试述风对屋面积雪的漂移作用及其对屋面雪荷载取值的影响?

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(1)【◆题库问题◆】:[问答题] 试述风对屋面积雪的漂移作用及其对屋面雪荷载取值的影响?

【◆参考答案◆】:
风对雪的漂积作用是指下雪过程中,风会把部分将要飘落或者已经漂积在屋面上的雪吹移到附近地面或邻近较低的屋面上,对于平屋面和小坡度屋面,风对雪的漂移作用会使屋面上的雪压一般比邻近地面上的雪压要小;对于双坡屋面、高低跨屋面,迎风面吹来的雪往往在背风一侧屋面上漂积,引起屋面不平衡雪荷载。风对积雪的漂移影响可通过屋面积雪分布系数加以考虑。

(2)【◆题库问题◆】:[问答题] 什么是桥梁的延性抗震设计?什么是能力保护构件和延性构件?

【◆参考答案◆】:
《桥梁抗震细则》采用两水平设防、两阶段设计。第一阶段的抗震设计,采用弹性抗震设计;第二阶段的抗震设计,采用延性抗震设计方法,并引入能力保护设计原则。通过第一阶段的抗震设计,保证结构具有必要的承载能力。通过第二阶段的抗震设计,保证结构具有足够的延性能力,确保结构的延性能力大于延性需求,塑性铰只在选定的位置出现,,不出现脆性剪切破坏,确保结构具有足够的位移能力。即为延性抗震设计。
能力保护设计原则的基本思想是:通过设计使结构体系中的延性构件和能力保护构件形成强度等级差异,保证结构能形成一个适当的塑性耗能机制。通过强度和延性设计,确保潜在塑性铰区域截面的延性能力,确保预期出现弯曲塑性铰的构件不发生脆性破坏模式,确保脆性构件和不宜用于耗能的能力保护构件处于弹性工作范围。

(3)【◆题库问题◆】:[问答题] 解释什么是作用效应?

【◆参考答案◆】:
作用效应是结构对所受作用的反应,即由于直接作用或间接作用于结构构件产生的内力、位移、挠度、裂缝、损伤的总称,用S表示。当作用为直接作用时,其效应也被称为荷载效应。

(4)【◆题库问题◆】:[判断题] 建筑根据其抗震重要性分四类,当为乙类建筑时,可按本地区的设防烈度计算地震作用,按提高l度采取抗震措施。
A.正确
B.错误

【◆参考答案◆】:正确

(5)【◆题库问题◆】:[填空题] 在计算地震作用时,建筑物重力荷载代表值为()之和。

【◆参考答案◆】:永久荷载和有关可变荷载的组合值

(6)【◆题库问题◆】:[问答题] 爆炸有哪些种类?各以什么方式释放能量?

【◆参考答案◆】:
爆炸是物质系统迅速释放能量的物理或化学过程,它在极短的时间内迸发大量能量,并以波的形式对周围介质施加高压。按照爆炸发生机理和作用性质,可分为物理爆炸、化学爆炸、燃气爆炸和核爆炸等多种类型。
物理爆炸过程中,爆炸物质的形态发生急剧改变,而化学成份没有变化。锅炉爆炸属物理爆炸,锅炉内的水加热后迅速变为水蒸气,在锅炉中形成很高的压力,当锅炉材料承受不了这种高压而破裂时就会发生爆炸。
化学爆炸过程中不仅有物质形态的变化,还有物质化学成份的变化。炸药爆炸属化学爆炸,爆炸过程在极短时间完成,且具有极高的速度,是一个爆轰过程。爆炸的引发与周围环境无关,不需要氧气助燃。爆炸伴有大量气体产物,生成巨大高压。爆炸物质高度凝聚,多为固态,属凝聚相爆炸。
燃气爆炸也是一种化学爆炸,爆炸发生与周围环境密切相关,且需要氧气参与。燃气爆炸实质上是可燃气体快速燃烧的过程,可燃气体燃烧速度取决于可燃气体与空气混合后的浓度比,当浓度比达到浓度最优值,燃烧速度可达最高。这个浓度值表征了该种燃气与氧气充分反应的能力,也是最容易发生爆炸的浓度值。
粉尘爆炸和燃气爆炸相似,悬浮在空气中的雾状粉尘达到一定浓度,在外界摩擦、碰撞、火花作用下,会引发爆炸。粉尘爆炸是一种连锁反应,粉尘点爆后生成原始小火球,原始小火球把周围粉尘点燃,不断加速扩大,就会形成爆炸。燃气爆炸和粉尘爆炸的介质分散在周围介质之中,属分散相爆炸。
核爆炸是由于核裂变(原子弹)和核聚变(氢弹)反应释放能量所形成的爆炸。核爆炸释放的能量比普通炸药爆炸放出的能量要大得多。核爆炸时在爆炸中心形成数十万到数百万兆帕的高压,同时还有很强的光辐射、热辐射和放射性粒子辐射。它是众多爆炸中能量最高、破坏力最强的一种。

