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复合材料结构设计部分习题

复合材料结构设计部分习题
复合材料结构设计部分习题

1.已知铝的工程弹性常数E=69Gpa,G=26.54Gpa,υ=0.3,试求铝的柔量分量和模量分量。

2.由T300/4211复合材料的单向层合构成的短粗薄壁圆筒,如图2-2所示,单层方向为轴线

方向。已知壁厚t为1mm,圆筒平均半径R0为20mm,试求在轴向力p= 10kN作用下,圆筒平均半径增大多少(假设短粗薄壁圆筒未发生失稳,且忽略加载端对圆筒径向位移的

约束)?

3.一个用单向层合板制成的薄壁圆管,在两端施加一对外力偶矩M=0.1kN·m和拉力

p=17kN(见图2-10)。圆管的平均半径R0=20mm,壁厚t=2mm。为使单向层合板的纵向为最大主应力方向,试求单向层合板的纵向与圆筒轴线应成多大角度?

4.试求B(4)/5505复合材料偏轴模量的最大值与最小值,及其相应的铺层角。

5.一个由T300/4211单向层合板构成的薄壁圆管,平均半径为R0,壁厚为t,其单层纵

向与轴线成450。圆管两头在已知拉力P作用下。由于作用拉力的夹头不能转动,试问夹头受到多大力偶矩?

6.由T300/4211复合材料构成的单向层合圆管,已知圆管平均半径R0为20mm ,壁厚t

为2mm ,单层的纵向为圆管的环向,试求圆管在受有气体内压时,按蔡-胡失效准则计算能承受多大压力p?

7.试求斯考契1002(玻璃/环氧)复合材料在θ=450偏轴下按蔡-胡失效准则计算的拉伸

与压缩强度。

8.试给出各向同性单层的三维应力-应变关系式。

9.试给出各向同性单层的三维应力-应变关系式。

10.试给出单层正轴在平面应变状态下的折算柔量和折算模量表达式。

11.试给出单层偏轴时的ij与正轴时的Cij之间的转换关系式。

12.已知各向同性单层的工程弹性常数E、G、υ具有如下关系式:

------------------------------------G=E/2(1+v)

试分别推导其对应的模量分量与柔量分量表达式。

13.两个相同复合材料的单向层合板构成同样直径与壁厚的圆筒,一个单层方向是轴线方

向,另一个单层方向是圆周方向,将两个圆筒对接胶接,当两端受有轴向力时,试问两个圆筒的直径变化量是相同还是不相同的,为什么?

2.14. 在正轴下,一点处的正应变ε1、、ε2只与该处的正应力σ1、、、σ2有关,而与剪应力

τ12无关,为什么?

15.一块边长为a的正方形单向层合板,材料为T300/4211,厚度为h=4mm,紧密地夹在

两块刚度无限大的刚性板之间(见图2-16),在压力p=2kN作用下,试分别计算在(a)、(b)两种情况下,单向层合板在压力p方向的变量△a,哪一种情况的变形较小?

16.试用应力转换和应变转换关系式,证明各向同性材料的工程弹性常数存在如下关系

式:

--------------------------------G=E/2(1+v)。

17.试计算由1∶1织物玻璃/E42构成的单向层合板在θ=450偏轴下的工程弹性常数Ex(45)

与Gxy(45),并与00向、900向的比较。

18.已知单层的EL、ET、v L,试用偏轴450测出Ex(45)后,给出计算材料面内剪切弹性模

量GLT的表达式。

19.试样为正方形单向层合板,每边用钢制边条和试样连在一起,两边条之间用铰链连接,

沿一对角线施加的拉伸载荷,通过边条夹紧试样产生的摩擦力形成面内剪切载荷,如图2-17所示。已知载荷P与其相应测得εx、εy,以及试样的边长a,式样厚度h。试求单向层合板的面内剪切弹性模量GLT。

20.有一单向层合板制成的薄壁圆管,平均半径R0=20mm,壁厚t=1mm,在两端受一

对外力偶矩M=0.3kN·m及拉力P=15kN作用下,欲使圆管不发生轴向变形,必须满足什么条件?若为T300/4211材料,试问单向层合板的纵向与圆管轴线应成多大角度?

21.试计算由1∶1织物玻璃/E42构成的单向层合板在θ=450偏轴下按蔡-胡失效准则计算

的拉伸、压缩和面内剪切强度,并与00向、900向的比较之。

22.有一单向层合板制成的薄壁圆管,材料为T300/4211,平均半径R0=20mm,壁厚t

=1mm,铺层方向与轴线成300。试按蔡-胡失效准则分别确定受扭和受拉时的极限载荷。

23.试确定T300/4211制成的正交铺设对称层合板[06/906]s在正则化面内力Nx*=100Mpa

作用下的各层应力和应变,并按最大应力失效准则校核强度。已知安全系数n=2。

图3-31 [±45]s的拉伸试样

24.试判断下列对称层合板试各向异性、正方对称还是准各向通性层合板:

[0/902/0]s [0/902/02]s [602/-602]s

[0/902/-45/45/-45/45]s [0/60/0/60-602]s [0/90/-452/452]s

25.试证明在单轴正则化内力Nx*作用下,正交铺设对称层合板的各向τxy(k)=0,斜交铺设对称层合板的各层σy(k)=0。

27.试求T300/4211层合板在[±45]s的拉伸弹性模量,以及T300/4211单向层合板[452]T叠合在一起(不粘结)构成的层合板的拉伸弹性模量,并比较之。

28.试写出如下层合板的A*ij与*ij或Q*ij之间的关系式:

[04/904]S [04/902/452/-452]T [0/602/-60]S [45/-45]S [452/45]T [30/-30]T

29.已知T300/4211材料制成的[08/908]T拉伸式样,长l=0.1m,宽b=25mm,厚h =1.73mm。假如试样两端夹头不允许转动,试求在层合板单层开始失效时的拉伸载荷p。

30. 试问当平移平面的距离为多少时使耦合刚度系数为零?并说明此时的弯曲刚度系数D*11ˊ为极小值。

31.试分别给出[0/90]S、[/-]S、[0/45/90/-45]S、规则非对称正交铺设层合板及规则反对称层合板的正则化面内刚度系数与单层模量(或单层模量线性组合)之间的关系式。

32.当规则反对称层合板受到载荷Nx*和M*xy作用时,为使x向达到无限大刚度系数,试问两载荷应符合什么条件?

