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位移比周期比超限的解决高效措施

位移比周期比超限的解决高效措施
位移比周期比超限的解决高效措施

位移比超限解决办法:

高规4.3.5要求楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于1.5倍。

如果建筑方案较规则,那么该条很容易满足,但现今随着建筑理念的不断发展,平面较不规则的高层建筑层出不穷(想搞死做结构的)。那么对于高规4.3.5条则较难满足,常常是超过1.2倍的不宜限值。我在做了几个18层,高度60m的不规则高层住宅后,有了一些心得。

要满足该条高规,在结构抗侧力构件布置时,应尽量对称,均匀。这是第一步。

但往往因建筑条件的限值,完全对称是不可能的(看来做建筑的还是想搞死做结构的),那么只有在计算一次后进行调整。切记切记,该条只与平面布置是否均匀有关,切不可认为是抗侧力不足而全面增加剪力墙或柱。调整的方法是:模型建好后计算一次,如果超出1.2限值,PKPM上会告诉你是第几号节点的构件侧移最大,你可以丛SATWE的第一步中“图形检查与修改”下的“各层平面简图”中找到那个节点对应的抗侧力构件,并针对其加强,(记得每个标准层都要)然后在计算,这次一定比第一次好些了,接近1.2了(如果小于1.2那么恭喜你),然后再重复刚才的步骤,一直到小于1.2为止。这样有目标的调整,比盲目的试算好得多。对于更高的建筑该调整方法是否可行,因我没有做过,不敢乱说(哪位出事了进去,让我送饭就不好办了)希望大家试试,并把结果告诉我,谢谢了。

2、我来补充一下,第一次试算时按建筑标准层建一个结构标准层,目的是算主要控制指标,如周期比位移比剪重比等,等这些满足之后再按建筑图添加其它的标准层,这样快多了。如一开始建了好多标准层,指标不满足时每个标准层都要调整,如果墙长调整后荷载还要调,很烦的。

3、楼主的方法我也经常的用,但是有时候往往只加强位移最大的节点号的构件也是不理想的,有时还受某些条件的限制(比如说建筑上的),其实还有一个方法,找出刚度最大的点即位移最小的点,然后减小其刚度,(如剪力墙上开洞等)。也可以起到相同的作用。

4、我也补充一下:

1.位移角和位移比的调整是结构分析的重点和难点,不管是剪力墙结构还是框架结构,基本上都可以采用楼主和10楼兄弟的做法。

2.一般情况下,剪力墙结构中,位移角和位移比的超限并不单纯是某个节点刚度不足引起的,而是由扭转引起的,所以说不管是把弱的地方调强,还是把强的地方调弱,都是希望结构的刚度均匀。在pkpm结果显示的第一步里面,有刚心和质心的位置信息,可以参照其信息,尽可能地把刚心和质心的位置调到比较接近,以解决其扭转问题。

3.一般强况下,框架结构中,建筑方案会较合理布置柱网,结构体系都较为均匀,位移角的问题比较突出,常用解决方法:

1)与建筑专业及甲方协商,加大柱截面,或者局部加大柱截面(比如层高较大层的柱或角柱),这是最直接有效的方法;

2)如果条件不允许加大柱截面,可以尝试加大梁截面,但是此时需要注意两点,第一,保证体系较为均匀,第二,注意避免出现强梁弱柱。

3)如果不能以增大截面的方式增加结构体系的刚度,就需要考虑以减小计算长度的方式增加刚度了,比如,一般首层层高较大,而地质和抗冻情况又决定了基础要深埋,此时可以考虑零层做厚板,在±0.000处勘固首层柱。总之是在刚度较弱处加侧向支撑,减小计算长度。

4)最后一招,仔细计算荷载,将荷载减到最小。

周期比超限解决办法:

一、位移比、层间位移比控制

规范条文:

新高规的4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。

高规4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:

结构休系Δu/h限值

框架1/550

框架-剪力墙,框架-核心筒1/800

筒中筒,剪力墙1/1000

框支层1/1000

名词释义:

(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。

(2)层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。

其中:

最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。

平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。

层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。

最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。

平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。

控制目的:

高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:

1.保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。2.保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。

3.控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。

结构位移输出文件(WDISP.OUT)

Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。(mm)

Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。(mm)

Max-Dx,Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移

Ave-Dx,Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移

Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。

Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值

即要求:

Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) 最好<1.2 不能超过1.5

Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx最好<1.2 不能超过1.5

Y方向相同

电算结果的判别与调整要点:

1.若位移比(层间位移比)超过1.2,则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用;

2.验算位移比需要考虑偶然偏心作用,验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心;

3.验算位移比应选择强制刚性楼板假定,但当凸凹不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响

4.最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果(即构件设计可以采用弹性楼板计算,而位移计算必须在刚性楼板假设下获得),故可先采用刚性楼板算

