西南交通大学基础工程课程设计
基础工程课程设计
指导老师：魏星
班级：
姓名：
学号：
2010年12月
目录
一、工程概况和设计任务 (1)
1.1 工程概况 (1)
1.2 设计任务 (2)
1.3 地勘资料 (2)
1.4 设计依据 (5)
二、无筋扩展基础设计 (5)
2.1 基本荷载组合 (5)
2.2 确定基底埋深及持力层 (5)
2.3 基底尺寸初步设计 (6)
2.4 地基承载力及偏心距验算 (6)
2.5 地基变形验算 (6)
2.6 确定基底高度及尺寸 (7)
2.7 施工设计 (7)
三、扩展基础设计 (7)
3.1 设计荷载 (7)
3.2 确定基底埋深及持力层 (7)
3.3 基底尺寸初步设计 (8)
3.4 地基承载力及偏心距验算 (8)
3.5 扩展基础设计 (9)
3.6 地基稳定性验算 (11)
3.8 扩展基础施工设计 (12)
四、桩基础设计 (12)
4.1 设计荷载 (12)
4.2 确定持力层及承台尺寸 (13)
4.3 初步设计桩数目 (13)
4.4 计算复合基桩竖向承载力特征值 (13)
4.5 计算桩顶荷载 (15)
4.6 承台受冲切承载力验算 (15)
4.7 承台受剪计算 (16)
4.8 承台受弯计算 (16)
4.9 桩基础施工方案 (17)
附图一扩展基础平面布置图 (18)
附图二扩展基础施工图 (19)
附图三桩基础平面布置图 (20)
附图四桩基础施工图 (21)
一、工程概况和设计任务
1.1 工程概况
某装配车间采用单层钢筋混凝土排架承重结构，设计跨度24m，柱距6m，车间内有2对30吨中级工作制桥式吊车。建筑平面图见图2-1。规定室内地面标高为±0.00，相当于黄海高程455.00m，室外地面标高为-0.15m，柱顶标高为12.50m，轨顶标高为9.80m。
图1-1 装配车间平面图/mm
柱子编号为（1）~（20），根据布置的位置和功能来分，柱子的类别主要有
边柱Z1： 长?宽=1000?400mm ； 角柱Z2： 长?宽=1000?400mm ； 抗风柱Z3： 长?宽=700?400mm ；
基础梁的横截面尺寸如图2-2，梁与柱之间的净距为20mm ，置于柱子外侧的基础顶面（浅基础）或承台（桩基础）上。 1.2 设计任务
根据所给的某机械厂厂房的图纸和地质资料，要求对边柱Z1中的3号柱进行地下基础设计；完成尺寸计算、内力验算并绘制施工图，安排施工方案和流程，达到施工要求。基础梁上的荷重（包括基础梁自重）按30kN/m 计算。各柱底位于室内地面以下0.5m 处，各柱在地面处的截面内力取值如下： 边柱 Z1（横向计算），荷载组合编号：
L11 L12
240kN m 1400kN
40kN K K K
M F H =???=??=? 350kN m
2100kN 60kN
M F H =???
=??=? 基础梁作用荷载：130 6.0180k F kN =?= 1 1.35180243F kN =?= 1.3 地勘资料
勘察工作按施工图设计阶段的要求进行。共完成钻孔6个，并结合钻孔取原状土样X 个进行了室内土工实验，场地处地面平坦。据钻探揭露，各地层的情况如下：
第①层：人工填土。分布于场地表面，以灰黑色粉土为主，伴有碎砖，炉渣等杂物的填土层。厚约0.5~1.2m ，结构疏松，土质不均，平均天然重度为17.1kN/m 3
。
第②层：粉质粘土。呈棕红色。除1#孔外各孔均有，厚度9.5~10.1m 。硬塑~可塑，土质较均匀。
第③层：粘土。呈黄黑色，各孔均可见到，没有钻透，据调查厚度在10m 以上。土质均匀，可塑~硬塑。
场区地下水属潜水，初见水位在2.5~3.1m 深处，稳定水位在2.9~3.9m 深处。
地下水补给来源为大气降水，水位随季节变化，无侵蚀性。根据钻探及室内土工实验的情况分析，第①层杂填土不宜用作建筑物地基。建议把基础埋置在强度较
图1-4 I—I地质剖面（m）
表1-1 某机械厂装配车间土工试验结果汇总表
4
由以上数据可以得出，3号柱下底层分布情况为（以室内地面为参考点）：
1.4 设计依据
本次课程设计的依据为本课程设计指导书和相关规范。 GB50007-2002建筑地基基础设计规范； GB50010-2002 混凝土结构设计规范；
JGJ 94-2008建筑桩基技术规范。 二、无筋扩展基础的设计 2.1荷载的基本组合
无筋扩展基础设计采用标准值，即：
m kN 240M k ?=,kN 4001F k =，kN 04H k =，1180k F kN =。 2.2确定无筋扩展基础的埋深及持力层
根据地勘报告，①层土土质疏松，不适合作为持力层。②层土土质较为密实、均匀，且厚度较大，不宜再向下寻找持力层，故选取②层土作为持力层。且考虑无筋扩展基础埋深较深,因此，基础计算埋深d 初拟为 2.0m(以室外地面标高为基准线)，在地下水位以上。
图2-1 基础受力示意图
2.3基底尺寸初步设计 (1)先按中心荷载初算1A 。
① 计算粘土地基承载力特征值a f 。据粉质粘土层0.681,0.25l e I ==，查表得承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==。 基础埋深范围土的重度317.10.62820.1(2.00.628)
19.16/2.0
m kN m γ?+?-=
=。
先假设基底宽度不大于3m ，粘土地基承载力特征值：
(0.5)200 1.619.16(2.00.5)245.98a ak d m f f r d kPa η=+-=+??-=。 ② 中心荷载作用基础底面积：
2111400+180
A =7.73245.9820(20.075)
k k a G F F m f H +≥
=-γ-?+
（2）考虑偏心荷载不利影响,取211.2 1.27.739.28A A m ==?=。采用矩形基础，
22.8 3.610.08b l m ?=?=，由于基底的最小尺寸为2.8m,不大于3m 故不需要对a
f 再进行宽度修正。
2.4 地基承载力及偏心距验算
竖向力：1F F 140018020 2.8 3.6(2.00.075)1998.32k k k G kN ++=++???+= 弯 矩：240180(0.25/20.50.02)40(2.00.075)439.1k M kN m =+?+++?+=? 因此：
1k F 1998.32
p =
198.25245.9810.08
k k k a F G kPa f kPa A ++==<=
1k,max 2
F 1998.32439.1p =270.8510.08 2.8 3.6/6k k k K F
G M kPa A W +++=+=? 1.2 1.2245.98295.18a f kPa <=?=
439.1 3.60.220.61998.3266
k k M b e m m F =
==<== 经验算，满足要求。 因此基底选用22.8 3.610.08b l m ?=?=。
由于该地层处不存在软弱下卧层，所以无需进行软弱下卧层承载力验算。 2.5 地基变形验算
由于该建筑属一般工业建筑，在地基基础设计等级中属于丙级。由《地基规范》知，该地基在可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围。而且其地基承载力特征值大于130kPa,所以可不进行地基变形验算。 2.6确定基础高度以及构造尺寸
采用C15混凝土，因k 100kPa< p =182.25200kPa kPa <，取tan 1:1.00α=，从两个方向确定基础高度0H 。
0036001000
13002tan 2 1.0b b H mm α--≥
==?
