桥梁结构中的力学应用

结构力学名词解释整理

1. 框剪结构中剪力墙布置的三个原则: (1)沿结构单元的两个方向设置剪力墙,尽量做到分散、均匀、对称,使结构的质量中心和刚度中心尽量重合,防止在水平荷载的作用下,结构发生扭转。(2)在楼盖水平刚度急剧变化处,以及楼盖较大洞口的两侧,应设置剪力墙。(3)在同一方向各片剪力墙的抗侧刚度不应大小悬殊,以免水平地震作用过分集中到某一片剪力墙上。 2. 解决拱结构拱脚推力的三种方法: (1)推力由拉杆承受 (2)推力由侧面框架结构承受 (3)推力由基础直接承受 3. 变形体与刚体: (1)变形体固体在外力作用下会发生变形,包括物体尺寸的改变和形状的改变,这些固体称之为变形体。 (2)刚体刚体是一种理想化的力学模型,理论力学认为刚体是这样的物体,在力的作用下,其内部任意二点之间的距离始终保持不变。 4. 索膜结构的四种主要形式: 1).双曲面单元结构 2).类锥形单元结构. 3).索弯顶结构 4).桅杆斜拉结构 5. 先张法与后张法: (1)先张法张拉预应力钢筋在浇筑混凝土之前进行的方法叫先张法。 (2)后张法张拉预应力钢筋在浇筑混凝土之后,待混凝土达到一定的强度后再进行的方法叫后张法。 6. 端承桩与摩擦桩: (1)端承桩:是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受,但桩端阻力分担荷载较多的桩。 (2)摩擦桩:是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受,但桩侧阻力分担荷载较多的桩。 7. 钢骨混凝土结构的优点: (1)钢筋混凝土与型钢共同受力 (2)与全钢结构相比,可节约钢材1/3左右: (3)型钢外包的钢筋混凝土不仅可以取代防腐,防火材料,而且更耐久,可节省经常性维护费用。 (4)可用于钢结构和钢筋混凝土结构各种结构体系中。 8.筒体结构类型5种: 实腹筒、框筒、桁架筒、筒中筒、筒束

结构力学方法

东北大学结构力学考研复习经验 分享考研经验、考研资料的同学加我qq 回顾一下本人大学时光,真的可以用惨不忍睹来形容,经历三次壮烈的高考,最后去了本省的一个不起眼的师范类二本,不过我要感谢这个地方,在这里,我体验了青涩的初恋味道,体验了疯狂的骑自行车跨省远行,体验了打工挣到第一份工资的欣喜。 我本科是工程管理,在一个师范类学校本来就很弱势,班级75个人,而我四年来的期末成绩从来没有进过前45名,我没有参与过评奖学金,上课一直是坐最后一排,老师留的作业要找到别人的作业抄写才能完成,实在差生一个。说这些不是要阅读这篇文章的人去怎样的混沌过大学时光,毕竟从某种意义上来说,我的大学生活,更应该是一种鉴戒,我没有真正的快乐过!这种生活不是我们想要的,也是我在高中时候所不能接受的,所严重蔑视的,但是我做了,怎么办呢?我的解决方法就是读研,我要一种怒放的生命,我的自尊在毕业后遭到严重的挑战,我渴望被认可!当时的誓言是一两年不成就考个四五年(当然这是玩笑)。 12年考研失利,原因很多,就在相互对比中总结吧。12年考过后觉得没有戏,然后就直接找了一份工作,做到六月份辞职,开始准备13年的考试。 13年元月五号考试第一天是我的生日,前一天接到了众多好友的电话祝福,其中包括一直支持我的小侄子,他们给了我很多考试前的鼓励,当我置身于考场后,这些种种就幻化作了一种力量,让我一直坚持到最后! 一、数学 先说准备数学事宜,本人数学有些底子薄弱,这样说是因为这么多年,它很少让我看到欣喜,从小升初到中考到高考到12年考研,所以我在6、7、8这三个月没有做其他事情,唯独数学,先是按部就班,李永乐的全书,上面很多题需要多做,因为我在这是个弱项,就不再忽悠各位了,但有一点是明确的,那就是真题,网上有的,从1987年到2012年,我是打印的,很厚,把每一年的定在一起做,一天做两份,然后晚自习就找时间对答案,总结,把自己的盲点记在本子上,这么二十几年的试卷我就这样循环了三遍,感触颇深,让我这个数学一直没有信心的人,可以没有因为它在今年的考研失利。至于其他资料,很多人都有推荐,不再赘述。 二、英语 英语我准备得很晚,底子好,大二就开始做阅读200篇、100篇之类的,而且考研时就

