2003年注册结构选修课作业题参考答案 (2)

图1-2

分位值的意义如图1-2所示。设随机变量x的概率分布为正态分布。0.5分位值，即正态分布的平均值；

本标准采用0.05分位值确定材料强度的标准值，就是说材料强有 95%的保证率。当材料强度按正态分布时，标准值为

?k=μ?-1.645σ

μ?——材料强度平均 σ ——材料强度标准差

1-08．如果材料强度的概率分布服从正态分布，试说明材料强度标准值、平均值及设计值的关系。

答：材料强度的标准值取其概率分布的0.05分位值确定，即强度的标准值应具有不少于95%的保证率。材料强度标准值、平均值及设计值之间的关系可由下列公式表达：

fk?fm?1.645?

?= ?k/rm

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?、?k、?m、?分别为材料强度的设计值、标准值、平均值及标准差； γ

m为材料强度的分项系数。

1-09．轴心受压短柱，截面b*h=300*500mm2，配置8Ф20纵向钢筋，面积As=2512mm2。设荷载为正态分布，轴力N的平均值μN=1800KN，变异系数δN=0.12。钢筋抗压屈服强度?y′为正态分布，其平均值μ?变异系数δy=390Mpa，

?y

=0.08。混凝土轴心抗压强度也服从正态分布，

平均值μ?c=25.10Mpa，变异系数δ?c=0.19不考虑结构尺寸的变异，求此构件的可靠指标β。 (1)荷载效应S的统计参数

?S??N?1800KN

?S??N??N?N?0.12?1800?216KN

(2)结构抗力R的统计参数

R?0.9(RC?RS)?0.9(fcAc?fyAs)

混凝土抗力RC的统计参数

?Rc?Ac?fc?300?500?25.10?3765KN

?Rc??fc?Rc?0.19?3765?715KN 钢筋抗力RS的统计参数

?Rs?As?fy?2512?390?980KN

?Rs??fy?Rs?0.08?980?78.4KN 结构抗力R的统计参数

?R?0.9(?Rc??Rs)?0.9?(3765?980)?4270KN

22??Rs?0.97152?78.42?647KN ?R?0.9?Rc7

(3)结构的可靠指标

???R??S???2R2S?4270?1800647?21622?3.62?3.2

1-10．简述荷载分项系数和材料性能分项系数的确定原则，并列出永久荷载和可变荷载的分项系数及混凝土和普通钢筋的材料性能分项系数。

（1）荷载分项系数

在各项荷载标准值已给定的条件下，选择一组分项系数，使得按极限状态设计表达式设计的各种结构构件具有的可靠指标与规定的可靠指标之间在总体上误差最小为原则，经优化后选定的。

一般情况下永久荷载分项系数γG=1.2 可变荷载分项系数γQ=1.4

当由永久荷载效应控制的荷载效应组合γG=1.35

当永久荷载效应对结构有利时，γG=1.0；在验算倾覆、滑移或漂浮时，取γG=0.9。

当可变荷载标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取γQ=1.3，当可变荷载效应对结构有利时，γQ=0.0。

（2）材料性能分项系数

本标准未提出统一规定，在各类材料的结构设计中，应按在各种情况下β值具有较一致性的原则，并适当考虑工程经验具体确定。不同的材料采用不同的材料性能分项系数。

混凝土的分项系数由1.35提高到1.4，普通钢材的分项系数同一取为1.1，原规范二级钢(HRB335)的分项系数为1.08。

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第二部分 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）

2-01．列举出新的《建筑结构荷载规范》GB50009-2001与原规范GBJ9-87相比做了那些主要的修改。（不少于6项）

答：本次修订的主要内容有：

（1）．摈弃了“遇风组合”的旧概念，对所有可变荷载的组合值给出各自的组合值系数，组合值系数不小于频遇值系数；

对荷载的基本组合增加了由永久荷载效应控制的组合；（便于可靠度一致）在正常使用极限状态设计中，对短期效应组合分别给出标准和频遇两种组合，同时给出了可变荷载的频遇值系数。

（2）．对楼面活荷载作部分的调整和增加内容

将1、2项分并；增加了通风机房、电梯机房；活荷载最小值为2.0KN/m2对原有项目作了更详细的规定。

（3）．对屋面均布活荷载中不上人的屋面荷载作了调整，由0.7KPa-0.5KPa，并增加了屋顶花园(3.0Kpa)、直升机停机坪（5.0KN/m2）荷载的规定。

（4）．吊车工作制改为吊车工作级别

原规范仅参照吊车的载荷状态将其划分为轻、中、重、超重4级工作制。

本规范按吊车在使用期内要求的总工作循环次数及吊车荷载达到其额定值的频繁程度（载荷状态）共分8个工作级别。

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吊车的工作制等级与工作级别的对应关系

工作制等级 工作级别

（5）．将风雪荷载的基本值的重现期由30年一遇改为50年一遇，并给出10年、50年、100年一遇的雪压和风压值。

（6）．地面粗糙度增加一种类别：

用于城市中心区高层建筑多且密集（大城市）

（7）．对山区建筑的风压高度变化系数给出考虑地形条件的修正系数。

（8）．对围护结构构件的风荷载给出专门规定； 高层建筑围护结构风荷载取值与主体结构不同。 （9）．提出对建筑群体要考虑建筑物相互干扰的影响； （10）．对柔性结构增加横向风振验算要求；

2-02．对于多台吊车的组合，下列叙述哪些是正确的？（ A、D ）

A．考虑多台吊车组合时，参与组合的吊车台数与排架的纵

向柱距有关；

B．计算多台吊车荷载时，对一层吊车单跨厂房的每个排架，

参与组合的吊车台数不宜多于2台；

C．计算多台吊车竖向荷载时，对一层吊车多跨厂房的每个排

架，参与组合的吊车台数不宜多于3台，不应多于4台；

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轻 A1~A3 中 A4、A5 重 A6、A7 超重 A8

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