33.试计算T300/QY8911层合板[-60/0/60]s在Nx*作用下按蔡-胡失效准则计算的最先一层失效强度和极限强度。

34.试计算T300/4211层合板[0/90]s在M*x作用下按蔡-胡失效准则计算的极限强度。

35.在建立复合材料基本力学关系时,提出了哪些假设? 哪些是关于物理方面的?哪些是关于几何方面的?在建立基本力学关系中都起到哪些作用?

36.受单向拉伸的复合材料直杆,已知其位移函数为

?

试写出在xoz平面内的应变。如果是一个各向同性材料的直杆,其位移和应变如何?

37.受纯弯的复合材料简支梁(坐标系任选)找出其最大挠度及最大挠度的位置?

38.什么是平面应力状态?其特点是什么?平面应力状态下的应变分量εx,εy,νxy是怎样表达的?

39.写出平面应力状态的基本方程。

40.从力学上解释名词:板、薄板、厚板、中平面、刚性板、柔性板、薄膜。

41 解释直法线假设的几何意义,并写出其数学表达式。

42 解释名词:薄壳、厚壳、中曲面、z曲面、主曲率、主曲率半径、曲线坐标、曲

率线坐标。

43.胶接连接的形式。

44.如何降低胶接层合板应力集中系数。

45.胶接连接的设计原则。

46.机械连接的形式。

47.机械连接的设计原则。

48.复合材料结构设计过程。

49.复合材料中材料设计包括的内容。

50.单层纵向弹性模量EL的确定。

51.单层横向弹性模量ET的确定。

52.单层剪切弹性模量GL T的确定。

53.单层强度的预测公式。

钢结构设计原理重点

1.刚结构的特点:材料的强度高,塑性和韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;钢结构制造简便,施工周期短;钢结构的质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火(钢结构对缺陷较为敏感;钢结构的变形有时会控制设计;钢结构对生态环境的影响小) 2. 钢结构应用范围:(技术角度)大跨度结构;重型厂房结构;受动力荷载影响的结构;可拆卸的结构;高耸结构和高层建筑;容器和其他构筑物;轻型钢结构 3.钢结构的极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态 4.压应力是使构件失稳的原因 5.超静定梁或跨框架可以允出现许在受力最大的截面全面塑性,形成所谓塑性铰 6.索和拱配合使用,常称为杂交结构 7. 钢材的基本的性能:①较高的强度:屈服点fy抗拉强度fu 级较高②足够的变形能力:塑性和韧性性能好③良好的加工性能:具有良好的可焊性 8. 钢材三个重要的力学性能指标(1)屈服点(2)抗拉强度(3)伸长率 9.冷弯性能是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标 10.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性 11.碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢,可焊性最好(钢:C<2%;铸铁:C>2%) 12.反映钢材质量的主要力学指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能 13.有益元素:Mn、Si;有害元素:S、P、O、P 14.250?C附近有兰脆现象,260~320?C时有徐变现象 15.钢材的主要破坏形式:塑性破坏(延性破坏)脆性破坏(脆性断裂)损伤累积破坏疲劳破坏 16.A级钢不提供冲击韧性保证,B、C、D、E分别提供20?/0?、-20?、-40?的冲击韧性 17.选材考虑因素:荷载性质、应力状态、连接方法、工作环境、供货价格 18.热轧H型钢:宽翼缘H型钢(HW)、中翼缘H型钢(HM)窄翼缘H型钢(HN) 19.钢梁:型钢梁、组合梁 20.荷载较大高度受限的梁,可考虑采用双腹板的箱型梁,有较大的抗扭刚度 21.承载能力极限状态计算内容:截面强度、构件的整体稳定、局部稳定 22.吊车梁应力循环次数n>50000时要进行疲劳验算 23.单跨简支梁中截面出现塑性铰,即发生强度破坏;超静定梁出现塑性铰后,仍能继续承载 24.单轴对称截面有实腹式和格构式 25.塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁 26.计算拉弯(压弯)时3种强度计算准则:边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则、部分发展塑性准则 27.横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0,即K0=I0H/IL 28.超出正常使用极限状态:影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部破坏、影响正常使用或耐久性能的震动、影响正常使用或耐久性能的其他特定状态 29.连接的要求:足够的强度、刚度和延性 30.连接方法:焊接、铆接和普通螺栓连接、高强度螺栓连接 31. 常用焊接方法:电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 32. 焊缝连接的优缺点:优点:省工省材、任何形状的构件均可直接连接、密封性好,刚度大缺点:材质劣化、残余应力、残余变形、一裂即坏、低温冷脆 33. 焊缝等级分三级:三级焊缝:外观检查;二级焊缝:在外观检查的基础上再做无损检验,;一级焊缝:在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度,以便揭示焊缝内部缺陷 34. 焊缝型式:对接焊缝和角焊缝 35. 施焊分类(位置):俯焊(最好)、立焊、横焊和仰焊(最差) 36.角焊缝的焊脚尺寸h f应不小于1.5t^0.5,t为较厚焊件的厚度(mm);hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍 37. 残余应力对结构性能的影响:对结构静力强度的影响、对结构刚度的影响、对压杆稳定的影响4、对低温冷脆的影响、对疲劳强度的影响 38.高强度螺栓连接的性能等级:10.9级、8.8级

最新钢结构设计练习题

钢结构设计练习题一、填空题 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取(20 8),在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间,应同时设置(屋盖横向支撑),以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置(刚性)系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时,为了节省钢材,允许板件(受压屈曲),并利用其(屈曲后)强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时,必须在受压翼缘两侧布置(隅撑) 6、螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于(2)倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为(3 )倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条,按(双向受弯)构件设计计算。 8、屋架节点板上,腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于(20mm)。 9、拉条的作用是(防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点)。 10、实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接,设置檩托的目的是(防止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性)。

