结构可靠性设计基础复习题讲解.doc

1、一单项选择题1我国现行规范中一般建筑物的设计使用年限为 A5 年 B。25 年C50 年 D。100 年2.对普通房屋和构筑物， 建筑结构可靠度设计统一标准给出的设计使用年限为A5 年 B。25 年C50 年 D。100 年3对临时性结构， 建筑结构可靠度设计统一标准给出的设计使用年限为A5 年 B。25 年C50 年 D。100 年4我国现行建筑规范中设计基准期为 A10 年 B。30 年C50 年 D。100 年5. 现行建筑结构荷载规范规定的基本风压值的重现期为A.30年 B.50 年C.100年 D.150 年6. 称确定可变作用及与时间有关的材料性能的取值而选用的时间参数为 A. 结

2、构设计基准期 B. 结构设计使用年限C. 结构使用年限 D. 结构全寿命7.下面哪一个变量不是随机变量？ A结构构件抗力 B荷载最大值 TQC功能函数 D永久荷载标准值Z8结构可靠性是指 A安全性 B。适用性C耐久性 D。安全性适用性和耐久性的总称9在结构可靠度分析中，描述结构的极限状态一般用 A功能函数 B。极限状态方程C可靠度 D。失效概率10裂缝超标破坏属于哪个极限状态范畴.A承载力极限状态 B. 正常使用极限状态 C. 稳定极限状态 D. 强度极限状态11规定时间规定条件预定功能相同时，可靠指标 越大，结构的可靠程度A.越高 B.越低C.不变 D.视情况而定12. 结构的失效概率与可靠

3、度之和A.等于 1 B.大于 1C.小于 1 D.不确定13当功能函数服从哪一个分布时，可靠指标与失效概率具有一一对应关系。 A正态分布 B。均匀分布C极值分布 D指数分布 14. 结构的失效概率 与结构抗力 和荷载效应 的概率密度干涉面积。fPRSA.无关 B.相等C.有关 D. 有关，但不相等15. 静定结构体系可用下列逻辑模型表示。A并联模型 B串联模型C并串联模型 D串并联模型16若结构系统的任一单元失效，则该系统失效，此类结构系统可用哪个模型表示A串联模型 B。并联模型C. 并串联模型 C. 串并联模型17.若结构系统的所有单元失效，则该系统失效，此类结构系统可用哪个模型表示A串联模

4、型 B。并联模型C. 并串联模型 C. 串并联模型18当结构体系为哪个模型时，结构中任一元件失效，则整个结构体系失效。 A串联模型 B。并联模型C. 并串联模型 C. 串并联模型19. 具有完全延性构件的并联系统的失效概率A. 大于其单元的失效概率 B. 小于其单元的失效概率C. 等于其单元的失效概率 D. 与其单元的失效概率无关20. 当组成串联系统的单元完全相关时，系统的可靠度取决于A. 失效概率最大的那个单元。B. 失效概率最小的那个单元。C.D.21. 静力荷载不具有随机性。该说法A. 错误 B. 正确C.D.22. 结构设计基准期越长，结构设计的荷载A. 就越大 B. 就越小C. 可

5、大可小 D.（A。B。C。 ）都不对23风荷载属于 A永久作用 B。偶然作用C间接作用 D。可变作用24风荷载的最大值服从A. 正态分布。 B. 对数正态分布。 C. 极值分布。 D. 极值分布。25. 地震是A. 偶然作用。 B. 恒荷载。 C. 偶然荷载。 D. 活荷载。26永久荷载的代表值有 A设计值 B。标准值C组合值 D。准永久值27在结构的使用期间可能出现的最大荷载值称为荷载的A设计值 B。标准值C组合值 D。准永久值28在实际工程设计时，当出现可变荷载，应采用其荷载组合值。该说法A.正确 B.错误C.可能正确 D.可能错误29结构设计所用的材料强度标准值是 A材料的平均强度值 B

