注册结构工程师专业考试专题精讲——荷载、内力分析及桥梁结构.pdf

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注册结构工程师专业考试专题精讲——荷载、内力分析及桥梁结构.pdf简介:

注册结构工程师专业考试涉及的知识范围广泛,其中荷载、内力分析和桥梁结构简介是其中的重要部分。以下是这些主题的简要介绍:

1. 荷载分析:荷载是对结构施加的外部作用力,包括静荷载(如结构自重、使用载荷)和动荷载(如风荷载、地震荷载等)。在结构设计中,理解和分析荷载的性质、大小、分布和作用方式是至关重要的。结构工程师需要能够进行荷载的分类、组合,以确定结构的安全性。

2. 内力分析:内力是指结构在受荷载作用下各部分内部产生的应力和应变。内力分析是结构设计的核心,工程师需要通过内力计算,预测结构在受到各种荷载下的变形和强度,以确保其在正常使用和极端情况下都能维持稳定和安全。

3. 桥梁结构简介:桥梁是交通基础设施的重要组成部分,其设计需要考虑诸多因素,如荷载分布、环境影响、施工和维护的便利性等。常见的桥梁结构类型包括梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等,各有其特点和适用场景。结构工程师需要掌握不同桥梁结构的受力特点、计算方法和施工技术。

在注册结构工程师的专业考试中,这些内容通常会以理论和案例分析的形式进行考核,要求考生具备扎实的理论基础和实际问题解决能力。备考时,除了理论学习,还需要结合实际工程案例进行练习,提高分析和解决问题的能力。

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构工程师专业考试专题精讲—荷载、内力分析

第一节排架的内力计算 第二节框架的内力计算 265 九章影响线·..…. ....299 第一节影响线概念 ..299 第二节静力法作影响线 第三节机动法作影响线 .305 第四节利用影响线求固定荷载作用下的量值 **311 第五节利用影响线确定最不利荷载位置一—最大值 第六节简支梁的绝对最大弯矩 325

T/CECS 892-2021 潜孔冲击高压喷射注浆桩技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf第一章荷载分类和荷载组合

第 一节 荷载分类和荷载代表

3.1.1建筑结构的荷载可分为下列三类: 1永久荷载。包括结构自重、土压力、预应力等。 2可变荷载。包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、 温度作用等。 3偶然荷载。包括爆炸力、撞击力等。 2.1.1永久荷载permanentload 在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化 是单调的并能趋于限值的荷载。 2.1.2可变荷载variableload 在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。 2.1.3偶然荷载accidentalload 在结构设计使用年限内不一定出现,而一旦出现其量值很大,且持续时间很短的荷载。

荷载是时间的函数。对任一个特定时刻荷载并非定值,存在变异。故对任一个特定时刻, 荷载可用随机变量来描述。对于一个时间区段,荷载可用随机过程来描述。图1.1.1表示了在 一个时间区段内这种荷载随时间变化的示意图,横坐标是时间、竖坐标是各种荷载值,在这坐 标图中列出了四种情况:永久荷载、持久性活荷载、临时性活荷载、总荷载。 选用不同的时间区域,荷载的统计结果是不同的,《建筑结构荷载规范》规定按一般结构 的设计使用年限50年的时间区域来进行统计分析,这50年即是设计基准期。 《建筑结构荷载规范》规定:

2.1.5设计基准期designreferenceperiod

2.1.5设计基准期design reference period 为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。 3.1.3确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准其

荷载为一随机变量。结构设计时,不可能直接引用反映荷载变异性的各种统计参数,通过 复杂的概率运算来进行具体设计。考虑到结构设计的实用简便和工程人员的传统习惯,目前各 种《结构设计规范》所给出的极限状态设计表达式仍采用荷载的具体取值。这些取值能较好

地反映荷载的变异性及它在设计中的特点,这个量值就是荷载代表值。 《建筑结构荷载规范》规定:

第一章荷载分类和荷载组合

a)永久荷载b)持久性活荷载c)临时性活荷载d)总荷载

a)永久荷载b)持久性活荷载c)临时性活荷载d)总荷载

荷载代表值就是设计表达式中对荷载赋予的规定值。具体说来,荷载的代表值指的是在结 构或结构构件设计时,针对不同的设计目的所采用的荷载规定值。原则上荷载的代表值可以取 分布的特征值(如均值、众值或中值),实际上,目前并不是所有的荷载都能取得充分资料, 只能协定一个公称值作为代表值。 荷载标准值是荷载的基本代表值,是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最大 值。其他代表值是在标准值的基础上换算得到的。 对于永久荷载只有一个代表值一—标准值;对于可变荷载,有四个代表值一—标准值、频 遇值、准永久值和组合值。 《建筑结构荷载规范》规定:

3.1.2建筑结构设计时,应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值: 1.对永久荷载应采用标准值作为代表值; 2.对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值; 3.对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

三、荷载的标准值、频遇值和准永久值

对于与时间有关联的可变荷载代表值的取值,可按下列原则取值

构工程师专业考试专题精讲—荷载、内力分析

在可变荷载随机过程中,荷载超越某水平Q、的表示方式,用在设计基准期T内超过Q、的 总持续时间T、=Zt;来表示。或用与设计基准期T的比率μ、=T/T来表示,如图1.1.2所示。