11、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连,一般做成十字形截面,这时它的计算长度是(0.9L)。 12、设计吊车梁时,对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式,例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用(焊透的k形)焊缝。13、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为使两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置(垫板)。 14、屋盖支撑可以分为(上弦横向支撑)、(下弦横向支撑)、(下弦竖 向支撑)、(垂直支撑)、(系杆)五类。 15、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为使两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置(垫板)。 16、屋架上弦杆为压杆,其承载能力由(稳定)控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由(强度)确定。 17、梯形钢屋架,除端腹杆以外的一般腹杆,在屋架平面内的计算长度Lox=(0.8 )L,在屋架平面外的计算长度Loy=(1.0)L,其中L 为杆件的几何长度。 18、吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用,即(吊车的竖向荷载P ),(横向水平荷载T)和(纵向水平荷载Tl)。 19、能承受压力的系杆是(刚性)系杆,只能承受拉力而不能承受压力的系杆是(柔性)系杆。 20、根据吊车梁所受荷载作用,对于吊车额定起重量Q≤30t,跨度l ≤6m,工作级别为Al~A5的吊车梁,可采用(加强上翼缘)的办法,

钢结构设计知识点

1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取(1/20—1/8),在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间,应同时设置(屋盖横向支撑),以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置(刚性)系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时,为了节省钢材,允许板件(受压屈曲,),并利用其(屈曲后强度)强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时,必须在受压翼缘两侧布置(隅撑) 6、螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于( 2 )倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为(3)倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条,按(双向受弯)构件设计计算。 8、屋架节点板上,腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于(20mm )。 1、梯形钢屋架受压杆件.其合理截面形式,应使所选截面尽量满足(等稳定)的要求。 2、普通钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间(垫板数不宜少于两个)。 3、梯形钢屋架节点板的厚度,是根据(腹杆中的最大内力)来选定的。 4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢檩托上(两个普通螺栓)。 5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L,其平面外计算长度应取( 侧向支撑点间距)。 6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的(下弦端节间)。 7、屋盖中设置的刚性系杆(可以受压)。 8、某房屋屋架间距为6m,屋架跨度为24m,柱顶高度24m。房屋内无托架,业务较大振动设备,且房屋计算中未考虑工作空间时,可在屋盖支撑中部设置( C 纵向支撑)。 9、梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截面形式是两个(C不等肢角钢长肢相连)。 10、屋架设计中,积灰荷载应与(屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值)同时考虑。 1、试述屋面支撑的种类及作用。(8分) 答:种类:上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、竖向支撑、系杆 作用:1、保证屋盖结构的几何稳定性2、保证屋盖结构的空间刚度和整体性3、为受压弦杆提供侧向支撑点4、承受和传递纵向水平力5、保证结构在安装和架设过程中的稳定性 2、试述空间杆系有限元法的基本假定。(6分) 答:(1)网架的节点为空间铰接节点,杆件只承受轴力; (2)结构材料为完全弹性,在荷载作用下网架变形很小,符合小变形理论。 3、举出两种常见的网架结构的基本形式,并简述其特点。(6分) 答:平面桁架系网架:此类网架上下弦杆长度相等,上下弦杆与腹杆位于同一垂直平面内。一般情况下竖杆受压,斜杆受拉。斜腹杆与弦杆夹角宜在40°-60°之间。 四角锥体系网架:四角锥体系网架是由若干倒置的四角锥按一定规律组成。网架上下弦平面均为方形网格,下弦节点均在上弦网格形心的投影线上,与上弦网格四个节点用斜腹杆相连。通过改变上下弦的位置、方向,并适当地抽去一些弦杆和腹杆,可得到各种形式的四角锥网架。 四、作图题(10分) 1、完成下列梁柱铰接和刚接连接

结构设计原理习题-练习

《结构设计原理》复习题 一、填空 1.按加工方式不同,钢筋分为()、()、()、()四种。2.()与()通常称为圬工结构。 3.梁内钢筋主要有()、()、()、()等。 4.随着柱的长细比不同,其破坏型式有()、()两种。 5.根据张拉预应力筋与浇筑混凝土构件之间的先后顺序,预应力混凝土分为()、()两类。 6.钢筋与混凝土之间的粘结力主要有以下三项组成()、()、()。7.按照配筋多少的不同,梁可分为()、()、()三种。 8.钢筋混凝土受弯构件主要有()和()两种形式。 9.梁内钢筋主要有()、()、()、()等。 10.()、()、()称为结构的可靠性。 11.钢筋的冷加工方法有()、()、()三种。 12.结构的极限状态,根据结构的功能要求分为()、()两类。 13.T形截面梁的计算,按()的不同分为两种类型。 14.在预应力混凝土中,对预应力有如下的要求()、()、()。15.钢筋混凝土梁一般有()、()、()三种不同的剪切破坏形式。16.预应力钢筋可分为()、()、()三种。 二、判断题:(正确的打√,错误的打×。) 1.混凝土在长期荷载作用下,其变形随时间延长而增大的现象称为徐变。()2.抗裂性计算的基础是第Ⅱ阶段。()3.超筋梁的破坏属于脆性破坏,而少筋梁的破坏属于塑性破坏。()4.增大粘结力、采用合理的构造和高质量的施工、采用预应力技术可以减小裂缝宽度。()5.当剪跨比在[1, 3]时,截面发生斜压破坏。. ()6.预应力损失是可以避免的。()7.整个结构或结构的一部分,超过某一特定状态时,就不能满足结构功能的要求,这种特殊状态称为结构的极限状态。()8.箍筋的作用主要是与纵筋组成钢筋骨架,防止纵筋受力后压屈向外凸出。() 9.采用预应力技术可杜绝裂缝的发生或有效减少裂缝开展宽度。()10.为了保证正截面的抗弯刚度,纵筋的始弯点必须位于按正截面的抗弯计算该纵筋的强度全部被发挥的截面以内,并使抵抗弯矩位于设计弯矩图的里面。()11.偏心距增大系数与偏心距及构件的长细比有关。()12.钢筋混凝土梁的刚度是沿梁长变化的,无裂缝区段刚度小,有裂缝区段刚度大。()13.钢筋按其应力应变曲线分为有明显流幅的钢筋和没有明显流幅的钢筋。()14.因为钢筋的受拉性能好,所以我们只在受拉区配置一定数量的钢筋而在受压区不配置钢筋。()15.当轴向力的偏心较小时,全截面受压,称为小偏心受压。() 越大越好。()16.有效预应力 pe