出位移,而后采用弹性楼板进行构件分析。

5.因为高层建筑在水平力作用下,几乎都会产生扭转,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位。

二、周期比控制

规范条文:

新高规的4.3.5条规定,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。

(抗归中没有明确提出该概念,所以多层时该控制指标可以适当放松,但一般不大于1.0。)

名词释义:

周期比:即结构扭转为主的第一自振周期(也称第一扭振周期)Tt与平动为主的第一自振周期(也称第一侧振周期)T1的比值。周期比主要控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,使结构的抗扭刚度不能太弱。因为当两者接近时,由于振动藕连的影响,结构的扭转效应将明显增大。

对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:

1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期

T1

3)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第

一扭转/平动周期。再考察下一个次长周期。

4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大

5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)

多塔结构周期比:

对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算,而应该将多塔结构切分成多个单塔,按多个单塔结构分别

计算。

周期、地震力与振型输出文件(WZQ.OUT)

考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数

振型号周期转角平动系数(X+Y) 扭转系数

1 0.6306 110.18 0.99 ( 0.12+0.88 ) 0.01

2 0.6144 21.19 0.95 ( 0.82+0.12 ) 0.05

3 0.4248 2.39 0.06 ( 0.06+0.00 ) 0.94

4 0.1876 174.52 0.96 ( 0.95+0.01 ) 0.04

5 0.1718 85.00 1.00 ( 0.01+0.99 ) 0.00

6 0.1355 5.03 0.05 ( 0.05+0.00 ) 0.95

7 0.0994 177.15 0.97 ( 0.97+0.00 ) 0.03

8 0.0849 87.63 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00

9 0.0752 12.73 0.03 ( 0.03+0.00 ) 0.97

X 方向的有效质量系数: 97.72%

Y 方向的有效质量系数: 96.71%

即要求:

0.4248/0.6306=0.67 <0.9

97.72% 96.71% >90% 说明无需再增加振型计算

电算结果的判别与调整要点:

1. 对于刚度均匀的结构,在考虑扭转耦连计算时,一般来说前两个或几个振型为其主振型,但对于刚度不均匀的复杂结构,上述规律不一定存在。总之在高层结构设计中,使得扭转振型不应靠前,以减小震害。SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能,通过参数Ratio(振型的基底剪力占总基底剪力的百分比)可以判断出那个振型是X方向或Y方向的主振型,并可查看以及每个振型对基底剪力的

贡献大小。

2. 振型分解反应谱法分析计算周期,地震力时,还应注意两个问题,即计算模型的选择与振型数的确定。一般来说,当全楼作刚性楼板假定后,计算时宜选择“侧刚模型”进行计算。而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。至于振型数的确定,应按上述[高规]5.1.13条(高层建筑结构计算振型数不应小于9,抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不小于15,对于多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%)执行,振型数是否足够,应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别。([耦联]取3的倍数,且≤3倍层数,[非耦联]取≤层数,直到参与计算振型的[有效质量系数]≥90%)

3. 如同位移比的控制一样,周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系,而非其绝对大小,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。即周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性。考虑周期比限制以后,以前看来规整的结构平面,从新规范的角度来看,可能成为“平面不规则结构”。一旦出现周期比不满足要求的情况,一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求,说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是要加强外圈结构刚度、增设抗震墙、增加外围连梁的高度、削弱内筒的刚度。

4. 扭转周期控制及调整难度较大,要查出问题关键所在,采取相应措施,才能有效解决问题。

a)扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关,只与楼层抗扭刚度有关;

b)剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时,较易满足;周边墙与核心筒墙成斜交布置时要注意检查

是否满足;

c)当不满足周期限制时,若层位移角控制潜力较大,宜减小结构竖向构件刚度,增大平动周期;

d)当不满足周期限制时,且层位移角控制潜力不大,应检查是否存在扭转刚度特别小的层,若存在应

加强该层的抗扭刚度;

e)当不满足扭转周期限制,且层位移角控制潜力不大,各层抗扭刚度无突变,说明核心筒平面尺度与

结构总高度之比偏小,应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚,增大核心筒的抗扭刚度。

f)当计算中发现扭转为第一振型,应设法在建筑物周围布置剪力墙,不应采取只通过加大中部剪力墙的

刚度措施来调整结构的抗扭刚度。

三、层刚度比控制

规范条文:

1.抗震规范附录E2.1规定,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2;

2.高规的4.4.2条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%;

3.高规的5.3.7条规定,高层建筑结构计算中,当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍;

4.高规的10.2.3条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录E的规定:

E.0.1) 底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构,可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应大于2。

E.0.2) 底部大空间层数大于一层时,其转换层上部框架-剪力墙结构的与底部大空间层相同或相近高度的部分的等效侧向刚度与转换层下部的框架-剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时不应大于2,抗震设计时不应大于1.3。