002800400
12002tan 2 1.0
l l H mm α--≥
==? 因此，取01300H mm =。无筋扩展基础埋深d=2m,其构造如下图所示：
图2-2 无筋扩展基础布置图
2.7施工设计
施工时，由于基础埋深较浅，不需降水。基坑开挖时，可采取必要的支护措施。若遇到与地质勘察资料差别较大的土层，则需根据实际土体情况，对该设计进行修正。
三、扩展基础的设计 3.1 设计荷载：
对于扩展基础，采用如下荷载：
m kN 240M k ?=,kN 4001F k =，kN 04H k =，1180k F kN =。
m kN 350M ?=,2100kN
F =，kN 06H =，1 1.35180243F kN =?=。
3.2 确定基础埋深与持力层。
根据地勘报告，①层土土质疏松，不适合作为持力层。②层土土质较为密实、均匀，且厚度较大，不宜再向下寻找持力层，依然选取②层土作为持力层以室外地面标高为基准线。基础计算埋深d 初拟为 1.2m(以室外地面标高为基准线)，基底位于地下水位以上。 3.3 基础底面尺寸初步设计 (1)先按中心荷载初算1A 。
① 计算粘土地基承载力特征值a f 。据粉质粘土层0.681,0.25l e I ==，查表得承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==。 基础埋深范围土的重度317.10.62820.1(1.20.628)
18.53/1.2
m kN m γ?+?-=
=。先
假设基底宽度不大于3m ，粘土地基承载力特征值：
(0.5)200 1.618.53(1.20.5)220.75a ak d m f f r d kPa η=+-=+??-=。 ② 中心荷载作用基础底面积：
2111400+180
A =8.09220.7520 1.2+0.075)
k k a G F F m f H +≥
=-γ-?(
（2）考虑偏心荷载不利影响,取211.2 1.28.099.71A A m ==?=。采用矩形基础，
22.8 3.610.08b l m ?=?=，由于基底的最小尺寸为2.8m,不大于3m 故不需要对a
f 再进行宽度修正。
3.4 地基承载力及偏心距验算
竖向力：1F F 140018020 2.8 3.6 1.2751837.04k k k G kN ++=++???=
弯 矩：240180(0.25/20.50.02)40(1.20.075)407.1k M kN m =+?+++?+=? 因此：
1k F 1837.04
p =
182.25220.7510.08
k k k a F G kPa f kPa A ++==<=
1k,max 2
F 1837.04407.1p =249.5610.08 2.8 3.6/6k k k K F
G M kPa A W +++=+=? 1.2 1.2220.75264.92a f kPa <=?=
407.1 3.60.220.61837.0466
k k M b e m m F =
==<== 经验算，满足要求。 因此基底选用22.8 3.610.08b l m ?=?=。 3.5 扩展基础设计 1.计算基底净反力：
在计算基础内力、确定基础高度、进行配筋等基础结构的设计工作时，采用承载力极限状态下荷载效应的基本组合。
21002432343F kN
=+=
35060(1.20.075)243(0.25/20.020.5)583.24M kN m =+?++?++=?
基底净反力：max 2
min
328.882343583.24
136.012.8 3.61/6 2.8 3.6j j kPa F M p kPa A W ?=
±=±=?????
2. 确定基础高度
初步拟定mm h 700=，按《地基规范》要求，铺设垫层时保护层厚度不小于
mm 40因此假设钢筋重心到混凝土外表面的距离为mm 50，故钢筋的有效高度为
mm h 650507000=-=。
抗冲切破环验算公式为07.0h a f F m t hp l β≤首先计算l j l A p F =。如图3-1所示。因为，m l m h a a t b 0.37.165.024.020=<=?+=+=，所以：
200()()2222t t l b a
b l A h l h =-----
223.6 1.0 2.80.4(0.65) 2.8(0.65) 1.51752222
m =--?---=
偏安全地取kPa p p j j 88.328max ==，则有kN A p F l j l 08.4995175.188.328=?== 因mm mm h 8006500≤=，故0.1=hp β。
基础混凝土采用C20，其MPa f t 10.1=，m a a a b t m 05.12
7
.14.02=+=+=
kN F kN h a f l m t hp 08.49953.52565.005.11010.10.17.07.030=>=?????=β
故mm h 700=能够满足抗冲切承载力的要求。 3.内力计算： 台阶的高宽比为：
3.6 1.0
1.85
2.5220.7
c b b h --==
M b e m m F ===<==。
图3-1 扩展基础布置图
因此，取控制截面在柱边处：
m a a t 4.0==' m b b t 0.1==' 3.6 1.0
1.3022
b b a m I '--=
==
min max min 3.6 1.30
()136.01(328.88136.01)259.233.6
j j j b a p p p p kPa b I I --=+-=+?-=2
max max 1[(2)()()]12j j M a l a p p p p l I I I I '=
+++- 21
1.30[(2
2.80.4)(328.88259.23)(328.88259.23) 2.8]524.4212
kN m =???+++-?=?2max min 21
()(2)()48
1
(2.80.4)(2 3.6 1.0)(328.88136.01)457.4548
j j M l a b b p p kN m II ''=-++=
?-??++=?
4.抗弯钢筋设置
采用HPB235级钢筋，其2/210mm N f y =。沿长边方向，m kN M ?=I 42.524，
0650h mm I =，宽度3000mm,按梁进行配筋。可得:
6
22
10524.42100.0461.09.62800650
s c M f bh αα?===???Ⅰ
110.047ξ===
2101 1.09.628006500.047
3910.4mm 210
c s y
f bh A f αξ
????=
=
=
选用16A18@180.（钢筋总面积为4072mm 2）。 故实际的017004096512
d h h a mm I =--=--=，大于原先假定的2650mm ，
故上述配筋满足要求。
沿短边方向，钢筋通常布置与长边钢筋之上，m kN M ?=45.475Ⅱ，
0650h mm =Ⅱ，宽度3600mm,按梁进行配筋，可得:
6
22
10475.45100.0331.09.63600650
s c M f bh αα?===???Ⅱ
110.034ξ===
2102 1.09.636006500.034
3637mm 210
c s y
f bh A f αξ
????=
=
=
采用1518@180φ（钢筋总面积3817.5mm 2）。
故实际的0118700406512
2
d h h a mm =--=--=Ⅱ
，
大于原先假定的650mm 2，故上述配筋满足要求。 3.6 地基稳定性验算
大多数基础在设计时不做稳定性检算，本单层工业厂房满足稳定性要求，不做需做稳定性检算。 3.7 浅基础施工方案
1.建筑定位：根据房屋建筑的布置由建筑总平面图确定。宜先确定主轴线然后逐步进行细部定位。
2.基础放线：在不受施工影响的地方设置基线和水准点，布置测量控制网。根据轴线，放出基槽开挖的边线。考虑到上步填土层，故采用适当放坡，根据现场开挖实际调整，但不宜过大。
3.土方开挖：由于设计地面高于实际地面，故开挖的土方宜在周围堆积保留，由于基坑小而数量多且基坑较浅，故宜分组人工开挖。
4.基槽验收：开挖完成后由勘察、设计、施工人员共同进行。检查槽平面位置、断面尺寸、底部高程等是否符合要求。特别注意是否有古河道、古墓穴等地基土异常情况，并做好记录。
5.基础施工：验槽完成后应及时施做垫层，防止水对基地土扰动和浸泡，然后再垫层上定出基础的外边线。然后支侧模板，放置钢筋，最后浇注混凝土，浇注前进行隐蔽工程验收。
6.基槽回填：基础施工完成后，应及时进行回填。回填应时与地下管线的埋设等工作统筹安排。最后进行压实。就此开始上部主体结构的的施工。
7.主要施工机具：铁铲等人工挖土器具、卷尺、测量仪器。挖掘机、推土机、卡车、吊车。混凝土搅拌器、混凝土罐车、振捣器、模板。 四、桩基础设计 4.1设计荷载