结构力学最全知识点梳理和学习方法

第一章绪论 §1-1 结构力学的研究对象和任务 一、结构的定义:由基本构件(如拉杆、柱、梁、板等)按照合理的方式所组成的构件的体系,用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。 注:结构一般由多个构件联结而成,如:桥梁、各种房屋(框架、桁架、单层厂房)等。最简单的结构可以是单个的构件,如单跨梁、独立柱等。 二、结构的分类:由构件的几何特征可分为以下三类 1.杆件结构——由杆件组成,构件长度远远大于截面的宽度和高度,如梁、柱、拉压杆。2.薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度,平面为板曲面为壳,如楼面、屋面等。3.实体结构——结构的三个尺度为同一量级,如挡土墙、堤坝、大块基础等。 三、课程研究的对象 ?材料力学——以研究单个杆件为主 ?弹性力学——研究杆件(更精确)、板、壳、及块体(挡土墙)等非杆状结构 ?结构力学——研究平面杆件结构 四、课程的任务 1.研究结构的组成规律,以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式,以便能有效地利用材料,充分发挥其性能。 2.计算由荷载、温度变化、支座沉降等因素在结构各部分所产生的力,为结构的强度计算提供依据,以保证结构满足安全和经济的要求。 3.计算由上述各因素所引起的变形和位移,为结构的刚度计算提供依据,以保证结构在使用过程中不致发生过大变形,从而保证结构满足耐久性的要求。 §1-2 结构计算简图 一、计算简图的概念:将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。 选择计算简图时,要它能反映工程结构物的如下特征: 1.受力特性(荷载的大小、方向、作用位置) 2.几何特性(构件的轴线、形状、长度) 3.支承特性(支座的约束反力性质、杆件连接形式) 二、结构计算简图的简化原则 1.计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点 ..............,使计算结果安全可靠; 2.略去次要因素,便于 ..。 ..分析和 ...计算 三、结构计算简图的几个简化要点 1.实际工程结构的简化:由空间向平面简化 2.杆件的简化:以杆件的轴线代替杆件 3.结点的简化:杆件之间的连接由理想结点来代替 (1)铰结点:铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动,即各杆端之间的夹角可任意改变。不存在结点对杆的转动约束,即由于转动在杆端不会产生力矩,也不会传递力矩,只能传递

结构力学第五章习题集与答案解析

第五章 习题 5—2 试用力法计算下列结构,并会出弯矩图。 解:1.判断超静定次数:n=1 2. 确定(选择)基本结构。 3.写出变形(位移)条件: (a ) 根据叠加原理,式(a )可写成 (a) 基本体系 M P 图 F P l 0 1=?

(b ) 4 .建立力法基本方程 将?11=δ11x 1代入(b)得 (c ) 5. 计算系数和常数项 EI l l l l EI 332)21(1311= ???=δ 6. 将d11、 ?11代入力法方程式(c ) 1111=?+?=?P 0 1111=?+P X δEI l F l F l l l F l l EI P P P P 485)2322212312221(131=???+????=?) (16 511 11↑=?- =P P F X δp M X M M +=1

7.作弯矩图 3FP P l /16 (b) 基本体系 M P 图 F P (l -a ) 16 32165l F l F l F M P P P A = -?=

解:1.判断超静定次数:n=1 2. 确定(选择)基本结构。 3.写出变形(位移)条件: (a ) 根据叠加原理,式(a )可写成 (b ) 4 .建立力法基本方程 将?11=δ11x 1代入(b)得 (c ) 5. 计算系数和常数项 1=?0 1111=?+?=?P 0 1111=?+P X δ

1 33)3 221(1)]332()(21)332()(21[13 2331211EI a EI a l a a a EI a l a a l l a a a l EI + -=???++??-?++??-?= δ2 2216)2()(]3 )(2)(213)()(21 [1EI a l a l F a l F a a l a l F a a l EI P P P P +--= -??-?+-??-?=? 6. 将d11、 ?11代入力法方程式(c ) 31 23 3 231)1(322a I I l a al l F X P --+-= 7.作弯矩图 (d )解: 超静定次数为2 选择基本结构如图 (1)所示力法 p M X M M +=1 1(a)

浅谈桥梁工程与结构力学

浅谈桥梁工程与结构力学 梁桢 土木工程与力学学院地质工程专业2班 2011级 摘要:桥梁工程的发展与力学的进步是紧密相联的,而且是互相促进的:随着经济的发 展,建筑材料、设备、建桥技术也有了很快的发展,特别是电子计算技术的广泛应用加 快了人们对桥梁力学问题的研究,极大地推动了桥梁力学的发展;同时,桥梁力学的研 究成果也使桥梁的设计、施工及管理水平得到了进一步的提高。 关键词:桥梁、力学、发展、现状 一、引言 在原始时代就已经出现了桥梁,那时跨越水道和峡谷是利用自然倒下的树木,自然形成的石梁或石拱,虽然还不具备造桥的能力,但已经知道利用桥梁为生活创造方便。在17世纪以前,桥梁一般是用的木、石材料建造的,并按建桥材料分为石桥和木桥。19世纪50年代以后,随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展,钢材成为重要的造桥材料,钢的抗拉强度大,抗冲击性能好,尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材,为桥的部件在厂内组装创造了条件,钢材应用日益广泛。因为只是凭经验修桥,曾使19世纪80-90年代得许多铁路桥发生重大事故;从那时起,正在发展中的结构力学理论得到了重视,在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后,桥梁因强度不足而造成的事故大为减少。到了现代,桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥。混凝土抗拉强度很低,但其价格却远低于钢材,为了增加其抗拉能力,设计了钢筋混凝土这类复合建筑材料,使其既能承受拉力,又能承受压力,但限于混凝土材料本身所具有的力学性能,将其作为梁式桥结构用材,跨度仍远逊色于传统的拱桥结构。而预应力钢筋混凝土桁架拱桥:尽管有受力钢筋在承载,但在受拉区仍然不可避免地会出现一些裂缝,若对钢筋施加一定的张力作用,可以克服此弊端,即通过张拉预应力筋,使得受拉区事先储备一定数值的压应力,当外荷载作用时,混凝土可不出现拉应力或不超过某个临界值的拉应力,从而极大地提高了混凝土结构的抗裂性能,刚度和承载能力,进而导致了预应力混凝土桥梁结构的出现。 二.桥梁建设简述与发展趋向 1、国外桥梁建设简述和发展趋向 纵观国外桥梁建设发展的历史,对于促进和发展现代桥梁有深远影响的,是继意大利文艺复兴后18世纪在英国、法国和其他西欧国家兴起的工业革命。它推动了工业的发展,从而也促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。 1855年起,发共建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。法国谢儒奈教授在拱桥结构、拱圈

