极限荷载习题14-7、8、10、12、15、16

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工程荷载习题答案

《荷载与设计原则》习题答案第1章荷载与作用一、填空题1．作用是施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因。

2．作用是使结构或构件产生效应的各种原因。

3．结构上的作用可分为直接作用和间接作用，荷载是直接作用。

4．施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用，与结构本身性能无关；引起结构外加变形或约束的原因称为间接作用，该作用的大小与结构自身的性质有关。

5．土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。

它既指工程建设的对象，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。

6．土木工程结构是指由若干个构件组成的受力体系，是土木工程的骨架，也是它们赖以存在的基础。

它的主要功能是承受工程在使用期间可能出现的各种荷载并将它们传递给地基。

7．现代土木工程的建造必须经过论证策划、设计、施工 3个主要环节。

8．土木工程设计包括功能设计和结构设计。

功能设计是实现工程建造的目的、用途；结构设计是决定采用怎样形式的骨架将其支撑起来，怎样抵御和传递作用力，各部分尺寸如何，用什么材料制造等等。

9．工程结构设计是在工程结构的可靠与经济、适用与美观之间，选择一种最佳的合理的平衡，使所建造的结构满足预定的各项功能要求。

10．工程结构的“功能要求”是指工程结构安全性、适用性和耐久性，统称为可靠性。

11．荷载效应和结构抗力之间最佳的合理的平衡，就是使工程结构既经济又具有一定的可靠度。

二、多项选择1、下列作用属于直接作用的为（ A、B、E ）A．自重 B．土压力 C．混凝土收缩徐变 D．焊接变形 E、桥梁上的车辆重量2、下列作用属于间接作用的为（ A、C、D ）A．地基变形B．水压力C．温度变化D．地震作用E．水中漂浮物对结构的撞击力3、荷载效应是指（A、C、D、E ）A．内力B．温度C．位移D．裂缝E．应力三、单项选择1、工程结构的“功能要求”（或“可靠性”）是指工程结构的（B ）A．可靠、经济、适用、美观B．安全性、适用性和耐用性C．安全性、经济、适用D．可靠、耐用、美观2、荷载取值和荷载计算正确与否直接影响（C ）的计算A．结构抗力B．结构可靠度C．荷载效应D．结构尺寸四、简答题1、荷载与作用对土木工程设计有何意义？工程结构设计是在工程结构的可靠与经济、适用与美观之间，选择一种最佳的合理的平衡，使所建造的结构能满足预定的各项功能要求。

习题答案

fl f s 1.6 14.98 23.97mm
（3）预拱度的设置
fl 23.97mm l / 1600 15500/ 1600 9.68mm 需设置预拱度
1 f G f Q1 f Q 2 2 1 9.09 5.62 0.27 1.6 2 19.26m m
0 M d 1.0 1.2M G 1.4M a/ 0.8M p
2241 693kN m .
1.0 1.2 702.521 1.4 982.237 0.8 1.4 21.014
（5）T形截面梁翼缘有效宽度
计算跨径的1/3 相邻两梁平均间距
计算 1# 梁在公路— I 级汽车荷载作用下的跨中荷载横向分布系数。
此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连结刚性，且承重结构的长宽比为
l 19.50 2.4＞2 B 5 1.60
各根主梁的横截面均相等，梁数n＝5，梁间距为1.60m
2 2 2 2 2 2 2 ＋ 1 ＋（－ 1.60 2＝25.60m2 2 ） ai2 a12 a2 a3 a4 a5 (2 1.60） 1.60 ＋0＋（－ .60）
5.62m m

人群荷载挠度 f Q 2
4 4 5 ql0 5 2.2515500 2 mQ 2 1 0.311 0.27mm 384 B 384 1.93461015

短期效应作用下的挠度
f s fG fQ1 fQ2 14.98mm
（2）考虑荷载长期效应影响的使用阶段挠度 fl
跨中截面尺寸（单位：mm）
习题2答案
（1）公路I级荷载
车道荷载qk=10.5kN/m 车辆荷载Pk=222kN