图1.1.2可变荷载超过Q.的持续时间

对于结构上经常作用的可变荷载,应以准永久值为代表值,可取μ、=0.5,相当于可变荷 载在整个变化过程中的中间值。 当允许某些极限状态在一个较短的持续时间内被超越,或在总体上不长的时间内被超过 时,可以采用较小的μ、值(μ≤0.1)计算荷载的频遇值作为荷载的代表值,相当于结构上时 而出现的较大荷载值(总是小于标准值)。 荷载标准值是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最大值。理论上应使其在设 计基准期T内具有不被超越的比率μ、=T/T=0.05来确定。但由于目前并非对所有荷载都能 取得充分的资料,以获得设计基准期内最大荷载的概率分布,所以可变荷载的标准值主要还是 根据历史经验,通过分析判断后确定。 图1.1.3列出可变荷载准永久值与频遇值取值原则示意图。图中f(x)为任意时点荷载的 概率密度函数,其0.50和0.90的分位值9o.5和9o.9就是可变荷载的准永久值和频遇值。(分位 值为与随机变量分布函数某一概率相应的值)

《建筑结构荷载规范》的术语定义:

图1.1.3 可变荷载频遇值与准永久值取值原则示意图

2.1.6标准值characteristicvalue/nominalvalue

2.1.6标准值characteristicvalue/nominalvalue 荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值, 中值或某个分位值)。 2.1.8频遇值frequentvalue 对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频

荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值, 中值或某个分位值)。

对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频 率的荷载值。

第一章荷载分类和荷载组合

(二厂荷载频遇值 荷载频遇值是指在设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值,主要用于正常使用极限 状态的频遇组合中。实际上,荷载频遇值是考虑到正常使用极限状态设计的可靠度要求较低而 对标准值的一种折减,其中折减系数称为频遇值系数业r,在《建筑结构荷载规范》中,给出 了频遇值系数业的具体取值。 (三)荷载准永久值 荷载准永久值是指在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值,主要 考虑荷载长期作用效应的影响。荷载准永久值也是对标准值的一种折减,折减系数称为准永久 值系数业。,在《建筑结构荷载规范》中给出了业。的具体取值。

3.1.6正常使用极限状态按频遇组合设计时,应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其 荷载代表值;按准永久组合设计时,应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。可变荷 载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。可变荷载准永久值,应为可变荷载标准 值乘以准永久值系数

对于永久荷载T/CEC 160-2018标准下载,由于自重的变异性不大,永久荷载标准值可按结构设计规定的尺寸和材料 或结构构件单位体积的自重(或单位面积的自重)平均值确定。对于自重变异性较大的材料 或构件(如屋面保温材料、防水材料以及薄壁结构等),其标准值应根据该荷载对结构有利或 不利,分别按材料密度的变化幅度,取其自重的上限值或下限值

当有两种或两种以上的可变荷载在结构上要求同时考虑时,由于所有可变荷载同时达到其 单独出现时可能达到的最大值的概率极小,因此除主导荷载(产生最大效应的荷载)仍可以 其标准值为代表值外,其他伴随荷载均应采用相应时段内的最大荷载,也即以小于其标准值的 组合值为荷载代表值

可变荷载组合值与荷载标准值的比值称为组合值系数,以业。表示。该系数乘在除最大可 变荷载效应以外的其他可变荷载效应上。采用组合值的实质是要求结构在单一可变荷载作用下 的可靠度与在两个及两个以上可变荷载作用下的可靠度保持一致。组合值系数业。在《建筑结 构荷载规范》中,给出了具体的取值。

构工程师专业考试专题精讲—荷载、内力分析

3.1.5承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按规 定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。可变荷载的组合值,应为可变 荷载的标准值乘以荷载组合值系数。

题>【1.1.1】(2010年一级考题) 按我国现行规范的规定,试判断下列说法中何项不妥? (A)材料强度标准值的保证率为95% (B)永久荷载的标准值的保证率一般为95% (C)活荷载的准永久值的保证率为50% (D)活荷载的频遇值的保证率为95% 答案】(D)

(1)根据《建筑结构可靠度设计统一标准》5.0.3条及条文说明,材料强度标准值一般 取概率分布的低分位值,国际上一般取0.05分位值,本标准也采用这个分位值确定材料强度 标准值。(A)正确。 (2)根据《建筑结构可靠度设计统一标准》4.0.6条及条文说明,对于某些重量变异较 大的材料和构件,其标准值应根据对结构的不利状态,通过结构可靠度分析,取重力概率分布 的某一分位值确定,例如0.95或0.05分位值。(B)正确。 (3)根据《建筑结构可靠度设计统一标准》4.0.9及条文说明,国际标准IS02394:1998 中建议,准永久值根据设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间与设计基准期的比值为 0.5。对住宅、办公楼楼面活荷载及风雪荷载等,这相当于取其任意时点荷载概率分布的0.5 分位值。(C)正确。 (4)根据《建筑结构可靠度设计统一标准》4.0.8条及条文说明,荷载频遇值是对可变 荷载而言,是设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间与设计基准期的比值小于0.1的 荷载代表值,即活荷载频遇值的保证率为90%。(D)错误。 【简解】根据《可靠度设计统一标准》4.0.8条及条文说明,(D)错误。

(一)荷载设计值 在承载能力极限状态计算中GB∕T 18742.1-2017 冷热水用聚丙烯管道系统 第1部分:总则,除疲劳验算外,均采用荷载设计值 《建筑结构荷载规范》规定:

第一章荷载分类和荷载组合

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