名词释义:

刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值(也称层刚度比),该值主要为了控制高层结构的竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层。对于地下室结构顶板能否作为嵌固端,转换层上、下结构刚度能否满足要求,及薄弱层的判断,均以层刚度比作为依据。[抗规]与[高规]提供有三种方法计算层刚度,即剪切刚度(Ki=GiAi/hi)、剪弯刚度(Ki=Vi/Δi)、地震剪力与地震层间位移的比值(Ki=Qi/Δui)。

通常选择第三种算法。

刚度的正确理解应为产生一个单位位移所需要的力

建筑结构的总信息(WMASS.OUT)

===============================================================

各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息

……

Ratx1,Raty1 : X,Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的

比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者

……

==============================================================

即要求:

Ratx1、Raty1 >1

电算结果的判别与调整要点:

1. 规范对结构层刚度比和位移比的控制一样,也要求在刚性楼板假定条件下计算。对于有弹性板或板厚为零的工程,应计算两次,在刚性楼板假定条件下计算层刚度比并找出薄弱层,然后在真实条件下完成其它结构计算。

2. 层刚比计算及薄弱层地震剪力放大系数的结果详建筑结构的总信息WMASS.OUT。一般来说,结构的抗侧刚度应该是沿高度均匀或沿高度逐渐减少,但对于框支层或抽空墙柱的中间楼层通常表现为薄弱层,由于薄弱层容易遭受严重震害,故程序根据刚度比的计算结果或层间剪力的大小自动判定薄弱层,并乘以放大系数,以保证结构安全。当然,薄弱层也可在调整信息中通过人工强制指定。

3. 对于上述三种计算层刚度的方法,我们应根据实际情况进行选择:对于底部大空间为一层时或多层建筑及砖混结构应选择“剪切刚度”;对于底部大空间为多层时或有支撑的钢结构应选择“剪弯刚度”;而对于通常工程来说,则可选用第三种规范建议方法,此法也是SATWE程序的默认方法。

四、层间受剪承载力之比控制

规范条文:

新高规的4.4.3条和5.1.14条规定,A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%,B级高度不应小于75%。

建筑结构的总信息(WMASS.OUT)

*************************************************************

楼层抗剪承载力、及承载力比值

*************************************************************

Ratio_Bu: 表示本层与上一层的承载力之比

即要求:

Ratio_Bu>0.8(0.75)

如不符,说明本层为薄弱层,加强

软件实现方法:

1. 层间受剪承载力的计算与砼强度、实配钢筋面积等因素有关,在用SATWE软件接PK出施工图之

前,实配钢筋面积是不知道的,因此SATWE程序以计算配筋面积代替实配钢筋面积。

2. 目前的SATWE软件在《结构设计信息》(WMASS.OUT)文件中输出了相邻层层间受剪承载力之比的比值,该比值是否满足规范要求需要设计人员人为判断。

五、刚重比控制

规范条文:(高规5.4.4条)

1.对于剪力墙结构,框剪结构,筒体结构稳定性必须符合下列规定:

(见规范)

2.对于框架结构稳定性必须符合下列规定: Di*Hi/Gi>=10

名词释义:

结构的侧向刚度与重力荷载设计值之比称为刚重比。它是影响重力二阶(p-Δ)

效应的主要参数,且重力二阶效应随着结构刚重比的降低呈双曲线关系增加。高层建筑在风荷载或水平地震作用下,若重力二阶效应过大则会引起结构的失稳倒塌,故控制好结构的刚重比,则可以控制结构不失去稳定。

建筑结构的总信息(WMASS.OUT)

=============================================================

结构整体稳定验算结果

=============================================================

X向刚重比EJd/GH**2= 47.79

Y向刚重比EJd/GH**2= 41.49

该结构刚重比EJd/GH**2大于1.4,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算

该结构刚重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考虑重力二阶效应

电算结果的判别与调整要点:

1.按照下式计算等效侧向刚度:高规5.4.1

2.对于剪切型的框架结构,当刚重比大于10时,则结构重力二阶效应可控制在20%以内,结构的稳定已经具有一定的安全储备;当刚重比大于20时,重力二阶效应对结构的影响已经很小,故规范规定此时可以不考

虑重力二阶效应。

3.对于弯剪型的剪力墙结构、框剪结构、筒体结构,当刚重比大于1.4时,结构能够保持整体稳定;当刚重比大于2.7时,重力二阶效应导致的内力和位移增量仅在5%左右,故规范规定此时可以不考虑重力二阶

效应。

4.高层建筑的高宽比满足限值时,可不进行稳定验算,否则应进行。

5.当高层建筑的稳定不满足上述规定时,应调整并增大结构的侧向刚度。

六、剪重比控制

规范条文:

