；结构不能完成预定功能的概率

可靠指标：设结构的功能函数为Z，其均值，标准差和变异系数分别为μz,σz,δz，则可靠度定义指标为δz的倒数，即β=1/δz=μz/σz

结构功能函数的意义：是基本变量的函数，该函数表征一种结构功能，通过结构的功能函数可以可以判别结构所处的状态。

可靠指标β与可靠度关系：β可作为量度结构可靠度的尺寸，β值越大，可靠度越高。

中心点法优点：计算简便，由于没有考虑有关基本变量分布类型的信息，且将结构的功能函数在中心点处按泰勒级数展开后使其线性化，因此计算的β值是近似的。演算法优点：能够考虑非正态分布的

随机变量，在计算工作量增加不多的条件下，对可靠度指标进行精度较高的近似计算，求得满足极限状态方程的验算点设计值。第九章

结构的极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能喝满足设计规定的某一

项功能要求，此特 定状态称为该功能 的极限状态。 承载能力极限状态: 1、整个结构或结构 的一部分作为刚体 失去平衡；2、结 构构件或连接应超 过材料强度而破 坏，或因过度变形 而不适于继续承 载；3、结构转变为 机动体系；4、结 构或结构构件丧失 破坏；5、地基丧 失承载能力而破 坏。

超过能力极限状 态：1、影响正常使 用或外观的变形； 2、影响正常使用或 耐久性能的局部破 坏；3、影响正常 使用的振动；4、 影响正常使用的其 他特定状态。

设计基准期：工程 结构设计时，为确 定可变作用及与时 间有关的材料性能 等取值而选用的时 间参数。

设计使用年限:设计 规定的结构或结构 构件不需要进行大 修即可按其预定目 的使用的时期。 三种设计状况：持 久状况，短暂状况， 偶然状况。 建筑结构的三种设 计状况应分别进行 下列极限状态设 计：

1、对三种设计状 况均应进行承 载力极限状态 设计;

2、对持久状况尚 应进行正常使 用极限状态设 计。

3、对短暂状况可 根据需要进行 正常使用极限 状态设计。

确定设计可靠指标 的方法：类比法、 校准法。 结构构件设计的目 标可靠指标：承载 力极限状态的可靠 指标，正常使用极 限状态的可靠指 标。

在进行建筑结构抗 震设计的具体方法 上，抗震规范采用 了二阶段设计法： 1、第一阶段设计法 是为满足第一水准 抗震设防目标”小 震不坏”要求，按小 震作用效应与其他 荷载作用效应的基 本组合，验算构件 截面的抗震承载 力，以及在小震作 用下验算结构弹性 变形，用以满足在 第一水准下具有必 要的承载力。 （注：文档可能 无法思考全面， 请浏览后下载， 供参考。可复制

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