《结构设计原理》
课程设计1
钢筋砼简支T梁桥
一、目的与任务
课程设计是学生学完课程学习内容后进行的一次基本技能的训练，是一项综合性的教学环节。它是培养高级技术人才的一个重要环节。通过课程设计达到下述目的：
1、巩固、提高、充实和运用所学过的专业理论与专业知识，尤其是无法在考试中实现的大量设计计算问题；
2、培养和锻炼学生独立工作能力及分析和解决实际工程技术问题的能力；
3、提高学生理解和贯彻执行国家基本建设有关方针政策的水平；
4、培养学生树立正确的设计思想、观点和方法；
5、在设计过程中，进一步提高学生计算、绘图、运用科技资料与编写技术文件等方面的能力。
二、要求
学生对课程设计工作要严肃认真，独立思考，刻苦专研，自觉培养良好的学风与工作态度，按时完成一份完整的课程设计。
1、要以独立思考为主，同时要尊重指导教师的意见；
2、设计必须符合新颁布的《公路桥规范》有关要求；
3、设计应体现技术上先进、经济上合理、安全上可靠；
4、设计说明书由本人亲口编写，严禁从现有书刊文献中成段抄录。书写文字力求工整，语言简明、扼要、通顺，计算部分必须写出公式与完整的计算过程，并要说明式中符号意义；
5、说明书一律用计算机（A4）输出，插图随文章绘制，插图要完整且大致符合比例；
6、绘制的图纸要求大小统一，图面清晰整洁，要求正确标注尺寸、符号及图例。
三、设计题目
钢筋混凝土简支T型梁配筋设计
四、设计要求：
1．设计内容设：
（1）截面设计：跨中截面的纵向受拉钢筋计算；
（2）腹筋设计：a：箍筋设计； b：弯起钢筋及斜筋设计；
（3）斜截面抗剪强度的复核。
2．图纸内容：
（1）截面尺寸图；
（2）计算剪力分配图；
（3）主梁配筋图，弯矩包络图，抵抗弯矩图；
（4）调整后的主梁弯起钢筋，斜筋的布置图。
五、计算资料 1.基本技术资料
标准跨径：20.0米，梁全长19.96米，计算跨径19.5米； 桥面净宽：净-13+2×1m ；
设计荷载：公路-Ⅱ级，人群荷载3.5KN/m 2; 主梁断面尺寸：详见图2-1；
2.梁控制截面的作用效应设计值：
1）用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值： 跨中截面弯矩组合设计值M d,L/2=2394.19KN.M, M d,L/4=1823.0KN.M, 其他各截面弯矩可近似按抛物线变化计算。
支点截面剪力组合设计值V d,0=590.87KN ，跨中截面剪力组合设计值V d,L/2=117.12KN,其中它截面可近似按直线变化计算。
3.材料
1）梁体采用C30砼，抗压设计强度f cd =13.8MPa :
2）主筋采用HRB335钢筋，抗拉设计强度f sd =280MPa : 4.跨中截面的纵向受拉钢筋计算
(1) T 形截面梁受压翼板的有效宽度b ′f
由图2-1所示的T 梁横断面受压翼板厚度的尺寸，可得翼板平均厚度 h ′f = (100+140)/2= 120mm 。则可有:
b ′f1 = L/3= 19500/3= 6500mm
b ′f2 = 1620mm (相邻主梁平均间距为1620mm) b ′f3 = b+2b h +12 h ′f = 180+2×0+12×120= 1620mm 故取受压翼板的有效宽度b ′f = b ′f2 = 1620mm 。
（2）钢筋数量计算 由附表查得?cd = 13.8MPa, ?td =1.39MPa, ?sd =280MPa 。查表4-2得 ξ b =0.56，γ0 =1,则弯矩计算值M =γ0M d = 2394.19KN.m 。
采用焊接钢筋骨架，故设a s =30+0.07×1500 = 135mm 则截面有效高度为：h 0 = h-a s = 1500-135 =1365mm 。 ?cd b ′f h ′f （h 0- h ′f /2）= 13.8×1620×120×(1365-120／2) = 3500.95kN.m ＞ M(=2394.19KN.m) 故属于第一类T 型截面。 ∵M u = ?cd b ′f x(h 0-x ∕2)
2394.19×106 = 13.8×1620χ(1365-χ∕2) 求解二次方程得到合理解：
χ=80.9mm ＜h ′f (=120mm) 将各已知值及χ=80.9mm 代入?cd b ′f x = ?sd A S ，可得到：
f b f cd f sd ﹦280
13.8×1620×80.9﹦6459.3mm A s ﹦χ＇
2
现选择钢筋为628（3695mm ）+ 625(2945mm),截面面积A S =6640mm 2。 钢筋叠高层数为6层。布置如图
2.
1234561
23456
图2 截面配筋图（尺寸单位：mm)
混凝土保护层厚度c 取30mm ＞d(=28mm),且满足附表1-8中的规定。钢筋间横向净距 S n = 180-2×30-2×31.6 =56.8mm ＞40mm 及1.25d=1.25×28=35mm 故满足构造要求。 下面进行截面复核。
由图2钢筋布置图可求得：
a 3695×(30+1.5×31.6）+2945×（30+3×31.6+1.5×28.4）3695+2945
s ﹦﹦117.3mm
则实际有效高度h 0 =1500-117.3=1382.7mm
由 ?cd b ′f h ′f = 13.8×1620×120=2.68×106
N.mm=2.68KN.m
?sd A S = 280×6640=1.86×106N.mm=1.86KN.m
由于?cd b ′f h ′f ＞?sd A S ，故为第一类截面。 由 ?cd b ′f x = ?sd A S ，求得χ，即：
f A χ﹦f b sd s
cd f ＇﹦280×664013.8×1620﹦83.2mm 求正截面抗弯承载力：
M ﹦f b cd f ＇χ(h - )02χU ﹦13.8×1620×83.2×(1382.7 - )2
83.2
＝2494.47×106N.mm
＝2494.47KN.m ＞M(＝2394.19 KN.m)
ρ﹦ A bh s 0﹦6640180×1382.7
﹦2.67﹪＞ P min ﹦0.2﹪.故截面复核满足要求，设计安全。5.腹筋设计
（1）截面尺寸检查
根据构造要求，梁最底层钢筋228通过支座截面，支点截面有效高度为：
h ﹦0﹦1500-(30+ )2
31.61454.2mm (0.51×10 )√﹣3
f
cu,k bh 0﹦0.51×10 √ ×180×1454.230﹣3﹦731.19KN＞ γV (=590.87KN)
0 d,0
截面尺寸符合设计要求。
（2）检查是否需要根据计算配置箍筋 跨中段截面：
（0.5×10-3）?td b h 0=（0.5×10-3）×1.39×180×1382.7=172.98KN 支座截面：
（0.5×10-3）?td
b h 0=（0.5×10-3）×1.39×180×1454.2=181.92KN 因γ0V d,L/2 =117.12KN ＜（0.5×10-3）?td
b h 0＜γ0V d,0（=590.87KN ） 故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋，其余区段应按计算配置箍筋。 （3）计算剪力图分配（图3）
如图所示剪力包络图，支点处剪力计算值V 0 =γ0V d,0 = 590.87KN , 跨中处剪力值V l/2 =γ0 V d,l/2 =117.12KN 。
V x =γ0 V d,x = (0.5×10﹣3 )f td bh 0 = 172.98 KN 的截面距跨中截面的距离可由剪力包络图按比例求得，