[抗规]5.2.5条与[高规]3.3.13条规定,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力不应小于下表给出的最小地震剪力系数λ。

类别7 度7.5 度8 度8.5度9 度

扭转效应明显或基本周期

小于3.5S的结构0.016 0.024 0.032 0.048 0.064

基本周期大于5.0S的结构0.012 0.018 0.024 0.032 0.040

名词释义:

剪重比即最小地震剪力系数λ,主要是控制各楼层最小地震剪力,尤其是对于基本周期大于3.5S的结构,以及存在薄弱层的结构,出于对结构安全的考虑,规范增加了对剪重比的要求。

周期、地震力与振型输出文件(WZQ.OUT)

抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比= 1.60%

电算结果的判别与调整要点:

1.对于竖向不规则结构的薄弱层的水平地震剪力应增大1.15倍,即上表中楼层最小剪力系数λ应乘以1.15倍。当周期介于3.5S和5.0S之间时,可对于上表采用插入法求值。

2.对于一般高层建筑而言,结构剪重比底层为最小,顶层最大,故实际工程中,结构剪重比由底层控制,由下到上,哪层的地震剪力不够,就放大哪层的设计地震内力.

3.各层地震内力自动放大与否在调整信息栏设开关;如果用户考虑自动放大,SATWE将在WZQ.OUT 中输出程序内部采用的放大系数.

4.六度区剪重比可在0.7%~1%取。若剪重比过小,均为构造配筋,说明底部剪力过小,要对构件截面大小、周期折减等进行检查;若剪重比过大,说明底部剪力很大,也应检查结构模型,参数设置是否正确或结构布置是否太刚。

七、轴压比验算

规范条文:

[砼规]11.4.16条[抗规]6.3.7条,[高规]6.4.2条同时规定:柱轴压比不宜超过下表中限值。

结构类型抗震等级

一二三

框架结构0.7 0.8 0.9

框架抗震墙,板柱抗震墙筒体0.75 0.85 0.95

部分框支抗震墙0.6 0.7 --

[砼规]11.7.13条[高规]7.2.14条同时规定:抗震设计时,一二级抗震等级的剪力墙底部加强部位,其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不宜超过下表中限值:(见规范)

名词释义:

柱(墙)轴压比N/(fcA)指柱(墙)轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一,为了使柱墙具有很好的延性和耗能能力,规范采取的措施之一就是限制轴压比。

混凝土构件配筋、钢构件验算输出文件(WPJ*.OUT)

Uc --- 轴压比(N/Ac/fc)

电算结果的判别与调整要点:

1.抗震等级越高的建筑结构,其延性要求也越高,因此对轴压比的限制也越严格。对于框支柱、一字形剪力墙等情况而言,则要求更严格。抗震等级低或非抗震时可适当放松,但任何情况下不得小于1.05。2.限制墙柱的轴压比,通常取底截面(最大轴力处)进行验算,若截面尺寸或混凝土强度等级变化时,还验算该位置的轴压比。SATWE验算结果,当计算结果与规范不符时,轴压比数值会自动以红色字符显示。3.需要说明的是,对于墙肢轴压比的计算时,规范取用重力荷载代表值作用下产生的轴压力设计值(即恒载分项系数取1.2,活载分项系数取1.4)来计算其名义轴压比,是为了保证地震作用下的墙肢具有足够的延性,避免受压区过大而出现小偏压的情况,而对于截面复杂的墙肢来说,计算受压区高度非常困难,故作以上简化计算。

4.试验证明,混凝土强度等级,箍筋配置的形式与数量,均与柱的轴压比有密切的关系,因此,规范针对情况的不同,对柱的轴压比限值作了适当的调整。

5.当墙肢的轴压比虽未超过上表中限值,但又数值较大时,可在墙肢边缘应力较大的部位设置边缘构件,以提高墙肢端部混凝土极限压应变,改善剪力墙的延性。当为一级抗震(9度)时的墙肢轴压比大于0.3,一级(8度)大于0.2,二级大于0.1时,应设置约束边缘构件,否则可设置构造边缘构件,程序对底部加强部位及其上一层所有墙肢端部均按约束边缘构件考虑。

6.地下一层抗震等级同上部结构,地下二层以下可降一级考虑。故轴压比限值不同。超限时,可通过复合箍筋来提高轴压比的限值。

以上仅从规范条文及软件运用的角度对高层结构设计中非常重要的“七个比”进行对照理解,然而规范条文终究有其局限性,只能针对一些普通、典型的情况提出要求,软件的模拟计算与实际情况也有一定的差距,因此,对于千变万化的实际工程,需要结构工程师运用概念设计的要求,做出具体分析和采取具体措施,避免采用严重不规则结构。对于某些建筑功能极其复杂,结构平面或竖向不规则的高层结构,以上比值可能会出现超过规范限制的情况,这时必须进行概念设计,尽可能对原结构方案作出调整或采取有效措施予以弥补。