李廉锟《结构力学》(第5版)(下册)课后习题-第14章结构的极限荷载【圣才出品】

第14章　结构的极限荷载复习思考题1．什么叫极限状态和极限荷载？什么叫极限弯矩、塑性铰和破坏机构？答：（1）极限状态和极限荷载的含义：①极限状态是指整个结构或结构的一部分超过某一状态就不能满足设计规定的某一功能要求时所对应的特定状态；②极限荷载是指结构在极限状态时所能承受的荷载。

（2）极限弯矩、塑性铰和破坏机构的含义：①极限弯矩是指某一截面所能承受的弯矩的最大数值；②塑性铰是指弯矩不能再增大，但弯曲变形则可任意增长的截面；③破坏机构是指出现若干塑性铰而成为几何可变或瞬变体系的结构。

2．静定结构出现一个塑性铰时是否一定成为破坏机构？n次超静定结构是否必须出现n＋1个塑性铰才能成为破坏机构？答：（1）静定结构出现一个塑性铰时一定成为破坏机构。

因为根据几何组成分析，当静定结构出现一个塑性铰时，结构由几何不变变成几何可变或几何瞬变体系，此时该结构一定成为了破坏机构。

（2）n次超静定结构不必出现n＋1个塑性铰才能成为破坏机构。

因为n次超静定结构出现n个塑性铰时，如果塑性铰的位置不合适，也可能使原结构变成几何瞬变的体系，此时的结构也成为了破坏机构。

3．结构处于极限状态时应满足哪些条件？答：结构处于极限状态时应满足如下三个条件：（1）机构条件机构条件是指在极限状态中，结构必须出现足够数目的塑性铰而成为机构（几何可变或瞬变体系），可沿荷载作正功的方向发生单向运动。

（2）内力局限条件内力局限条件是指在极限状态中，任一截面的弯矩绝对值都不超过其极限弯矩。

（3）平衡条件平衡条件是指在极限状态中，结构的整体或任一局部仍维持平衡。

4．什么叫可破坏荷载和可接受荷载？它们与极限荷载的关系如何？答：（1）可破坏荷载和可接受荷载的含义：可破坏荷载是指满足机构条件和平衡条件的荷载（不一定满足内力局限条件）；可接受荷载是指满足内力局限条件和平衡条件的荷载（不一定满足机构条件）。

（2）与极限荷载的关系极限荷载是所有可破坏荷载中的最小者，是所有可接受荷载中的最大者。

公路水运试验检测-水运结构与地基-基础练习题-第二部分-2

[单选题]1.从成桩到开始静载试验的间时间：在桩身强度达到设计要求的前提下，对于砂类土、粘性土、淤泥或淤泥质土，依次不应少于天（）A.3、14、25B.3、7、14C.7、14、28D.3、14、28参考答案：A参考解析：教材P157页，打入黏性土中桩的休止期不应小于14d，淤泥质土中不应少于25d，砂土不少于3d，水冲沉桩不少于28d。

[单选题]2.轴向抗压静载试验中，采用的压力表应选用几的精密压力表（）A.0.1-0.15B.0.15-0.3C.0.35-0.5D.0.5-0.7参考答案：A[单选题]3.检验工程桩轴向抗压承载力的试验，最大加载量应达到：（）A.加载至破坏B.设计要求C.极限承载力D.最大位移。

参考答案：B参考解析：《水运工程地基基础试验检测技术规程》（JTS237-2017）P182，6.4.2，为设计提供依据时，试验桩的单桩轴向抗压静载荷试验应加载至破坏；检验工程桩的单桩轴向抗压承载力试验时，最大加载量应达到设计要求，无设计要求时最大加载量不应小于单桩承载力特征值的2.0倍。