钢结构设计习题库

钢结构设计题库 一、选择题 1、在钢材所含化学元素中,均为有害杂质的一组是(C )A 碳磷硅 B 硫磷锰 C 硫氧氮 D 碳锰矾 2、钢材的性能因温度而变化,在负温范围内钢材的塑性和韧性(B )A 不变 B 降低 C 升高 D 稍有提高,但变化不大 3、长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是(B ) A 弯曲 B 扭曲 C 弯扭屈曲 D 斜平面屈曲 4、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠(C ) A 栓杆的预应力 B 栓杆的抗剪能力 C 被连接板件间的摩擦力 D 栓杆被连接板件间的挤压力 5、体现钢材塑性性能的指标是(C )A 屈服点 B 强屈比 C 延伸率 D 抗拉强度 6、下列有关残余应力对压杆稳定承载力的影响,描述正确的是(A )A 残余应力使柱子提前进入了塑性状态,降低了轴压柱的稳定承载力B 残余应力对强轴和弱轴的影响程度一样 C 翼缘两端为残余拉应力时压杆稳定承载力小于翼缘两端为残余压应力的情况 D 残余应力的分布形式对压杆的稳定承载力无影响7、下列梁不必验算整体稳定的是(D )A 焊接工字形截面 B 箱形截面梁 C 型钢梁 D 有刚性铺板的梁 8、轴心受压柱的柱脚,底板厚度的计算依据是底板的(C ) A 抗压工作 B 抗拉工作 C 抗弯工作 D 抗剪工作 9、同类钢种的钢板,厚度越大(A )A 强度越低 B 塑性越好 C 韧性越好 D 内部构造缺陷越少 10、验算组合梁刚度时,荷载通常取(A )A 标准值 B 设计值 C 组合值 D 最大值 11、在动荷载作用下,侧面角焊缝的计算长度不宜大于(B ) A 60f h B40f h C80f h D120f h 12、计算格构式压弯构件的缀材时,剪力应取(C )

钢结构设计下册试题(答案)及复习重点.

模拟题 试卷一 一、填空题(每空2分,共计20分) 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取(1/20~1/8 ),在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间,应同时设置(屋盖横向支撑),以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置(刚性)系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时,为了节省钢材,允许板件(受压屈曲),并利用其(屈服后强度)强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时,必须在受压翼缘两侧布置(隅撑) 6、螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于(2 )倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为( 3 )倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条,按(双向受弯)构件设计计算。 8、屋架节点板上,腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于(20mm )。 二、选择题(每题2分,共计20分) 1、梯形钢屋架受压杆件.其合理截面形式,应使所选截面尽量满足(A )的要求。 (A) 等稳定(B) 等刚度(C) 等强度(D) 计算长度相等 2、普通钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间( A )。 (A) 垫板数不宜少于两个(B) 垫板数不宜少于一个 (C) 垫板数不宜多于两个(D) 可不设垫板 3、梯形钢屋架节点板的厚度,是根据(D )来选定的。 (A) 支座竖杆中的内力(B) 下弦杆中的最大内力 (C) 上弦杆中的最大内力(D) 腹杆中的最大内力 4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢(檩托)上( B )。 (A) 一个普通螺栓(B) 两个普通螺栓(C) 安装焊缝(D) 一个高强螺栓 5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L,其平面外计算长度应取(D )。 (A) L (B) 0.8L (C) 0.9L (D) 侧向支撑点间距 6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的( C )。 (A) 端竖杆处(B) 下弦中间(C) 下弦端节间(D) 斜腹杆处 7、屋盖中设置的刚性系杆( A )。 (A) 可以受压(B) 只能受拉(C) 可以受弯(D) 可以受压和受弯 8、某房屋屋架间距为6m,屋架跨度为24m,柱顶高度24m。房屋内无托架,业务较 大振动设备,且房屋计算中未考虑工作空间时,可在屋盖支撑中部设置(C )。 (A) 上弦横向支撑(B) 下弦横向支撑(C) 纵向支撑(D) 垂直支撑 9、梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截面形式是两个(C )。 (A) 等肢角钢相连(B) 不等肢角钢相连 (C) 不等肢角钢长肢相连(D) 等肢角钢十字相连 10、屋架设计中,积灰荷载应与( C )同时考虑。 (A)屋面活荷载(B)雪荷载 (C)屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值(D)屋面活荷载和雪荷载 三、问答题(共计20分)