其实,高层结构设计除上述“七个比”需很好控制以外,还有很多“比值”需要结构设计人员在具体工程的设计中认真的去对待,很好的加以控制,如高层建筑高宽比,结构与构件的延性比,梁柱的剪跨比、剪压比,柱倾覆力矩与总倾覆力矩之比等等。它们对于实现“强剪弱弯”,“强墙弱梁”“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设计理念均起着重要作用。

高中物理位移时间图像和速度时间图像

高中物理位移时间图像和 速度时间图像 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

x-t 图像与v-t 图像知识清单 一.x —t 图像 1.物理意义:描述作直线运动物体的位移随时间变化规律。 2.图像的斜率表示速度 3.从x —t 图像中获取的信息 (1)任意时刻对应的位移大小、方向。 (2)物体发生位移所用的时间。 (3)斜率:图线的斜率表示速度。 若图线向上倾斜,则斜率为正,即:k>0,速度方向为正。 若图线向下倾斜,则斜率为负,即:k<0,速度方向为负。 若图像与t 轴平行,则斜率为零,即:k=0,物体静止。 (4)交点:表示两物体相遇,同一时刻,在同一位置。 (5)截距:图像不过原点,若从纵轴开始,表示计时时位移不为零。若从横轴开始,则表示计时开始一段时间后,物体在开始运动。 (6)若x —t 图像为直线表示物体匀速运动。若x —t 图像为曲线,表示物体在相同时间内,发生的位移不等,物体做变速运动。 —t 图像所代表的的运动情况 图一:① 图二:① 图三:① ② ② ② ③ ③ ③ 5.注意:(1)无论在他t 轴的上下,斜率为正则速度为正方向,斜率为负则速度为负方 向,同一条直线 的斜率不变。 (2)在t 轴上方表示位移为正方向,在t 轴下方表示位移为负方向 二.v-t 图像 1.物理意义:描述作直线运动物体速度随时间的变化规律。 2.图线的斜率表示物体运动的加速度。 *3.图像与坐标轴t 轴所夹图形的面积为物体的位移,图形在t 轴上方对应的位移为正, 在图形t 轴下方对应的位移为负。 4.从v-t 图像获取的信息 (1)物体在任意时刻对应的速度大小、方向。 (2)物体速度改变所用的时间。 (3)斜率:图线的斜率表示加速度。 若图像向上倾斜,则k>0,加速的为正方向。 若图像向下倾斜,则k<0,加速度为反方向。 若图像与他t 轴平行,则k=0,加速度为零,速度不发生变化。 注意:无论图像在t 轴的上下,加速度的正负只看斜率。 (4)交点:两图像的交点表示,两物体在这一时刻速度相同(大小方向都相同)。 (5)截距:图像不过原点,若从纵轴开始,则表示计时开始时速度不为零,有初速度。若从横轴开始,表示计时一段时间后物体才开始运动。 (6)若v-t 图像为直线,表示物体做匀变速直线运动。若v-t 图像为曲线,则表示在相同的时间内,速度的变化量不相同,物体的加速度不恒定,物体不做匀变速直线运动。 图像所代表的运动情况 图一:① 图二:① 图三:① ② ② ② ③ ③ ③ t/ s 图2 图3

位移时间图像和速度时间图像

位移时间图像和速度时间图像 一、多项选择 1、图示为A、B两运动物体的位移图像.下述说法中正确的是() A.A、B两物体开始时相距100m,同时相向运动 B.B物体做匀速直线运动,速度大小为5m/s C.A、B两物体运动8s时,在距A的出发点60m处相遇 D.A物体在运动中停了6s 2、如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的x-t图象,下列说法正确的是( ) A.两物体的速度大小相等,方向相反 B.在t=1s时,甲、乙两物体相遇 C.在前2s时间内,甲、乙两物体的位移相同 D.在t=2s时,乙物体的运动方向发生了变化 3、甲、乙两物体相对于同一原点的x-t图象如图所示.由图可知下列说法正确的是 ( ) A.甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动 B.计时开始时甲、乙不在同一地点 C.在t2时刻,甲、乙相遇 D.在t2时刻,甲、乙的速度大小相等 4、有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s-t 图象如图3中甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的 v-t图象如图3中乙所示.根据图象做出的以下判断,其中正确的是( ) A.物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大 B.在0─3s的时间内,物体B运动的位移为15m