[单选题]4.轴向抗压静载荷试验宜采用：（）A.锚桩法B.反射波法C.单向循环水平维持荷载法D.锤击贯入法。

参考答案：A参考解析：教材P133页，锚桩衡量反力法是港口工程桩静载试验最常用的一种方法。

[单选题]5.轴向抗压静载荷试验桩沉桩后至加载的间歇时间，粘性土不应少于：（）A.3dB.14dC.25d参考答案：B参考解析：教材P157页，打入黏性土中桩的休止期不应小于14d，淤泥质土中不应少于25d，砂土不少于3d，水冲沉桩不少于28d。

[单选题]6.进行轴向抗压静载荷试验期间，距离试验桩（）范围内不得进行打桩作业。

A.20mB.30mC.50mD.100m。

参考答案：C参考解析：《水运工程地基基础试验检测技术规程》（JTS237-2017）P183，6.4.10，试验期间距离试验桩50m范围内不得进行打桩作业，并应避免各种振动影响，严禁船舶碰撞试验平台。

(整理)《结构力学2》习题集同济版.

南华大学《结构力学II》习题集（适合于大土木工程各专业方向）组编：刘华良班级：姓名：学号：建筑工程与资源环境学院道路桥梁工程教研室衡阳2005年前言本习题集取材于第九章位移法9-l 确定下列各结构的位移法未知数目，并绘出基本结构。

9-2~9-3 用位移法计算下列结构内力．并绘出其弯矩图、剪力图和轴力图。

题9-2图题9-3图9-4~9-11 用位移法绘制下列结构弯矩图。

题9-4图题9-5图题9-6图题9-7图题9-8图题9-9图题9-10图题9-11图9-12~9-15 用位移法绘制下列具有斜杆的刚架的弯矩图。

题9-12图题9-13图题9-14图题9-15图9-16~9-17 列出下列结构的位移法典型方程式，并求出所有系数和自由项。

题9-16图题9-17图9-18~9-23 用位移法绘制下列具有无限刚性杆结构的M图。

题9-18图题9-19图题9-20图题9-21图题9-22图题9-23图9-24~9-26 用位移法绘制下列刚架M图。

题9-24图题9-25图题9-26图9-27 用位移法绘制图9-27所示结构弯矩图，并求桁架杆的轴向力。

题9-27图9-28 用位移法求图9-28所示桁架各杆轴向力。

题9-28图9-29 图9-29所示为一个三角形刚架，考虑杆件的轴向变形，试写出位移法的典型方程，并求出所有系数和自由项。

题9-29图9-30~9-31 用位移法计算图示有剪力静定杆组成的刚架的M图。

题9-30图题9-31图9-32~9-41 利用对称性，用位移法求作下列结构的M图。

题9-32图题9-33图题9-34图题9-35图题9-36图题9-37图题9-38图题9-39图题9-40图题9-41图9-42~9-48 试直接按平衡条件建立位移法方程计算题9-2、9-5、9-8、9-11、9-12、9-24、9-35，并绘出M图。

题9-42图题9-43图题9-44图题9-46图题9-47图题9-48图9-49~9-52 试用位移法求作下列结构由于支座位移产生的M图。

《土力学》第八章习题集及详细解答

14. 高度为 8m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，填土面上有均布荷载
。
填土分为两层，地表下 3.5m 范围内土层
，
，
；3.5 ～
8m内土层
，
，
，地下水位在土层分界处。试求：
（ 1）为测量作用在墙背上的主动土压力，土压力盒的最小埋置深度应是多少？
（ 2）作用在墙背上的总侧压力及作用点位置。
0
角为 30 ，重度为
。试按楔体法求主动土压力合力的大小。
13. 高度为 6m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，其上作用有均布荷载
。
填土分为两层，上层填土厚 2.5m，
，
，
，地下水位在
填土表面下 2.5m 处与下层填土面齐平，下层填土
，
，
。试作出墙背主动土压力分布图，并求作用在墙背上的总侧压力合力的大小和作用点位置。
主动土压力大小、作用点位置和方向；（ 2）主动土压力强度沿墙高的分布。
7. 某挡土墙高 6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土分两层，第一层为砂土，第二
层为粘性土，各层土的物理力学性质指标如图
8-4 所示，试求：主动土压力强度，并绘出土
压力沿墙高分布图。
4 图 8-5
图
8
-
8. 某挡土墙高 6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度
(C) 填土的密实度与土压力大小无关 25. 若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土面水平，粘聚力确定主动状态的滑动土楔范围？（ B ）
c=0，按库仑土压力理论，如何
26. 挡土墙的墙背与填土的摩擦角
对按库仑主动土压力计算的结果有何影响 ?(
)
(A)
越大，土压力越小