梁跨中线
图3计算剪力分配图（尺寸单位mm,剪力单位KN ）
ι﹦ L 2× 1
V －V x 1/2
V －V x 1/2﹦9750×172.98－117.12590.87－117.12﹦1150mm
在ι1长度范围内可以按照构造配置箍筋。
同时根据《公路桥规》规定，在支座中心线向跨径长度方向不小于1倍梁高h=1500mm 范围内，箍筋的间距最大为100mm 。
距支座中心线h/2处计算剪力V ＇由剪力包络图比例求得,为：
V ﹦LV －h(V -V )L 0 0 1/2
＇
﹦19500×590.87－1500×(590.87-117.12)19500﹦554.4KN
其中应由混凝土和箍筋承担的计算剪力为0.6 V ＇ =332.64KN ；应由弯起钢筋（包
括斜肋）承担的计算剪力0.4 V = 221.76KN ，设置弯起钢筋区段长度为4257mm （如图3）。 6.箍筋设计
采用直径为8mm 的双肢箍筋，箍筋面积为A sv = nA sv1 = 2×50.3 = 100.6 mm 2。 在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等距离布置为计算简便，按式
a a a (0.45×10 )1 2γV ≤d 0 3 -3
bh 0(2＋0.6p) √ √f cu,k ρsv f sv
＋(0.75×10 ) -3
f ∑A sin θsd sb
s
设计箍筋时，式中的纵筋配筋百分率p 及截面有效高度h 0可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用，计算如下：
跨中截面 P L/2 =2.67＞2.5，h0=1187mm 支点截面 P 0 =0.47，h 0=1454.2mm
则平均值分别为 P=（2.5+0.47）/2=1.49，
h 0 =（1382.7+1454.2）/2=1418.5cm 箍筋间距S V 计算为：
(V )
S ﹦ V
′ 2a a (0.56×10 )1 3
-6
2
2(2×0.6P) √f cu,k A sv f sv bh 0
(554.4 )
﹦1×1.1 (0.56×10 ) 2 -6
(2×0.6×1.49)× √30×100.6×195×180×1418.5 2 =248mm
现取S =240mm≤h/2=750mm 及400mm ，满足规范要求。箍筋配筋率
ρ﹦ A bS sv v ﹦100.6180×240
﹦0.23﹪＞ P min ﹦0.18﹪（R235钢筋）.故满足规范要求。 sv
综合上述，在支座中心向跨径长度的方向的1500mm 范围内，设计箍筋间距
Sv=100mm ;由距支座中心h/2处至跨中截面统一的箍筋间距取Sv =240mm 。 7.弯起钢筋及斜筋设计
设焊接钢筋骨架的架立钢筋为（RHB335）2Ф22，钢筋重心至梁受压翼板上边缘
距离a ′S =56mm 。弯起钢筋的弯起角度为45o
，弯起钢筋弯起上方末端与架立钢筋焊接为了得到每对弯起钢筋的分配剪力，要由各排弯起钢筋末端弯点应落在前一排弯起钢筋的弯起点的构造规定来得到各排弯起钢筋的弯起点计算位置，首先要计算弯起钢筋上，下弯点之间垂直距离△hi 。现拟弯起N1～N5钢筋计算各排弯起钢筋弯起点截面的△hi 以及至支座中心距离X ì，分配的剪力值V sbi 所需弯起钢筋的面积A sbi 值列入表1，现将表1中有关计算距离说明如下：
根据《公路桥规》规定，简支梁的第一排弯起钢筋（对支座而言）的末端弯折点应位于支座中心截面处。
△h1=1500-[（30+31.6×1.5）+（43+25.1+31.6×0.5）]=1339mm 弯起钢筋的弯起角为45o ，则第一排弯筋（2N5）的弯起1′距支座距离为1339mm ，弯筋与梁纵轴线交点1′距支座中心距离为：
1339-[1500/2-（30+31.6×1.5）]=666mm
对于第二排弯起钢筋，可得到
△h2=1500-[（30+31.6×2.5）+（43+25.1+31.6×0.5）]=1307mm 弯起钢筋（2N4）的弯起点2距支点中心距离为1339+△h2=2646mm 分配给第二排弯起钢筋的计算剪力V sb2 ，由比例关系计算： (4525.8+750-1339)/4525.8= V sb2 /221.76
得 V sb2 =193.1KN
其中0.4V′ =221.76KN ；h/2=750mm ，设置弯起钢筋区段长度为4525.8mm 所需要提供的弯起钢筋截面积
1333.33(V )A ﹦ sb2 sb2f sin45sd 0
1333.33×(193.1)280×0.707﹦﹦1301mm 2
第二排弯起钢筋与梁轴线交点2′距支座中心距离为
2646-[1500/2-（30+31.6×2.5）]=2005mm 对于第三排弯起钢筋
△h3=1500-[（30+31.6×3.5）+（43+25.1+31.6×0.5）]=1276mm 弯起钢筋（2N3）的弯起点3距支点中心距离为2646+△h3=3922mm 分配给第三排弯起钢筋的计算剪力V sb3 ，由此例关系计算 （4525.8+750-2646）/4525.8= V sb3 /221.76 得 V sb3 =129KN 所需要提供的弯起钢筋截面积
1333.33(V )A ﹦ sb3 sb3f sin45sd 0
1333.33×129280×0.707
﹦﹦869mm 2
第三排弯起钢筋与梁轴线交点3′距中心距离为
3922-[1500/2-（30+31.6×3.5）]=3313mm
其余各排弯起钢筋的计算方法与第二、三排弯起钢筋计算方法相同。
由表1可见，原拟定弯起N1钢筋的弯起点距支座中心距离为6405mm ，已大于4525.8+h/2=5275.8mm ，即在设置弯筋区域长度之外，故暂不参加弯起钢筋的计算，图中以截断N1钢筋表示。但在实际工程中往往不截断而是弯起，以加强钢筋骨架时的刚度。弯起钢筋N5提供的弯起面积小于截面所需的钢筋面积，因此需要在N5相同的弯起位置加焊接斜筋2N10（2Ф16），使得总弯起面积1232+402=1643＞1494mm 2,从而满足要求。
981.3
1447.91807.72155.82394.19(M1/2)2493.4
）
由已知弯矩计算值M l/2=γ0M d ，1/2 =2394.19KN·m，支点中心处M 0=γ0M d ，0=0,按Mx=M 1/2(1-4χ2/L 2) 作出弯矩包络图图4。在L/4截面处，χ=4.875m, L=19.5m,
M
=1990kN.m 则弯矩计算值为
l/2
M
=2394.19×（1-4×4.8752 /19.52）
1/4
=1795.64KN.m；
各排弯起钢筋弯起后，相应正截面抗弯承载能力M ui计算如表2。
表2 钢筋弯起后相应各正截面抗弯承载能力
将上表的正截面抗弯强度在弯矩包络图表示出来，他们与弯矩包络图的交点分别为 i,j,···q
可求得交点i,j,···q到跨中截面距离χ值。见图4。
现在以图4中所示弯起钢筋弯起点初步位置，来逐个检查是否满足《公路桥规》的要求。
第一排弯起钢筋（2N5）：
其充分利用点“m”的横坐标x=7490mm，而2N5的弯起点1的横坐标χ1=9750-1339=8411mm，说明1点位于m点左边，且χ1-χ=8411-7490=921mm ＞ho/2=1438.4/2=719.2mm，满足要求。
其不需要点n 的横坐标x=8675mm，而2N5钢筋与梁中轴线交点1′的横′=9750-666=9084mm＞(χ=8675mm),亦满足要求。