结构设计原理习题题库18套

《结构设计原理》习题题库 第一套习题 一、选择题 1. 高碳钢筋采用条件屈服强度,以σ0.2表示,即 (A)取极限强度的20% (B)取应变为0.002时的应力 (C)取应变为0.2时得应力(D)取残余应变为0.002时的应力 2. 砼在双向应力下 (A)双向受压的强度基本等于单向受压 (B)双向受拉下,一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而提高 (C)双向受压下,一向的抗压强度随另一向压应力的增加而提高 (D)双向受拉下,一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而下降 3. 用螺旋筋约束砼,使 (A)砼的强度和延性均提高 (B)强度能提高,延性并不能提高 (C)延性可以提高,强度不能提高 (D)强度和延性均不能提高,计算中也不考虑 4. 我国砼规范以何种概率法为基础? (A)半概率 (B)近似概率 (C)全概率 (D)伪概率 5. 结构的功能包括 (A)强度, 变形, 稳定 (B)实用, 经济, 美观 (C)安全性, 适用性和耐久性 (D)承载能力,正常使用 6.金属锰可提高钢材的强度,对钢材的塑性 (A)提高成分 (B)提高较多 (C)降低不多 (D)降低很多 7.建筑钢材单向受拉时屈服点f y与单向受压的屈服点f yˊ之间满足 (A)f y> f yˊ (B) f y< f yˊ (C) f y= f yˊ (D) f y= 0.58f yˊ 8. 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳是 (A)弯扭屈曲 (B)弯曲屈曲 (C)扭转屈曲 (D)局部屈曲 9. 钢结构有哪三种常用的连接方法 (A)搭接、对接和T型 (B)焊接、铆接及螺栓 (C)焊接、对接及螺栓 10. 梁刚度不足的后果为 (A)不满足承载力要求 (B)不满足使用要求 (C)耐久性较差 (D)易脆性破坏 11、轴心受压RC柱在长期荷载下发生徐变, 使: (A)混凝土压应力减小, 钢筋压应力增大 (B)混凝土压应力增大, 钢筋压应力增大 (C)混凝土压应力减小, 钢筋压应力减小 (D)混凝土压应力增大, 钢筋压应力减小 12、适量间接配筋柱进入极限状态的标志是 (A)混凝土压碎, (B)外层混凝土剥落 (C)间接钢筋屈服 (D)纵筋屈服 13.受弯构件的变形和裂宽计算是以哪个阶段作为计算依据的 (A)Ⅰa (B)Ⅱ (C)Ⅱa (D)Ⅲa 14、超筋梁破坏时,受拉钢筋应变εs和压区边缘混凝土应变ε c (A)εs>εy, εc=εcu (B)εs<εy, εc=εcu (C)εs<εy, εc>εcu (D)εs>εy, εc<εcu 15、条件相同的无腹筋梁, 由于剪跨不同发生剪压、斜压和斜拉破坏, 其承载力

钢结构设计原理复习总结

钢结构的特点: 1.钢材强度高、塑性和韧性好 2.钢结构的重量轻 3.材质均匀,和力学计算的假定比较符合 4.钢结构制作简便,施工工期短 5.钢结构密闭性好 6.钢结构耐腐蚀性差 7.钢材耐热但不耐火 8.钢结构可能发生脆性断裂 钢结构的破坏形式 钢材有两种性质完全不同的破坏形式,即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性,但一般也存在发生塑性破坏的可能,在一定条件下,也具有脆性破坏的可能。 塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构件可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度fu 后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗。在塑性破坏前,构件发生较大的塑性变形,且变形持续的时间较长,容易及时被发现而采取补救措施,不致引起严重后果。另外,塑性变形后出现内里重分布,使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀,因而提高了结构的承载能力。 构件应力超过屈服点,并且达到抗拉极限强度后,构件产生明显的变形并断裂。常温及静态荷载作用下,一般为塑性破坏。破坏时构件有明显的颈缩现象。常为杯形,呈纤维状,色泽发暗。在破坏前有很明显的变形,并有较长的变形持续时间,便于发现和补救。 脆性破坏前塑性变形很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服点fy ,断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷,特别是缺口和裂缝,常是断裂的发源地。破坏前没有任 何预兆,破坏时突然发生的,断口平直并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的预兆,无法及时察觉和采取补救措施,而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁,后果严重,损失较大,因此,在设计,施工和使用过程中,应特别注意防止钢结构的脆性破坏。 在破坏前无明显变形,平均应力也小(一般都小于屈服点),没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹;冲击振动荷载;低温状态等可导致脆性破坏。平直和呈有光泽的晶粒。突然发生的,危险性大,应尽量避免。 低碳钢的应力应变曲线: 1.弹性阶段:OA 段:纯弹性阶段εσE = A 点对应应力:p σ(比例极限) AB 段:有一定的塑性变形,但整个OB 段卸载时0=ε B 点对应应力:e σ(弹性极限) 2.屈服阶段:应力与应变不在呈正比关系,应变增加很快,应力应变曲线呈锯齿波动,出现应力不增加而应变仍在继续发展。其最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点;下屈服点稳定,设计中以下屈服点为依据。 3.强化阶段:随荷载的增大,应力缓慢增大,但应变增加较快。当超过屈服台阶,材料出现应变硬化,曲线上升,至曲线最高处,这点应力fu 称为抗拉强度或极限强度。 4.颈缩阶段:截面出现了横向收缩,截面面积开始显著缩小,塑像变形迅速增大,应力不断降低,变形却延续发展,直至F 点试件断裂。 疲劳破坏:钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。 钢材的疲劳强度取决于构造状况(应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅、反复荷载的虚幻次数,而和钢材的静力强度无明显关系。 钢结构的连接方法:焊接连接:不削弱构件截面,构造简单,节约钢材,焊缝处薄。弱铆钉连接:塑性和韧性极好,质量容易检查和保证,费材又费工。螺栓连接:操作简单便于拆卸。 焊接连接的优点:1.焊件间可以直接相连,构造简单,制作加工方便2.不削弱截面,节省材料3.连接的密闭性好,结构的刚度大4.可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。 缺点:1.焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆2.焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低3.焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,容易扩展至整个截面,低温冷脆问题也比较突出。 焊接连接通常采用的方法为电弧焊(包括手工电弧焊)自动(半自动)埋弧焊和气体保护焊。 侧面角焊缝主要承受剪力,塑性较好,应力沿焊缝长度方向的分布不均匀,呈两端打而中间小的状态。焊缝越长,应力分布不均匀性越显著,但临界塑性工作阶段时,产生应力重分布,可使应力分布的不均与现象渐趋缓和。 焊脚不能过小:否则焊接时产生的热量较小,而焊件厚度较大,致使施焊是冷却速度过快,产生淬硬组织,导致母材开裂。 焊脚不能过大:1.较薄焊件容易烧穿或过烧2.冷却时的收缩变形加大,增大焊接应力,焊件容易出现翘曲变形 计算长度不能过小:1.焊件的局部加热严重,焊缝起灭狐所引起的缺陷相距较近,及可能的其他缺陷使焊缝不够可