对3号柱，其设计荷载为：
m kN 240M k ?=,kN 4001F k =，kN 04H k =，1180k F kN =。
m kN 350M ?=,2100kN
F =，kN 06H =，1 1.35180243F kN =?=
基础梁作用荷载：130 6.0180k F kN =?= 1 1.35180243F kN =?=。 4.2 确定桩端持力层及承台尺寸
根据地质资料选用低承台确定承台埋深1.2m(相对于外部地面)。并初步选定采用钢筋混凝土预制方桩，桩的截面尺寸选为300mm ×300mm,根据2#-1粉质黏土层的液性指数0.250I L =,压缩性指数110.190.5MPa MPa --<，可见该粉质黏土层从上到下的该土层属于硬塑的低压缩性土，可作为持力层，桩端进入持力层的深度，对于黏性土不宜小于2d,故选用桩长8m 。混凝土选用：20C 混凝土，1.19.6t c f MPa f MPa ==，；钢筋选用：335HRB 级钢筋，2300/y f N mm =。 4.3 初步确定桩的数目
采用公式uk sk pk sik i pk P Q Q Q u q l q A =+=+∑
桩侧桩端都是2#-1粉质黏土层，因上侧0.25I L =，桩端0.412I L =，取其平均值，0.331I L =查表，得80.82sik q kPa =，1781.6pk q kPa =
kN 87.775880.820.34l q u Q i sik sk =???==∑ kN 34.1600.30.36.7811A q Q P pk pk =??== 936.21kN 34.16087.775Q Q Q pk sk uk =+=+= 根据《桩基规范》得单桩竖向承载力设计值936.21
468.112
uk
a Q R kN K ==
= 4.4 计算复合基桩竖向承载力特征值R 1.初步确定桩的数目：
由于桩的布置和桩数还未知，先不考虑承台效应和群桩效应，根据公式可知：11400180
3.38468.11
k k a F F n R ++>
== 因此，取n=4，即采用4根桩。 2. 确定桩位布置和确定承台尺寸：
因桩距 3.5 3.50.3 1.05s d m ≥=?=，所以，取a=1.80+2×0.3=2.40m, b=1.20+2×0.3=1.80m,采用矩形形式。埋深d=1.2m,承台高0.8m ，桩顶深入承台50mm ，承台有效高度取为：00.80.0850.715h m =-=。 3.考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值R 。
1.04m a s === 由
1.04
3.460.3
a
S d
==和
1.80.2258
c
B l ==，查表取0.07c η=
2
21.8 2.440.30.994
ps
c A nA A m n -?-?=
==
所以468.110.072000.99606.71a c ak c R R f A kPa η=+=+??=。 验算：1140018020 2.4 1.8 1.275
2.794606.71
k k k F F G n R ++++???>
==< 满足要求。
图4-1 桩基布置图
4.5 计算桩顶荷载
取承台及其上土的平均重度320/G kN m γ=，
240180(0.25/20.50.02)40(1.20.075)407.1k M kN m =+?+++?+=? 则桩顶平均竖向力为：
140018020 2.4 1.8 1.275
422.54606.714
k k k F G N kN R kN n +++???=
==<= max ,max 42
2
1
407.10.9
422.545335.62 1.2728.0540.9
k k k k i i F G M x N kN R kN n x =+?=
+=+=<=?∑max ,min 42
2
1
407.10.9
422.54309.46040.9
k k k k i i F G M x N kN n x =+?=
-=-=>?∑ 满足要求。 承台拟采用C20级砼，配筋为HRB335（Ⅱ）级钢筋，桩身砼等级为C30符合规范有关要求，桩的布置和承台平面尺寸如附图所示。
桩顶水平力40k H kN =, 水平力和竖向力的合力与铅垂线的夹角为：
40
θarctan
1.3651685.84
==?
4.6 承台受冲切承载力验算
1.柱边冲切。求冲垮比λ与冲切系数0β：
0000.25
0.3500.715
x x a h λ=
==， 000.840.84
1.5270.20.3500.2
x x βλ=
==++
000
0.25
0.3500.715
y y a h λ==
= 000.840.84
1.5270.20.3500.2
y y βλ=
==++
因h=800mm ，故可取 1.0hp β=。
()()00000
22[1.527(0.40.25) 1.527(1.00.25)] 1.011000.7154563.742343x c y y c x hp t l b a h a f h kN F kN
βββ??+++??=??++?+???=>=
式中，21002432343l F kN =+=，满足要求。 2.角桩向上冲切验算
从角柱内边缘至承台外边缘距离120.45c c m ==，10x x a a =，10x x λλ=，
10y y a a =，10y y λλ=。
110.560.56
1.0180.20.350.2
x x βλ=
==++
110.560.56
1.0180.20.3500.2
y y βλ=
==++
1112110
[()()]22
[1.018(0.450.25/2) 1.018(0.450.25/2)] 1.011000.715920.76y
x
x y hp t a a c c f h kN
βββ+
++
=?++?+???= 因max max 422
1
()2343(3502430.64560 1.3)0.90748.18440.90
i i M Hh x F N kN n x =++?+??=
+=+=?∑ 经验算，可以。 4.7 承台受剪计算
剪跨比与以上冲跨比相同，故对I-I 斜截面：00.35x x λλ== 故剪切系数： 1.75 1.75
1.29610.351
αλ=
==++ 因0715800h mm mm =<，故可取0800h mm =，得 1.0hs β=
00max 1.0 1.2961100 1.80.7151834.7522748.181496.36hs t f b h kN N kN
βα=????=>=?=满足要求。
II -II 斜截面λ按0.3计有，其受剪承载力更大，也满足要求。 4.8 承台受弯计算
2748.180.40598.54y i i M N x kN m ==??=?∑
6
20598.54103100.460.90.9300715
y
s y M A mm f h ?===??
选用14B 18，则23563sx A mm =，沿平行x 轴方向均匀布置。 沿y 方向，选用直径14mm 。
2585.750.4468.60x i i M N y kN m ==??=?∑
6
20468.60102482.910.90.9300(71518/214/2)y
s y M A mm f h ?===??--
选用16B 14，则22464sx A mm =，沿平行y 轴方向均匀布置。 4.9 桩基施工方案 1.桩基础施工方案
桩施工采用静压沉入方式。 2.施工流程
测量放线→安装桩尖→检查桩位→桩机就位→调整桩机水平度→调整桩机垂直度→桩基吊桩→对位→施压→计压力值→测量贯入度→测回弹值→受压→下一桩位。承台施工参照扩展基础的施工方案。 3.施工工具
压桩机，挖掘机，水准仪，经纬仪，发电机。
5.施工图
施工图见附录。 参考资料
(1)中华人民共和国国家标准．建筑地基基础设计规范，GB 50007—2002; (2)中华人民共和国国家标准．建筑桩基技术规范，JGJ94-94;
(3)中华人民共和国国家标准．混凝土结构设计规范，GBJ10-99及其修订本; (4)《基础工程》，吴兴序，西南交通大学出版社，2007.09。
某基础工程专项施工组织设计西南交大