6、。具有一定保证率的材料强度值C材料的最大强度值 D。材料的最小强度值30. 结构构件几何参数的不定性属于A.物理不确定性 B.统计不确定性C.模型不确定性 D.人为误差31结构构件抗力的概率分布一般服从 A正态分布 B指数分布C极值分布 D对数正态分布32. 结构构件抗力 是多个随机变量的函数，且近似服从RA正态分布 B指数分布C极值分布 D对数正态分布33. 延性破坏构件的目标可靠指标与脆性破坏构件的相比要A.大 B.小C.相等 D. 视情况而定34我国现行建筑结构荷载规范规定，结构的目标可靠指标，对于一般延性结构，其值为A.3.7。 B. 3.2 。C. 4.2。 D. 2.7。35. 对

7、于结构不同的设计状况，均应进行正常使用极限状态设计。该说法A.正确 B.错误C.D.36. 核反应堆、大坝、海上采油平台宜采用.A. 容许应力法 B. 概率可靠度的直接设计方法 C. 单一系数设计表达式 D. 分项系数设计表达式37现行规范采用的是A. 容许应力法。 B. 概率可靠度的直接设计方法。 C. 单一系数设计表达式。 D. 分项系数设计表达式。38. 当永久荷载效应对结构 39。构件的承载能力有利时，永久荷载分项系数 应取GA.1.35 B.1.2C.1.0 D.1.439. 现行混凝土结构设计规范 GB50010-2002规定的混凝土材料分项系数 为c（1）1.1 （2）1.2（3

8、）1.35 （4）1.440以下说法正确的是A. 当 RS 在任何情况下成立时结构是安全的。B. 可以采用中国的荷载标准值按照美国的规范设计表达式进行结构设计。C. 现行荷载规范规定，对于一般重要性结构的 等于 1。0D. 中国的现行荷载规范规定的分项系数设计表达式也是国际上通常采用的。二多项选择题.1结构的设计方法有 A容许应力法 B。破损阶段设计法C极限状态设计法 D。基于近似概率的极限状态设计法2. 结构设计应使结构在使用期内经济合理地满足的下列哪些功能要求A.可靠性 B.安全性C.适用性 D.耐久性3根据结构功能要求，现行规范中主要的极限状态有 A损伤容限极限状态 B。承载能力极限状态

9、C正常使用极限状态 D。损伤安全极限状态4设计基准期是为确定哪些取值而选用的时间参数 A永久作用 B。可变作用C与时间有关的材料性能 D。设计使用年限5描述结构可靠性的定量指标有 A可靠度 B。失效概率C可靠指标 D。干涉面积6结构可靠度常用的近似计算方法有 A一次二阶矩法 B。中心点法CHasofer-Lind 法 D。JC 法7. 结构构件可靠度计算的一次二阶矩法包括AMonte Carlo 法 B。中心点法CHasofer-Lind 法 D。JC 法8可靠性指标 是标准正态空间坐标系中，坐标原点到极限状态曲面上的A.最短距离 B. 距离C.设计点的距离 D.最可几点的距离9作用按空间位置

10、的变异分类可分为A.固定作用 B.可动作用C.动力作用 D.可变作用10作用按时间变异的分类可分为A偶然作用 B.可变作用C永久作用 D。动力作用11按荷载随时间变化的情况，荷载可分为 A永久荷载 B。可变荷载C偶然荷载 D。动力荷载12. 风荷载属于A. 永久荷载 B. 可变荷载C. 偶然荷载 D. 直接作用13罕遇地震作用属于 A偶然作用 B。直接作用C间接作用 D。动力作用14. 基础沉降属于A偶然作用 B。直接作用C. 间接作用 D。静力作用15. 风荷载属于 。（1）永久作用 （2）可变作用 （3）偶然作用 （4）直接作用（5）间接作用 （6）静力作用 （7）动力作用16. 地震作用

11、属于 。（1）永久作用 （2）可变作用 （3）偶然作用 （4）直接作用（5）间接作用 （6）静力作用 （7）动力作用17. 基础沉降属于 。（1）永久作用 （2）可变作用 （3）偶然作用 （4）直接作用（5）间接作用 （6）静力作用 （7）动力作用18采用平稳二项随机过程模型，每种可变荷载必须给出A. 设计基准期可分为个相等的时段 B. 每个时段内荷载 Q出现概率为C. 在不同时段内其概率分布相同 D. 幅值随机变量是统计独立的19可变荷载的代表值一般包括 A标准值 B。组合值C准永久值 D。频遇值20. 荷载效应组合规则一般有A.B.C.D.21影响结构构件抗力随机性的主要因素有 A荷载大小

