简述横风向风振产生的原因和适用条件。

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(1)【◆题库问题◆】:[问答题] 简述横风向风振产生的原因和适用条件

【◆参考答案◆】:
建筑物或构筑物受到风力作用时,横风向也能发生风振。横风向风振是由不稳定的空气动力作用造成的,它与结构截面形状和雷诺数有关。对于圆形截面,当雷诺数在某一范围内时,流体从圆柱体后分离的旋涡将交替脱落,形成卡门涡列,若旋涡脱落频率接近结构横向自振频率时会引起结构涡激共振。

(2)【◆题库问题◆】:[问答题] 试述土的冻胀力产生的原因及产生的条件?

【◆参考答案◆】:
含有水份的土体温度降低到冻结温度时,土体冻结体积增大,当土体膨胀受到约束时产生冻胀力,约束越强冻胀力越大。冻胀力作用在基础或结构上,引起结构产生变形发生内力。
地基土的冻胀与当地气候条件有关,还与土的类别和含水量有关。土体冻结体积增大,土体膨胀变形受到约束时,则产生冻胀力,约束越强,冻胀变形越小,冻胀力也就越大。建造在冻胀土上的结构物,相当于对地基的冻胀变形施加约束,使得地基土不能自由膨胀产生冻胀力。

(3)【◆题库问题◆】:[问答题] 土压力有哪几种类别?土压力的大小及分布与哪些因素有关?

【◆参考答案◆】:
根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。

(4)【◆题库问题◆】:[问答题] 梁桥桥台水平地震作用是如何考虑的?

【◆参考答案◆】:
作用于桥梁桥台上的水平地震作用包括台身水平地震力、台背主动土压力以及上部结构对桥台顶面处产生的水平地震力。E1地震作用抗震设计阶段,应考虑地震时动水压力和主动土压力的影响,在E2地震作用抗震设计阶段,一般不考虑。

(5)【◆题库问题◆】:[问答题] 试述波浪传播特征及推进过程?

【◆参考答案◆】:
波浪是液体自由表面在外力作用下产生的周期性起伏波动,其中风成波影响最大。在海洋深水区,波浪运动不受海底摩阻力影响,称为深水推进波;波浪推进到浅水地带,海底对波浪运动产生摩阻力,波长和波速缩减,波高和波陡增加,称浅水推进波;当浅水波向海岸推进,达到临界水深,波峰发生破碎,破碎后的波重新组成新的水流向前推移,而底层出现回流,这种波浪称为击岸波;击岸波冲击岸滩,对海边水工建筑施加冲击作用,即为波浪荷载。

(6)【◆题库问题◆】:[问答题] 影响结构构件抗力主要有哪些因素?

【◆参考答案◆】:
影响结构构件抗力的不定性因素归纳起来主要有三大类,即:材料性能的不定性、几何参数的不定性和计算模式的不定性。这些影响因素都是随机变量,而结构构件的抗力则是这些随机变量的函数。

(7)【◆题库问题◆】:[问答题,简答题] 为什么计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时可以不考虑活荷载的折减和活荷载的不利布置?

【◆参考答案◆】:在高层建筑中,恒荷载较大,占了总竖向荷载的85%以上。活荷载相对较小,所以在实际工程中,往往不考虑折减系数,按全部满荷载计算,有在设计基础时考虑折减系数的。在计算高层建筑结构竖向荷载下产生的内力时,可以不考虑活荷载的不利布置,按满布活荷载一次计算。因为高层建筑中,活荷载占的比例很小(住宅、旅馆、办公楼活荷载一般在1.5~2.5KN/㎡内,只占全部竖向荷载的10—15%),活荷载不同布置方式对结构内力产生的影响很小;再者,高层建筑结构是复杂的空间体系,层数、跨数很多,不利分布情况太多,各种情况都要计算工作量极大,对实际工程设计往往是不现实的。

(8)【◆题库问题◆】:[问答题] 冰盖层受到温度影响产生的静压力与哪些因素有关?

【◆参考答案◆】:
冰盖层温度上升时产生膨胀,若冰的自由膨胀变形受到坝体、桥墩等结构物的约束,则在冰盖层引起膨胀作用力。冰场膨胀压力随结构物与冰覆盖层支承体之间的距离大小而变化,当冰场膨胀受到桥墩等结构物的约束时,则在桥墩周围出现最大冰压力,并随着离桥墩的距离加大而逐渐减弱。
冰的膨胀压力与冰面温度、升温速率和冰盖厚度有关,冰压力沿冰厚方向基本上呈上大下小的倒三角形分布,可认为冰压力的合力作用点在冰面以下1/3冰厚处。

(9)【◆题库问题◆】:[问答题] 试述燃爆对结构的影响?如何采取措施减轻燃爆对建筑物的破坏?

【◆参考答案◆】:
爆炸发生在空气介质中,会在瞬间压缩周围空气而产生超压,超压以冲击波的形式向发生超压空间内各表面施加挤压力,作用效应相当于静压。爆炸对结构产生破坏作用,其破坏程度与爆炸的性质和爆炸物质的数量有关。爆炸发生的环境或位置不同,其破坏作用也不同,在封闭的房间、密闭的管道内发生的爆炸其破坏作用比在结构外部发生的爆炸要严重的多。
燃气爆炸是建筑结构中易于遭遇到的爆炸,燃爆升压时间与结构基本周期相比,作用时间足够缓慢,可把室内燃气爆炸对结构的作用当作静力作用。燃气爆炸大都发生在生产车间、居民厨房等室内环境,一旦爆炸发生,常常是窗玻璃被压碎,屋盖被气浪掀起,导致室内压力下降,起到泄压保护作用。易爆建筑物在设计时需要对压力峰值作出估算,以确定泄爆面积,基于不同的假设条件和基本理论可给出压力峰值近似计算方法。

(10)【◆题库问题◆】:[问答题] 山区及海洋风速各有什么特点?应当如何考虑?

【◆参考答案◆】:
山区地势起伏多变,对风速影响较为显著,山区风速有如下特点:山间盆地、谷地等闭塞地形,由于四周高山对风的屏障作用,一般比空旷平坦地面风速减小10~25%,相应风压要减小20~40%。谷口、山口等开敞地形,当风向与谷口或山口趋于一致时,气流由开敞区流入两边为高山的狭窄区,流区压缩,风速必然增大;风速比一般空旷平坦地面增大10~20%。山顶、山坡等弧尖地形,由于风速随高度增加和气流越过山峰时的抬升作用,山顶和山坡的风速比山麓要大。对于山区的建筑物可根据不同地形条件给出风荷载地形修正系数,在一般情况下,山区的基本风压可按相邻平坦地区基本风压乘修正系数后采用。
风对海面的摩擦力小于对陆地的摩擦力,所以海上风速比陆地要大。另外,沿海地带存在一定的海陆温差,促使空气对流,使海边风速增大。基于上述原因,远海海面和海岛的基本风压值大于陆地平坦地区的基本风压值,并随海面或海岛距海岸距离的增大而增大。根据沿海陆地与海面、海岛上的同期观测到的风速资料对比,可得不同出海距离下远海海面和海岛基本风压修正系数。

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