结构设计原理第一次作业-(1)
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建筑结构试验第一次网上作业参考题一、单项选择题1. ( C)的最大优点是所有加载设备相对简单,荷载逐级施加,可以停下来仔细观测结构变形,给人们以最明晰的破坏概念。
A. 真型试验B. 模型试验C. 静力试验D. 动力试验2. 关于建筑结构模型试验的优点,如下表述中,( D )项是不对的。
A. 模型的制作相对容易,节省材料、时间和人力B. 可以根据试验目的突出问题的主要因素,针对性强C. 可以严格控制模型试验的主要参数,以避免外界因素干扰,保证试验数据的准确性D. 模型试验能够表达真实结构的一切特征3. 关于建筑结构模型试验的优点,如下表述中,( A)项是不对的。
A. 模型结构的制作较真实结构复杂、且技术要求更高B. 可以根据试验目的突出问题的主要因素,针对性强C. 可以严格控制模型试验的主要参数,以避免外界因素干扰,保证试验数据的准确性D. 模型试验仅能够表达真实结构的指定特征4. 为了了解结构的动力特性及在动力荷载作用下的响应,一般要进行结构( D)。
A. 真型试验B. 模型试验C. 静力试验D. 动力试验5. ( C )的最大优点是所有加载设备相对简单,荷载逐级施加,可以停下来仔细观测结构变形,给人们以最明晰的破坏概念。
A. 真型试验B. 模型试验C. 静力试验D. 动力试验6. 按试验目的进行分类,可将结构试验分成( A )。
A. 生产检验性试验和科学研究性试验B. 真型试验和模型试验C. 短期荷载试验和长期荷载试验D. 静力试验与动力试验7. 下列各项,( A )项不属于生产检验性试验。
A. 为制定设计规范提供依据B. 鉴定结构的设计和施工C. 预制构件的性能检验D. 服役结构的可靠性鉴定8. 下列选项中,( D)项不属于科学研究性试验。
A. 验证结构计算理论的假定B. 为制订设计规范提供依据C. 为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验D. 鉴定服役结构的可靠性9. 下列各项,( A )项不属于生产检验性试验。
第一次作业(1、2、3章)第一章1、配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?增加砼构件的抗拉强度提高构件的整体承载力2、混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点?上升段:当压应力бc≦0.3fc时,应力曲线-应变曲线接近直线OA,砼处于弹性工作阶段。
在压应力бc>0.3fc后,偏离直线;压应力到0.8fc左右,塑形变形增大,斜率急剧减小;当бc=fc是斜率接近水平,构件表面出现不连续的可见裂缝。
3、什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因?(1)在不变的应力长期持续作用下,砼的变形随时间而不断增长的现象。
(2)龄期越短,徐变越大;水泥用量越大,徐变越大;骨料弹性模量越高,徐变越小;水灰比越大,徐变越大;养护时相对湿度越小,徐变越大;构件尺寸越大,徐变越小;捣实越密实,徐变越小。
第二章1、桥梁结构的功能包括哪几方面的内容?何谓结构的可靠性?(1)结构应能承受在正常施工和使用期间可能出现的各种荷载、变形、约束变形的作用;在正常使用的条件下具有良好的工作性能;在正常使用和维护的状态下,在规定的时间内,具有足够的耐久性;④在偶然荷载作用下(地震、强风)结构依然保持整体稳定性。
(2)可靠度:结构在规定的时间内和条件下,完成预定功能的概率。
2、什么叫极限状态?我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态?(1)整体结构或结构的一部分超过某一特定的状态就不能满足设计规定的某一功能要求时称为极限状态。
(2)分为:承载力极限状态和正常使用状态。
3、我国《公路桥规》规定了结构设计哪三种状况?持久、短暂、偶然状况。
4、钢筋混凝土梁的支点截面处,结构重力产生的剪力标准值VGk=187.01KN;汽车荷载产生的剪力标准值VQ1k=261.76KN,;冲击系数1+μ=1.19;人群荷载产生的剪力标准值VQ2k=57.2KN;温度梯度作用产生的剪力标准值VQ3k=41.5KN,参照例题2-3,试进行正常使用极限状态设计时的作用效应组合计算。
