第二章 结构设计基本原理本章的意义和内容：本章主要介绍结构上的作用、作用效应、结构抗力，结构的功能要求、结构功能的极限状态，以及可靠度、可靠指标的概念，同时还介绍了荷载的分类和取值方法，最后给出了概率极限状态设计实用表达式，对结构设计的基本原理做了一定阐述，对初学者有非常重要的指导意义，本章内容是后续各章学习的基础。概 念 题（一） 填空题1、结构的可靠性包括 、 、 。2、建筑结构的极限状态有 和 。3、结构上的作用按其随时间的变异可分为 、 、 。 4、永久荷载的分項系数是这样取的：当其效应对结构不利时，由可变荷载控制的效应组合取 ，由永久荷载控制的效应组合取 ；对结构有利时，一般取 ，对结构的倾覆、滑移或漂流验算可以取 。5、结构上的作用是指施加在结构上的 或 ，以及引起结构外加变形或约束变形的原因。6、极限状态是区分结构 与 的界限。7、结构能完成预定功能的概率称为 ，不能完成预定功能的概率称为 ，两者相加的总和为 。8、我国建筑结构可靠度设计统一标准规定，对于一般工业与民用建筑构件，在延性破坏时可靠度指标取 ，脆性破坏时取 。（二） 选择题1、若用S表示结构或构件截面上的荷载效应，用R表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时，对应于 式。a、 RS b、 RS c、 RS d、 RS2、设计基准期是为确定可变荷载及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，统一标准所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为 年确定的。a、 25 b、 50 c、 100 d、 753、下列 状态应按正常使用极限状态验算。a、结构作为刚体失去平衡 b、影响耐久性能的局部损坏c、因过度的塑性变形而不适于继续承载 d、构件失去稳定4、荷载代表值有荷载的标准值、组合值、频遇值和准永久值，其中 为荷载的基本代表值。a、 组合值 b、 准永久值 c、 频遇值 d、 标准值5、对所有钢筋混凝土结构构件都应进行 。a、 抗裂度验算 b、 裂缝宽度验算 c 、 变形验算 d、 承载能力计算 6、下列 项属于超出正常使用极限状态。a、在荷载设计值作用下轴心受拉构件的钢筋已达到屈服强度 b、在荷载标准值作用下梁中裂缝宽度超出混凝土规范限值 c、吊车梁垫板下混凝土局部受压承载力不足 d、构件失去稳定7、承载能力极限状态设计时，应进行荷载效应的 。a、基本组合和偶然组合 b、基本组合和标准组合 c、偶然组合和标准组合 d、标准组合和准永久组合8、正常使用极限状态设计时，应进行荷载效应的 。a、标准组合、频遇组合和准永久组合 b、基本组合、偶然组合和准永久组合 c、标准组合、基本组合和准永久组合 d、频遇组合、偶然组合和准永久组合9、混凝土各项强度指标的基本代表值是 。a、轴心抗压强度标准值 b、立方体抗压强度标准值 c、轴心抗压强度平均值 d、立方体抗压强度平均值 10、混凝土立方体抗压强度标准值按 确定？ a、fcu b、fcu1.645fcu c、fcu2fcu d、fcu1.645fcu 11、某批混凝土经抽样，强度等级为C30，意味着该混凝土 。a、立方体抗压强度达到30N/mm2的保证率为95 b、立方体抗压强度的平均值达到30N/mm2 c、立方体抗压强度达到30N/mm2的保证率为5 d、立方体抗压强度设计值达到30N/mm2的保证率为95 12、混凝土各种强度指标之间的关系是 。 a、fckfcu,kftk b、ftkfcu,kfck c、fcu,kftkfck d、fcu,kfckftk13、工程结构的可靠指标与失效概率Pf之间存在下列 关系。a、愈大，Pf愈大 b、与Pf呈反比关系 c、与Pf呈正比关系 d、与Pf存在一一对应关系，愈大，Pf愈小 14、安全等级为二级的建筑结构的混凝土梁，当进行斜截面受剪承载力计算时，要求目标可靠指标达到 。a、2.7 b、3.2 c、3.7 d、4.2 15、设功能函数Z=R-S,结构抗力R和作用效应S均服从正态分布，平均值R120KN，S60KN，变异系数R=0.12，S=0.15，则 。a、2.56 b、3.53 c、10.6 d、12.4(三)、判断题1、结构可靠度定义中的“规定时间”是指结构的设计基准期。 2、结构上的永久作用的值在使用期间内不随时间变化。 3、结构上的荷载效应和结构抗力都是随机变量。 4、我国现行混凝土结构设计规范采用的是近似概率法。 5、荷载标准值是建筑结构按极限状态设计所采用的荷载基本代表值。 6、结构的可靠指标越大，其失效概率就越小，结构使用的时间达到设计使用年限后，失效概率会增大。 7、偶然作用发生的概率很小，持续的时间很短，但对结构造成的危害可能很大。 8、结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态是同等重要的，在任何情况下都应该计算。 9、结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态计算中，都采用荷载设计值，因为这样偏于安全。 10、材料强度标准值是材料强度概率分布中具有一定保证率的偏低的材料强度值。 11、荷载的组合值系数是当结构上作用有几个可变荷载时，由于可变荷载的最大值同时出现的概率较小，为避免造成组合时结构可靠度不一致，对可变荷载设计值采取的调整系数。 （四）问答题1、何谓结构上的作用、作用效应及结构的抗力？2、荷载和作用有什么区别？3、何谓结构的功能要求，它包括哪些内容？可靠度和可靠性的关系是什么？4、我国不同类型建筑结构的设计使用年限是如何划分的？5、结构的设计基准期和设计使用年限有何不同？6、规范如何划分结构的安全等级？7、何谓结构的极限状态？它包括哪两方面内容？8、结构的功能函数和极限状态方程如何表达？9、正态分布概率密度分布曲线有何特征？该曲线有哪些特征值？各有什么含义？ 10、何谓结构的失效概率Pf？何谓结构的可靠指标?二者有何关系？11、什么是荷载的标准值，它是怎样确定的?12、什么是材料强度的标准值和设计值？13、写出承载能力极限状态基本表达式并解释各符号的含义？14、写出正常使用极限状态设计表达式并解释各符号的含义？15、为什么要引入荷载的分项系数？