坐标χ
1
第二排弯起钢筋（2N4）：
其充分利用点l的横坐标x=6130mm，而2N4的弯起点2的横坐标
=8411-1307=7104mm，说明ι点位于2点右边，且x2-x=7104-6130=2974＞ho/2 X
2
（=1422.6/2=711.3mm，满足要求。
其不需要点m的横坐标χ=7490mm，2N4钢筋与梁中轴线交点2′的横坐标χ2′= 9750-2005=7745mm＞(χ=7490mm)，故满足要求。
第三排弯起钢筋（2N3）：
其充分利用点k的横坐标χ=4826mm，2N3的弯起点3的横坐标
χ3=7104-1276=5828mm,说明k点位于3点右边，且χ3-χ=5828-4826=1002＞ho/2=1409.7/2=705mm，满足要求。
其不需要点ι的横坐标χ=6130mm，2N3钢筋与梁中轴线交点3′的横坐标χ3′ =9750-3313=6437mm＞(χ=6130mm),故满足要求。
第四排弯起钢筋（2N2）
其充分利用点j的横坐标χ=3077mm，2N2的弯起点4的横坐标
χ4=5828-1247=4581mm,说明j点位于4点右边，且χ4-χ（=4581-3077=1504）＞ho/2（=1396/2=698mm，满足要求。
其不需要点k 的横坐标x=4826mm ，2N2钢筋与梁中轴线交点4′的横坐标 χ4′ =9750-4588=5162mm ＞(χ=4826mm)，故满足要求。
由上述检查结果可知图4所示弯起钢筋弯起点初步位置是满足要求的。 由于2N2，2N3和2N4钢筋弯起点形成的抵抗弯矩图远大于弯矩包络图，故进一步调整上述弯起钢筋弯起点位置，在满足规范对弯起钢筋弯起点要求前提下，使抵抗弯矩图接近弯矩包络图，在弯起钢筋之间，增设直径为16mm 的斜筋为2N7，2N8，2N9等，使弯起钢筋和斜筋的水平投影长度有所重叠。 8.斜截面抗剪强度的复核
按照承载能力极限状态计算时最大剪力计算值V 的包络图及相应弯矩Mx 的关系。对于钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪强度的复核，按照《公路桥规》关于复核截面位置和复核方法的要求逐一进行。
1、距支座中心h/2处斜截面抗剪承载力复核 1）选定斜截面顶端位置
矩支座中心为h/2处截面的横坐标为x=（9750―750)mm=9000mm,正截面有效高度h0=1454mm ，现取斜截面投影长度c'≈ho=1454mm.则得到选择的斜截面顶端位置，其横坐标为x=9000―1454=7546mm 。 2）斜截面抗剪强度复核
A 处正截面上的剪力V 及相应的弯矩Mx 计算如下
V ﹦x ﹦ι2χ117.12+(590.87－117.12)×V 1/2+(V －V )01/22×754619500
﹦483.78KN M ﹦x ι4χM 1/2(1－ ) 2
2﹦2394.19×(1－ )4×754619500
2
2
﹦960.08KN.m
剖面正截面有效高度ho=1438mm=1.438m （主筋为4φ28），则实际剪跨比m 及斜截面投影长度c 分别为
m=M x /V x ho=960.08/（483.78×1.438）=1.38＜3 c=0.6mho=0.6×1.38×1.438=1.1907m=1190.7mm 将要复核的斜截面的斜角
β=tg -1（ho/c ）=tg -1(1.438/1.1907) =50.4o 斜截面内纵向受拉主筋有2Φ28（2N6），相应的主筋配筋率为
p=100A s /bh o =100×1232/（180×1454）=0.47＜2.5 箍筋的配筋率（S v =240mm ） 为
p sv =A sv /bS v =100.6/180×240=0.23％＞ρmin (=0.18％) 与斜截面相交的弯起钢筋有2N5（2Φ28），2N10（2Φ16），斜筋有2N7（2Φ16）。 得到斜截面拉剪强度为
a a a (0.45×10 )1 2 3 -3
bh 0(2＋0.6p) √ √f cu,k ρsv f sv ＋(0.75×10 ) -3
f ∑A sin
θsd sb s V ﹦u 1×1×1.1 (0.45×10 )﹦
-3×180×1438(2＋0.6×0.47) √ √30×0.0023×195＋(0.75×10 ) -3
×280×(1232+2×402)×0.7705﹦632.79KN＞V ﹦483.78KN
χ故距支座中心h/2处的斜截面拉剪强度满足设计要求。
同理, 受拉区弯起钢筋弯起点处斜截面抗剪强度满足设计要求。
《钢结构设计原理》讲义教案 钢结构的特点、设计方法和材料 一、钢结构的特点 （1）强度高，塑性和韧性好 强度高，适用于建造跨度大、承载重的结构。 塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然破坏。 韧性好，适宜在动力荷载下工作。 （2）重量轻 （3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合 钢材内部组织比较均匀，接近各向同性，实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。 （4）钢结构制作简便，施工工期短 钢结构加工制作简便，连接简单，安装方便，施工周期短。 （5）钢结构密闭性较好 水密性和气密性较好，适宜建造密闭的板壳结构。 （6）钢结构耐腐蚀性差 容易腐蚀，处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。 （7）钢材耐热但不耐火 温度在200℃以内时，钢材主要力学性能降低不多。温度超过200℃后，不仅强度逐步降低，还会发生兰脆和徐变现象。温度达600℃时，钢材进入塑性状态不能继续承载。 （8）在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂。 二、钢结构的设计方法和设计表达式 《钢结构设计规范》除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。 1．极限状态 当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。 （1)承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于