西南交⼤结构设计原理(钢结构)第1-4次作业(客观题)第⼀次作业⼀、单项选择题(只有⼀个选项正确,共15道⼩题)1. 下列情况中,属于正常使⽤极限状态的情况是(A) 强度破坏(B) 丧失稳定(C) 连接破坏(D) 动荷载作⽤下过⼤的振动你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:2. 钢材作为设计依据的强度指标是(A) ⽐例极限f p(B) 弹性极限f e(C) 屈服强度f y(D) 极限强度f u你选择的答案:C [正确]正确答案:C解答参考:3. 需要进⾏疲劳计算条件是:直接承受动⼒荷载重复作⽤的应⼒循环次数 n ⼤于或等于(A) 5×104(B) 2×104(C) 5×105(D) 5×106你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:4. 焊接部位的应⼒幅计算公式为(A)(B)(C)(D)你选择的答案:B [正确]正确答案:B解答参考:5. 应⼒循环特征值(应⼒⽐)ρ=σmin/σmax将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下,下列疲劳强度最低的是(A) 对称循环ρ=-1(B) 应⼒循环特征值ρ=+1(C) 脉冲循环ρ=0(D) 以压为主的应⼒循环你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:6. 与侧焊缝相⽐,端焊缝的(A) 疲劳强度更⾼(B) 静⼒强度更⾼(C) 塑性更好(D) 韧性更好你选择的答案:B [正确]正确答案:B解答参考:7. 钢材的屈强⽐是指(A) ⽐例极限与极限强度的⽐值(B) 弹性极限与极限强度的⽐值(C) 屈服强度与极限强度的⽐值(D) 极限强度与⽐例极限的⽐值你选择的答案:C [正确]正确答案:C解答参考:8. 钢材因反复荷载作⽤⽽发⽣的破坏称为(A) 塑性破坏(B) 疲劳破坏(C) 脆性断裂(D) 反复破坏你选择的答案:B [正确]正确答案:B解答参考:9. 规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f,这是因为侧焊缝过长(A) 不经济(B) 弧坑处应⼒集中相互影响⼤(C) 计算结果不可靠(D) 不便于施⼯你选择的答案:C [正确]正确答案:C解答参考:10. 下列施焊⽅位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊⽅位是(A) 平焊(B) ⽴焊(C) 横焊(D) 仰焊你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:11. 有⼀由两不等肢⾓钢短肢连接组成的T形截⾯轴⼼受⼒构件,与节点板焊接连接,则肢背、肢尖内⼒分配系数K1、K2为(A)(B)(C)(D)你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:12. 轴⼼受⼒构件⽤侧焊缝连接,侧焊缝有效截⾯上的剪应⼒沿焊缝长度⽅向的分布是(A) 两头⼤中间⼩(B) 两头⼩中间⼤(C) 均匀分布你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:13. 焊接残余应⼒不影响钢构件的(A) 疲劳强度(B) 静⼒强度(C) 整体稳定(D) 刚度你选择的答案:B [正确]正确答案:B解答参考:14. 将下图(a)改为(b)是为了防⽌螺栓连接的(A) 栓杆被剪坏(B) 杆与孔的挤压破坏(C) 被连构件端部被剪坏(D) 杆受弯破坏你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:15. 规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的 0.8 倍,是因为(A) 偏安全考虑(B) 考虑实际作⽤时可能有偏⼼的影响(C) 撬⼒的不利影响(D) 上述A、B、C你选择的答案:C [正确]正确答案:C第⼆次作业⼀、单项选择题(只有⼀个选项正确,共20道⼩题)1. 