工程结构荷载复习试题

1作用随时间变化可分为（永久作用、可变作用、偶然作用）：按空间位置变异分为（固定作用、自由作用）；按结构反应分类分为（静态作用、动态作用）2造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因是（风的漂积作用、屋面形式、屋面散热）等3在公路桥梁设计中人群荷载一般取值（3KN/㎡）市郊行人密集区域一般取值为（3.5KN/㎡）4土压力可以分为（静止土压力、主动土压力、被动土压力）5一般图的侧向压力计算采用（郎肯土压力理论）和（库仑土压力理论）6波浪按波发生的位置不同可分为（表面波、内波）7根据冻土存在时间可将其分为（多年冻土、季节冻土、瞬时冻土）8冻土的基本成分有四种（固态土颗粒、冰、液态水、气体和水汽）9冻土是一种复杂的（多相天然复合体）结构构造也是一种非均质（各向异性）的多空介质。

10土体产生冻胀的三要素是（水分、土质、负温度）11冻土的冻胀力可分为（切向冻胀力、法向冻胀力、水平冻胀力）12水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为（对称和非对称）13根据风对地面或海面物体的影响程度，常将风分为（13 ）等级14我国荷载规定以（10m）高为标准高度，并定义（标准高度处的最大风速）为基本风速15基本风压是根据（规定的高度），规定的地貌，规定的时距，规定的样本时间确定最大风速的概率分布，按规定的（重现期）确定的基本风速，然后根据风速与风压的关系所定义的。

16山风力产生的（结构位移、速度、加速度）响应称为结构风效应17（脉动风）是引起结构振动的主要原因18在地面粗糙度大的上空，平均风速小，脉动风的幅度大，且频率高19脉动风速的均方差也可根据其（功率谱密度函数的积分）得20横向风可能会产生很大的动力效应，即（风振）21横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与（结构截面形状及雷诺数）有关22在空气流动中，对流体质点要作用的是两种力（惯性力、粘性力）23根据气流涡旋脱落的三段现象，工程上将筒式结构分三个临界范围，即（亚临界范围，超临界范围，跨临界范围）24地震按产生的原因，可以分为（火山地震陷落地震构造地震）25由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫（陷落地震）而由于地质构造运动而引起的地震则称为（构造地震）26（地幔的热对流）是引起地震的主要原因。

荷载设计复习题

填空题1.作用随时间变异可分为永久作用、可变作用、偶然作用；按空间位置变异分为固定作用、自由作用；按结构反应分类分为静态作用、动态作用。

2.造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因是风的飘积作用屋面形式屋面散热等。

3.在公路桥梁设计中人群荷载一般取值为3KN／m2 市郊行人密集区域取值一般为 3.5 KN ／m24.土压力可以分为静止土压力主动土压力被动土压力。

5.一般土的侧向压力计算采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论。

6.波浪按波发生的位置不同可分为表面波内波。

7.根据冻土存在的时间可将其分为多年冻土季节冻土瞬时冻土。

8.冻土的基本成分有四种：固态土颗粒，冰，液态水，气体和水汽。

9. 冻土是一种复杂的多相天然复合体，结构构造也是一种非均质、各向异性的多孔介质。

10.土体产生冻胀的三要素是水分土质负温度。

11.冻土的冻胀力可分为切向冻胀力法向冻胀力水平冻胀力。

12.水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为对称和非对称。

13.根据风对地面（或海面）物体影响程度，常将风区分为 13 等级。

14.我国《建筑结构荷载规定》规定以10m 高为标准高度，并定义标准高度处的最大风速为基本风速。

15.基本风压是根据规定的高度，规定的地貌，规定的时距和规定的样本时间确定最大风速的概率分布，按规定的重现期（或年保证率）确定的基本风速，然后根据风速与风压的关系所定义的。