飞机结构设计习题答案

第二章 习题答案 2.飞机由垂直俯冲状态退出,沿半径为r 的圆弧进入水平飞行。若开始退出俯冲的高度H 1=2000 m ,开始转入水干飞行的高度H 2=1000 m ,此时飞行速度v =720 km/h ,(题图2.3),求 (1)飞机在2点转入水平飞行时的过载系数n y ; (2) 如果最大允许过载系数为n ymax =8,则 为保证攻击的突然性,可采用何种量级的大速度或大机动飞行状态?(即若r 不变,V max 可达多少? 如果V 不变,r min 可为多大? 解答 (1) 08.5)(8.9) 36001000720(11212 2=-?? +=+==H H gr v G Y n y (2) h km r g n v y /2.94310008.9)18(.).1(max =??-=-= m n g v r y 1.583) 18(8.9) 36001000720()1(2 2min -?? =-=

3.某飞机的战术、技术要求中规定:该机应能在高度H =1000m 处,以速度V=520 Km/h 和V ’=625km /h(加力状态)作盘旋半径不小于R =690m 和R ’=680m(加力 状态)的正规盘旋(题图2.4)。求 (1) 该机的最大盘旋角和盘旋过载系数n y ; (2) 此时机身下方全机重心处挂有炸弹,重G b =300kg ,求此时作用在炸弹钩上的载荷大小及方向(1kgf =9.8N)。 解答: (1) βcos 1 = = G Y n y ∑=01X r v m Y 2 sin =β① ∑=01 Y G Y =βcos ② 由 ①与②得 2 = =gr v tg βο04.72=β(非加力) 523 .4680 8.9) 36001000625(2 =??=βtg ο5.77=β(加力) 6.4cos 1 == βy n (2) r v m N X 2 1 = 6.飞机处于俯冲状态,当它降到H =2000m 时(H ρ=0.103kg /m 3 。)遇到上升气

钢结构设计原理练习题参考答案

钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中,失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B )。 A 、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B 、P f 越大,β越小,结构可靠性越差 C 、P f 越大,β越小,结构越可靠 D 、P f 越大,β越大,结构越可靠 2、若结构是失效的,则结构的功能函数应满足( A ) A 、0Z C 、0≥Z D 、0=Z 3、钢结构具有塑性韧性好的特点,则主要用于( A )。 A .直接承受动力荷载作用的结构 B .大跨度结构 C .高耸结构和高层建筑 D .轻型钢结构 4、在重型工业厂房中,采用钢结构是因为它具有( C )的特点。 A .匀质等向体、塑性和韧性好 B .匀质等向体、轻质高强 C .轻质高强、塑性和韧性好 D .可焊性、耐热性好 5、当结构所受荷载的标准值为:永久荷载k G q ,且只有一个可变荷载k Q q ,则荷载的设 计值为( D )。 A .k G q +k Q q B .1.2(k G q +k Q q ) C .1.4(k G q +k Q q ) D .1.2k G q +1.4k Q q 6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏,这是由于钢材具有( A )。 A .良好的塑性 B .良好的韧性 C .均匀的内部组织 D .良好的弹性 7、钢结构的主要缺点是( C )。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多

8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B) A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点:1)______强度高、自重轻__________、2)_____塑性、韧性好_______________,3)______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求,结构的极限状态可分为下列两类:__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时,相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比,具有哪些特点? 2、钢结构采用什么设计方法?其原则是什么? 3、两种极限状态指的是什么?其内容有哪些? 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中,各符号的意义? 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下,强度(A),塑性(B),冲击韧性(B)。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是(A)。

钢结构考试知识点

钢结构上 1.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2.钢材的三个重要力学性能指标为屈服点,抗拉强度,伸长率。 3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。 4.钢结构是用钢板,热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。 建筑常用的热轧型钢包括角钢,槽钢,工字钢,H型钢和部分T型钢 钢结构特点:材料的强度高,塑性韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合; 制造简便,施工周期短;质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火。设计钢结构需处理两方面因素:结构和构件抗力;荷载施加于结构的效应 5. 结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材? 塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性,并且塑性变形还能调整局部高峰应力,使之趋于平缓。韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量,同样也降低脆性破坏的危险程度 6. 用于钢结构的钢材必须具有哪些性能? (1)较高的强度。即抗拉和屈服强度比较高(2)足够的变形能力,即塑性韧性好。 (3)良好的加工性能。 普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度钢Q345,Q390,Q420 7.钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。 弹性阶段,弹塑性阶段,塑性阶段,应变硬化阶段 材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别:残余应力的影响 屈服点意义:作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准;形成理想弹塑性体的模型,为发展钢结构计算理论提供基础 低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台,而热处理钢材没有,规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点 伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力 8.冷弯性能:按规定弯心直径将试样弯曲180°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试 验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。 冲击韧性:韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度 9.钢是含碳量小于2%的铁碳合金,碳大于2%则为铸铁 碳素结构钢由纯铁,碳及杂质元素组成,纯铁约占99%,碳及杂质元素1% 碳含量提高,钢材强度提高,塑性,韧性,冷弯性能,可焊性及抗锈蚀能力下降 硫,氧元素使钢材发生热脆,而磷,氮元素使钢材发生冷脆 10.冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。冷拉,冷弯,冲孔,机械剪切等加工使钢材 产生很大塑性变形,塑性变形后的钢材在重新加荷时将提高屈服点,同时降低塑性和韧性 时效硬化:钢材紧随时间的增长而转脆;应变时效指应变硬化又加时效硬化。 钢材对温度相当敏感,相比之下,低温性能更重要。随温度升高,普通钢强度下降较快温度达600℃,其屈服强度仅为室温时的1/3左右,此时已不能承担荷载。弹性模量在500℃急剧下降,600℃为40%,250℃附近有兰脆现象 11.疲劳破坏属于脆性破坏;疲劳断裂三阶段:裂纹的形成,裂纹缓慢发展,最后迅速断裂 12.选择钢材时应考虑哪些因素? 结构或构件的重要性;荷载性质(静载动载);连接方法(焊接铆接螺栓连接);