受剪栓钉连接中,就栓钉杆本⾝⽽⾔,不存在疲劳问题的连接是(C) 承压型⾼强度螺栓(D) 受剪摩擦型⾼强度螺栓你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:2.(A) 螺栓材料不均匀性的折减系数(B) 超张拉系数(C) 附加安全系数(D) 考虑拧紧螺栓时扭矩产⽣的剪⼒的不利影响你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:3. 以被连板件间之间的静⼒摩擦⼒作为其极限值的连接是(A) 普通螺栓连接(B) 铆钉连接(C) 摩擦型⾼强度螺栓连接(D) 承压型⾼强度螺栓连接你选择的答案:C [正确]正确答案:C解答参考:4. ⽤螺栓连接的轴⼼受⼒构件,除了要验算净截⾯强度外,还要进⾏⽑截⾯强度验算的连接螺栓连接是(A) 普通粗制螺栓连接(B) 普通精制螺栓连接(C) 摩擦型⾼强度螺栓连接(D) 承压型⾼强度螺栓连接你选择的答案:C [正确]正确答案:C解答参考:5. 提⾼轴⼼受压构件的钢号,能显著提⾼构件的(A) 静⼒强度(D) 刚度你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:6. 钢结构规范关于轴⼼受压钢构件整体稳定的柱⼦曲线(φ-λ关系曲线)有多条的根本原因是考虑了(A) 材料⾮弹性(B) 构件的初弯曲(C) 残余应⼒的影响(D) 材料⾮均匀你选择的答案:C [正确]正确答案:C解答参考:7. ⼯字形截⾯轴⼼受压钢构件局部稳定的验算⽅法是(A) 和整体稳定⼀样验算应⼒(B) 验算宽厚⽐,且认为是“细长柱”(C) 验算宽厚⽐,且认为是“粗短柱”(D) 验算刚度你选择的答案:B [正确]正确答案:B解答参考:8.(A) 绕x轴的长细⽐λx(B) 绕y轴的长细⽐λy(C)(D)你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:9. 采⽤格构式轴⼼受压构件,可以显著提⾼(A) 构件的强度(B) 构件绕虚轴的刚度(C) 构件绕实轴的刚度(D) 构件的局部稳定你选择的答案:B [正确]正确答案:B解答参考:10. 宽⼤截⾯轴⼼受压钢构件腹板局部稳定的处理⽅法:当构件的强度、整体稳定、刚度绰绰有余时,应采⽤(A) 增加腹板厚度以满⾜宽厚⽐要求(B) 设置纵向加劲肋(C) 任凭腹板局部失稳(D) 设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋你选择的答案:C [正确]正确答案:C解答参考:11. 焊接组合梁翼缘的局部稳定保证通常是(A) 验算宽厚⽐(增加翼缘厚度)(B) 设置横向加劲肋(C) 设置纵向加劲肋(D) 设置短加劲肋你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:12. 焊接组合梁翼缘和腹板(⼯字形截⾯)的连接焊缝承受的是(A) 弯矩作⽤(B) 弯矩和剪⼒共同作⽤(C) 拉⼒作⽤(D) 剪⼒作⽤你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:13. 直接承受动⼒荷载的端焊缝强度提⾼系数为(A) βf=1.0(B) βf=1.22你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:14. 吊车钢梁在设计荷载作⽤下应按哪个应⼒阶段设计计算(A) 弹性阶段(B) 弹塑性阶段(C) 全塑性阶段(D) 强化阶段你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:15. ⼯字形组合截⾯吊车钢梁在进⾏抗弯强度计算时,截⾯塑性部分发展系数取值为(A) γx=γy=1.0(B) γx=1.05, γy=1.2(C) γx=1.15, γy=1.2(D) γx=1.05, γy=1.15你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:16. 下列截⾯中,抗扭刚度最⼤的截⾯形式是(A) ⼯字形截⾯(B) T形截⾯(C) H形截⾯(D) 箱形截⾯你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:17. (静⼒荷载作⽤下)⼯字形截⾯梁的截⾯部分塑性发展系数为(A) r x=1.0,r y=1.0(B) r x=1.05,r y=1.2(C) r x=1.2,r y=1.05(D) r x=1.05,r y=1.05你选择的答案:B [正确]18. 