16.由风力产生的结构位移速度加速度响应等称为结构风效应。

17. 脉动风是引起结构振动的主要原因。

18.在地面粗糙度大的上空，平均风速小脉动风的幅度大且频率高。

19.脉动风速的均方差也可根据其功率谱密度函数的积分求得。

20.横向风可能会产生很大的动力效应，即风振。

21.横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与结构截面形状及雷诺数有关。

22.在空气流动中，对流体质点起主要作用的是两种力惯性力和粘性力。

23.根据气流旋涡脱落的三段现象，工程上将圆桶试结构分三个临界范围，即亚临界范围超临界范围跨临界范围。

水文地质与工程地质课程本科简化复习资料(可编辑优质文档)

水文地质与工程地质课程本科简化复习资料（可编辑优质文档）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）水文地质与工程地质课程给研究生们的复习资料：一、名词解释1.结构面——2.地应力——3.表层滑动——4.滑坡——5.岩体——6.风化作用——7.含水层——8.深层滑动——9.管涌——10.岩石——11.深成岩12.岩浆岩13.沉积岩14.变质岩15.变质作用——二、填空题（每一空为1分，共30分）1.地球内部的圈层构造分为___(1)_______、_____（2）______、_______（3）_______。

2.岩层中的（4）构造是沉积岩的重要特征。

3.风化作用的类型可分为（5）、（6）、（7）三种类型。

4.三大类岩石在地表分布最广泛的是_____（8）______。

5.某断层的上盘上升，下盘下降，则该断层为（9）。

6.确定岩层相对年代的方法有（10）、（11）、（12）、（13）。

7.当岩层倾向与地形坡向____（14）__ 时，与倾角大小无关，地层分界线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相同。

8.当岩层倾向与地形坡向相反时，地层分界线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向___(15)______ 。

9.根据成因河流阶地可分为__(16)__ 、____(17)__ 、____(18)____ 等三种主要类型。

10.根据含水介质条件，地下水可分为_____(19)___、_____(20)____ 和（21）；11.水库蓄水后，库区可能产生（22）、（23）、库岸稳定问题、___（24）、水库诱发地震问题等工程地质问题。

12.坝基岩体滑动破坏类型有（25）、(26) 、(27) 。

13.地基破坏模式有(28) 、(29) 和(30) 。

14.根据埋藏条件，地下水可分为(31) 、(32) 和包气带水。

15.典型的岩体蠕变曲线可分为（33）、（34）、（35）三个阶段。

16.岩体中的天然应力一般由_____（36）__________ 和______（37）_________组成。

极限荷载习题

极限荷载习题14-7、8、10、12、15、16(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--14-1求图(a)对称工字钢、求图(b)空心圆截面的极限弯矩M u 。

已.知材料的屈服极限为σy（a ）题14-1（b ）(a): 解：等分截面面积轴，就是对称轴。

212222*********()212()()()22222()4u y yy yM S S S t hh h t t t bt t h ht t t t bht bt σσσσ=+=⎡⎤=-⋅-+⋅-⎢⎥⎣⎦=-++-下上上(b):解：等分截面面积轴，就是对称轴。

2222()2121(2)2(2)2243243(364)3u y yy y M S S S D D D t D t tD Dt t σσππσππσ=+=⎡⎤--=⋅⋅-⋅⋅⎢⎥⎣⎦=-+下上上14-2 材料的屈服极限36y σ=2kN/cm ，求图示T 形截面的极限弯矩M u 。