继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。 （2)正常使用极限状态 包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。 以结构构件的荷载效应S 和抗力R 这两个随机变量来表达结构的功能函数，则 Z ＝g (R ，S )＝R -S (1) 在实际工程中，可能出现下列三种情况： Z ＞0 结构处于可靠状态； Z ＝0 结构达到临界状态，即极限状态； Z ＜0 结构处于失效状态。 按照概率极限状态设计方法，结构的可靠度定义为：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。这里所说“完成预定功能”就是对于规定的某种功能来说结构不失效(Z ≥0)。这样结构的失效概率f p 表示为 )0(<=Z P p f (2) 可靠指标β与f p 存在对应的关系，β增大，f p 减小；β减小，f p 增大。 2．分项系数的设计表达式 对于承载能力极限状态荷载效应的基本组合按下列设计表达式中最不利值确定 可变荷载效应控制的组合： f n i QiK ci Qi K Q Q GK G ≤?? ? ??++∑=2110σ?γσγσγγ （3） 永久荷载效应控制的组合： f n i QiK ci Qi GK G ≤?? ? ??+∑=10σ?γσγγ （4） 式中 0γ— 结构重要性系数，对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构 件，不应小于1.1；对安全等级为二级或设计使用年限为50年及结构构件，不 应小于1.0；对安全等级为三级或设计使用年限为5年结构构件，不应小于0.9； GK σ——永久荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力； K Q 1σ——起控制作用的第一个可变荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力 （该值使计算结果为最大）； Q i K σ——其他第i 个可变荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力；
首页-我的作业列表-《结构设计原理》第一次作业答案 欢迎你，刘晓星（DI4131R6009 '你的得分：100.0 完成日期：2014年07月02日10点04分 一、单项选择题。本大题共25个小题，每小题2.0 分，共50.0分。在每小题给出的选项中，只有一 项是符合题目要求的。 若用S表示结构或构件截面上的荷载效应，用R表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时，对应于（）式。 （B ） R> S R= S R v S R WS 对所有钢筋混凝土结构构件都应进行（）。 （D ） 抗裂度验算 裂缝宽度验算 变形验算 承载能力计算混凝土各项强度指标的基本代表值是（）。 （B ） 轴心抗压强度标准值立方体抗压强度标准值 轴心抗压强度平均值立方体抗压强度平均值 工程结构的可靠指标3与失效概率P f之间存在下列（）关系。 （D ） 3愈大，P f愈大 3与P f呈反比关系 3与P f呈正比关系 3与P f存在一一对应关系，3 愈大，P f愈小
(B ) a b c d 热轧钢筋冷拉后，()。 (A ) 可提高抗拉强度和抗压强度只能提高抗拉强度 可提高塑性，强度提高不多 只能提高抗压强度 无明显流幅钢筋的强度设计值是按()确定的。 (C ) 材料强度标准值x材料分布系数 材料强度标准值/材料分项系数 0.85 x材料强度标准值/材料分项系数 材料强度标准值/ (0.85 x材料分项系数) 钢筋混凝土梁的受拉区边缘混凝土达到下述哪一种情况时，开始出现裂缝？( ) (A ) 达到混凝土实际的轴心抗拉强度 达到混凝土轴心抗拉强度标准值 达到混凝土轴心抗拉强度设计值 达到混凝土弯曲受拉时的极限拉应变值 (D ) a b c d
结构设计原理复习题 1.混凝土的构件有哪些？ 答：素混凝土构件，普通钢筋混凝土构件，预应力钢筋混凝土构件。 2.钢筋与混凝土能共同工作的原因是什么？（P5） 3.钢筋与混凝土的粘结机理。（P19） 4.混凝土的弹性模量的表示方法。（P11） 5.桥梁安全等级如何区别？（P33） 6.空心板梁如何转换成工字型梁？（P66） 7.钢筋混凝土结构的特点是什么？(优点和缺点)（P5、P6） 8.常用的钢筋种类有哪些？（P17） 9.σ0.2的含义。（P17） 10.什么是混凝土立方体抗压强度？（P6） 11.什么是混凝土棱柱体（轴心）抗压强度？（P6）混凝土棱柱体轴心抗拉强度？（P7） 12.什么是套箍效应？（参考P209的套箍理论） 13.什么是95%的保证率？ 答：混凝土就是强度合格率必须达到95%以上，钢筋则是说规定的钢筋强度标准值，能保证95%以上的强度值大于这个标准值。 14.混凝土多向受力的特点。（P8） 15.什么是混凝土的徐变及影响徐变的因素？（P12、P13） 16.什么是作用？作用效应？抗力？（P27） 17.什么是作用的标准值？可变作用频遇值和可变作用准永久值？（P37） 18.什么是使用年限和设计基准期？（P25） 19.什么是结构的可靠性和可靠度？（P25） 20.什么是结构的极限状态？（P25） 21.两种极限状态，三种设计工况，四种基本组合。 答：两种极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态。 三种设计状况：持久状况，短暂状况，偶然状况。 四种基本组合：承载能力（基本组合和偶然组合），正常使用（作用短期效应组合和作用长期效应组合） 22.轴心受压构件的构造要求。（P131） 23.长柱和短柱的破坏模式。（P128） 答：长柱——失稳破坏；短柱——材料破坏。 24.螺旋箍筋的作用及配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的正截面承载力计算公式。 （134、P135） 25.配筋率（P42）与配箍率（P82）。 26.受弯构件正截面破坏形态——适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏（P48）
本学期的第4次作业 二、主观题(共13道小题) 10. 极限状态法按预定功能划分为哪几种极限状态？ 答：极限状态法按预定功能划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 11. 钢管混凝土中，为什么混凝土的强度能提高？ 答：因为在较高应力状态下，混凝土的泊松比大于钢材泊松比，这样钢管对其内的混凝土形成横向“套箍作用”。 12. 为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？ 答：（1）有强化阶段作为安全储备； （2）不致产生工程中不允许的过大变形； （3）实测值较为可靠； （4）可以近似沿用虎克定律。 13. 为什么伸长率试验时要规定标距长度？ 答：因为不同标距的试件测出的伸长率大小不同。 14. 防止脆性断裂的措施有哪些？ 答：（1）采用性能较好的钢材； （2）减少应力集中程度； （3）采用较薄厚度的钢板组成构件。 15. 什么叫钢材的硬化？ 答：钢材因加工等原因使其强度提高，塑性降低的现象。
16. 应力集中如何影响钢材的性能？ 答：应力集中会导致三向同号受力，与单向受力相比，三向同好受力更容易发生脆性断裂。 17. 什么叫钢材的塑性破坏？ 答：钢材应力达到或超过其屈服强度，破坏前有明显变形给以预兆，破坏不突然。 18. 影响钢材疲劳破坏的主要因素有哪些？ 答：（1）钢材本身的质量； （2）应力集中程度； （3）应力比； （4）应力循环次数； （5）应力幅。 19. 钢板厚度如何影响钢材脆性断裂？ 答：钢板厚度越大，因应力集中引起（三向同号受力中）板厚方向的应力就越大，主剪应力就越小，正应力就越有可能起控制作用，所以钢板越厚，越有可能发生度如何影响钢脆性断裂。 20. 各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小关系如何？规范规定如何取值？ 答：各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不同了。试验表明一、二级焊缝的实际强度高于母材强度，规范取母材强度；三级焊缝的拉、剪强度低于母材强度，规范专门规定了其取值。 21.