. 某基础工程专项施工方案设计 工程概况 某工程基础C30钢筋混凝土底板及垫层剖面图如图1所示，混凝土底板长宽为60×42m，土层分布如图2所示，其中杂填土的渗透系数15m/d，细砂为10 m/d，沙砾石为60 m/d，均为2类土，最初可松性系数：杂填土1.3，细砂1.2；最后可松性系数：杂填土1.02，细砂土1.05。土在天然状态下的重度为：杂填土3333，，最大干重度为：杂填土，沙砾石22 KN/m16KN/m18 KN/m，细砂21 KN/m33；由于现场施工场地较大，允许放坡开挖，边坡KN/mKN/m，砂砾石21 19 细砂，（从主体结构外侧算起）1:0.4，基坑底四周没边要留出施工工作面1m坡度为吨的自卸卡车15现场西侧设置土方临时堆放场地如图3所示，余土采用载重量、3见设 计任务书）运走。（图1、2一．降水高程布置图 1见附图二．降水平面布置图 见附图2 三．井点系统涌水量和单井涌水量、井点管数量的计算 本基础工程降水方案采用环形轻型井点降水。井点管布置在距坑边0.7m，冒出地面0.2m，管长6m，内直径50mm；滤管长1.2m，内直径50mm，水平总管的最大流速应控制在1m/s内，总管上的接口间距0.8m。 计算过程如下所示： （1）轻型井点系统的布置 假设直接在自然地面上埋设井点管，则： 上口平面尺寸为65.36×47.36m 井点管所需埋设深度H＝4.2＋0.5＋0.1×（22＋1.68＋0.7）＝7.138（m）＞61（m） 所以，采用直接在自然地面埋设井点管不符合埋深要求。 应该降低总管平台标高，即采取在自然地面上沿上口边缘往下挖一定深度再布置井点，使总管的布置标高接近原地下水位线，下挖深度为1.1m，下挖宽度范文word . 为1.5m，此下挖段边坡坡度也为1:0.4。 下挖后井点管埋设深度为：H＝3.1＋0.5＋0.1×（22＋1.24＋0.7）＝5.994（m）1＜6（m），符合埋深要求。
隧道钻爆设计-《隧道工程》钻爆课程设计-西南交大峨眉校区
课程名称： 设计题目： 院系： 专业： 年级： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 年月日
课程设计任务书 专业姓名学号 开题日期：年月日完成日期：年月日题目隧道钻爆设计 一、设计的目的 掌握隧道钻爆设计过程。 二、设计的内容及要求 根据提供的隧道工程，确定各炮眼类型的炮眼数目；编制钻爆参数表；绘制钻爆设计图；绘制爆破网络图 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日
隧道爆破设计实例 一、 工程概况 某隧道穿越无区域性断裂构造地带，围岩较为破碎，裂隙较发育，普氏系数f=8～10。地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育。隧道内围岩以Ⅳ类围岩为主，主要为片麻岩。隧道断面设计为半圆拱形，底宽B=4.5m 、高H=4.0m 。 二、 施工方案选择 为了保证隧道开挖质量，又能加快施工工期，采用全断面光面爆破施工方案。每月施工28d ，采用4班循环掘砌平行作业，月掘进计划进尺为210m 。 三、 爆破参数选择 1、计算炮眼数N τγ q S N = N ——炮眼数目，不包括未装药的空眼数。 q ——单位耗药量 S ——开挖断面积，m 2。 τ——装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值，可参考表1 γ——每米药卷的炸药量，kg/m,2号岩石铵梯炸药的每米质量见表2 开挖断面 []{}23.13B 2B H 22 2B S m =?÷-+??? ?????÷÷=） （）（π 单位炸药消耗量根据表5——5选取，q=1.4kg/m 3。
装药系数τ根据表5——3，并综合考虑各类炮眼的装药系数选取，τ=0.43。 根据表5——4选取γ=0.78，代入上式则有 5 .5578 .043.03 .134.1N =??= 个 实际取55个炮眼。 2、每循环炮眼深度 本工程的月掘进循环计划进尺为210m ，每掘进循环的计划进尺数l=210÷28÷4=1.875m,本设计取炮眼利用率η=0.93，则根据炮眼深度计 算式有L ＝l/η=1.875/0.93=2.02m 实际取炮眼深度为2m ，每循环进尺l ′=2.0×0.93=1.86m 一般深掏槽眼较炮眼深度加深0.15～0.25m 。 3、炮孔直径 由于地下水以基岩裂隙水为主，水量较发育，因此，选用2号岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm ，长度为200mm ，每卷质量为0.15kg 。
机械工程材料期末考试
机械工程材料期末考试 一．填空题（共30分，每空1分） 1．液态金属结晶的基本过程是形核与晶核长大。 2．铁素体（F）是碳溶于α-Fe 所形成的间隙固溶体，其晶格类型是：体心立方。 3. 检测淬火钢件的硬度一般用洛氏（HRC）硬度；而检测退火和正火钢件的硬度常用布氏（HRB）硬度。4．GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是1.5% 。5．16Mn钢是合金结构钢，其碳的质量分数是0.16% 。6．QT600-03中的“03”的含义是：最低伸长率为3% 。7. 钢与铸铁含碳量的分界点是：2.11% 。 8．贝氏体的显微组织形态主要有B上和B下两种，其中B下的综合性能好。9．钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越高，马氏体晶粒越粗大，残余奥氏体的量越越多。 10．钢加热时A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe3C 两侧长大、残余Fe3C的溶解、A的均匀化等四个基本过程所组成的。11．一般表面淬火应选中碳成分钢，调质件应选用中碳成分钢。13．碳钢常用的淬火介质是水，而合金钢是油。 14．T10钢（Ac1≈727℃，Accm≈800℃）退火试样经700 ℃、780 ℃、860 ℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+Fe3C ，Fe3C+M+Ar ，M+Ar 。 15．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：P+Fe3CⅡ （网状），P ，P+F 。得分 二．判断题（共10分，每小题1分）（正确√ 错误×，答案填入表格）1．在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。× 2．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。√ 3．珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。√ 4．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响
07360110材料工程课程设计教学大纲
材料工程课程设计 Course Exercise for Material Engineering 课程编号：07360110 学分： 2 学时：2周（其中：讲课学时：实验学时：上机学时：2周） 先修课程：材料工程基础 适用专业：无机非金属材料专业本科三年级学生 教材： 开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务： 《材料工程课程设计》目的在于加强实践教学环节，加深对理论知识的理解，培养学生综合运用基础理论和专业知识分析、解决实际问题的能力。 课程设计的任务是通过设计各种型号的窑炉，加深对专业课《材料热工工程》的全面理解，掌握无机材料工业的重要设备－窑炉的工作原理，设计与计算的方法，提高分析问题与解决问题的能力，同时也培养学生应用计算机辅助设计与绘图的能力。 二、课程的基本内容及要求： 1.课程的基本内容 （1）掌握窑炉的工作原理 （2）掌握窑体的主要尺寸计算 （3）掌握窑炉的热工计算 （4）掌握窑体材料的选择 （5）熟练应用CAD软件制图 （6）撰写设计说明书 2.课程要求： 要求通过给定设计内容及原始数据，结合专业课《热工工程》的教学内容，掌握窑炉的工作原理，掌握窑炉的设计与计算的方法，并能熟练应用CAD软件制图，完成设计说明书和结构简图一份。
四、大纲说明 1、根据学生完成的课程设计说明书和图纸的质量和设计阶段的表现综合评定成绩，分优、良、中、及格、不及格五等。 2、按每天8小时计，总工作量不少于80小时。 五、参考书目及学习资料 1、《硅酸盐工业热工基础》；孙晋源主编；武汉工业出版社，1992年 2、《陶瓷工业热工设备》，刘根群主编；武汉工业出版社，1989年 3、《玻璃工业热工设备》，孙承绪主编；武汉工业大学出版社，1996年 4、《玻璃窑炉设计与计算》，孙承绪主编；中国建筑工业出版社，1983年 制定人：陈彩凤审定人：刘军批准人：杨娟 2013 年4 月10 日
西南交大基础工程B离线作业
2013-2014年第2学期课程离线作业 课程名称：_______________ 基础工程B ____________________ 班级（全称）:土木工程（工民建）2013-16班（专本） 姓名： _______________ 陈士生 ____________________ 学号： ______________ 13821935 __________________ 西南交通大学网络教育学院福建宁德学习中心