结构力学 桥梁结构分析

桥梁结构分析 桥梁结构分析 摘要:设计桥梁可有多种结构形式选择:石料和混凝土梁式桥只能跨越小河;若以受压的拱圈代替受弯的梁,拱桥就能跨越大河和峡谷;若采用钢桁架可建造重载铁路大桥;若采用主承载结构受拉的斜拉桥和悬索桥,不仅轻巧美观,而且是飞越大江和海峡特大跨度桥梁的优选形式。 关键词:梁式桥,拱式桥,悬索桥,桁架桥,斜拉桥 著名桥梁专家潘际炎说:“海洋,是孕育地球生命的产床;河流,是孕育人类文明的摇篮;而桥,则是联系人类文明的纽带。”这纽带越来越宏伟,越来越精致,越来越艺术!建国以

来中国的桥梁工程事业飞速发展。随着时代前进的步伐,人们对桥梁工程提出了更高的要求,对“适用、安全、经济、美观”的桥梁设计原则赋以更新的内容。桥梁工程无论是现在还是以后都不会停步的,它的发展前景会更广阔。通过半个学期的结构力学的学习,我对桥梁结构及他们的受力特点有了一定的认识。理论联系实际,我通过对各种结构的对比分析,进一步加深了印象,对以后的学习奠定了基础。 1.梁式桥 工程实例——洛阳桥,又称万安桥,在福建泉州市区东北郊洛阳江入海处,该桥是举世闻名的梁式海港巨型石桥,为国家重点文物保护单位,为国家重点文物保护单位。 梁式桥的主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。梁式桥的上部结构在铅垂荷载作用下,支点只产生竖向反力,支座反力较大,桥的跨中处截面弯矩很大。所以由于这种特性,梁式桥的跨度有限。简支梁桥合理最大跨径约20 米,悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70 米。采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观;这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。但是由于制造梁式桥的材料多为石料与混凝土,随跨度的增加其自重的增加也比较显著。因此梁式桥广泛用于中、小跨径桥梁中。 结构本身的自重大,约占全部设计荷载的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更显著增大,大大限制了其跨越能力。随着跨度的增大,桥的内力也会急剧增大,混凝土的抗弯能力很低,较难满足强度要求。弯矩产生的正应力沿横截面高度呈三角分布,中性轴附近应力很小,没有充分利用材料的强度。 2.拱式桥 工程实例——赵州桥,坐落在河北省赵县洨河上。建于隋代,由著名匠师李春设计和建造,距今已有约1400年的历史,是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。1961年被国务院列为第一批全国重点文物保护单位。因赵州桥是重点文物,通车易造成损坏,所以不允许车辆通行。 拱式桥拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。从几何构造上讲,拱式结构可以分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。分析三角拱的受力特点,在竖向荷载下,三角拱存在水平推力,因此,三角拱横截面的弯矩小于简支梁的弯矩。弯矩的降低,拱能更充分的发挥材料的作用,当跨度较大、荷载较重时,采用拱比采用梁更为经济合理。

结构力学主要知识点归纳

结构力学主要知识点 一、基本概念 1、计算简图:在计算结构之前,往往需要对实际结构加以简化,表现其主要特点,略去其次要因素,用一个简化图形来代替实际结构。通常包括以下几个方面: A 、杆件的简化:常以其轴线代表 B 、支座和节点简化: ①活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座; ②铰节点、刚节点、组合节点。 C 、体系简化:常简化为集中荷载及线分布荷载 D 、体系简化:将空间结果简化为平面结构 2、结构分类: A 、按几何特征划分:梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。 B 、按内力是否静定划分: ①静定结构:在任意荷载作用下,结构的全部反力和内力都可以由静力平衡条件确定。 ②超静定结构:只靠平衡条件还不能确定全部反力和内力,还必须考虑变形条件才能确定。 二、平面体系的机动分析 1、体系种类 A 、几何不变体系:几何形状和位置均能保持不变;通常根据结构有无多余联系,又划分为无多余联系的几何不变体系和有多余联系的几何不变体系。 B 、几何可变体系:在很小荷载作用下会发生机械运动,不能保持原有的几何形状和位置。常具体划分为常变体系和瞬变体系。 2、自由度:体系运动时所具有的独立运动方程式数目或者说是确定体系位置所需的独立坐标数目。 3、联系:限制运动的装置成为联系(或约束)体系的自由度可因加入的联系而减少,能减少一个自由度的装置成为一个联系 ①一个链杆可以减少一个自由度,成为一个联系。②一个单铰为两个联系。 4、计算自由度:)2(3r h m W +-=,m 为刚片数,h 为单铰束,r 为链杆数。 A 、W>0,表明缺少足够联系,结构为几何可变; B 、W=0,没有多余联系; C 、W<0,有多余联系,是否为几何不变仍不确定。 5、几何不变体系的基本组成规则: A 、三刚片规则:三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两铰联,组成的体系是几何不变的,而且没有多余联系。 B 、二元体规则:在一个刚片上增加一个二元体,仍未几何不变体系,而且没有多余联系。 C 、两刚片原则:两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,为几何不变体系,而且没有多余联系。 6、虚铰:连接两个刚片的两根链杆的作用相当于在其交点处的一个单铰。虚铰在无穷远处的体系分析可见结构力学P20,自行了解。 7、静定结构的几何构造为特征为几何不变且无多余联系。 三、静定梁与静定钢架 1、内力图绘制: A 、内力图通常是用平行于杆轴线方向的坐标表示截面的位置,用垂直于杆轴线的坐标表示