解：（1）求等分截面面积轴的位置。

21022(102)36A =⨯+⨯-=cm 。

故，等分截面面积轴到上边缘。

()1.80.236(10 1.80.21028 4.2)3009.622u y M S S σ=+=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⋅下上kN cm14-4 已知等截面梁的极限弯矩为M u ，求极限荷载q u 。

(a题q 2M 图解：（1）令距A 铰支端x 远处具有最大正弯矩，画弯矩图。

（2）求A 处反力35()067 2.5012B A Aqam F Y a q a a Y =→⋅-⋅⨯=→=∑ （3）求最大正弯矩3535()1212A qa aV x Y qx qx x =-=-→=令（4）求极限荷载q u 22222222880.235353528822u u u u u uu u u q a q M M M a aM q a q M a ⎧⎧===⎪⎪⎪⎪→⎨⎨⎪⎪==⎪⎪⎩⎩14-5 试求图示梁的极限荷载。

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14-1求图(a)对称工字钢、求图(b)空心圆截面的极限弯矩M u 。

已.知材料的屈服极限为σy
（a ）
题
14-1
（b ）
(a): 解：等分截面面积轴，就是对称轴。

212222*********()212()()()2
2222()4
u y y
y y
M S S S t h
h h t t t bt t h ht t t t bht bt σσσσ=+=⎡⎤=-⋅-+⋅-⎢⎥⎣⎦=-++-下上上
(b):解：等分截面面积轴，就是对称轴。

2222()2121(2)2(2)2243243(364)3
u y y
y y M S S S D D D t D t t
D Dt t σσππσππσ=+=⎡⎤--=⋅⋅-⋅⋅⎢⎥⎣⎦=-+下上上
14-2 材料的屈服极限36y σ=2
kN/cm ，求图示T 形截面的极限弯矩M u 。

解：（1）求等分截面面积轴的位置。

21022(102)36A =⨯+⨯-=cm 。

故，等分截面面积轴到上边缘1.8cm 。

()
1.80.2
36(10 1.80.21028 4.2)3009.622
u y M S S σ=+=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⋅下上kN cm
14-4 已知等截面梁的极限弯矩为M u ，求极限荷载q u 。

(a
题
q 2M 图
解：（1）令距A 铰支端x 远处具有最大正弯矩，画弯矩图。

（2）求A 处反力
35()067 2.5012
B A A qa
m F Y a q a a Y =→⋅-⋅⨯=→=
∑ （3）求最大正弯矩
3535()1212
A qa a
V x Y qx qx x =-=
-→=
令
（4）求极限荷载q u
22222
2
22880.235353528822
u u u
u u u u u u q a q M M M a a M q a q M a ⎧⎧
===⎪⎪⎪⎪→⎨⎨⎪⎪==⎪⎪⎩⎩
14-5 试求图示梁的极限荷载。

(b )
(a )
u
M 图
14-5
解：（1）画极限荷载作用下的弯矩图。

（2）利用静力平衡条件求极限荷载P u 。

2 1.50.75min(0.75,)0.75u u u u
u u u u u u u
u P M P M P M M M P M P M ==⎧⎧→→==⎨
⎨==⎩⎩ 2222
2max
13535(2)(2)28812288
A q q a qa M Y x qx x =-==⨯⨯=
则:
14-12 求图示连续梁的极限荷载。

(c )
+(b
q (a q
+q 题14-12
解：（1）作出可能的破坏机构，及其虚位移图。

（2）由虚功原理求各跨单独破坏的可破坏荷载。

机构1：111(105)2220.282u u u u q M M M q M θθθθ+
+⨯⨯=⋅+⋅+⋅→=
机构2：221[61)6]1)0.322
u u u q M M q M θ++
⨯⨯⨯=+⋅→=
故，该连续梁的极限荷载12min(,)0.28u u q q q M ++
==
14-13 求图示连续梁的极限荷载。

题14-13
(b )(c )
(d )
(a )
解：（1）作出可能的破坏机构，及其虚位移图。