第一次作业 21.某原状土样测得土的密度p= 1.9g/cm 3 , 土粒比重G=2.65 , 土的含水率w= 2 0.0 %。求孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、饱和密度、有效重度？ G/JI 十的 丫 2.65x10x(1 + 020). “升 = ----------------- 1 = --------------------------- 1 = U.C7J ' 19 n= ----- = 1+E S 严空 e 1 + 0.673 严心°』盹 0,673 p 1 9 . C = ^—= =1. 583^ 1+w 1 + 0.20 p.wp 虫 2.65 + 0.673x1 .: p = ---- --- 匚旦= ----------------------- =1.跖 b g cm , 1 + e 1 + 0.673 ■人一人 263-10 : / - 口——A — ----------- -- = 9. 盒?\ m 1+左 1+0.673 22.某土样内摩擦角 '一-",黏聚力：'-二九 问：（：）作单轴压力试验时，垂直压力加到多大土样将被剪破？ （^ ）液压为5
西南交通大学java课程设计
JAVA综合实验：滑板反射小球游戏专业：电子科学与技术（微电子方向） 学号：20132116 姓名：李瑞婷 2014-2015第二学期
源代码： ball.java packageorg.crazyit.ball; importjava.awt.Image; importjava.io.File; importjavax.imageio.ImageIO; importjava.io.IOException; public class Ball extends BallComponent { // 定义球的竖向速度 privateintspeedY = 10; // 定义弹球的横向速度 privateintspeedX = 8; // 定义是否在运动 privateboolean started = false; // 定义是否结束运动 privateboolean stop = false; /** * m 有参数构造器 * * @parampanelWidth * int 画板宽度
* @parampanelHeight * int 画板高度 * @param offset * int 位移 * @param path * String 图片路径 */ public Ball(intpanelWidth, intpanelHeight, int offset, String path) throwsIOException { // 调用父构造器 super(panelWidth, panelHeight, path); // 设置y坐标 this.setY(panelHeight - super.getImage().getHeight(null) - offset); } /** * 设置横向速度 * * @param speed * int 速度 * @return void */ public void setSpeedX(int speed) { this.speedX = speed; } /** * 设置竖向速度 * * @param speed * int 速度 * @return void */
工程材料期末试题及解答
第一章 一、填空题 1．工程材料按成分特点可分为金属材料、非金属材料、复合材料；金属材料又可分为有色金属和黑色金属两类；非金属材料主要有无机非金属、有机非金属；复合材料是指。 2．金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性等；强度的主要判据有屈服点和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；洛氏硬度测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3．理解静拉伸试验过程和应力-应变曲线图。 二、判断题材料所受的应力小于屈服点σs时，是不可能发生断裂的。（×） 第二章 1 名词解释 晶体：指其原子（原子团或离子）按一定的几何形状作有规律的重复排列的物体 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度 变质处理：有意地向液态金属中加入某些变质剂以细化晶粒和改善组织达到提高材料性能的目的。 各向异性：在晶体中，由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能的不同形核率：在单位时间内，单位体积中所产生的晶核 2 填空 三种常见的金属晶格体心立方，面心立方，密排六方。 晶体缺陷的形式包括点缺陷，线缺陷，面缺陷。 3 问答 1 简述形过冷度和难熔杂质对晶体的影响。 答：过冷度影响：金属结晶石，形核率和长大速度决定于过冷度。在一般的液态金属的过冷范围内，过冷度愈大，形核率愈高，则长大速度相对较小，金属凝固后得到的晶粒就愈细；当缓慢冷却时，过冷度小，晶粒就粗大。 难熔杂质的影响：金属结晶过程中非自发形核的作用王伟是主要的。所以某些高熔点的杂质，特别是当杂质的晶体结构与经书的晶体结构有某些相似时将强烈的促使非自发形核，大大提高形核率。 2 简述铸锭的组织结构特点。 答：铸锭是由柱状晶粒和等轴晶粒组成的，组织部均匀，不同形状的晶粒对性能由不同的影响。 3．凝固过程中晶粒度大小的控制。 答：主要有两种方法：1增大过冷度，2变质处理 第三章 1.金属塑性变形是在什么应力作用下产生的？金属的塑性变形有哪几种基本方式？它们之间有何区别 金属的塑性形变是在切应力的作用下产生的。金属的塑性形变有滑移和孪生两种形式。它们之间的区别是：1滑移是金属键一个个断裂，而孪生是孪生面上的键同时发生断裂；2孪生之后，虽然晶体结构为改变，但孪生的晶体的晶格位向已经发生改变。 2.塑性变形对金属的组织、结构和性能有哪些影响？ 组织结构影响：当工件的外形被拉长或者压扁时其内部的晶粒的形状也被拉长或压扁。 性能影响：强硬度提高，塑韧性降低，电阻增加，耐腐蚀性降低 3.什么叫再结晶？再结晶前、后组织和性能有何变化？ 当变形金属加热至较高温度，原子具有较大扩散能力时，会在变形最激烈的区域自发的形成新的细小等轴晶粒称为再结晶。再结晶前后组织上的变化是，在形变激烈能量高的地方形核。性能上的变
西南交通大学钢筋混凝土伸臂梁课程设计92#题
钢筋混凝土伸臂梁课程设计第0页钢筋混凝土伸臂梁设计 姓名：XXX 学号：XXX 班级：XXX 指导老师：XXX 设计时间：XXX
钢筋混凝土伸臂梁课程设计第0页 目录 1、钢筋混凝土伸臂梁设计任务书 (1) 2、设计资料 (3) 3、内力计算 (4) 3.1设计荷载值 (4) 3.2组合工况 (4) 2.3 包络图 (6) 4、正截面承载力计算 (7) 4.1 确定简支跨控制截面位置 (7) 4.2 配筋计算 (7) 5、斜截面承载力计算 (10) 5.1 截面尺寸复核 (10) 5.2 箍筋最小配筋率 (10) 5.3 腹筋设计 (10) 6、验算梁的正常使用极限状态 (12) 6.1 梁的挠度验算 (14) 6.1.1 挠度限值 (14) 6.1.2 刚度 (14) 6.1.3 挠度 (17) 6.2 梁的裂缝宽度验算 (17) 7、绘制梁的抵抗弯矩图 (19) 7.1 按比例画出弯矩包络图 (19) 7.2 确定各纵筋及弯起钢筋 (20) 7.3 确定弯起钢筋的弯起位置 (20) 7.4 确定纵筋的截断位置 (20)
1、钢筋混凝土伸臂梁设计任务书 （编写：潘家鼎 2013.10.26） 一、设计题目：某钢筋混凝土伸臂梁设计 二、基本要求 本设计为钢筋混凝土矩形截面伸臂梁设计。学生应在指导教师的指导下，在规定的时间内，综合应用所学理论和专业知识，贯彻理论联系实际的原则，独立、认真地完成所给钢筋混凝土矩形截面伸臂梁的设计。 三、设计资料 某支承在370mm 厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁，如图1所示。 g k 、g k 、q 2k q 1k l 2 l 1 185 185 185 185 C B A 图1 梁的跨度、支撑及荷载 图中：l 1——梁的简支跨计算跨度； l 2——梁的外伸跨计算跨度； q 1k ——简支跨活荷载标准值； q 2k ——外伸跨活荷载标准值； g k =g 1k +g 2k ——梁的永久荷载标准值。 g 1k ——梁上及楼面传来的梁的永久荷载标准值（未包括梁自重）。 g 2k ——梁的自重荷载标准值。 该构件处于正常坏境（环境类别为一类），安全等级为二级，梁上承受的永久荷载标准值（未包括梁自重）g k1=21kN/m 。 设计中建议采用HRB500级别的纵向受力钢筋，HPB300级别的箍筋，梁的混凝土和截面尺寸可按题目分配表采用。 四、设计内容 1．根据结构设计方法的有关规定，计算梁的内力（M 、V ），并作出梁的内力图及内力包络图。 2．进行梁的正截面抗弯承载力计算，并选配纵向受力钢筋。 3．进行梁的斜截面抗剪承载力计算，选配箍筋和弯起钢筋。