8-1大小偏心受拉构件的界限如何区分？它们的特点与破坏特征各有何不同？ 答：当偏心拉力作用点在As合力点与A’s合力点之间时为小偏心受拉情况，否则为大偏心受拉。小偏心情况下，构件破坏前混凝土已全部裂通，拉力完全由钢筋承担；大偏心情况下，裂缝不会贯通整个截面，裂缝开展很大，受压区混凝土被压碎。 8-2《公路桥规》对大小偏心受拉构件纵向钢筋的最小配筋率有哪些要求？ 答：规定小偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按构件毛截面面积计算，而大偏心受拉构件 一侧受拉纵筋的配筋率按As/bh 0计算,他们的值都不应小于45f td /f sd ，同时不小于0.2. 9-1对于钢筋混凝土构件，为什么《公路桥规》必须进行持久状况正常使用极限状态计算和短暂状况应力计算？与持久状况承载能力极限状态计算有何不同之处？ 答：因为钢筋混凝土构件除了可能由于材料强度破坏或失稳等原因达到承载能力极限状态以外，还可能由于构件变形或裂缝过大影响了构件的适用性及耐久性，而达不到结构正常使用要求。不同点：○1极限状态取构件破坏阶段○2截面承载能力大于最不利荷载效应○3作用效应取短期和长期效应的一种或两种组合，汽车荷载不计冲击系数。 9-2什么是钢筋混凝土构件的换算截面？ 答：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。 9-3引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些？ 答：作用效应、外加变形或约束变形、钢筋锈蚀。 9-4影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些？混凝土结构耐久性设计应考虑什么？ 答：混凝土冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀、机械磨损、混凝土的碳化、钢筋锈蚀。混凝土耐久性设计可能与混凝土材料、结构构造和裂缝 12-1何为预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？ 答：所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。 对构件施加预应力原因：使之建立一种人为的应力状态，这种应力的大小和分布规律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂或者使裂缝宽度减小。 基本原理：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在均布荷载q作用使下边缘所产生的拉应力全部被抵消，因而可避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材的目的。 12-2什么是预应力度？《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类？ 预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。分三类：○1全预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力（不得消压）○2部分预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝○3钢筋混凝土构件—不预加应力的混凝土构件 12-4什么是先张法？答：先张法，即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。 12-5什么是后张法？答：后张法是先浇筑构件混凝土待混凝土结硬后再张拉预应力钢筋并锚固的方法。 13.3何谓预应力损失？何谓张拉控制应力？张拉控制应力的高低对构件有何影响？ 答：预应力损失：预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象 张拉控制应力：指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。影响：张拉控制应力能够提高构建的抗裂性、减少钢筋用量。过高使钢筋在张拉或施工过程中被拉断、应力松弛损失增大、构件出现纵向裂缝也降低了构件的
课程设计 课程名称：机械设计课程设计 学院：机械工程学院专业：材料成型 姓名：杨万贤学号：1208030069 年级：成型122 任课教师：戴明 2014年 6 月 27 日
目录 第一章机械传动装置总体设计 (1) 1.1带式运输机减速器的特点 (1) 1.2传动方案的选择 (1) 第二章电动机的选择和传动装置的总体设计 (2) 2.1电动机的选用 (2) 2.2传动装置传动比的分配 (3) 2.3传动装置运动、动力参数的计算 (4) 第三章传动零件设计 (5) 3.1高速级齿轮设计 (6) 3.2低速轴齿轮的设计 (7) 第四章轴的结构设计 (11) 4.1中间轴的设计 (12) 4.2高速轴的设计 (13) 4.3低速轴的设计 (16) 第五章滚动轴承组合设计 (20) 5.1轴承的选择 (20) 5.2轴承的校核 (20) 第六章键和联轴器选用 (23) 第7章减速器的箱体、润滑、密封及附件 (24) 7.1减速器箱体的结构设计 (24) 7.2减速器的润滑与密封 (24) 7.3减速器的附件设计 (25) 总结 (26) 参考文献 (27)
第一章机械传动的总体设计 1.1带式运输减速器的特点 带式运输机主要是依靠摩擦力来运输物料的机械设置，将驱动装置的扭矩传到运输带上。可以依靠各种减速装置来实现的。 机械传动系统及装置的主要组成部分，起主要功能是传递原动机功率，变换运动的形式以实现工作机预定的要求。减速器一般由电动机、减速箱和工作机组成。减速器处于原动机与工作机之间，主要作用是将原动机的运动和动力改变成我们需要的得运动及动力传递到工作机上。减速器作为带式运输机中的传动装置起减速作用，并降低转速和相应的增大转矩。 减速器的类型很多。按传动类型可分为：直齿轮、斜齿轮、蜗杆，蜗杆-齿轮和行星减速器；按传动级数分可分为单级和多级减速器。各减速器的功能各不相同。直齿轮设计制作方便。斜齿轮运转平稳，噪声小；重合度大，承载能力高，适于高速传动。行星轮系有较大的传动比，可以将输入轴的一种转速变换为输出轴的多轴转速。蜗轮传动可以得到很大的传动比，结构紧凑，传动平稳和噪声较小。 1.2传动方案的选择 设计题目：带式运输机传动装置设计 原始数据：运输带的拉力F=2500N 运输带的速度V=1.20(m/s) 卷筒直径D=410mm 要求：运输机使用期5年、两班制工作、单向运转、工作平稳、运输带速度允许误差±5%、减速器由一般规模厂中、小批量生产。 设计方案：方案一:皮带一级单级直齿圆柱齿轮传动 方案二:皮带一级单级斜齿圆柱齿轮传动 方案三:两级展开式直齿圆柱齿轮传动 方案四:两级展开式斜齿圆柱齿轮传动 方案五:蜗轮蜗杆传动 (一）方案选择 由设计数据可知，该减速箱的速度不大，且运输带拉力也不高，所以传递
课程设计 课程名称数字式同期装置 学院：电气工程学院专业：电自姓名：学号： 班级：指导教师： 年月日
单片机课程设计任务书 一、设计目的与要求 运用所学单片机原理与接口技术、电路原理、电子技术、自动控制原理知识、电力电子技术，结合电机学、电力系统运行、电力系统自动装置等方面的专业知识，设计出一台以8096系列为核心的数字式准同期装置，发电机及电网电压信号经二次互感器降压后，实现交流采样，并完成数据处理；同时完成控制信号输出、键盘及显示电路等各部分的软、硬件设计。 本设计要求学生能熟悉并掌握单片机应用系统的软、硬件设计的工作方法、工作内容、工作步骤；并锻炼学生基本技能的训练。例如：组成系统、编程、调试、绘图等，以达到培养学生理论联系实际、提高动手和分析、解决问题能力的目的。 数字式同期装置要求： 1）同期条件满足时，能迅速发出合闸信号，无冲击电流； 2）能提供增减速、增减励磁信号指示灯； 3）由LCD显示发电机和电网的电压与频率。 二、课程设计应完成的工作 1）硬件部分包括前置信号处理单元（交流采样、放大器、滤波器等）、A/D 转换、显示、键盘、电源等； 2）软件部分包括A/D转换、数字信号处理、显示等； 3）用专业软件画出系统的硬件电路结构图和软件程序流程框图； 4）系统软件程序的编写与调试； 5）撰写设计说明书一份（不少于10000字），阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计、资源分配和软件程序流程图等；说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献（资料）等内容，以及硬件电路结构图和软件程序清单等材料。