格构式构件应该⽤在当⽤实腹式时(A) 强度有余但刚度不⾜的情况(B) 强度不⾜但刚度有余的情况(C) 强度不⾜刚度也不⾜的情况(D) 强度有余刚度也有余的情况你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:19. 轴⼼受压钢构件(如⼯字形截⾯)翼缘和腹板的宽厚⽐验算时,公式中的长细⽐取截⾯两主轴⽅向较⼤者是因为(A) 这样更为安全(B) 这样更为经济(C) 这样更容易通过(D) 材料⼒学公式中总体稳定由较⼤长细⽐⽅向控制你选择的答案:D [正确]正确答案:D解答参考:20. 在其它条件相同情况下,简⽀钢梁在下列哪种受⼒情况下对应的临界弯矩值最低(A) 全跨匀布荷载(B) 跨中⼀集中荷载(C) 纯弯曲(D) 任意荷载你选择的答案:C [正确]正确答案:C第三次作业⼀、单项选择题(只有⼀个选项正确,共15道⼩题)1. 某轴⼼受压钢构件绕x轴和绕y轴属于同⼀条的柱⼦曲线(即ф-λ关系曲线或表格),则,两轴等稳定的条件是(A)(B)(C)(D)你选择的答案:A [正确]正确答案:A解答参考:2. 钢材蓝脆现象发⽣的温度⼤约是(A) 2000C(B) 2500C(C) 3000C(D) 3500C你选择的答案:B [正确]正确答案:B解答参考:3. 钢构件的受剪连接中栓钉类型不同,孔洞对构件强度削弱的程度不同。
一、选择题(15分)1.我国建筑统一模数中规定的基本模数为(B )。
A.10mm B.100mm C.300mm D.600mm2.对于大多数建筑物来说,(A )经常起着主导设计的作用。
A.建筑功能B.建筑技术C.建筑形象D.经济3.基本模数的数值符号为M,竖向扩大模数的基数为(A )。
A.3M、6M B.3M、12M C.12M、15M D.6M、12M4.(A )的基数为3M与6M,其相应尺寸为300mm、600mm。
A.竖向扩大模数B.水平扩大模数C.水平基本模数D.竖向基本模数5.建筑物的耐久年限主要是根据建筑物的(B )而定的。
A.承重结构材料B.重要性和规模大小C.层高D.质量标准6.初步设计的图纸及设计文件包括(B E )。
A.说明书B.建筑物各层平、立、剖面图C.门窗图D.工程预算 E.建筑总平面图7.初步设计应包括:设计说明书、设计图纸、(AB )等四个部分。
A.主要设备和材料表B.工程概算书C.工程预算书D.计算书1.民用建筑中,窗子面积的大小主要取决于(A )的要求。
A.室内采光B.室内通风C.室内保温D.立面装饰2.大厅式组合一般适用于(A )建筑类型。
A.剧院、电影院、体育馆B.火车站、浴室、百货商店C.医院、中小学、办公楼3.建筑物之间的距离主要依据(C )的要求确定。
A.防火安全B.地区降雨量C.地区日照条件D.水文地质条件4.在使用房间的平面设计中,一个房间使用面积的大小,主要取决于房间的( B )A.家具设备的布置B.房间的功能C.使用人数的多少D.交通面积5.单元式平面组合一般使用于( C )等建筑类型。
A.展览馆、博物馆B.火车站、航空港C.住宅D.幼儿园6.在平面组合中,(B )组合的特点是节约交通面积、平面布局紧凑,适合于象展览馆、陈列馆等建筑。
A.走道式B.套间式C.大厅式D.单元式7.民用建筑走道(走廊)的最小净宽度应 (B )。
A.900mm B.1000mmC.1100mm D.1200mm8.在墙体布置中,仅起分隔房间作用且其自身重量还由其他构件来承担的墙称( B )。
第四章作业第一次:1、2第二次:3、4第三次:51.已知梁的截面尺寸bh=250mm×500mm,承受弯矩设计值M=90kN•m,采用混凝土强度等级C30,HRB335钢筋,环境类别为一级。
求所需纵向钢筋截面面积。
2.已知矩形截面简支梁,梁的截面尺寸bh=200mm×450mm,梁的计算跨度l=5.20m,承受均布线荷载:活荷载标准值8kN/m,恒荷载标准值9.5kN/m(不包括梁自重),采用混凝土强度等级C40,HRB400钢筋,结构安全等级为二级,环境类别为二级,试求所需钢筋的截面面积。
3.试设计图下图所示钢筋混凝土雨篷。
已知雨篷板根部厚度为80mm,端部厚度为60mm,跨度为1000mm,各层作法如图所示。