12、的随机性 B。材料性能的随机性C几何参数的随机性 D。计算模式的随机性22结构构件承载能力极限状态的目标可靠指标与哪些因素有关 A结构构件种类 B。结构构件安全等级C结构构件破坏类型 D。荷载分布类型23.目标可靠指标的确定与下列哪些因素有关A公众心理 B。结构重要性C结构破坏性质 D。社会经济承受力24.确定目标可靠指标的主要方法有A.校准法 B.类比法C.投入效益法 D.经验法25.正常使用极限状态的荷载效应组合包括A基本组合 B标准组合C频遇组合 D准永久组合三、简答题1. 简述结构设计方法经历了哪几个发展阶段，并说明每个阶段结构设计方法的主要特点。结合学过的专业课程，试简要论述结构可靠

13、度理论与结构设计方法之间的关系。2简述结构可靠度和可靠性的定义。3结构在规定的使用年限内，应满足哪些功能要求？4. 何谓结构的极限状态？结构极限状态的分类和主要内容是什么？5. 什么是结构的设计基准期？什么是结构的设计使用年限？简要回答二者的区别和联系。6简述结构的设计基准期与结构的使用寿命、结构的设计使用年限的关系。7简述结构可靠性、安全性与耐久性之间的关系。8简述可靠度、失效概率与可靠指标的关系。9. 已知：结构抗力 的概率分布函数和概率密度函数分别为 和 ；荷载效应R()RFr()f的概率分布函数和概率密度函数分别为 和 ；结构极限状态方程为S ()SFs()Sf。试列出用概率干涉法求结

14、构失效概率 的两个计算公式。0Z fP10设极限状态方程 Z=R-S=0，R 和 S统计独立，概率密度函数为 和 ，试写出)(rfRsfS可靠度和失效概率的两种计算表达式。11. 试绘图说明结构可靠指标 的几何意义。12基于可靠度的结构设计（概率极限状态设计）与传统的安全系数设计有何区别？对于功能函数（以两个变量为例） ，当变量为正态分布时，可靠度指标有何含义，试作图表示；13简述中心点法和设计验算点法的基本思路，并分析其优缺点。14什么叫结构可靠度近似计算的一次二阶矩法？它的基本思路是什么？15试说明 Hasofer-Lind 法的适用条件。16试写出 Hasofer-Lind 法的计算步骤

15、。17试写出 JC 法的计算步骤。18. 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。19试由 JC法的当量正态化条件确定出等价正态随机变量的均值 和标准差 。20试写出 JC法的当量正态化条件。21. 简述相关随机变量可靠度的计算方法。22. 非正态随机变量当量化为正态 的基本假定是什么？23. 何谓结构体系可靠度？简述结构系统的基本模型。24简述Monte Carlo 方法求解问题的基本思路。25作用与荷载的区别与联系，在本书中是如何对其分析的？26. 荷载代表值有哪些类型？简要说明每种代表值的确定方法。27简述平稳二项随机过程的基本

16、假定。28. 某民用建筑结构设计时考虑的荷载有：恒荷载 、持久性活荷载 、临时性活荷G1()Lt载 、风荷载 、雪荷载 。已知设计基准期 年，恒荷载、活荷载、2()Lt()YWt()St 50T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。29. 影响结构构件抗力的随机性有哪几类因素？简要说明每一类因素主要包括哪些内容。30材料强度的取值是可靠性设计的一个重要方面，材料强度的标准值可以取其平均值吗？为什么？如何取值？31如何确定结构的目标可靠指标；32目标可靠指标的确定主要与哪些因素有关？33何为校准法？ 34. 荷

17、载分项系数、抗力分项系数与设计点和可靠指标有什么联系？列出相应的公式。35. 中心安全系数、特征安全系数、荷载与抗力的分项系数与可靠指标有什么联系？列出相应的公式。36为何对于不同的荷载在进行荷载效应组合时，取一定的分项系数？37. 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。38. 简述我国现行建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001中结构构件可靠度设计的实用表达式包括哪些内容，简要说明荷载分项系数、抗力分项系数、荷载组合系数的确定方法。39为什么不能采用中国的荷载标准值按照美国的规范设计表达式进行结构设计？四、计算题1.已知某悬臂钢梁受均布荷载 作用（如图