目录 摘要 (1) 前言 (2) 第一章数字式准同期装置的概述 (3) 1.1 并列操作的意义 (3) 1.2 同步发电机并列合闸条件 (3) 1.3 数字式准同期装置的硬件原理 (3) 第二章数字式准同期总体设计 (5) 2.1 整体硬件框图 (5) 第三章数字式准同期装置的实现 (6) 3.1 降压滤波模块 (6) 3.2 交流采样模块 (7) 3.3 整形电路模块 (9) 3.4 A/D转换模块 (10) 3.5 相角差检测模块 (11) 3.6 显示模块 (12) 3.7 信号指示灯模块 (14) 3.8 MCS单片机 (14) 3.9 译码器 (16) 3.10 存储模块 (17)
结构设计原理复习题 一、选择题 1、混凝土强度等级按照（ ）确定 A 、立方体抗压强度标准值 B 、立方体抗压强度平均值 C 、轴心抗压强度标准值 D 、轴心抗压强度设计值 2、同一强度等级的混凝土，各种强度之间的关系是（ ） A 、c f ＞cu f ＞t f B cu f ＞t f ＞c f C 、cu f ＞c f ＞t f D 、t f ＞cu f ＞c f 3、在测定混凝土立方体抗压强度时，《桥规》（JTG D —2004）采用的标准试件尺寸为（ ） 的立方体。 A 、mm 100 B 、mm 150 C 、mm 180 D 、mm 200 4、混凝土棱柱体抗压强度用符号（ ）表示 A 、c f B 、cu f C 、t f D 、s f 5、分别用mm 150和mm 200的立方体试件进行抗压强度试验，测得的抗压强度值为（ ） A 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体 ； B 、mm 150的立方体高于mm 200的立方体 ； C 、mm 150的立方体等于mm 200的立方体 ； D 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体 ，是因为试件尺寸越小，抗压强度就越小； 6、同一强度等级的混凝土，棱柱体试件的抗压强度与立方体试件的抗压强度关系是（ ） A 、立方体抗压强度与棱柱体抗压强度相等 B 、立方体抗压强度高于棱柱体抗压强度 C 、立方体抗压强度低于棱柱体抗压强度 D 、无法确定 7、混凝土双向受压时，其强度变化规律是（ ） A 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加 B 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而减小 C 、双向受压强度与单向受压强度相等 D 、双向受压强度低于单向受压强度 8、混凝土弹性模量的基本测定方法是（ ） Ａ、在很小的应力（c c f 3.0≤σ）下做重复加载卸载试验所测得 Ｂ、在很大的应力（c σ＞c f 5.0）下做重复加载卸载试验所测得 Ｃ、应力在0=c σ～c f 5.0 之间重复加载卸载5~10次，取c σ=c f 5.0时所测得的变形值作为混凝土弹性模量的依据 Ｄ、以上答案均不对 9、混凝土的线性徐变是指徐变变形与（ ）成正比。 Ａ、混凝土强度 Ｂ、时间 Ｃ、温度和湿度 Ｄ、应力 10、《公路桥规》中规定了用于公路桥梁承重部分混凝土标号分为（ ）等级。 Ａ、8 Ｂ、10 Ｃ、12 Ｄ、13 11、在按极限状态理论计算钢筋混凝土构件承载力时，对于有明显流幅的钢筋，原则上都是以（ ）作为钢筋强度取值的依据 Ａ、屈服极限 Ｂ、比例极限 Ｃ、弹性极限 Ｄ、抗拉极限强度 12、对于无明显流幅的钢筋，结构设计时原则上都是以（ ）作为钢筋强度取值的依据 Ａ、比例极限 Ｂ、条件屈服强度 Ｃ、弹性极限 Ｄ、抗拉极限强度 13、钢筋和混凝土材料的强度设计值（ ）强度标准值。 Ａ、等于 Ｂ、小于 Ｃ、大于 Ｄ、不确定 14、钢筋的塑性变形性能通常用（ ）来衡量。 Ａ、屈服极限和冷弯性能 Ｂ、比例极限和延伸率 Ｃ、延伸率和冷弯性能 Ｄ、抗拉极限强度和延伸率
《结构设计原理》课程教学试验指导 陈晓强编 钱培舒核 东南大学交通学院 桥梁与隧道工程系 2007年6月
试验一：钢筋混凝土矩形截面简支梁正截面抗弯试验 一、试验目的 研究适筋梁、超筋梁和少筋梁在纯弯区段内，沿截面高度混凝土的应变，观察梁的裂缝出现和开展及梁的挠度变化。观察梁最后破坏的外观特征。加深对钢筋混凝土梁正截面的三个工作阶段和两种破坏特征(塑性破坏、脆性破坏)的认识。 二、试验内容 1.观察梁在纯弯段内的第一条裂缝出现和开展过程，记下开裂荷载。 2.用位移计测量梁的跨中截面在各级荷载下的挠度值和支座沉降量，计算出梁的跨中截面在各级荷载下的实际挠度值，并绘制荷载—挠度的关系曲线，验证理论的开裂荷载是否正确。 3.用应变计量测梁的纯弯段内截面不同高度处混凝土应变值及主筋应变，绘制出沿梁高而变化的平均应变分布图，验证平截面假定是否成立。 4.观察梁的破坏特征和延性对比，记录下破坏荷载。 三、试验梁尺寸及试验方法 1. 受弯试验梁尺寸及配筋图，混凝土按强度等级C40进行配制。 图1—1 受弯试验梁尺寸及配筋(尺寸单位：mm)
2. 实验设备 ①反力架与加荷千斤顶 ②磁性表架与大行程百分表 ③手持应变仪、数据采集仪 ④读数显微镜 ⑤钢尺、铅笔等 3. 实验方法 ①受弯试验根据课程要求分适筋梁、超筋梁和少筋梁三组进行，按照一班分三组，一组十人的规模方式进行。 ②试验在静力试验台座上进行，用千斤顶、分配梁和反力架组合成加载系统，进行两点加载。 ③通过数据采集仪对荷载、应变和挠度传感器进行数据采集；或用手持应变仪量测截面应变，用百分表量测挠度，用读数显微镜测量裂缝宽度。 4.试验步骤 ①未加荷载前读出应变计、位移计和千斤顶油压表的初读数，检查混凝土梁的表面有无初始裂缝。 ②试验分五级加载，每次加荷维持3~5分钟后，再读取应变仪和位移计的各级读数。 ③在估计的开裂荷载前加载级差应减小，直至观察到第一条裂缝的出现。使用读数显微镜，读取主筋位置处的裂缝宽度。 ④.开裂后继续分级加载，观察各条裂缝开展形态，读取主筋位置处的裂缝宽度，及时用铅笔在梁上实际裂缝的近旁（2～3mm处）描绘裂缝开展图，在裂缝末端注明相应的加载数值。 ⑤加载至估计的破坏荷载之前，注意观察描述破坏时的特征，记录下破坏荷载值。 四、试验资料整理 1.材料力学性能、荷载分级及实测数据 (1)混凝土轴心抗压强度 f= MPa，钢筋抗拉强度s f= MPa。 c (2)实测数据汇总表 a、B—1梁
结构设计原理第十二章作业 1、何谓预应力混凝土？为什么要对构件施加预应力？ 答：在工程结构构件承受荷载之前，对受拉模块中的钢筋，施加预应力，提高构件的强度，推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性。对于机械结构看，其含义为预先使其产生应力，其好处是可以提高构造本身刚性，减少震动和弹性变形，这样做可以明显改善受拉模块的弹性强度，使其原本的抗性更强。在结构承受外荷载之前，预先对其在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构使用的性能的结构型式称之为预应力结构。 2、什么是预应力度？《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类？ 答：预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。 《公路桥规》分三类：○1全预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力（不得消压）○2部分预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝○3钢筋混凝土构件—不预加应力的混凝土构件 3、预应力混凝土的预加力施工方法有哪些？ 答;机械法(先张法、后张法)、电热法、自张法 4、什么是先张法？先张法构件是如如何实现预应力筋的锚固？ 答：（1）先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75％，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力的施工工艺。 （2）采用握裹锚固 5、什么是后张法？后张法构件是如何实现预应力筋的锚固的？ 答：（1）后张法是先浇筑构件混凝土待混凝土结硬后再张拉预应力钢筋并锚固的方法。 （2）利用锚具锚固 6.公路桥梁中常用的制孔器有哪些？ 答：橡胶管制孔器、金属伸缩管制孔器、钢管制孔器 7、预应力混凝土结构对所使用的混凝土有何要求？ 答：（1）高强度。预应力混凝土必须具有较高的抗压强度，才能建立起较高的预压应力，并可减小构件截面尺寸，减轻结构自重，节约材料。对于先张法构件，高强混凝土具有较高的粘结强度。 （2）收缩徐变小。这样可减小预应力损失。