板除承受恒载外,尚在板的自由端每米宽度作用有1000N的施工活荷载,板采用C25的混凝土,HRB335钢筋,环境类别为二级。
4.已知梁的截面bh=200mm×450mm,混凝土强度等级为C30,配有4根直径16mm的HRB335钢筋为(A S=804mm2),环境类别为一级。
若承受弯矩设计值M=70kN•m,试验算此梁截面承载力是否安全。
5.T形截面梁,b‘ƒ=550mm,b=250mm,h=750mm,h‘ƒ=100mm,承受弯矩设计值M=500kN•m,选用混凝土强度等级为C40,HRB400钢筋,见图,环境类别为二级。
试求纵向受力钢筋截面面积A s。
若选用混凝土强度等级为C60,钢筋同上,试求纵向受力钢筋截面面积,并将两种情况进行对比。
第五章作业:第一次:1、2、3第二次:4、51.钢筋混凝土简支梁,截面尺寸为bh=200mm×500mm,a s=35mm,混凝土为C20,承受剪力设计值V=1.4×105N,求所需受剪箍筋。
2.梁截面尺寸同上题,但V=6.2×104N及V=2.8×105N,应如何处理。
3.钢筋混凝土梁如下图所示,采用C20级混凝土,均布荷载设计值为q=40kN/m(包括自重),求截面A、B左、B右受剪钢筋。
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分说明:每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案,标准答案将在本次作业结束(即2014年09月11日)后显示在题目旁边。
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。
1 ( B )R>SR=SR<SR≤S对所有钢筋混凝土结构构件都应进行()。
2 ( 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()。
3 ( 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β与失效概率P f之间存在下列()关系。
4 ( D )β愈大,P f愈大β与P f呈反比关系β与P f呈正比关系β与P f存在一一对应关系,β愈大,P f愈小5 ( B )abd热轧钢筋冷拉后,()。
6 ( 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。
7 ( C )材料强度标准值×材料分布系数材料强度标准值/材料分项系数0.85×材料强度标准值/材料分项系数材料强度标准值/(0.85×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?()8 ( 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9 ( D )abcd10 ( A )abd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?()11 ( 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12 ( B )abcd13 ( A )abcd14受弯构件斜截面破坏的主要形态中,就抗剪承载能力而言()。
生产管理第一次作业一、单项选择题(只有一个选项正确,共7道小题)1. 在医院中,分别设置外科、内科、放射科、眼科等科室,并布置相应的医疗设备,这种布置属于(工艺对象专业化布置)2. 按对象专业化原则组织生产单位有很多优点,你认为(对产品的品种变化有较强的适应能力)说法错误。
3. 一般来说,汽油的生产过程属于(流程式生产)4. 单件小批生产的主要特征是(企业按订单组织生产)5. 产品的生产过程可按(人的劳动消耗)的不同进一步分解为劳动过程、自然过程、等候过程。
6. 生产过程的(均衡性)是指各环节在生产速度上的稳定程度7. 机床厂利用边角余料生产饭盒的过程一般属于(附属生产过程)二、判断题(判断正误,共5道小题)8.节拍是生产单位产品所需的有效工作时间。
(×)9.按工艺专业化原则布置生产单位,能较好地适应产品品种的变化。
(√)10.生产运作是一切社会组织都要从事的活动。
(√)11.检验过程属于产品生产过程中的劳动过程。
(√)12.单件生产系统多采用通用设备。
(√)三、主观题(共14道小题)13.产品的“三化”是指通用化、系列化、标准化。