道路结构力学计算

水泥混凝土路面力学性能研究综述 摘要:水泥混凝土路面的力学性能分析是路面结构设计的基本依据.系统地介绍了水泥混凝土路面结构的弹性地基板、弹性层状体系等各种力学模型,分析了各种力学模型的优缺点,并给出了其解算方法的发展历程.在此基础上,展望了路面力学性能研究的发展趋势. 建立水泥混凝土路面结构在荷载和环境因素作用下,力学响应的定量模型,是路面结构设计理论的基本依据 [1].近代发展的弹性地基板理论,采用板体理论的简化模型,解算路面的应力、位移并验算其路面结构的强度,已广泛应用到各国路面结构设计中.由于计算机计算能力的不断提高,以及弹性力学和数值计算方面的发展,弹性多层体系、层状体系地基上板的解算已逐步完善及混凝土的强度理论进一步发展,利用计算机模拟路面对静动态荷载的响应,并用优化算法对路面的结构可靠度和经济性进行分析,已成为各国路面设计的发展趋势. 作者介绍了路面结构的弹性地基板、弹性层状体系的力学模型,分析各种力学模型的优缺点,并给出了其解算方法的发展历程以及近年的发展动向,在此基础上,展望了路面力学研究的发展趋势. 1 弹性地基板的力学模型 弹性地基板理论[8]把刚度大的水泥混凝土面层看作是支承于弹性地基上的小挠度弹性板.水泥混凝土路面层的厚度不到其平面尺寸的十分之一,且混凝土是脆性的,面板的挠度远小于其厚度,因此其完全符合薄板小挠度理论.对于面板通常作了如下的假设:1)板为具有弹性常数E(弹性模量)和(泊松比)的等厚度弹性体;2)作用于板上的荷载,其施压面的最小边长或直径大于板厚时,利用薄板弯曲理论进行计算分析,忽略竖向压缩应变和剪应变的影响;当施压面尺寸小于板厚时,需采用厚板理论计算,或依据厚板理论对薄板理论的计算结果进行修正.3)弹性地基仅在接触面对板作用有竖向反力,即地基和板之间无摩

2013结构力学解析

第一章平面体系的几何组成分析 一判断题 1. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系,因而可以用作工程结 构。(×) 2. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中,不仅指明了必需的约束数目,而且指明了 这些约束必需满足的条件。(√) 3. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。(×) 4. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。(×) 5. 有多余约束的体系一定是超静定结构。(×) 6. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。(√) 7. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联,体系必为几何不变。(×) 8. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联,可组成几何不变体系。(×) 9. 若体系计算自由度W<0,则它一定是几何可变体系。(×) 10. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。(×) 11. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。(×) 12. 几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。(×) 13. 图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。(×) 题13图 二选择题 1. 图示体系为:(A) A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束 C.几何常变 D.几何瞬变 题1图题2图 2. 图示体系为:(B) A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束 C.几何常变 D.几何瞬变 3. 图示体系是(B) A.无多余联系的几何不变体系 B.有多余联系的几何不变体系 C.几何可变体系 D.瞬变体系

题3图 4. 图示体系的几何组成为(B) A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束 C.瞬变体系 D.可变体系 题4图 5. 图示平面体系的几何组成为(C) A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束 C.瞬变体系 D.几何可变体系 题5图 6. 图示体系为(A) A.几何不变,无多余约束 B.几何不变,有多余约束 C.几何常变 D.几何瞬变 题6图题7图 7. 图示体系为(D) A.几何不变,无多余约束 B.几何不变,有多余约束 C.几何常变 D.几何瞬变 8. 图示平面体系的几何组成性质是(A) A.几何不变且无多余联系的 B.几何不变且有多余联系的 C.几何可变的 D.瞬变的 题8图 9. 图示体系的几何组成为(D) A.几何不变,无多余联系 B.几何不变,有多余联系 C.瞬变 D.常变