《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
东北林业大学土木工程学院 教案 教研室：桥梁教研室 课程名称：结构设计原理 课程类型：专业基础课 学时： 72 讲课教师：贾艳敏 教案的有关要求： 教师应该在充分备课的基础上，每节课前应写好教案（课时计划）。教案一般应包括下列内容：本次课的目的、要求；讲授内容提要，重点、难点及其解决方法；各教学环节及时间分配；根据本节课的内容特点所采取的教学方法何实施步骤；模型、图表、幻灯、录像、演示实验、多媒体、CAI的配套使用；课堂讨论与课外学习的思考题、练习题及作业题；检测教育目标实现程序的具体措施等。
第一节课 本次课的目的：使同学了解钢筋混凝土结构发展，现状与应用 要求；学生掌握结构设计原理课程的研究方法 讲授内容提要，介绍钢筋混凝土结构发展，现状与应用，钢筋混凝土结构设计原理课程所讲述的内容、研究的方法 重点：设计原则 难点及其解决方法；该节课没有难点 各教学环节及时间分配：讲授2学时 根据本节课的内容特点所采取的教学方法：多媒体教学 第二节课 本次课的目的：使学生掌握钢筋混凝土构件受力特点，工作性能及优点，了解钢筋、混凝土材料本身的特性。重点掌握混凝土各种强度指标。 要求：学生掌握钢筋、混凝土各种强度指标 讲授内容提要：钢筋混凝土构件受力特点，工作性能及优点，钢筋、混凝土各种指标。 重点：混凝土各种强度指标 难点及其解决方法；该节课没有难点 各教学环节及时间分配：讲授1.6学时，讨论0.4学时 根据本节课的内容特点所采取的教学方法：多媒体教学 第三节课 本次课的目的：使学生掌握结构上的作用、构的抗力及其不定因素、结构的功能要求 要求：学生必须掌握作用的定义、分类及结构的功能要求。 讲授内容提要：结构上的作用、构的抗力及其不定因素、结构的功能要求。 重点：作用的分类，结构的抗力 难点及其解决方法；该节课没有难点 各教学环节及时间分配：2学时 根据本节课的内容特点所采取的教学方法：多媒体教学 第四节课 本次课的目的：使学生掌握作用效应组合、正常使用极限状态计算应计算的内容要求：学生掌握结构的极限状态的定义、分类；结构安全等级，作用效应组合讲授内容提要：结构的极限状态、结构安全等级，作用效应组合、基本组合、偶然组合、短期组合、长期组合 重点：作用效应组合、正常使用极限状态计算应计算的内容 难点及其解决方法；极限状态，列举工程实例 各教学环节及时间分配：2学时 根据本节课的内容特点所采取的教学方法：多媒体教学
《混凝土结构设计原理》作业参考答案 作业一 一、填空题： 1. 1.05 0.95 接触摩阻力 2.化学胶着力 摩擦力 机械咬合力 3.最小配筋率 4.斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏 脆性破坏 5.少筋破坏 适筋破坏 超筋破坏 适筋破坏 脆性破坏 二、名词解释： 1.剪跨比：是一个无量纲常数，用 m ＝M /(Qh 0)来表示，此处M 和Q 分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h 0为截面有效高度。 2.《规范》规定的混凝土立方体抗压强度是：边长为150mm 立方体试件、在20°C ±3°C 的温度、相对湿度在95%以上的潮湿空气中、养护28天、按标准制作方法和试验方法测得的具有95%保证率的混凝土抗压强度。 3.预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因，预应力筋中预应力会从控制应力开始逐步减少，并经过相当长时间最终稳定下来，这种应力的降低称为预应力损失。 4.当偏心受压构件的相对偏心距00/e h 较小，或受拉侧纵向钢筋配置较多时，受拉侧的钢筋应力较小，没有达到屈服或承受压力，截面是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏。 5.混凝土在长期不变的荷载作用下，混凝土的应变随时间的增加二持续增长的现象。 三、简单题： 1.钢筋混凝土结构中的钢筋和混凝土两种不同的材料为什么能共同工作？ 钢筋与混凝土之所以能共同工作，主要是由于：两者间有良好的粘结力、相近的温度线膨胀系数和混凝土对钢筋的保护作用。 2.什么是结构的承载能力极限状态？它的表现特征包括哪些方面？ 承载能力极限状态：是指结构或结构构件达到最大承载力或不适于极限承载的变形或变位的状态。四个表现特征： （1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡，如滑动、倾覆等； （2）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不能继续承载； （3）结构转变成机动体系；（4）结构或结构构件丧失稳定，如柱的压屈失稳等。 3.预应力混凝土结构中传递和保持预应力的主要方式有哪些？ 预应力混凝土结构，后张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的；先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的。 4.偏心受压构件的破坏特征如何？主要取决于什么因素？ 破坏特征：大偏心受压构件的破坏从受拉钢筋开始，受拉钢筋先达到屈服强 度，然后受压区混凝土被压坏；小偏心受压构件的破坏从受压区开始，受压 区边缘混凝土先达到极限压应变而破坏，受拉钢筋一般达不到屈服强度。 主要影响因素：相对偏心距大小和配筋率。 四、计算题：
《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
《结构设计原理（2）》教学大纲 第一部分教学大纲说明 一、课程的性质与任务 1．《结构设计原理》（2）是中央广播电视大学工科土建类土木工程专业（专升本）本科一门必修课程。本课程针对中央广播电视大学土木工程专业（专科）学生具有钢筋混凝土结构基本知识，在此基础上，理解结构设计理论，掌握构件计算方法。本课程的主要任务是：1）理解结构设计理论，掌握构件设计计算方法。2）了解现行《公路桥规》对结构构件计算的有关规定。 2．《结构设计原理》课程是在已开设的《建筑材料学》、《材料力学》、《结构力学》等先修课程的基础上设置的专业基础课，后续课程是《桥梁工程》。 3．《结构设计原理》课程内容包括：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、混凝土与砌体结构、钢结构、钢—混凝土组合结构。 二、课程的目的与要求 1．《结构设计原理》课程研究各种结构构件的设计计算理论、截面应力应变、承载力计算方法。通过对材料力学性能、截面受力性能的分析、结合试验，给出截面承载力计算方法，应力、位移、裂缝计算方法。本课程要求学生重点掌握：结构设计计算理论、截面受力分析、承载力计算方法。 2．《结构设计原理》课程，在了解材料力学性能、本构关系、掌握受力分析的基础上，要求学生了解结构试验方法、观察试验过程、能将试验结果应用到承载力计算中。 3．《结构设计原理》课是一门实践性较强的课程。一方面各种构件计算方法都有试验分析作为基础，同时截面设计要考虑构造要求；另一方面设计计算为工程实际服务。要求学生加强实践性环节：如观摩受弯构件正截面试验分析、受压构件强度试验、预应力施工技术等。了解《公路桥规》有关构造要求。 4．通过习题练习加深对所学内容的理解。 三．课程教学要求层次 教学环节中，基本概念、定义、截面性质、受力性能等概念，由低到高分为“知道、了解、掌握”三个层次。有关截面承载力计算、应力计算、连接计算、变形、裂缝计算等公式及其设计计算方法，由低到高分为“会、掌握、熟练掌握”三个层次。 第二部分媒体使用与教学过程建议 一．学时分配与学分 1．学时分配 本课程共72个学时（具体课时分配如下表）。