14.生产过程可分为产品生产过程和企业生产过程,产品的生产过程包括劳动过程、自然过程、等候过程。
15.一般说来,把生产系统的物质流称为生产过程系统,而把生产系统的信息流称为生产管理系统。
16.目前解决多品种小批量生产问题的两种主要途径是减少零件变化、提高生产系统的柔性。
17.企业的生产类型按照其接受生产任务的方式可分为订货生产、备货生产两种。
18.生产转换主要有三种形式即时间、场所、形态。
19.企业的生产与运作系统有广义和狭义之分,广义的生产与运作系统是指整个企业系统;狭义的生产与运作系统是指企业的核心系统。
20.目前解决多品种小批量生产问题的两种主要途径是减少零件变化、提高生产系统的柔性。
21.组织流水生产的三个条件是产品结构和工艺要相对稳定、工艺过程既能分解也能合并、产品的年产量要足够大。
结构设计原理课后习题一、基础理论结构设计是工程中非常重要的一环,它关乎着建筑物的安全性、稳定性和寿命。
为了培养学生的结构设计能力,以下是一些结构设计原理课后习题,供大家加深对结构设计的理解与应用。
1. 请简要解释结构设计的基本原理。
2. 结构设计中需要考虑哪些力学因素?3. 什么是荷载?荷载分为哪些类型?4. 受力分析在结构设计中的作用是什么?5. 为什么需要进行构件的尺寸和形状设计?二、数学模型与分析结构设计中,数学模型和分析是关键环节,通过建立准确的数学模型和进行分析,可以评估结构的性能和稳定性。
1. 结构设计中常用的数学方法有哪些?2. 请解释有限元分析在结构设计中的作用。
3. 数值模拟在结构设计中有何用途?4. 结构的稳定性如何进行分析?5. 受力与位移的关系如何用数学公式表示?三、结构优化设计结构设计的目标之一是尽可能提高结构的性能和效率。
通过结构优化设计,可以使结构在满足强度和稳定性要求的同时,减少材料的使用和成本。
1. 结构优化设计的基本原理是什么?2. 常见的结构优化设计方法有哪些?3. 如何从经济性角度考虑结构设计?4. 结构优化设计中需要解决哪些约束条件?5. 请举例说明结构优化设计的应用场景。
四、常见结构问题在实际的结构设计过程中,会遇到各种各样的问题和挑战。
解决这些问题需要结合理论与实践经验。
1. 如何解决不同材料结构的设计问题?2. 结构设计中常见的缺陷有哪些?如何解决?3. 如何应对结构受到的复杂荷载?4. 结构的防震设计应该注意哪些问题?5. 结构设计中的安全性考虑了哪些方面?五、结构实例分析通过对实际结构的分析和案例研究,可以更好地理解结构设计原理和方法。
1. 选择一个具体的建筑物或桥梁,分析其结构设计原理和优势。
2. 研究一个受力过程复杂的结构,对其进行荷载分析和稳定性评估。
3. 选择一个不同材料和形状的构件,比较其强度和稳定性。
4. 分析一个有振动问题的结构,探讨如何解决。
“航天飞行器结构设计原理”第一次思考题参考答案
1. 简述结构系统的功能;
答:结构系统的主要功能包括:
(1)维持卫星外形构形;
(2)提供其它系统的安装空间;
(3)满足各种设备的安装方位、精度等要求;
(4)支承和保护设备,确保在各种载荷条件下的设备的安全;
(5)满足自身的刚度、强度和热防护等要求,确保卫星的完整性;
(6)提供其它的特定功能,如对于航天器:伸展部件(太阳翼、天线)的解锁、展开和锁定等,对于导弹,还有相对固定的部件功能。
2. 卫星的构形有哪些主要类型,请画出它们的示意图。
答:构型(形)类型若按是否用整流罩来划分类型,可以有(1)用整流罩,(2)不用整流罩两类构型;若按姿态控制稳定方式来划分类型,可以有(1)自旋稳定,(2)重力梯度杆稳定,(3)三轴稳定三类构型;若按主承力方式来划分类型,可以有(1)舱体承力,(2)中心承力筒承力,(3)桁架承力三类构型。
当然还有各种不同的其它特殊要求的构形。
各种构型的示意图见下。
(1)按是否用整流罩来划分构型类型
1)用整流罩的卫星
2)不用整流罩的卫星
(2)按姿态控制稳定方式来划分构型类型1)自旋稳定
2)重力梯度杆稳定
3)三轴稳定
(3)按主承力方式来划分构型类型1)舱体承力
2)中心承力筒承力
3)桁架承力
(4)其它特殊要求的构形
1)有合成孔径雷达;2)单侧太阳翼。
第一次作业(1、2、3章)
第一章
1、配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?