18、所示） ，其均值和变异系数分别为q， ；钢梁截面的塑性抵抗矩 W为确定性量， ；2.5/qkNm0.2q 31.0m材料屈服强度 的均值 ，变异系数为 。yf6yfMPa0.yf(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。2某拉杆的荷载效应 S和抗力 R均为正态分布，其均值、标准差分别为：； ，若目标可靠指标MPaaS26,6 MPaaR38,38，试判断该杆是否满足可靠度的要求。.3T3已知简支梁承受集中荷载 的作用（如图所示） ，其均值和方差分别为 ，10PkN；梁截面塑性抵抗矩 W的均值和方差分别为 ，224PkN 6310Wm；材料屈服强度 的

19、均值和方差分别为 ，160Wmyf yfMa。已知梁跨中 B处弯曲破坏的功能函数为：232()yfMa (,)4yyPLgffWL是简支梁的跨度；试用中心点法确定其可靠指标。ABq10mPCAB4m 4m4已知简支梁承受集中荷载 的作用（如图所示） ，其均值和方差分别为 ，P10PkN；梁截面塑性抵抗矩 W的均值和方差分别为 ，22PkN 6310Wm；材料屈服强度 的均值和方差分别为 ，160Wmyf yfMa。已知梁跨中 B处弯曲破坏的功能函数为：232()yfMa(,4yPLgfL是简支梁的跨度；试用中心点法确定其可靠指标。5假定钢梁承受确定性的弯矩 ，钢梁的截面塑性抵抗矩为 W，屈服强

20、度为140.MkNm，故功能函数 ；已知随机变量 W服从正态分布, ，yfyZfW 638501m；随机变量 也服从正态分布， ， ；试用 Hasofer-0.W27yfPa.yfLind方法计算钢梁的可靠指标。6.某构件正截面承载力计算的极限状态方程为 Z=R-S=0;已知.R服从对数正态分布，S 服从极限 I型分布。1,.12;60;.13RRSSkNkN求 。7已知某钢拉杆，其抗力和荷载的统计参数为 N=237kN， N =19.8kN，N =0.07，R=1.12，且轴向拉力 N和截面承载力 R都服从正态分布。当目标可靠指标为 =3.7 时，不考虑截面尺寸变异的影响，求结构抗力的标准值

21、。8锰钢制成的拉杆，截面积为 A，设知承受拉力 Q，材料屈服极限为 R，对应的统计参数各自为Q： 0)(12,3),(，正态分布R：2N/m4,7.5,R，正态分布试求在可靠指标 .9下的 A值。9一偏心受压钢构件的极限状态方程 0WGSR，其中 R为结构的抗力（服从对数正态分布） ， GS为恒荷载效应（服从正态分布） ， 为风荷载效应（服从极值 I型分布） 。PCAB4m 4m已知 R、 GS和 W的偏差系数和变异系数分别为： 1.2R， 0.16RV； .04GS，0.6GSV； .98， 0.192WSV。荷载效应比 /WkGS，安全系数41K。采用 JC法校准我国 TJ9-74规范中偏

22、心受压钢构件的可靠指标（给出二轮迭代过程） 。10已知某钢筋混凝土悬臂梁，计算跨度 ml，梁上的均布恒荷载标准值为 15.0kN/m，均布活荷载标准值为 6.0kN/。求：（1）按承载能力极限状态计算时梁悬臂端截面的弯矩组合设计值；（2）按正常使用极限状态验算梁的变形和裂缝宽度时，梁悬臂端截面荷载效应的标准组合、频遇组合和准永久组合的弯矩值。已知：安全等级为二级，活荷载组合值系数 .7C，频遇值系数 .6f，准永久值系数 0.5q。11.某钢筋混凝土简支悬挑梁，简支跨计算长度 l=6m,两边各悬挑 3m,按安全等级为二级设计。梁上的恒荷载标准值为 10/kgNm，活荷载标准值为 1/kNm。试求按承载能力极限状态计算时梁跨中截面的最大弯矩设计值和最小弯矩设计值。