《液气压传动与控制》课程教案 贵州大学机械工程学院 《液气压传动与控制》教学组
1 绪论 学时分配：2 教学内容： 概述 液气压传动的工作原理和系统组成 液气压传动的工作介质 液气压传动的优缺点 液气压传动的发展趋势 教学重点难点： 本章内容的重点是：①液压传动的工作原理，即什么是液压传动。②液压传动的两个工作特性。这两个概念，尤其是后者贯穿于液压传动课程的全过程，是本课程既重要又最基本的概念。 液压传动的两个工作特性，尤其是压力决定于负载这一特性是本章中的难点。 知识点： 1.1液气压传动的工作原理及系统组成 1、机器的组成。 (举例说明机器的组成及传动机构在机器中的作用及能量在机器工作过程中输入、输出的转换形式。) 2、流体传动的定义。 (举例说明液压传动和液力传动的区别) 3、液压传动的工作原理：用一个液压千斤顶的工作原理来说明。 4、液气压传动系统的组成： 1）.能源装置(动力元件) 2）.执行装置(元件) 3）.控制调节装置(元件) 4）.辅助装置(元件) 5）.工作介质 5、气压传动系统的工作原理 6、液压传动的两个工作特性：压力决定于负载、速度决定于流量 1.2液气压传动的优缺点 1、液压传动的优点 2、液压传动的缺点 3、气压传动的优点 4、气压传动的缺点 1.3液气压传动与控制的发展概况
2 液气压传动工作介质 学时分配：2 教学内容： 液压油的物理特性 空气的湿度和含湿量 工作介质的种类及牌号 液压传动介质的选用 工作介质的污染和控制 教学重点难点： 本章的重点是液压油的物理特性特别是其中的粘性、粘度和可压缩性。 本章的难点是油液的粘度，特别是油液的绝对粘度的概念。油液的绝对粘度所以有点难，除了因该量是个抽象的、公式(1.3)中的比例系数外，更主要是该量无法直接测量、没有实感、理解困难。 知识点： 2.1 液压油的物理特性 1、密度ρ 2、流体的粘性 粘性的大小可用粘度来衡量，粘度是选择液压用流体的主要指标，是影响流动流体的重要物理性质。 3、液体的可压缩性 4. 比热容 5. 导热性 6. 闪点与燃点 7. 润滑性 2.2 空气的湿度和含湿量 １. 湿度 ①绝对湿度②饱和绝对湿度③相对湿度。 2. 含湿量 2.3 工作介质的种类及牌号 2.4 液压传动介质的选用 主要从类型和粘度两方面考虑 2.5 工作介质的污染和控制 1．污染的原因及危害 2. 固体污染物的测定 3. 工作液体的污染控制 、 3 流体力学基础 学时分配：6 教学内容： ?流体静力学
目录 1.课题概述 (2) 2.方案对比及优选 (3) 3.机构参数计算 (8) 4.ProE三维建模 (12) 5.凸轮设计 (13) 6.连杆运动学分析 (14) 7.总结 (16) 8.附录 (17) 9.参考文献 (26)
压片成型机 一、.课题概述 1.压片成形机介绍 设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经圧制成形后脱离位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。 2.压片成形机的工艺动作 （1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔。 （2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。 （3）上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯。 （4）料筛推出片坯。
3.设计要求 (1).上冲头完成往复直移运动（铅垂上下）。因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为100mm。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力能力。(2).下冲头先下沉3mm，然后上升8mm，加压后停歇保压，继而上升16mm，将成形片坯顶到与台面平齐后停歇，待料筛将片坯推离冲头后，再下移21mm，到待料位置。 (3).料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待坯料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移约45~50mm，推卸片坯。 二.方案对比及优选 上冲头方案设计与分析： 方案1 说明：杆1带动杆2运动，杆2使滑块往复运动，同时带动杆3运动，从而达到所要求的上冲头的运动。此方案可以满足保压要求，但是上冲头机构制作工艺复杂，磨损较大，且需要加润滑油，工作过程中污损比较严重。
方案2 说明：六杆机构（由摇杆滑块和曲柄摇杆组成） 评估：可计算机构自由度F=3*5-2*7=1，此机构是一个六杆机构，曲柄为主动件，带动摇杆摇动及滑块上下运动，其有增力功能，机构简单。
c附件二：贵州大学2013本科人才 机械设计制造及其自动化专业培养方案 ＊培养目标 本专业培养适应国家现代化建设需要，具国际化视野，远大的理想，优良的品质，扎实的理论基础，必要的专业知识和技能，具备机械设计、制造及其自动化基础知识与应用能力，富有合作与竞争精神、创新意识和交流沟通能力，能在机械工程领域内从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、销售及售后服务等方面工作的高级工程技术人才。 ＊培养要求 本专业学生主要学习机械设计、制造和控制的基础理论，学习计算机技术和信息处理技术的基础知识，接受到现代机械工程师的基本训练，具备以下几方面的知识和能力： 1. 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文和社会科学基础及语言文字的表达能力； 2．较系统地掌握机械工程领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工学、工程材料、机械制造基础、检测与控制、计算机应用等基础知识； 3．具有机械制造工程所必需的专业知识，了解学科前沿及发展趋势，和国家方针政策与法律法规； 4．具有机械设计计算、加工制造、实验测试等机械制造工程所必需的基本技能和跨文化交流、竞争与合作能力； 5．具有较强的提出问题、分析问题、解决问题的能力和较强的学习能力、实践能力； 6. 具有创新意识、团结协作精神和较高的综合素质； 7. 具有初步的科学研究、科技开发、组织管理能力、社会责任感、工程职业道德及市场意识。 ＊所属学科类 1.学科门类: 工学（08） 2.学科类: 机械类（0802） ＊核心课程 机械制图、理论力学、材料力学、电工学、机械原理、机械设计、工程材料与成形技术基础、机械制造技术基础、机械工程控制基础。 ＊特色课程 双语教学课程：机械制造技术基础、汽车理论、传感器原理及应用； 研究型课程：汽车设计、液压传动、工程机械理论、工程机械设计、测试技术、机械优化设计。 讨论型课程：新生研讨课、机电系统创新设计、机械可靠性设计、计算机仿真、可编程控制器原理及应用、汽车服务工程。 ＊计划学制：4年。最低毕业学分163+6。授予学位：工学学士。 课程设置与学分分布 1、通识课程44～48(9.5) 学分 1）思想政治类 15(3)学分 课程代码课程名称学分学期3001010101 思想道德修养与法律基础3(1) 全年3001010102 中国近代史纲要 2 春夏3001010103 马克思主义基本原理概论 3 春夏3001010104 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论（1）3 秋冬3001010105 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论（2）2(2)暑期3001010106 贵州省情 1 暑期3001020107 形势与政策 1 暑期