答:在混凝土未破坏前,和混凝土一起承受拉、压应力(拉应力主要有钢筋承受,压应力主要由混凝土承受),破坏后全部力由钢筋承受。
2、混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点?
答:完整的混凝土轴心受拉曲线由上升段OC 、下降段CD 和收敛段DE 三个阶段组成。
上升段:当压应力0.3c f σ<左右时,应力——应变关系接近直线变化(OA 段),
混凝土处于弹性阶段工作。
在压应力
0.3c f σ≥后,随着压应力的增大,应力——应变关系愈来愈偏离直线,任一点的应变ε可分为弹性应变和塑性应变两部分,原有的混凝土内部微裂缝发展,并在孔隙等薄弱处产生新的个别裂缝。
当应力达到0.8c f (B 点)左右后,混凝土塑性变形显著增大,内部裂缝不断延伸拓展,并有几条贯通,应力——应变曲线斜率急剧减小,如果不继续加载,裂缝也会发展,即内部裂缝处于非稳定发展阶段。
当应力达到最大应力c f σ=时(C 点),应力应变曲线的斜率已接近于水平,试件表面出现不连续的可见裂缝。
下降段:到达峰值应力点C 后,混凝土的强度并不完全消失,随着应力σ的减小(卸载),应变仍然增加,曲线下降坡度较陡,混凝土表面裂缝逐渐贯通。
收敛段:在反弯点D 点之后,应力下降的速率减慢,趋于残余应力。
表面纵缝把混凝土棱柱体分为若干个小柱,外载力由裂缝处的摩擦咬合力及小柱体的残余强度所承受。
3、什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因?
答:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素:
(1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小;
(2)加荷时混凝土的龄期;
(3)混凝土的组成成分和配合比;
(4)养护及使用条件下的温度与湿度。
第二章
1、桥梁结构的功能包括哪几方面的内容?何谓结构的可靠性?
答:①桥梁结构的功能由其使用要求决定的,具体有如下四个方面:(1)桥梁结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用;
(2)桥梁结构在正常使用条件下具有良好的工作性能,例如,不发生影响正常使用的过大变形和局部损坏;
(3)桥梁结构在正常使用和正常维护条件下,在规定的时间内,具有足够的耐久性,例如,不出现过大的裂缝宽度,不发生由于混凝土保护层碳化导致钢筋的修饰;
(4)在偶然荷载(如地震、强风)作用下或偶然事件(如爆炸)发生时和发生后,桥梁结构仍能保持整体稳定性,不发生倒塌。
②结构的可靠性:指结构的安全性、适用性和耐久性。
2、什么叫极限状态?我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态?
答:①极限状态
当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态成为该功能的极限状态。
②承载能力极限状态和正常使用极限状态。
3、我国《公路桥规》规定了结构设计哪三种状况?