桥梁工程抗震设计的主要内容和方法

桥梁工程抗震设计的主要内容和方法 通过本学期所学的《土木工程地质》,我们初步了解到了桥梁工程。桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分,震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动,使得次生灾害加重,导致生命财产以及间接经济损失巨大,而且给灾后的恢复与重建带来困难。在近30年的国内外大地震中,桥梁破坏均十分严重,桥梁震害及其带来的次生灾害均给桥梁抗震设计以深刻的启示。在以往地震中城市高架桥或公路上梁桥的墩柱的屈曲、开裂、混凝土剥落、压溃、剪断、钢筋裸露断裂等震害,桥梁防震越来越受到各国工程师的重视。所以结合所学现代刚桥等知识及搜集的资料,本文将大致讲述桥梁工程抗震设计的主要内容和方法。 首先我们了解下地震带给桥梁的具体破坏影响,这样才可以采取相应措施来防止。桥梁上部结构由于受到墩台、支座等的隔离作用,在地震中直接受惯性力作用而破坏的实例较少,由于下部结构破坏而导致上部结构破坏则是桥梁结构破坏的主要形式,下部结构常见的破坏形式有以下几种: 1)支承连接部件失败:固定支座强度不足、活动支座位移量不够、橡胶支座梁底与支座底发生滑动,在地震力作用下支座破坏,致使梁体发生位移导致落梁。 2)墩台支承宽度不满足防震要求,防落梁措施设计不合理,在地震力作用下,梁、墩台间出现较大相对位移,导致落梁现象的发生。 3)伸缩缝、挡块强度不足,在地震力作用下伸缩缝碰撞破坏挤压破坏、挡块剪切破坏,都起不到应有作用,导致落梁。 接下来将从两个方面讲述抗震设计。

抗震设计的主要内容 目前桥梁工程的设计主要配合静力设计进行,但贯穿整个桥梁设计的全过程。与静力设计一样,桥梁工程的抗震设计也是一项综合性的工作。桥梁抗震设计的任务,是选择合理的结构方式,并为结构提供较强的抗震能力。具体来说,有以下三个部分: 1 正确选择能够有效抵抗地震作用的结构形式; 2 合理的分配结构的刚度,质量和阻尼等动力参数,以便最大限度的利用构件和材料的承载和变形能力; 3 正确估计地震可能对结构造成的破坏,以便通过结构丶构造和其他抗震措施,使损失控制在限定的范围内。 一丶抗震设计流程 桥梁工程的设计一般都要包括五个部分,抗震设防标准选定,抗震概念设计,地震反应分析,抗震性能验算和抗震构造设计。 其中地震反应分析和抗震性能验算工作量最多,且最为复杂。如果采用三级设防的抗震设计思想,上面的两个部分就要做三个循环,即对于每一个设防标准,进行一次地震反应分析,并进行相应的抗震性能验算,直到结构的抗震性能满足要求。 二丶抗震概念设计 抗震概念设计是从概念上,特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策;概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计和设计思想,正确地解决结构总体方案丶材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。 合理的抗震概念设计,要求设计出来的结构,在强度丶刚度和延性等指标上

结构力学知识点梳理及学习方法

第一章 绪 论 §1-1 结构力学的研究对象和任务 一、结构的定义:由基本构件(如拉杆、柱、梁、板等)按照合理的方式所组成的构件 的体系, 用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。 注:结构一般由多个构件联结而成,如:桥梁、各种房屋(框架、桁架、单层厂房)等。 最简单的结构可以是单个的构件,如单跨梁、独立柱等。 二、结构的分类:由构件的几何特征可分为以下三类 1.杆件结构——由杆件组成,构件长度远远大于截面的宽度和高度,如梁、柱、拉压杆。 2.薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度,平面为板曲面为壳,如楼面、屋面等。 3.实体结构——结构的三个尺度为同一量级,如挡土墙、堤坝、大块基础等。 三、课程研究的对象 ? 材料力学——以研究单个杆件为主 ? 弹性力学——研究杆件(更精确)、板、壳、及块体(挡土墙)等非杆状结构 ? 结构力学——研究平面杆件结构 四、课程的任务 1.研究结构的组成规律,以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式,以便能有效地利用材料,充分发挥其性能。 2.计算由荷载、温度变化、支座沉降等因素在结构各部分所产生的内力,为结构的强度计算提供依据,以保证结构满足安全和经济的要求。 3.计算由上述各因素所引起的变形和位移,为结构的刚度计算提供依据,以保证结构在使用过程中不致发生过大变形,从而保证结构满足耐久性的要求。 §1-2 结构计算简图一、计算简图的概念:将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。 选择计算简图时,要它能反映工程结构物的如下特征: 1.受力特性(荷载的大小、方向、作用位置) 2.几何特性(构件的轴线、形状、长度) 3.支承特性(支座的约束反力性质、杆件连接形式) 二、结构计算简图的简化原则 1.计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点.............. ,使计算结果安全可靠; 2.略去次要因素,便于..分析和...计算.. 。 三、结构计算简图的几个简化要点

