《荷载与结构设计方法》试题 参考答案5.pdf

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案5一、简答题（每小题6分，共计36分）1.试绘图说明结构可靠指标的几何意义。可靠指标是标准空间RS坐标系中坐标原点到极限状态曲面Z0的最短距离。2.试绘图说明非正态随机变量当量正态化的两个基本条件，并列出当量正态化随机变量的均值和标准差的计算公式。非正态随机变量当量正态化的两个基本条件：在设计点x*处，i（1）当量正态分布变量与原非正态分布变量的概率分布值（尾部面积）相等，即（2）当量正态分布变量与原非正态分布变量的概率密度函数值（纵坐标）相等，即当量正态化随机变量的均值和标准差的计算公式分别为：3.简述结构构件可靠度设计的实用表达式包括哪些内容，并列出具体表达式。(1)承载能力极限状态设计表达式(2)正常使用极限状态设计表达式1)标准组合设计表达式2)频遇组合设计表达式3)准永久组合设计表达式4.简述荷载代表值有哪些类型，并说明每种代表值的确定方法。标准值（或特征值）：设计基准期内结构上可能出现的最大荷载值。有两种确定方法：根据设计基准期内荷载最大值概率分布的某一分位数确定，或者根据荷载值的重现期确定。频遇值：设计基准期内结构上时而出现的较大可变荷载值。可根据可变荷载超越频率值的持续期或次数来确定。准永久值：设计基准期内结构上经常出现的可变荷载值。可根据可变荷载达到或超过准永久值的总持续时间来准永久值系数。组合值：作用在结构上有两种或两种以上的可变荷载时，荷载的代表值可采用其组合值，组合值系数可根据校准法来确定。5.简述影响结构构件抗力随机性的几类因素，并说明每一类因素主要包括哪些内容。影响结构构件抗力随机性的主要影响因素有：材料性能的随机性：f/ff/ff/fmrkrttk0f几何参数的随机性：a/agk计算模式的随机性：R/Rpc结构构件抗力的概率模型：RR(f,,f,a,,a)pcrr1l1n6.列出具有正相关的串联系统和并联系统的一阶界限公式，并说明每个界限值的物理意义。n具有正相关的串联系统：maxP≤P≤1(1P)，下限是所有单元fffiiii1完全相关时系统的失效概率，上限是所有单元完全独立时系统的失效概率。n具有正相关的并联系统：P≤P≤minP，下限是所有单元完全独立fffiiii1时系统的失效概率，上限是所有单元完全相关时系统的失效概率。二、计算题（共计50分）1.（8分）某民用建筑结构设计时考虑的荷载有：恒荷载G、持久性活荷载L(t)、1临时性活荷载L(t)、风荷载W(t)、雪荷载W(t)。已知设计基准期T50年，2YS恒荷载、活荷载、风荷载和雪荷载的分时段长度分别取为50年、10年、1年、1年。试按照JCSS组合规则，列出上述荷载的组合表达式。解答（每个2分）：因50101011，故有：123452.（12分）已知某地区年最大风速服从极值Ⅰ型分布，通过大量观测，统计得出该地区年最大风速样本的平均值为18.9m/s，标准差为2.5m/s。（1）求出该地区50年最大风速的概率分布函数；（2）计算100年一遇的最大风速标准值；（3）计算100年一遇最大风速不被超越的概率p。（设计基准期T50年）k已知：极值Ⅰ型概率分布函数为F(x)exp{exp[(xu)]}，其分布参数为：(1)解答（4分）/(2)解答（4分）(3)解答（4分）3.（15分）已知某悬臂钢梁受均布荷载q作用（如图所示），其均值和变异系数分别为2.5KN/m，V0.20；钢梁截面的塑性抵抗矩W为确定性量，qqW884.9103m3；材料屈服强度f的均值262MPa的，变异系数为yfyV0.10。fy（1）列出梁固端B处弯曲破坏的功能函数；（2）根据该功能函数求B端截面的可靠指标。qBA(1)解答（5分）10m(2)解答（10分）宋以后，京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教谕”。至元明清之县学一律循之不变。明朝入选翰林院的进士之师称“教习”。到清末，学堂兴起，各科教师仍沿用“教习”一称。其实“教谕”在明清时还有学官一意，即主管县一级的教育生员。而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。“教授”“学正”和“教谕”的副手一律称“训导”。于民间，特别是汉代以后，对于在“校”或“学”中传授经学者也称为“经师”。在一些特定的讲学场合，比如书院、皇室，也称教师为“院长、西席、讲席”等。(884.9103)2(50)2Zfqy(884.91030.126.2)2(500.22.5)225.1073kN4.（15分）一偏心受压钢构件的极限状态方程RSS0，其中R为结构GW的抗力（服从对数正态分布），S为恒荷载效应（服从正态分布），S为风荷GW载效应（服从极