答:持久状况、短暂状况和偶然状况。
4、钢筋混凝土梁的支点截面处,结构重力产生的剪力标准值V Gk=187.01KN;汽车荷载产生的剪力标准值V Q1k=261.76KN,;冲击系数1+μ=1.19;人群荷载产生的剪力标准值V Q2k=57.2KN;温度梯度作用产生的剪力标准值V Q3k=41.5KN,参照例题2-3,试进行正常使用极限状态设计时的作用效应组合计算。
解:①作用短期效应组合
汽车荷载不计冲击系数的汽车荷载剪力标准值为:
11'261.76/1.19219.971Q k Q k V V kN μ=
==+
111
187.010.7219.97 1.057.20.841.5m n sd Gik j Qjk i j S S S φ===+•=+⨯+⨯+⨯∑∑=431.39kN
①作用长期效应组合
211187.010.4219.970.457.20.841.5m n
ld Gik j Qjk i j S S S φ===+•=+⨯+⨯+⨯∑∑=331.08kN
第三章
1、什么叫受弯构件纵向受拉钢筋的配筋率?配筋率的表达式中,0h 含
义是什么?
答: 配筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值(化为百分数表达)。
0h 0h 含义是指截面的有效高度。
2、为什么钢筋要有足够的混凝土保护层厚度?钢筋的最小混凝土保护层厚度的选择应考虑哪些因素?
答:设置保护层是为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其他环境因素的作用,也是为了保证钢筋和混凝土有良好的粘结。
影响因素:环境类别、构件形式、钢筋布置。
3、什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁?各自有什么样的破坏形态?
答:实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁;大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁;大于最大配筋率的梁称为超筋梁。
少筋梁的受拉区混凝土开裂后,受拉钢筋达到屈服点,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁仅出现一条集中裂缝,不仅宽度较大,而且沿梁高延伸很高,此时受压区混凝土还未压坏,而裂缝宽度已经很宽,挠度过大,钢筋甚至被拉断。
适筋梁受拉区钢筋首先达到屈服,其应力保持不变而应变显著增大,直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,随之因混凝土压碎而破坏。
超筋梁的破坏是受压区混凝土被压坏,而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。
破坏前的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,受拉区的裂缝开展不宽,破坏突然,没有明显预兆。
少筋梁和超筋梁的破坏都很突然,没有明显预兆,故称为脆性破坏。
4、截面尺寸b ×h=200×500mm 的钢筋混凝土矩形截面梁,采用C25混凝土和HRB335钢筋,环境I 类,安全等级二级,最大弯矩组合设计值Md=145KN .m ,进行截面设计并复核?
解:基本公式法:
查附表可得011.5, 1.23,280,0.56, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa ξγ=====,则弯矩计算值0 1.0145145d M M kN m γ==⨯=•。
采用绑扎钢筋骨架,按一层钢筋布置,假设40s a mm =,则有效高度050040460s h h a mm =-=-=。
(1)求受压区高度x
有公式3-14得:611451011.5200(460)2
x x ⨯⨯=⨯- 2115105800145000000x x -+=
102167.60.56460258,752.4()b x mm h x mm ξ=<=⨯==舍
(2)求所需钢筋数s A
211.5200167.61377280
cd s sd f bx A mm f ⨯⨯=== 钢筋布置可选4φ22(21520s A mm =)或者2φ22+2φ20(21388s A mm =) 混凝土保护层厚度3022c mm d mm =>=,且满足附表要求
25.13042.62
s a mm =+=,取45mm 最小配筋率计算:45(/)45(1.23/280)0.2td sd f f ==,所以配筋率不应小于0.2%,实际配筋率01388 1.5%200455
s A bh ρ===⨯
查表法:
查附表可得011.5, 1.23,280,0.56, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa ξγ===== 假设40s a mm =,则有效高度050040460s h h a mm =-=-=。
6
0220 1.0145100.29811.5200460
cd M A f bh ⨯⨯===⨯⨯,查附表1-5得00.37,0.815b ξξζ=<= 20014500000013810.815280460
s sd M A mm f h ζ===⨯⨯。