桥梁

现代桥梁结构 班级:高一(12) 组长:李晗 组员:廖城、刘雨辰、周其楼、强、毛可放 指导老师:陈星 摘要:随着18世纪后期社会生产力的极大提高,桥梁的发展亦进入了一个新的高潮……而中国的桥梁发展也…… 关键词:现代、桥梁结构、桥梁种类、中国 一、背景 18世纪工业革命带来的生产力的飞速发展,也导致各行各业的发展,其中也包括着桥梁行业的发展。 二、理论分析 (一)桥梁的组成 桥梁一般由以下几部分组成 1、桥跨结构 在线路中断时跨越障碍物的主要承载结构。 2、桥墩和桥台 是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。 通常设置在桥梁两端的称为桥台,它除了上述作用外,还与路堤相衔接,以抵御路堤土压力,防止路堤填土的滑坡和坍落。 3、基础 桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分,通常称为基础。它是确保桥梁能安全使用的关键。由于基础往往深埋于土层之中,并且需在水下施工,故也是桥梁建筑中比较困难的一个部分。 4、上部结构 通常人们还习惯地称桥跨结构为桥梁的上部结构。称桥墩或桥台为桥梁的下部结构。 5支座 一座桥梁中在桥跨或桥墩或桥台的支承处所设置的传力的装置,称为支座。 它不仅要传递很大的荷载,并且要保证桥跨结构能产生一定的变为。 6、锥形护坡 在路堤与桥台衔接处,在桥台两侧设置石砌的锥形护坡。以保证迎水部分路堤边坡的稳定。在桥梁建筑工程中,除了上述基本结构外,根据需要还常常修筑护岸、导流结构物等附属工程如涵洞。

(二)桥梁种类 1、梁式桥 它是一种使用最广泛的桥梁型式,可细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。所谓简支梁是指梁的两端分别为铰支(固定)端与活动端的单跨梁式桥。连续梁桥是指桥跨结构连续跨越两个以上桥孔的梁式桥。在桥墩上连续,在桥孔内中断,线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁,采用这种梁的桥称为悬臂梁桥。梁式桥的梁身可以做成实腹的,也可做为空腹的,空腹的称为桁梁。桁梁也叫桁架。桁架的类型五花八门,有三角形、双斜杆形、菱格形、米字形、多腹杆密格形、K形、W形、空腹形等。 2、拱式桥 它由拱上建筑、拱圈和墩台组成。在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力,拱桥的支座既要承受竖向力,又要承受水平力,因此拱式桥对基础与地基的要求比梁式桥要高。拱式桥按桥面位置可分为上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥。

结构力学知识点总结

结构力学知识点总结

1.关于∞点和∞线的下列四点结论: (1) 每个方向有一个∞点(即该方向各平行线的交点)。 (2) 不同方向上有不同的∞点。 (3) 各∞点都在同一直线上,此直线称为∞线。 (4) 各有限远点都不在∞线上。 2.多余约束与非多余约束是相对的,多余约束一般不是唯一指定的。一个体系中有多个约束时,应当分清多余约束和非多余约束,只有非多余约束才对体系的自由度有影响。 3.W>0, 缺少足够约束,体系几何可变。W=0, 具备成为几何不变体系所要求 的最少约束数目。W<0,体系具有多余约束。 4.一刚片与一结点用两根不共线的链杆相连组成的体系内部几何不变且无多余约束。 两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,组成无多余约束的几何不变体系。 两个刚片用三根不全平行也不交于同一点的链杆相联,组成无多余约束的几何不变体系。

9.剪力图上某点处的切线斜率等于该点处荷载集度q 的大小 ; 弯矩图上某点处的切线斜率等于该点处剪力的大小。 10. 梁上任意两截面的剪力差等于两截面间载荷图所包围的面积; 梁上任意两截面的弯矩差等于两截面间剪力图所包围的面积。 11.分布力q(y)=0时(无分布载荷),剪力图为一条水平线;弯矩图为一条斜直线。 () ()Q dM x dF x dx =2 2 ()()()Q dF x d M x q y dx dx ==-,,B A B A B A x NB NA x x x QB QA y x x B A Q x F F q dx F F q dx M M F dx =-=- =+ ? ? ?

分布力q(y) = 常数时,剪力图为一条斜直线;弯矩图为一条二次曲线。 12.只有两杆汇交的刚结点,若结点上无外力偶作用,则两杆端弯矩必大小相等,且同侧受拉。 13.对称结构受正对称荷载作用, 内力和反力均为对称(K行结点不受荷载情况)。对称结构受反对称荷载作用, 内力和反力均为反对称。 14.三铰拱支反、内力计算公式(竖向荷载、两趾等高)

结构力学 叠加法

2.6叠加法作弯矩图 当梁在荷载作用下变形微小,因而在求梁的支反 力、剪力、弯矩时可直接代入梁的原始尺寸进行计算, 且所得结果与梁上荷载成正比。在这种情况下,当梁 上有几项荷载作用时,由每一项荷载所引起的梁的支 反力或内力,将不受其他荷载的影响。所以在计算梁 的某截面上的弯矩时,只需先分别算出各项荷载单独 作用时在该截面上引起的弯矩,然后求它们的代数和 即得到该截面上的总弯矩。这种由几个外力共同作用 引起的某一参数(内力、位移等)等于每一外力单独作 用时引起的该参数值的代数和的方法,称为叠加法。 叠加法的应用很广,它的应用条件是:需要计算的物 理量(如支反力、内力以及以后要讨论的应力和变形 等)必须是荷载的线性齐次式。也就是说,该物理量 的荷载表达式中既不包含荷载的一次方以上的项,也 不包含荷载的零次项。 例题2-9试按叠加原理做例题2-9图(a)所示简 支梁的弯矩图。求梁的极值弯矩和最大弯矩。 解:先将梁上每一项荷载分开(见图(b)、图(c)), 分别做出力偶和均布荷载单独作用的弯矩图(见图 (d)、图(e))两图的纵坐标具有不同的正负号,在叠 加时可把它们画在x 轴同一侧(见图f)。于是两图共 有部分,其正、负纵坐标值互相抵消。剩下的纵距(见 图(f)中阴影线部分)即代表叠加后的弯矩值。叠加后 的弯矩图仍为抛物线。如将它改画为以水平直线为基 线的图,即得通常形式的弯矩图(见图(曲)。求极值 弯矩时,先要确定剪力为零的截面位置。由平衡方程0B m =∑可求得支反,

