专题一 建筑结构的基本设计原则（教案）-山东省职教高考《建筑结构》（高教版）专题复习讲练测

专题一.建筑结构的基本设计原则（教案）-《建筑结构》高教版-专题复习 讲练测 [考纲要求] 1. 理解建筑结构荷载及其效应的概念，包括静态荷载、动态荷载、风荷载等。 2. 掌握建筑结构的可靠性分析方法，了解可靠度指标的计算及分析。 3. 熟悉建筑结构的极限状态理论，包括极限状态设计方法的原理和应用。 4. 掌握概率极限状态设计法的应用设计表达式，能够运用该方法进行建筑结构设计。 5. 理解建筑结构设计中的安全性和可靠性要求，能够对建筑结构进行合理设计和评估。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、荷载分布形式 (1)均布面荷载。 在均匀分布的荷载作用面上，单位面积上的荷载称为均布面荷载，其单位为N/m²或kN/m2(图1-1a)。 (2)均布线荷载。 沿跨度方向单位长度的均布荷载称为均布线荷载(图1-1b)，其单位为N/m或kN/m。如果已知均布面荷载，则乘以荷载分布宽度，就得到沿长度方向的均布线荷载。 (3)非均布线荷载。 单位长度上的线荷载不是均匀分布时，称为非均布线荷载，例如游泳池壁上的水压力为竖向三角形分布(图1-1d)，挡土墙墙背上的土压力为三角形或梯形分布(图1-1e)。 (4)集中荷载。 集中地作用于微小面积上的荷载，可以近似地认为集中作用于一点的荷载，称为集中荷载(图1-1c)，其单位为N或kN。 二、建筑结构的功能要求 任何建筑结构都是为了满足使用所要求的功能而设计的。建筑结构在规定的设计使用年限内，应满足下列功能要求： (1)安全性。即结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用，在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定。 (2)适用性。即结构在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如不发生过大的变形或振幅，以免影响使用，也不发生足以令用户不安的裂缝。 (3)耐久性。即结构在正常维护下具有足够的耐久性。例如混凝土不发生严重的风化、脱落，钢筋不发生严重锈蚀，以免影响结构的使用寿命。结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性。 三、建筑结构的可靠性 结构的可靠性可以这样定义：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。这里所说的“规定的时间”，一般指基准使用期，即50年；“规定的条件”，一般指正常设计、正常施工、正常使用条件，未考虑人为的过失。结构可靠性的概念外延显然比安全性大，结构可靠度则是可靠性的定量指标。《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068—2018)(以下简称《统一标准》)对可靠度的定义是：“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”。由此可见，结构可靠度是可靠性的概率度量。 四、概率极限状态设计法的计算内容 进行结构和结构构件设计时，既要保证它们不超过承载能力极限状态，又要保证它们不超过正常使用极限状态。为此，需要进行下列计算和验算： (1)所有结构构件均应进行承载力计算，必要时进行结构的倾覆和滑移验算；地震区的结构尚应进行结构构件的抗震承载力验算。 (2)对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算。 (3)对混凝土结构构件的裂缝控制情况，应进行裂缝控制验算。 (4)对直接承受吊车的构件，应进行疲劳验算。 [真题练讲] 1.(2018年山东省统一考试) 在建筑结构设计中，何种因素会影响结构的荷载？ a) 材料的强度 b) 结构的形状 c) 使用环境 d) 结构的颜色 答案：c) 使用环境。解析：结构的荷载受使用环境的影响，例如地理位置、气候条件等都会对结构荷载产生影响。 2.(2018年江苏省统一考试) 可靠性设计中，如何计算结构的安全系数？ a) 结构的承载能力除以荷载 b) 荷载除以结构的承载能力 c) 结构的最大荷载除以结构的设计荷载 d) 结构的设计荷载除以结构的最大荷载 答案：a) 结构的承载能力除以荷载。解析：安全系数计算通常是结构的承载能力除以荷载，以确保结构在使用过程中具有足够的安全性。 3.(2019年山东省统一考试) 极限状态设计法中，何种因素被认为是导致结构失效的关键？ a) 结构的变形 b) 结构的荷载 c) 结构的材料 d) 结构的强度 答案：d) 结构的强度。解析：在极限状态设计法中，结构的强度被认为是导致结构失效的关键因素，因此设计时需特别考虑结构的强度。 4.(2021年山东省统一考试) 概率极限状态设计法中，为什么要考虑材料的强度？ a) 材料强度影响结构的质量 b) 材料强度影响结构的美观度 c) 材料强度是结构承载能力的重要参数 d) 材料强度是结构的基本特性 答案：c) 材料强度是结构承载能力的重要参数。解析：在概率极