C.t=3s时,物体C追上物体D D.t=3s时,物体C与物体D之间有最大间距 5、两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示, 则下列说法中正确的是 A.乙做匀速直线运动,甲做初速度为零的匀加速直线运动 B.甲和乙可以相遇两次 C.第2s末甲、乙速度相同,所以,第2s末甲、乙相遇 D.第2s末甲、乙在相遇前距离最大 6、小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某高度,其速度—时间图象如图所示,则由图象可知(g=10 m/s2),以下说法正确的是: A.小球是从5m高处开始下落的 B.小球下落的最大速度为5m/s C.小球能弹起的最大高度为0.45m D.小球能弹起时的初速度为5m/s 7、如图所示为A、B两物体做直线运动的v-t图象,由图可知( ) A. t1时刻A、B两物体速度大小相等,方向相反 B. t1时刻两物体的加速度大小相等,方向相反 C. t2时刻物体A的速度大于物体B的速度,二者方向相同 D. t2时刻物体A的加速度小于物体B的加速度,二者方向相反 8、物体甲的x﹣t图象和物体乙的v﹣t图象分别如图所示,则这两物体的运动情况是() A.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位 移大小为4m B.甲在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零 C.乙在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零 D.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m 二、选择题

位移时间图像

精心整理 位移-时间图象专题训练 一.匀速直线运动的特点: (1)运动的轨迹是直线(2)任意相等时间内位移都相等(3)位移与时间成正比x=vt 二.位移—时间图象 (1)定义:在平面直角坐标系中,用纵轴表示位移x,用横轴表示时间t,通过描点和连线后得到的图象,简称位移图象。位移时间图象表示位移随时间的变化规律。 (2)破解位移图象问题的五个要点 x- t 纵坐标例1物体 例2图。由图可知:________物体 物体作变速直线运动。三个物体位移大小分别为________,_______,______。三个物体的平均速度分别为______m/s,______m/s,______m/s,三个物体运动的总路程分为_____,_____,_____,它们的平均速率分别为______m/s,______m/s,______m/s。 例3:一个物体由A地出发做匀速运动到达B地停了一段时间,又同样作匀速运动

返回A地,图中哪张图线比较正确描述了以上全过程() 例4:如图是一辆汽车做直线运动的x-t图象,对线段OA、AB、 BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是() A.OA段运动最快B.AB段静止 C.CD段表示的运动方向与初始运动方向相反 D F 例5() A. B. C. D. 例6(x-t) A B C D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大 专题训练作业 1、关于质点做匀速直线运动的位移—时间图象,下列说法正确的是() A.图线代表了质点的运动轨迹 B.图线的长度代表了质点运动的路程

C.图线必定是一条直线,其长度表示质点位移的大小,图象上的每一个点都代表了质点的位置 D.利用位移—时间图象可知质点在任一时间内的位移,以及发生任一位移所用的时间 2、关于物体运动的位移—时间图象(x-t),下列说法中正确的是() A.x-t图象表示的是质点的位移随时间而变化的函数关系 B.x-t C.x-t D.x-t 小 3 A. C.当 3 A B C D 4、如图2-2-3所示是甲、乙两物体的位移—时间图象,以甲的出 发点为原点,出发时刻为开始计时时刻,则由图象可知() A.甲乙同时出发 B.乙比甲先出发 C.甲开始运动时,乙在甲前面s0处

高中物理:速度-时间图像和位移-时间图像专题训练

速度—时间图像和位移—时间图像专题训练案 8.26 1(多选)如图所示为某质点的速度-时间图象,则下列说法中正确的是( ) ? A 在内,质点做匀加速直线运动 ? B 在内,质点处于静止状态 ? C 在4s末,质点运动方向反向 ? D 在末,质点的加速度为 2一物体沿竖直方向运动,以竖直向上为正方向,其运动的v- t图象如图所示.下列说法正确的是() A.物体0~1s做匀加速直线运动 B.物体2~3s向下运动 C.物体0~1s加速度方向与2~3s加速度方向相反 D.物体0~1s平均速度与2~3s平均速度相等 3(多选)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,其v-t图像如图所示,则正确的是 ( ) A 前10s内汽车做匀加速运动,加速度为2m/s2 B 10~15s内汽车处于静止状态 C 15~25s内汽车做匀加速运动,加速度为1.2m/s2 D.汽车全段的平均加速度为1.2m/s2 4如图为某物体做直线运动的v-t图像,关于物体的运动情 况,下列说法正确的是 A.物体在第1s内的加速度大小为4m/s2 B.物体加速度方向始终不变 C.物体始终向同一方向运动 D.物体的位移大小为零 5在中国,每年由于交通造成死亡的事故中50%以上都与酒后驾车有关,酒后驾车的危害触目惊心。驾驶员从视觉感知前方危险,到汽车开始制动的时间称为反应时间,酒后驾驶将明显增加反应时间。对比某驾驶员正常驾驶和酒后驾驶过程,记录感知前方危险后汽车运动v-t图线如图甲、乙所示。则 A.图乙对应于正常驾车 B.全过程酒后驾车的时间比较短 C.全过程酒后驾车的位移比较小 D.全过程酒后驾车的平均速度比较大