(7)【◆题库问题◆】:[问答题] 影响大气边界层以下气流流动的因素有哪些?

【◆参考答案◆】:
地球表面通过地面的摩擦对空气水平运动产生阻力,从而使靠近地面的气流速度减慢,该阻力对气流的作用随高度增加而减弱,只有在离地表300~500m以上的高度,风才不受地表粗糙层的影响能够以梯度风速度流动。不同地表粗糙度有不同的梯度风高度,地面粗糙度小,风速变化快,其梯度风高度比地面粗糙度大的地区为低;反之,地面粗糙度越大,梯度风高度将越高。

(8)【◆题库问题◆】:[问答题,简答题] 高层结构计算时,基本风压、风荷载体型系数和高度变化系数应分别如何取值?

【◆参考答案◆】:基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速(单位:kN/m2)为标准,按确定的风压值。它应按《荷载规范》全国基本风压分布图及附录D.4给出的数据采用,但不得小于0.3kN/m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的高层结构,基本风压分布图及附录D.4规定的基本风压值乘以1.1的系数后采用。风压高度变化系数按《荷载规范》取用。风速大小与高度有关,一般地面处的风速较小,愈向上风速愈大。但风速的变化还与地貌及周围环境有关。风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实际风压与基本风压的比值,它描述了建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律,主要与建筑物的体型和尺寸有关,也与周围环境和地面粗糙度有关。在计算风荷载对建筑物的整体作用时,只需按各个表面的平均风压计算,即采用各个表面的平均风载体型系数计算。对高层建筑,风荷载体型系数与建筑的体型、平面尺寸等有关,可按下列规定采用;(1)圆形平面建筑取0.8。(2)正多边形及截角三角形平面建筑,按下式计算:式中—多边形的边数;(3)高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3。(4)下列建筑取1.4:1)V形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面建筑;2)L形、槽形和高宽比H/B大于4的十字形平面建筑;3)高宽比H/B大于4,长宽比L/B不大于1.5的矩形、鼓形平面建筑。(5)在需要更细致进行风荷载计算的情况下;可按《高层规范》附录A采用,或由风洞试验确定。在计算风荷载对建筑物某个局部表面的作用时,需要采用局部风荷载体型系数,用于验算表面围护结构及玻璃等的强度和构件连接强度。檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时,风荷载体型系数不宜于于2.0。

(9)【◆题库问题◆】:[问答题] 什么是风的飘积作用?

【◆参考答案◆】:
下雪过程中,风会把部分将要飘落或者已经飘积在屋面上的雪吹到附近地面或临近较低的屋面上,这种影响称为风对雪的飘积作用。

(10)【◆题库问题◆】:[问答题] 简述顺风向平均风和脉动风的区别。

【◆参考答案◆】:
结构顺向的风作用可分解为平均风和脉动风,平均风的作用可通过基本风压反映,基本风压是根据10min平均风速确定的,虽然它已从统计的角度体现了平均重现期为50年的最大风压值,但它没有反映风速中的脉动成分。
脉动风是一种随机动力荷载,风压脉动在高频段的峰值周期约为1~2min,一般低层和多层结构的自振周期都小于它,因此脉动影响很小,不考虑风振影响也不致于影响到结构的抗风安全性。而对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构,风压脉动引起的动力反应较为明显,结构的风振影响必须加以考虑。

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