剪力方程为 Q 即可求出极值弯矩所在截面的位置。 令()0 x 极值弯矩为 由例题2-9图(g)可见,全梁最大弯矩为 本例中的极值弯矩并不大于梁的最大值弯矩。 当梁上的荷载较复杂时,也可将梁按荷载情况分段,求出每一段梁两端截面的内力。这时该段梁的受载情况等效于一受相同荷载的

路面结构力学设计参数取值

沥青路面车辆参数参考表 -------------------------------------------------------------------------------- 单后轴货车(车型大类编码 01) -------------------------------------------------------------------------------- 车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) -------------------------------------------------------------------------------- 01 标准轴载BZZ-100 00.00 100.00 1 2 0 02 北京BJ130 13.55 27.20 1 2 0 03 成都CD130 13.60 27.20 1 2 0 04 金杯SY132 12.80 27.60 1 2 0 05 金杯SY450 11.80 28.00 1 2 0 06 菲亚特50NC-A 21.80 35.00 1 2 0 07 跃进NJ131 20.20 38.20 1 2 0 08 江淮HF140A 18.90 41.80 1 2 0 09 跃进NJ134A 13.30 43.10 1 2 0 10 奔驰LPK709 22.00 44.00 1 2 0 11 五十铃NPR595G 23.50 44.00 1 2 0 12 切贝尔D350 24.00 48.00 1 2 0 13 三菱T653B 29.30 48.00 1 2 0 14 喀什布阡131 18.00 50.25 1 2 0 15 三菱FR415 30.00 51.00 1 2 0 16 切贝尔D420 28.20 54.80 1 2 0 17 交通SH141 25.55 55.10 1 2 0 18 五十铃FSR113N 36.00 55.50 1 2 0 19 依维柯7913 29.00 56.50 1 2 0 20 解放CA340 22.10 56.60 1 2 0 21 雷诺JN75 30.50 58.50 1 2 0 22 吉尔130 25.75 59.50 1 2 0 23 解放CA10B 19.40 60.85 1 2 0 24 解放DD341 21.80 61.00 1 2 0 25 扶桑T653ZD 31.00 63.00 1 2 0 26 东风LZ341 29.50 64.50 1 2 0 27 东风LZ340 27.00 64.60 1 2 0 28 奔驰LPK913 27.00 66.00 1 2 0 29 解放SP3101 26.00 67.10 1 2 0 30 东风KM340 24.60 67.80 1 2 0 31 布切奇5BR2N 24.55 67.95 1 2 0 32 东风SP3090 24.50 68.00 1 2 0 33 东风DD347 24.00 68.10 1 2 0 34 解放DD349 26.00 68.20 1 2 0 35 解放CA50 28.70 68.20 1 2 0 36 东风AS141DL 25.00 68.30 1 2 0

桥梁下部结构设计——毕业设计

建筑工程系道路桥梁工程技术专业 毕业设计 :钢筋混凝土简支梁桥下部结构设计 (一)毕业设计原始资料 1. 道路等级:乡村道路; 2. 桥面横坡:设置1.5%的人字坡; 3. 横向布置:0.5m(防撞墙)+7.5m(车行道)+0.5m(防撞墙),桥梁全宽8.5m.; 4. 设计荷载:公路-Ⅱ级; 5. 桥面铺装:12cm厚C40防水钢筋混凝土及涂HM1500防水剂; 6. 桥梁孔跨布置:本桥为上跨铁路而设,设3-20m 预应力混凝土空心板梁,桥面连续; 7. 桥梁线形:本桥位于直线上,与铁路正交; 8. 地震基本烈度:8度。 地质情况详见:桥梁工程地质纵断面图。 (二)、毕业设计的任务与内容 1. 桥墩和基础的方案比选; 2. 盖梁设计; 3. 桥梁墩柱设计; 4. 基础(钻孔灌注桩)设计; 5. 施工组织设计; 6. 设计图纸:桥梁总体布置图、盖梁配筋图、桥墩构造图、桥墩配筋图、基础构造图、基础配筋图。

目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 前言 (Ⅲ) 第一章设计资料与方案比选 (1) 1.1设计资料与方案必选 (1) 1.1.1设计标准及上部构造 (1) 1.1.2水文地质条件 (1) 1.1.3材料 (1) 1.1.4下部结构比选 (1) 1.1.5桥梁下部构造尺寸 (3) 第二章盖梁计算 (3) 2.1 荷载计算 (3) 2.1.1上部构造永久荷载表 (3) 2.1.2 盖梁自重及作用效应计算 (4) 2.1.3 可变荷载计算 (5) 2.1.4 双柱反力Gi的计算 (12) 2.2 内力计算 (12) 2.2.1 恒载加活载作用下的各截面内力 (12) 2.2.2 盖梁内力汇总表 (14) 2.2.3 盖梁各截面的配筋设计及承载力校核 (15) 第三章桥墩墩柱设计 (17) 3.1 荷载计算 (17) 3.1.1 恒载计算 (17) 3.1.2 活载计算 (17) 3.1.3 双柱反力横向分布计算 (17) 3.1.4 荷载组合 (18) 3.2 截面配筋计算及应力验算 (19)