速度时间图像和位移时间图像的知识点

知识点四:位移—时间图与速度---时间图 1.s-t图像 从S—t图象中可求: (1)任一时刻物体运动的位移 (2)物体运动速度的大小(直线或切线的斜率大小) (3)斜率大于0表示物体沿正向作直线运动,斜率小于0表示物体沿反向作直线运动,斜率等于0表示物体处于静止状态。 (4)两图线相交表示两物体在这一时刻相遇 (5)比较两物体运动速度大小的关系(看两物体S—t图象中直线或切线的斜率大小)2.v-t图像 从V—t图象中可求: (1)任一时刻物体运动的速度 (2)物体运动的加速度(a与v同向表示加速,a与v反向表示减速) (3)图线纵坐标的截距表示t=0时刻的速度(即初速度) (4)图线与横坐标所围的面积表示相应时间内的位移。在t.轴上方的位移为正,在t轴下方的位移为负。某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数和。 (5)两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同 (6)比较两物体运动加速度大小的关系 3.图象与图象的比较: 图象与 图象图象 速度示加速度

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Along with the advance of the society more and more problems are brought to our attention, one of which is that.... 随着社会的不断发展,出现了越来越多的问题,其中之一便是____________。 As to whether it is a blessing or a curse, however, people take different attitudes. 然而,对于此类问题,人们持不同的看法。(Hold different attitudes 持不同的看;Come up with different attitudes 有不同的看法) As society develops, people are attaching much importance to.... 随着社会的发展,人们开始关注............ People are attaching more and more importance to the interview during job hunting 求职的过程中,人们慢慢意识到面试的重要性。 As to whether it is worthwhile ....., there is a long-running controversial debate. It is quite natural that people from different backgrounds may have divergent attitudes towards it. 关于是否值得___________的问题,一直以来争论不休。当然,不同的人对此可能持不同的观点。 In the process of modern urban development, we often find ourselves in a dilemma. 在都市的发展中,我们往往会陷入困境。 Recently the phenomenon has aroused wide concern, some people

高中物理位移时间图像和速度时间图像

文档 x-t 图像与v-t 图像知识清单 一.x —t 图像 1.物理意义:描述作直线运动物体的位移随时间变化规律。 2.图像的斜率表示速度 3.从x —t 图像中获取的信息 (1)任意时刻对应的位移大小、方向。 (2)物体发生位移所用的时间。 (3)斜率:图线的斜率表示速度。 若图线向上倾斜,则斜率为正,即:k>0,速度方向为正。 若图线向下倾斜,则斜率为负,即:k<0,速度方向为负。 若图像与t 轴平行,则斜率为零,即:k=0,物体静止。 (4)交点:表示两物体相遇,同一时刻,在同一位置。 (5)截距:图像不过原点,若从纵轴开始,表示计时时位移不为零。若从横轴开始,则表示计时开始一段时间后,物体在开始运动。 (6)若x —t 图像为直线表示物体匀速运动。若x —t 图像为曲线,表示物体在相同时间内,发生的位移不等,物体做变速运动。 4.x —t 图像所代表的的运动情况 图一:① 图二:① 图三:① ② ② ② ③ ③ ③ 5.注意:(1)无论在他t 轴的上下,斜率为正则速度为正方向,斜率为负则速度为负方向,同一条直线 的斜率不变。 (2)在t 轴上方表示位移为正方向,在t 轴下方表示位移为负方向 二.v-t 图像 1.物理意义:描述作直线运动物体速度随时间的变化规律。 2.图线的斜率表示物体运动的加速度。 *3.图像与坐标轴t 轴所夹图形的面积为物体的位移,图形在t 轴上方对应的位移为正, 在图形t 轴下方对应的位移为负。 4.从v-t 图像获取的信息 (1)物体在任意时刻对应的速度大小、方向。 (2)物体速度改变所用的时间。 (3)斜率:图线的斜率表示加速度。 若图像向上倾斜,则k>0,加速的为正方向。 若图像向下倾斜,则k<0,加速度为反方向。 若图像与他t 轴平行,则k=0,加速度为零,速度不发生变化。 注意:无论图像在t 轴的上下,加速度的正负只看斜率。 (4)交点:两图像的交点表示,两物体在这一时刻速度相同(大小方向都相同)。 (5)截距:图像不过原点,若从纵轴开始,则表示计时开始时速度不为零,有初速度。若从横轴开始,表示计时一段时间后物体才开始运动。 (6)若v-t 图像为直线,表示物体做匀变速直线运动。若v-t 图像为曲线,则表示在相同的时间内,速度的变化量不相同,物体的加速度不恒定,物体不做匀变速直线运动。 5.v-t 图像所代表的运动情况 图一:① 图二:① 图三:① ② ② ② ③ ③ ③ 写出图一、图二、图三、图四中所有图像的运动方向和加速度方向 图一: 图二: t/ s t/ s 图2 图3