第一学期《工程材料》期末试卷A卷及答案
系别：__________ 班次：____________ 姓名：___________ 学号：____________ 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。装。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。订。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2008—2009学年第一学期 《工程材料》期末考试试卷(A) 注意：本试卷共四大题，总分100分，考试时间120分钟。本试卷适用于07模具班，共需印制61份。 1. 碳素工具钢的含碳量一般是在以下哪个范围之内（ ） A. 0.3% - 0.5% B. 0.5% - 0.7% C. 0.7% - 1.3% D. 1.3% - 1.6% 2. 以下那种元素是9Mn2V 里不含的 （ ） A. C 元素 B. Ni 元素 C. Si 元素 D. Mn 元素 3. Cr12是以下哪种冷作模具钢的典型钢种 （ ） A. 高碳高铬冷作模具钢 B. 空淬冷作模具钢 C. 油淬冷作模具钢 D. 基体钢 4. 以下哪种模具钢的抗压强度、耐磨性及承载能力居冷作模具钢之首 （ ） A. 碳素工具钢 B. 火焰淬火冷作模具钢 C. 高速钢 D. DT 合金 5. 以下哪种钢号不属于热作模具钢的类型 （ ） A. 5CrNiMo B. 3Cr2W8V C. 4Cr5MoSiV D. 9SiCr 6. 高韧性热作模具钢的含碳量在以下哪个范围之内 （ ） A. 0.3% - 0.5% B. 0.5% - 0.7% C. 0.7% - 1.3% D. 1.3% - 1.6% 7. 以下哪个钢种属于冷热兼用的模具钢 （ ） A. GR 钢 C.HD 钢 C. 012Al D.PH 钢 8. 以下哪个选项的塑料模具钢已列入了国家标准 （ ） A. 3Cr2Mo 和CrWMn B. CrWMn 和Cr12MoV C. 3Cr2Mo 和3Cr2MnNiMo D. 3Cr2MnNiMo 和Cr12MoV 9. SM50属于以下哪种塑料模具钢 （ ） A. 预硬型塑料模具钢 B. 碳素塑料模具钢 C. 渗碳型塑料模具钢 D. 时效硬化型塑料模具钢 10. 以下哪种表面工程技术改变了技术表面的化学成分 （ ） A. 表面改性 B. 表面处理 C. 表面涂覆 D. 电镀技术 1.按照工作条件可将模具分为 、 、 。 2.塑料模具按其成型固化可分为 、 。 3.模具的失效形式主要有 、 、 、 、 。 4.塑料模具用钢系列有七大类，分别是 、 、 、 、 、 、 。 5.表面工程技术有三类，分别是 、 、 。 6.热作模具钢的主要失效形式是 、 。 7.铁碳合金相图中三种基本相是 、 、 。 1．硬度 2.模具失效 3. 延伸率 4. 二次硬化 5. 时效 一、选择题：请将唯一正确答案的编号填入答卷中，本题共10小题，每题2分，共20分。 三、名词解释：本题共5小题，每空3分，共15分。 二、填空题：本题每空1分，共25分。
工程材料课设报告
工程材料课设报告
南京航空航天大学《工程材料与热加工基础》课程设计 学院：航空宇航学院 专业：飞行器设计与工程 学号： 完成日期：2009年6月18日
说明书目录 任务书---------------------------------------------------------------------------3 铸造件设计---------------------------------------------------------------------5 锻造件设计---------------------------------------------------------------------9 焊接件设计--------------------------------------------------------------------13 总结------------------------------------------------------------------------------17 心得体会------------------------------------------------------------------------18 参考文献------------------------------------------------------------------------18 一、课程设计任务书 课程设计任务书
1．课程设计的目标： （1）通过课程设计的实践，使学生进一步加深了解和巩固课堂所学的有关知识，提高学生综合运用所学知识的能力。 （2）通过课程设计使学生初步达到在一般机械设计中，能合理选择材料，选择毛坯制造方法，并能合理地安排热处理工艺及零件制造工艺流程。 2.课程设计的选题： 本课程设计包括典型零件的材料选择，热处理工艺路线的安排，零件毛坯生产方法的选择（主要包括铸造（液态成型）、压力加工（塑性成形）和焊接（连接成型）三种成型方法）。 3.课程设计的主要内容： 1）根据图纸熟悉产品的结构、各零件的作用和工作条件。 2）依据零件的受力情况（或给定的条件），环境即失效形式进行零件的选材设计（即选择合适的材料成分，组织及热处理状态）。 3）根据零件的使用条件、制造精度、形状尺寸、材料及生产性质等条件，对指定的零件毛坯进行毛坯部分种类的选择（即选择锻压铸造、或焊接的方法），并进行结构工艺分析、完成工艺设计的部分内容（铸件的铸造方法、浇注位置、分型面的选择、并在零件图上示意标出冒口位置；锻件结构工艺、选择的锻造方法；零件的焊接方法、结构工艺、合理布置焊缝等）。 4）对轴类零件（或齿轮）应设计制造工艺流程，正确选择热处理工艺，工艺流程的合理安排，并作详细的说明。 5）对上述第（4）项中的零件，用相应的材料制成试样，分别用自己设计的热处理工艺进行处理，分别测其硬度、磨制试样观察其组织，判断是否达到预期效果，并作分析。
桥梁墩台基础工程课程设计
《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书 一、课程设计目的 该课程设计是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力；掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；培养学生在综合性和实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。 二、课程设计题目 某简支梁桩柱式墩、台设计 三、课程设计内容和要求 （一）课程设计内容 1、设计荷载标准 公路Ⅰ级，人群荷载—3.5KN/m2。 公路Ⅱ级，人群荷载—3.0KN/m2。 2、桥面净空 5梁式：净7+2×1.0m。 6梁式：净9+2×1.0m。 3、上部构造 注：冲击系数为1+μ=1.3
4、水文地质资料（a） （1 （2 墩帽盖梁顶标高：246m，常水位：242.5m，河床标高：240.5m，一般冲刷线：238.5m，局部冲刷线：235.2m。 水文地质资料（b） （1）地质资料 标高20.00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重γ 3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=21%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%；标高20.00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重γ 3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=17.8%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%。 （2）水文资料 墩帽盖梁顶标高：127m，常水位：125m，河床标高：122.00m，一般冲刷线：120.00m，局部冲刷线：118.00m。 5、主要材料 （1）盖梁和墩身均采用C30混凝土； （2）承台与桩基采用C25混凝土； HRB级钢筋； （3）主筋采用335 R级钢筋。 箍筋采用235 （二）课程设计成果要求 （1）设计成果完整，计算数据准确，图表规范。 （2）墩台基础结构构造图，图纸一律用铅笔绘制，幅面采用3号图纸（A3） （3）计算书一律采用A4纸用碳素笔书写。 四、课程设计时间安排 1、盖梁及桩柱尺寸拟定；（用时0.5天） 2、盖梁内力计算；（用时1.5天） 3、墩柱内力计算；（用时1天） 4、桩的内力计算；（用时1天） 5、绘制墩柱与桩的构造图（用A3纸画）；（用时0.5天） 6、答辩及资料整理。（用时0.5天） 五、参考文献 1、公路桥涵地基与基础设计规范； 2、墩台设计手册； 3、桥梁墩台与基础工程； 4、桥梁工程。