复合材料力学

复合材料力学 论文题目:用氧化铝填充导热和电绝缘环氧 复合材料的无缺陷石墨烯纳米片 院系班级:工程力学1302 姓名:黄义良 学号: 201314060215

用氧化铝填充导热和电绝缘环氧复合材料的无缺陷石墨烯纳米片 孙仁辉1 ,姚华1 ,张浩斌1 ,李越1 ,米耀荣2 ,于中振3 (1.北京化工大学材料科学与工程学院,有机无机复合材料国家重点实验室北京 100029;2.高级材料技术中心(CAMT ),航空航天,机械和机电工程学院J07,悉尼大学;3.北京化工大学软件物理科学与工程北京先进创新中心,北京100029) 摘要:虽然石墨烯由于其高纵横比和优异的导热性可以显着地改善聚合物的导热性,但是其导致电绝缘的严重降低,并且因此限制了其聚合物复合材料在电子和系统的热管理中的广泛应用。为了解决这个问题,电绝缘Al 2O 3用于装饰高质量(无缺陷)石墨烯纳米片(GNP )。借助超临界二氧化碳(scCO 2),通过Al(NO 3)3 前体的快速成核和水解,然后在600℃下煅烧,在惰性GNP 表面上形成许多Al 2O 3纳米颗粒。或者,通过用缓冲溶液控制Al 2(SO 4)3 前体的成核和水解,Al 2(SO 4)3 缓慢成核并在GNP 上水解以形成氢氧化铝,然后将其转化为Al 2O 3纳米层,而不通过煅烧进行相分离。与在scCO2的帮助下的Al 2O 3@GNP 混合物相比,在缓冲溶液的帮助下制备的混合物高度有效地赋予具有优良导热性的环氧树脂,同时保持其电绝缘。具有12%质量百分比的Al 2O 3@GNP 混合物的环氧复合材料表现出1.49W /(m ·K )的高热导率,其比纯环氧树脂高677%,表明其作为导热和电绝缘填料用于基于聚合物的功能复合材料。 关键词:聚合物复合基材料(PMCs ) 功能复合材料 电气特性 热性能 Decoration of defect-free graphene nanoplatelets with alumina for thermally conductive and electrically insulating epoxy composites Renhui Sun 1,Hua Yao 1, Hao-Bin Zhang 1,Yue Li 1,Yiu-Wing Mai 2,Zhong-Zhen Yu 3 (1.State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; 2.Centre for Advanced Materials Technology (CAMT), School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering J07, The University of Sydney, Sydney, NSW 2006, Australia; 3.Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China) Abstract:Although graphene can significantly improve the thermal conductivity of polymers due to its high aspect ratio and excellent thermal conductance, it causes serious reduction in electrical insulation and thus limits the wide applications of its polymer composites in the thermal management of electronics and systems. To solve this problem, electrically insulating Al 2O 3is used to decorate high quality (defect-free) graphene nanoplatelets (GNPs). Aided by supercritical carbon dioxide (scCO 2), numerous Al 2O 3 nanoparticles are formed

钢结构设计 练习题及答案(试题学习)

钢结构设计练习题及答案 1~5题条件:为增加使用面积,在现有一个单层单跨建筑内加建一个全钢结构夹层,该夹层与原建筑结构脱开,可不考虑抗震设防。新加夹层结构选用钢材为Q235B ,焊接使用 E43型焊条。楼板为SP10D 板型,面层做法20mm 厚,SP 板板端预埋件与次梁焊接。荷载标准值:永久荷载为2.5kN/m 2(包括SP10D 板自重、板缝灌缝及楼面面层做法),可变荷载为4.0 kN/m 2。夹层平台结构如图所示。 立柱:H228x220x8x14 焊接H 型钢 A=77.6×102mm 2 I x =7585.9×104mm 4,i x =98.9mm I y =2485.4×104mm 4,i y =56.6mm 主梁:H900x300x8x16 焊接H 型钢 I x =231147.6×104mm 4W nx =5136.6×103mm 3 A=165.44×102mm 2主梁自重标准值g=1.56kN/m a) 柱网平面布置立柱 次梁 主梁 1 2 H900x300x8x16 H300x150x4.5x6 次梁:H300x150x4.5x6 焊接H 型钢 I x =4785.96×104mm 4W nx =319.06×103mm 3 A=30.96×102mm 2次梁自重标准值0.243kN/m M16高强度螺栓加劲肋 -868x90x63030 40 6 n 个 b) 主次梁连接 1. 在竖向荷载作用下,次梁承受的线荷载设计值为m kN 8.25(不包括次梁自重)。试问, 强度计算时,次梁的弯曲应力值?(20分) 解:考虑次梁自重后的均布荷载设计值: 25.8+1.2×0.243=26.09kN /m 次梁跨中弯矩设计值: M =04.665.409.268 1 8122=??=ql kN ·m 根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003第4.1.1条; 4.1.1在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条),其 抗弯强度应按下列规定计算: ny y y nx x x W M W M γγ+ ≤f (4.1.1) 式中 M x 、M y —同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面:x 轴为强轴,y 轴 为弱轴): W nx 、W ny —对x 轴和y 轴的净截面模量;γx 、γy —截面塑性发展系数;对工字形截面, γx =1.05,γy =1.20:对箱形截面,γx =γy =1.05;对其他截面.可按表5.2.1采用; f —钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13y f 235/ 而不超15 y f 235/时, 应取γx =1.0。f y 为钢材牌号所指屈服点。 对需要计算疲劳的梁,宜取γx =γy =1.0。 受压翼缘的宽厚比小于13;承受静力荷载 γx =1.05 1.19710 06.31905.11004.6636=???=nx x W M γN/mm 2