运动的描述——位移、速度与时间的图像(1)

班级:姓名:编号:006 扬中树人2012~2013学年第一学期高一年级物理作业纸 运动的描述——x-t图像和v-t图像 编制人:王俊 一、选择题 1.关于速度和加速度的下列说法中正确的是() A.速度是描述物体位置变化大小的物理量,加速度是描述物体速度变化大小的物理量 B.速度是描述物体位置变化快慢的物理量,而加速度是描述物体速度变化快慢的物理量 C.运动物体的速度变化的大小跟速度变化的快慢实质上是同一个意思 D.速度的变化率表示速度变化的大小 2.关于直线运动的下述说法中正确的是() A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变 B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变 C.速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动 D.速度随时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动 3.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是() A.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的 B.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化方向总是相同的 C.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大 D.做匀变速直线运动的物体,它的速度在单位时间内变化越大,加速度越大 4.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图象如图所示,由图象可知()A.0~t1段火箭的加速度小于t 1~t2段火箭的加速度B.t3时刻火箭离地最远 C.0~t2段火箭是上升的,t2~t3段火箭是下落的D.t3时刻火箭回到地面 5.一个物体沿直线运动,其v-t图象如图所示,则() A.图象OA段表示物体做匀加速直线运动,AB段表示物体静止 B.图象BC段和CD段的加速度方向相反 C.在0~3s内物体的运动方向与6~9s内的运动方向相反 D.在0~9s内物体的运动方向与9~12s内的运动方向相反 6.如图所示为一物体做直线运动的v-t图象,根据图象做出的以下判断中,正确的是()A.物体始终沿正方向运动 B.物体先沿负方向运动,在t =2 s后开始沿正方向运动 C.在t = 2 s前物体位于出发点负方向上,在t = 2 s后位于出发点正方向上 D.在t = 2 s时,物体距出发点最远 7.如图是M、N两物体做直线运动的x-t图像,由图可知() A.M物体做匀速直线运动B.N物体做曲线运动 C.0 ~t0时间内M、N两物体的位移相等D.0 ~t0时间内M、N两物体的路程相等

速度与时间图像的物理意义

速度与时间图像的物理意义 一、v-t平面直角坐标系的物理意义 我们以横轴作为时间t轴,以纵轴作为速度v轴建立平面直角坐标系,如图1所示。这里的t轴只有正半轴,因为时间不可能为负。t轴上方的为速度v的正半轴,下方为负半轴。若规定向东为物体运动的正方向,则在t轴上方任一点所表示的速度方向都正,即向东运动。那么t轴下方任一点则表示物体向西运动。所以在v-t坐标系上反映出来的点只能描述出某物体的直线运动。 图1 图2 图3 例如,图2是某物体的速度与时间的图像,其中在0-t1这段时间内物体向正方向运动,t1-t2这段时间物体沿反方向运动。 二、v-t图像的物理意义 1、图像的斜率 把物体在运动过程中各个时刻多对应的速度在v-t坐标系中描出相应的点(越多越好),再把这些点用平滑的曲线连接起来,所构成的图线就是v-t图像。在图线上取一小段,若有t1时刻的速度为v1,t2时刻的速度为,则(v2-v1)/(t2-t1)即为这一小段曲线的斜率,由此我们可以得出v-t图像的斜率表示物体运动的加速度。其中斜率的正负表示加速度的正负。 例如,在图2中,物体0-t1这段时间,速度为正,图线的斜率为负且恒定,所以物体加速度恒定,物体沿正方向做匀减速直线运动。t1-t2这段时间,物体速度为负,图线斜率为负,加速度为负,所以物体沿负方向做匀加速直线运动。又因为整个过程中加速度恒定,所以物体做的是沿正方向的匀减速或沿负方向的匀加速直线运动。在图3中该物体的加速度先为正且逐渐减小,然后为负又逐渐增加,所以这个物体做的是沿正方向的变加速直线运动。 2、v-t图像与t轴围成的面积 我们可以将时间轴等分成若干等分,做若干个与时间轴有一边重合,另一个定点在图像上,且不超过图像范围的矩形,每个矩形的面积近似等于这个时间段内的位移(横轴时间×纵轴平均速度)。所有矩形面积之和近似等于整个时间段内位移,也近似等于图像面积。等分份数越多矩形面积之和越接近整个时间段内位移和图像面积。由此可见,v-t图像与t轴围成的面积表示物体运动的位移。其中,若处在t轴上方图像的面积为正位移的话,那么处在t轴下方图像的面积也就表示负位移。 例如,若一质点从t=0开始由原点出发,其运动的速度—时间图像如图4所示,则质点()。

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