最新西南交通大学地下工程课程设计(1)
地铁车站主体结构设计（地下矩形框架结构） 西南交通大学地下工程系
目录 第一章课程设计任务概述 0 1.1 课程设计目的 0 1.2 设计规范及参考书 0 1.3 课程设计方案 0 1.3.1 方案概述 0 1.3.2 主要材料 (3) 1.4 课程设计基本流程 (4) 第二章平面结构计算简图及荷载计算 (5) 第三章结构内力计算 (8) 第四章结构（墙、板、柱）配筋计算 (11)
第一章课程设计任务概述 1.1 课程设计目的 初步掌握地铁车站主体结构设计的基本流程；通过课程设计学习，熟悉地下工程“荷载—结构”法的有限元计算过程；掌握平面简化模型的计算简图、荷载分类及荷载的组合方式、弹性反力及其如何在计算中体现；通过实际操作，掌握有限元建模、划分单元、施加约束、施加荷载的方法；掌握地下矩形框架结构的内力分布特点，并根据结构内力完成配筋工作。为毕业设计及今后的实际工作做理论和实践上的准备。 1.2 设计规范及参考书 1、《地铁设计规范》 2、《建筑结构荷载规范》 3、《混凝土结构设计规范》 4、《地下铁道》（高波主编，西南交通大学出版社） 5、《混凝土结构设计原理》教材 6、计算软件基本使用教程相关的参考书（推荐用ANSYS） 1.3 课程设计方案 1.3.1 方案概述 某地铁车站采用明挖法施工，结构为矩形框架结构，结构尺寸参数详见表1-1。车站埋深3m，地下水位距地面3m，中柱截面的横向（即垂直于车站纵向）尺寸固定为0.8m（如图1-1标注），纵向柱间距8m。为简化计算，围岩为均一土体，土体参数详见表1-2，采用水土分算。路面荷载为2 kN，钢筋混凝土 20m /
《机械工程材料》教学大纲
《机械工程材料》教学大纲 修订单位：机械工程学院材料工程系 执笔人：吕柏林 一、课程基本信息 1.课程中文名称：机械工程材料 2.课程英文名称：Mechanical Engineering Materials 3.适用专业：机械设计制造及其自动化 4.总学时：48学时 5.总学分：3学分 二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务 机械工程材料课程是为机械类本科生开设的必修课，本课程的主要目的是使学生通过本课程的学习，掌握金属材料，非金属材料，材料热处理以及材料选用等方面的技术基础知识．本课程的任务是结合校内金工教学实习，使学生通过工程材料的基础知识，材料处理，材料选用基础的学习，获得常用机械工程材料方面的实践应用能力，也为进一步学习毛坯成型和零件加工知识以及其它有关课程及课程设计，制造工艺方面奠定必要的基础。 三、理论教学内容与教学基本要求 （一）教学基本要求： １．熟悉工程材料的基本性能 ２．掌握金属学的基础知识，包括金属的晶体结构，结晶，塑性变形与再结晶，二元合金的结构与结晶． ３．掌握运用铁碳合金相图，等温转变曲线，分析铁碳合金的组织与性能的关系． ４．熟悉各种常规热处理工艺以及材料的表面热处理技术． ５．掌握常用工程材料（包括高分子材料，陶瓷材料）的组织，性能，应用与选用原则．（二）理论教学内容 1．绪论（2学时） 课程的目的和任务 ;教学方法和教学环节 ;学习要求与方法 2．工程材料的机械性能（2学时） 强度，刚度，硬度，弹性，塑性，冲击韧性 3．金属的晶体结构和结晶（6学时） 常见的三种晶体结构 ;金属实际结构及晶体缺陷 ;金属的同素异构转变4．金属的塑性变形与再结晶（6学时）
西南交大继电保护及课程设计
-、问答题(16分) 1.三段式电流保护其各段是如何实现选择性的?比较三段式电流保护第1. I.川段的灵敏度和保护范围。 电流I段是靠电流动作值来实现动作选择性的，因为动作电流大于本线路末端短路时可能通过保护的最大短路电流，保证了区外短路时不会误动。 电流II段是通过动作电流和动作时限共同实现选择性的，因为II段的动作电流大于相邻线路电流I段的动作电流，因此相邻线路I段以外的范围短路，保护不会误动，而I段范围内的短路，则因为其动作时限大于相邻线路I段的动作时限而不会误动。 电流III段是通过动作电流和动作时限实现选择性的，因为III段的动作值满足灵敏度逐级配合关系，且动作时限是按阶梯原则整定的，则距离电源最远的保护动作时限最短，然后逐级增加一个时限级差△t。 由于电流III段的动作电流是按躲过最大负荷电流整定的，因此动作值最小，从而动作最灵敏。 二单项选择题(88分) 2.小电流配电系统的中性点经消弧线圈接地，普遍采用()。 A.全补偿 B.过补偿C、欠补偿 正确答案: B 3.考虑助增电流的影响，在整定距离保护I段的动作阻抗时，分支系数应取()。 A.大于1,并取可能的最小值 B.大于1,并取可能的最大值 C.于1,并取可能的最小值 正确答案: C 4、() 既能作被保护线路的主保护，又可作相邻线路的后备保护。 A.闭锁式方向纵联保护B、闭锁式距离纵联保护 C.纵联电流相位差动保护 正确答案: B 5.大接地电流系统发生单相接地故障，故障点距母线远近与母线上零序电压的关系是() . A.无关 B.故障点越远零序电压越高C、故障点越远零序电压越低 正确答案: 6、以下关于三段式电流保护的说法，正确的是(). A.电流速断保护在最小运行方式下的保护范围最大 B.限时电流速断保护-般在本线路首端发生短路时不应该动作切除故障 C、定时限过电流保护在本线路输送最大负荷时应该动作跳闸 正确答案: B 7.方向闭锁高频保护发信机起动后，当判断为内部短路时，() 。 A.两侧发信机立即停信B、两侧发信机继续发信 C.反方向-侧发信机继续发信 正确答案，A 8.电力系统发生故障时，由故障设备(或线路)的保护首先切除故障,是继电保护()的要求。 A.选择性B、可靠性 c.灵敏性 正确答案: A 9.对具有同步检定和无电压检定的重合闸装置，在线路发生瞬时性故障跳闸后()。 A.先台的-侧是检同期侧B、先合的-侧是检无压侧 c.两侧同时台闸 正确答案: B 10、在高频保护的通道加工设备中的()主要是起到阻抗匹配的作用，防止反射，以减少衰耗。 A. 高频阻波器 B. 耦合电容器C、结合滤波器 正确答案: C 11.变压器差动保护的范围为() . A.变压器低压侧 B.变压器高压侧 C.压器两侧电流互感器之问设备 正确答案: C
某基础工程专项施工设计方案(西南交大)
某基础工程专项施工案设计 工程概况 某工程基础C30钢筋混凝土底板及垫层剖面图如图1所示，混凝土底板长宽为60×42m，土层分布如图2所示，其中杂填土的渗透系数15m/d，细砂为10 m/d，沙砾为60 m/d，均为2类土，最初可松性系数：杂填土1.3，细砂1.2；最后可松性系数：杂填土1.02，细砂土1.05。土在天然状态下的重度为：杂填土16KN/m3，细砂21 KN/m3，沙砾22 KN/m3，最大干重度为：杂填土18 KN/m3，细砂19 KN/m3，砂砾21 KN/m3；由于现场施工场地较大，允放坡开挖，边坡坡度为1:0.4，基坑底四没边要留出施工工作面1m（从主体结构外侧算起），现场西侧设置土临时堆放场地如图3所示，余土采用载重量15吨的自卸卡车运走。（图1、2、3见设计任务书） 一．降水高程布置图 见附图1 二．降水平面布置图 见附图2 三．井点系统涌水量和单井涌水量、井点管数量的计算本基础工程降水案采用环形轻型井点降水。井点管布置在距坑边0.7m，冒出地面0.2m，管长6m，直径50mm；滤管长1.2m，直径50mm，水平总管的最大流速应控制在1m/s，总管上的接口间距0.8m。 计算过程如下所示： （1）轻型井点系统的布置 假设直接在自然地面上埋设井点管，则：
上口平面尺寸为65.36×47.36m 井点管所需埋设深度H1＝4.2＋0.5＋0.1×（22＋1.68＋0.7）＝7.（m）＞6（m）所以，采用直接在自然地面埋设井点管不符合埋深要求。 应该降低总管平台标高，即采取在自然地面上沿上口边缘往下挖一定深度再布置井点，使总管的布置标高接近原地下水位线，下挖深度为1.1m，下挖宽度为1.5m，此下挖段边坡坡度也为1:0.4。 下挖后井点管埋设深度为：H1＝3.1＋0.5＋0.1×（22＋1.24＋0.7）＝5.994（m）＜6（m），符合埋深要求。 因为井点管加滤管总长为7.2m，井点管外露地面0.2m，则滤管底部埋深在﹣8.7m，没有达到不透水层，因此，采用无压非完整井环形井点系统计算。（2）轻型井点的计算 坑底平面尺寸为62×44m，上口平面尺寸为68.36m×50.36m 基坑中心要求降水深度S＝4.8－1.8＋0.5＝3.5（m） 井点管处水位降低值＝7.5－1.8＝5.7（m） 查表得： 有效深度H0＝1.84(√()D_Dd__________????_ 因为含水层厚度H＝12.8mm＞H0，所以，取有效深度H0进行计算。 抽水影响半径R＝1.95S＝1.95×3.5×＝76.88m 假想半径X0＝＝＝32.19m