钢结构知识点总结

第一章绪论 钢结构的特点 1、钢结构自重较轻 2、钢结构工作的可靠性较高 3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好 4、钢结构制造的工业化程度较高,施工周期短 5、钢材的塑性,韧性好 6、钢材的密闭性好 7、钢材的强度高 8、普通钢材耐锈蚀性差 9、普通钢材耐热不耐火10、钢材低温时脆性增大。钢结构的应用范围: 大跨度结构:用钢结构重量轻。 高层建筑:用钢结构重量轻和抗震性能好。强度高,截面尺寸小,提高有效使用面积。 工业建筑:用钢结构施工周期短,能承受动力荷载。 轻质结构:冷弯薄壁型钢,轻型钢。 高耸结构:轻,截面尺寸小。抗震抗风。 活动式结构:轻。 可拆卸或移动的结构:轻,运输方便,拆卸方便。 容器和大直径管道:密闭性好。 抗震要求高的结构,急需早日交付的结构工程,特种结构。 结构设计的目的:安全性,耐久性,适用性。 影响结构可靠性的因素:荷载效应S和结构抗力R Z=R-S Z表示结构完成预定功能状态的函数,简称功能函数。Z=0极限状态。 概论极限状态设计方法: 承载能力极限状态: 1.整个结构或结构的一部分失去平衡,如倾覆等. 2.结构构件或链接因超过材料的强度而破坏,包括疲劳破坏,或过度变形不适于继续承载。 3.结构转变为机动体系 4.结构或结构构件丧失整体稳定性。 5.低级丧失承载能力而破坏。 正常使用极限状态: 1.影响正常使用或外观的变形 2.影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝) 影响正常使用的振动。影响正常使用的其他特定状态。 可靠度:结构在规定的设计使用年限内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 钢结构连接是以破坏强度而不是屈服作为承载能力的极限状态。 第二章钢结构的材料 钢材按照脱氧方法,分为沸腾钢,半镇静钢,镇静钢,脱氧剂硅和锰。 热轧型钢:钢锭加热至1200-1300度,通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸。 热处理:淬火,正火,回火。 钢材疲劳:在反复荷载下在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属脆性破坏原因:焊接结构:应力幅 非焊接结构:应力幅+应力比 1.钢材的强度设计值为什么要按厚度进行划分? 同种类钢材,随着厚度或者直径的减小,钢材的轧制力和轧制次数的增加,钢材的致密性较好,存在大缺陷的几率较小,故强素会提高,而且钢材的塑性也会提高。 2.碳,硫,磷对钢材的性能有哪些影响? 碳含量增加,强度提高,塑性,韧性和疲劳强度下降,同时恶化可焊性和抗腐蚀性。 硫使钢热脆,即高温时钢材变脆。降低钢的塑性韧性,可焊性耐疲劳性能,有害成分。<0.045%

混凝土结构设计习题集和答案(精心整理)

混凝土结构设计习题 一、填空题(共48题) 3.多跨连续梁板的力计算方法有_ 弹性计算法__和 塑性计算法___ 两种方法。 6.对于跨度相差小于10%的现浇钢筋混凝土连续梁、板,可按等跨连续梁进行力计算。 8、按弹性理论对单向板肋梁楼盖进行计算时,板的折算恒载 p g g 21'+=, 折算活载p p 2 1'= 10、对结构的极限承载能力进行分析时,满足 机动条件 和 平衡条件 的解称为上限解,上限解求得的荷载值大于真实解;满足 极限条件 和 平衡条件 的解称为下限解,下限解求得的荷载值小于真实解。 14、在现浇单向板肋梁楼盖中,单向板的长跨方向应放置分布钢筋,分布钢筋的主要作用是:承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上,使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比,其主要的不同点是:只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域(或长度)。 16、塑性铰的转动限度,主要取决于钢筋种类、配筋率 和 混凝土的极限压应变 。当低或中等配筋率,即相对受压区高度ξ值较低时,其力重分布主要取决于 钢筋的流幅 ,这时力重分布是 充分的 。当配筋率较高即ξ值较大时,力重分布取决于 混凝土的压应变 ,其力重分布是 不充分的 。 17、为使钢筋混凝土板有足够的刚度,连续单向板的厚度与跨度之比宜大于 1/40 18、柱作为主梁的不动铰支座应满足 梁柱线刚度比5/≥c b i i 条件,当不满足这些条件时,计算简图应 按框架梁计算。 23、双向板按弹性理论计算,跨中弯矩计算公式x y v y y x v x m m m m m m νν+=+=) ()(,,式中的ν称为 泊桑比(泊松比) ,可取为 0.2 。 24、现浇单向板肋梁楼盖分析时,对于周边与梁整浇的板,其 跨中截面 及 支座截面 的计算弯矩可以乘0.8的折减系数。 25、在单向板肋梁楼盖中,板的跨度一般以 1.7~2.7 m 为宜,次梁的跨度以 4~6 m 为宜,主梁的跨度以 5~8 m 为宜。 29、单向板肋梁楼盖的结构布置一般取决于 建筑功能 要求,在结构上应力求简单、整齐、经济、适用。柱网尽量布置成 长方形 或 正方形 。主梁有沿 横向 和 纵向 两种布置方案。 31、单向板肋梁楼盖的板、次梁、主梁均分别为支承在 次梁 、 主梁 、柱或墙上。计算时对于板和次梁不论其支座是墙还是梁,将其支座均视为 铰支座 。由此引起的误差,可在计算时所取的 跨度 、 荷载 及 弯矩值 中加以调整。 32、当连续梁、板各跨跨度不等,如相邻计算跨度相差 不超过10% ,可作为等跨计算。这时,当计算各跨跨中截面弯矩时,应按 各自的跨度 计算;当计算支座截面弯矩时,则应按相邻两跨计算跨度的平均值 计算。 33、对于超过五跨的多跨连作用续梁、板,可按 五跨 来计算其力。当梁板跨度少于五跨时,仍按 实际跨数 计算。 34、作用在楼盖上的荷载有 永久荷载 和 可变荷载 。永久荷载是结构在使用期间基本不变的荷载;可变荷载是结构在使用或施工期间时有时无的可变作用的荷载。 35、当楼面梁的负荷面积很大时,活荷载全部满载的概率比较小,适当降低楼面均布活荷载更能符合实际。因此设计楼面梁时,应按《荷载规》对楼面活荷载值 乘以折减系数 后取用。 39、力包络图中,某截面的力值就是该截面在任意活荷载布置下可能出现的 最大力值 。根据弯矩包络图,可以检验受力纵筋抵抗弯矩的能力并确定纵筋的 截断 或弯起的位置和 数量 。

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