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《工程结构荷载与可靠度分析》课后试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填入括号内）

1.在结构设计中，荷载的标准值是指荷载的（）。

A.统计平均值

B.最大值

C.最小值

D.设计基准期内的最大值

2.对于承受楼面活荷载的简支梁，其荷载效应组合时，永久荷载和可变荷载的组合值系数γ_Q通常取（）。

A.0.7

B.1.0

C.1.2

D.1.4

3.某结构构件根据承载能力极限状态进行设计，其荷载效应组合采用的是（）。

A.基本组合

B.偶然组合

C.准永久组合

D.频遇组合

4.工程结构可靠度是指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成其预定功能的（）。

A.可能性

B.可靠性

C.稳定性

D.安全性

5.结构失效概率P_f与可靠指标β之间的关系是（）。

A.P_f=β

B.P_f=1/β

C.P_f=exp(-β2/2)

D.P_f=1-exp(-β)

6.当结构可靠指标β增大时，表示结构的（）。

A.失效概率增大

B.失效概率减小

C.可靠性降低

D.可靠性不变

7.在结构可靠度分析中，荷载和抗力的标准值通常是采用（）来确定的。

A.平均值

B.平均值加1倍标准差

C.平均值减1倍标准差

D.平均值加减1.645倍标准差（用于95%置信水平）

8.变异系数是衡量随机变量（）的指标。

A.平均值

B.标准差

C.离散程度

D.分布形状

9.下列荷载中，属于偶然荷载的是（）。

A.恒载

B.楼面活荷载

C.风荷载

D.地震作用

10.结构极限状态是指结构或构件达到其（）状态，无法满足设计要求。

A.正常使用

B.承载能力

C.基本功能

D.安全性

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填入横线处）

1.结构上的荷载按其随时间变化的特点，可分为______、______和______三类。

2.荷载的标准值是荷载的______统计值，具有95%以上的保证率。

3.荷载的组合值系数γ_Q是考虑到荷载同时达到其峰值的______而引入的系数。

4.结构可靠度分析中，通常将结构的极限状态用结构抗力R和荷载效应S的______来描述。

5.可靠指标β是衡量结构可靠性的无量纲指标，它综合反映了荷载和抗力的______。

6.荷载的变异系数越大，表示该荷载的______越大。

7.进行结构设计时，通常需要考虑两种极限状态，即______极限状态和______极限状态。

8.结构抗力的标准值是按概率分布确定的结构抗力的______分位值。

9.基本组合是指由永久荷载和______组合，以及由永久荷载、可变荷载和______组合时所产生的荷载效应。

10.结构可靠度的一次二阶矩方法中，通常采用______来近似计算结构失效概率。

三、简答题（每题10分，共30分）

1.简述荷载的标准值、组合值、频遇值和准永久值各自的含义及适用场合。

2.什么是结构极限状态？试举例说明承载能力极限状态和正常使用极限状态。

3.简述结构可靠指标β的意义及其影响因素。

四、计算题（共30分）

1.某简支梁承受恒载（标准值）gk=10kN/m，楼面活荷载（标准值）qk=5kN/m。当活荷载单独作用时，梁跨中弯矩为40kN·m。试计算该梁在承载能力极限状态下的基本组合弯矩设计值（不考虑风荷载等）。（10分）

2.已知某结构构件承受的荷载效应S服从正态分布，其平均值μ_S=150kN，标准差σ_S=30kN。构件的抗力R也服从正态分布，其平均值μ_R=180kN，标准差σ_R=20kN。试计算该结构构件的可靠指标β。（15分）

3.假设某荷载P服从极值I型分布，其平均值μ_P=10kN，变异系数υ_P=0.3。试根据规范要求，确定该荷载的准永久值和频遇值。（采用准永久值系数ψ_q=0.4，频遇值系数ψ_f=0.7）。（5分）

试卷答案

一、选择题

1.A

2.A

3.A

4.A

5.C

6.B

7.B

8.C

9.D

10.B

二、填空题

1.永