铁路路基工程课程设计西南交大
课程名称:铁路路基工程 设计题目:软土地基加固设计 专业:铁道工程 年级: 姓名: 学号: 设计成绩: 指导教师(签章 西南交通大学峨眉校区 年月日 设计任务书 专业铁道工程姓名唐强学号20087125 开题日期:2011 年 5 月11 日完成日期:2011 年 6 月10 日题目软土地基加固设计
一、设计的目的 通过设计,巩固所学的软土地基处理的基本知识,熟悉软土地基处理的原理和方法,从而加深对所学内容的理解,提高综合分析和解决实际工程问题的能力。(参考 二、设计的内容及要求 1.路基边坡坡度及边坡防护设计 2.计算路堤极限高度 H,判断是否需要采用加固措施; c 3.通过比选确定应选择何种加固方案; 4.掌握中轴线线下应力的计算和沉降量的计算; 5.固结度修正的计算; 6.绘制路基加固断面图; 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章 年月日 一、设计目的 本课程设计的目的是使学生能综合应用《铁路路基工程》课程所学知识,并熟悉铁路路基设计的基本过程。
二、设计内容 1.路基边坡坡度的设计; 2.路基本体工程的设计; 3.路基边坡防护工程的设计; 4.基底设计(针对软土地区。 三、设计资料 1.线路资料 常速,直线地段,单线路堤,路堤高m 7,路基面宽m 5.7,边坡坡度75.1:1:1=m ,线路等级按I 级次重型标准,活载换算高度m h 4.30=,宽m l 5.30=。 2.地基条件 地面以下m 13范围内为软土,灰黑色、流态;m 13以下为中砂层,地下水位与地面齐平。软土竖向固结系数为s cm C v /10323-?=,径向固结系数为 s cm C r /10 423 -?=; 变形模量为2/30cm kg ,泊松比4.0=μ,容重3 /3.17m kN =γ, kPa C u 18=,?=5.4u ?,?=20cu ?。 3.填料
工程材料及成形技术基础A答案
一、填空题（每空1分，共20分） 1. 机械设计时常用屈服强度和抗拉强度两种强度指标。 2. 纯金属的晶格类型主要有面心立方、体心立方和密排六方三种。 3. 实际金属存在点、线和面缺陷等三种缺陷。 4．F和A分别是碳在α-Fe 、γ-Fe 中所形成的间隙固溶体。5. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得奥氏体组织。 6． QT600-3中,QT表示球墨铸铁，600表示抗拉强度不小于600Mpa 。7．金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。 8．设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向相同 ,而使切应力与流线方向相垂直。 9．电焊条由药皮和焊芯两部分组成。 10．冲裁是冲孔和落料工序的简称。 1．在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度为（ b ）。 a、0.77% b、2.11% c、0.02% d、4.0% 2．低碳钢的焊接接头中，（ b ）是薄弱部分，对焊接质量有严重影响，应尽可能减小。 a、熔合区和正火区 b、熔合区和过热区 c、正火区和过热区 d、正火区和部分相变区 3．碳含量为Wc＝4.3％的铁碳合金具有良好的（ c ）。 a、可锻性 b、可焊性 c、铸造性能 d、切削加工性 4．钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而（ b ） b、增加淬透性 c、减少其淬透性 d、增大其淬硬性 a、增大V K 5. 高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其（ a ） a、强度硬度下降,塑性韧性提高 b、强度硬度提高 ,塑性韧性下降 c、强度韧性提高,塑性硬度下降 d、强度韧性下降,塑性硬度提高 6．感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素（ d ） a、淬透性 b、冷却速度 c、感应电流的大小 d、感应电流的频率 7．珠光体是一种（ b ） a、单相间隙固溶体 b、两相混合物 c、Fe与C的混合物 d、单相置换固溶体8．灰铸铁的石墨形态是（ a ） a、片状 b、团絮状 c、球状 d、蠕虫状
工程材料学期末考试试题及答案
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5. 杠杆定律只适用于两相区。 ( ) 6. 金属晶体中，原子排列最紧密的晶面间的距离最小，结合力大，所以这些晶面间难以发生滑移。 ( ) 7. 共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。 ( ) 8. 热加工与冷加工的主要区别在于是否对变形金属加热。 ( ) 9. 过共析钢为消除网状渗碳体应进行正火处理。 ( ) 10. 可锻铸铁能够进行锻造。 （ ） 四、简答题（每小题5分,共20分） 1． 在图1中分别画出纯铁的)011(、)111(晶面和]011[、]111[晶向。并指出在室 温下对纯铁进行拉伸试验时，滑移将沿以上的哪个晶面及晶向进行？ 图1 2．为什么钳工锯 T10，T12 等钢料时比锯 10，20 钢费力，锯条容易磨钝？
3．奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？ 4．低碳钢渗碳表面化学热处理的温度范围是多少？温度选择的主要理由是什么？ 五、请用直线将下列材料牌号与典型应用零件及热处理工艺连接起来。（每小题2 分,共10分） 材料牌号应用零件热处理工艺 HT250 弹簧调质+氮化 Cr12MoV 飞机起落架固溶+时效 7A04（LC9）机车曲轴自然时效（退火） 65Mn 冷冲模淬火+中温回火 38CrMoAl 机床床身淬火+低温回火 六、某工厂仓库积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂，不知道钢的化学成分， 现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80% ，回答以下问题：（每小题4分,共12分） ①求该钢的含碳量；
《工程材料》课标
《工程材料》课程标准 一、适用对象 高职铁道工程专业 二、课程定位与设计 1、课程定位 《工程材料》是铁路高等职业院校铁路专业开设的一门公共的专业基础课，是一门理论与实践紧密相结合的课程，是理工科的必修课程，通过该门课程的学习，其主要功能是使学生对建筑工程中各种工程用材料有个初步认识，使学生掌握建筑材料的基本理论知识，旨在培养学生认识、检测、选择、保管与应用建筑工程材料的能力。培养学生遵章守纪、协同作业、密切配合的职业道德与责任感，同时对铁路工程专业有一个比较完整的了解，并为后续铁路路基工程、桥梁工程、隧道工程的课程学习打下必要的基础。 2、课程设计 本课程的具体设计是以铁路工程施工与养护过程中所涉及的工程材料为课程主线，以铁路工程材料要实施的工作任务为主线构建理实一体化课程。按工程材料要学习的内容及学生理解的规律和特点，通过讲授、视频讲解、参观、任务驱动、分组试验等方法，设计学习过程，通过理论学习和实际应用使学生充分掌握相关的知识和技能，既为学生进一步学习专业知识提供有关工程材料的基本知识，也对学生就业岗位的职业能力培养起到一定的支撑作用。 本课程的目的是使学生具有从事铁路工程施工、材料员等岗位工作的职业能力。立足这一目的，本课程结合铁路工程施工企业对从业者专业技能要求，依据工业与民用建筑专业相关工作任务和职业能力分析制定了课程目标。目标分别从知识、技能、态度三个方面制定，涉及水泥、砼、钢材、防水材料等常用建筑材料的技术标准、质量检验方法及新型建筑材料等方面知识。教材编写、教师授课、教学评价都依据这一目标定位进行。 本课程是一门以工程材料基本知识、水泥性能检测及应用、混凝土性能检测及应用、建筑砂浆性能检测及应用、建筑钢材性能检测及应用、沥青性能检测及应用。 建筑材料教学要以技能训练为主，实行项目教学。教学可在课堂、实训场、实验室等情境中进行。在学习情境中，建议采用仿真软件、多媒体、模拟现场、任务驱动等教学方法,实施项目教学。 三、参考学时及学分 参考学时：72学时 参考学分：3.5分 四、课程目标 本课程通过三个学习内容的学习，掌握铁道相关专业专门人才所必须的铁路基本知识；掌握铁路工程中的主要材料的性质及用途；了解工程建设的先进