结构力学作业答案

[0729]《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3个 11、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√ 14、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。 B.×

15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。 B.× 28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。 A.√ 29、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。

简支转连续梁桥名目

目录 一、绪论 1、先简支转连续梁桥概述 1.1、先简支转连续梁桥的优缺点 1.2、先简支转连续桥梁的研究背景 1.3、先简支转连续桥梁的研究现状 2、论文的主要研究内容和方法 二、简支转连续桥梁的基本理论 1、简支转连续结构体系形式和施工方法 1.1、简支转连续结构体系形式 1.2、简支转连续桥梁的施工方法和控制过程 2、简支转连续桥梁的基本理论分析 2.1、概述 2.2、梁体应力基本理论 2.3、先简支转连续桥梁的次内力和内力重分布 2.4、先简支转连续桥梁的主梁内力 3、软件简介 3.1、有限元法简介 3.2、迈达斯Civil简介 三、简支转连续体系受力特性分析 1、工程概论 2、迈达斯Civil建模过程

3、不同施工工序下体系受力计算 3.1、内力计算 3.2、变形计算 4、计算结果分析 5、结论 四、参数分析 1、收缩徐变的影响分析 五、不同跨数的次内力分析 六、施工技术研究

一、绪论 1、先简支转连续桥梁的概述 1.1、先简支转连续桥梁的优缺点 先简支转连续桥梁是两跨及两跨以上的预应力混凝土通过现浇混凝土的形式连接而成的连续结构,该连续结构有一下几个优点: (1)具有刚度大、变形小、伸缩缝少和行车舒适的优点; (2)简支梁的预应力钢束在工厂进行张拉,而负弯矩区的预应力钢束布置及张拉均在主梁上进行,仅需吊装设备起吊主梁,减少施工设备,又能减少或避免张拉预应力钢束阻碍地面交通; (3)预制梁能采用标准构件,进行工厂化统一生产和管理,有利于技术操作,减少施工时间,提高了经济效益,缩短了工期。 先简支转连续桥梁是连续结构,有以下缺点: (1)基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力,因此,对桥梁基础要求较高,通常适用于地基较好的场地。 (2)箱梁界面局部温差,混凝土收缩、徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力,增加了设计计算的复杂程度。 1.2、先简支转连续桥梁的研究背景 从简支梁发展到简支转连续梁是一个漫长复杂的过程。简支梁是应用最早、最广泛的一种桥梁形式,因其简单的构造,方便施工,能够适应较大的地基沉降,因此在中小跨径桥梁中普遍应用。但是,简支梁桥的桥面因有伸缩缝的存在,致使行车颠簸。尽管简支梁的桥面连接本身就存在着缺陷,无法与连续梁结构体系的良好性能相比,但施工方面的优点使其在桥梁建设中扔占有一定的地位。需要

结构力学知识点总结

1.关于∞点和∞线的下列四点结论: (1) 每个方向有一个∞点(即该方向各平行线的交点)。 (2) 不同方向上有不同的∞点。 (3) 各∞点都在同一直线上,此直线称为∞线。 (4) 各有限远点都不在∞线上。 2.多余约束与非多余约束是相对的,多余约束一般不是唯一指定的。一个体系中有多个约束时,应当分清多余约束和非多余约束,只有非多余约束才对体系的自由度有影响。 3.W>0, 缺少足够约束,体系几何可变。W=0, 具备成为几何不变体系所要求 的最少约束数目。W<0, 体系具有多余约束。 4.一刚片与一结点用两根不共线的链杆相连组成的体系内部几何不变且无多余约束。 两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,组成无多余约束的几何不变体系。 两个刚片用三根不全平行也不交于同一点的链杆相联,组成无多余约束的几何不变体系。 三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两相连,组成无多余约束的几何不变体系。 5.二元体规律: 在一个体系上增加或拆除二元体,不改变原体系的几何构造性质。 6.形成瞬铰(虚铰)的两链杆必须连接相同的两刚片。 7.w=s-n ,W=0,但布置不当几何可变。自由度W >0 时,体系一定是可变的。 但W ≤0仅是体系几何不变的必要条件。S=0,体系几何不变。 8..轴力FN --拉力为正; 剪力FQ--绕隔离体顺时针方向转动者为正; 弯矩M--使梁的下侧纤维受拉者为正。 弯矩图--习惯绘在杆件受拉的一侧,不需标正负号; 轴力和剪力图--可绘在杆件的任一侧,但需标明正负号。 9.剪力图上某点处的切线斜率等于该点处荷载集度q 的大小 ; 弯矩图上某点处的切线斜率等于该点处剪力的大小。 10. 11.分布力q(y)=0时(无分布载荷),剪力图为一条水平线;弯矩图为一条斜直线。 分布力q(y) = 常数时,剪力图为一条斜直线;弯矩图为一条二次曲线。 ()()Q dM x dF x dx =22()()()Q dF x d M x q y dx dx ==-FN N FQ+dF Q Q x ,,B A B A B A x NB NA x x x QB QA y x x B A Q x F F q dx F F q dx M M F dx =- =- =+???

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