地下车站结构抗震分析方法概述
地下车站结构抗震分析方法概述
发表时间：2016-01-14T09:39:32.420Z 来源：《基层建设》2015年14期供稿作者：杨润峰
[导读] 中铁第五勘察设计院集团有限公司山东省青岛市随着我国城市化的大规模的发展，人口聚集，人们也越来越认识到减轻城市交通压力只有通过建设地下交通设施才能解决城市交通问题。
杨润峰
中铁第五勘察设计院集团有限公司山东省青岛市 266000
摘要：随着城市建设发展，城市人口越来越多，给城市地上交通带来压力，地铁等地下车站成为缓解交通问题的重要形式。地下车站结构的地震反应特性明显区别于地上结构，地上结构是以惯性力为主的地震反应，而地下结构的地震反应是以相对位移及变形为主。本文对地下车站结构抗震分析方法做出说明，并对相对位移的反应位移法进行了详细的阐述，重点介绍了此方法的计算过程和所需参数，从而得到一些有益的结论。
关键词：地下车站；抗震分析；分析方法；反应位移法
引言
随着我国城市化的大规模的发展，人口聚集，人们也越来越认识到减轻城市交通压力只有通过建设地下交通设施才能解决城市交通问题。地铁以其独有的快捷和便利优势，在大多数经济发达城市的交通中发挥着不可替代的作用。地下车站结构的抗震分析和设计及其安全性评价日益受到密切关注。近年来，我国的地下车站建设发展迅速，地下结构的设计规范也日趋完善，但对地下车站结构抗震方面的研究相对欠缺。所以，研究地下结构的抗震问题具有重大意义。
一、地下车站结构抗震分析的意义
随着我国国民经济的快速发展，城市化进程不断加快，城市轨道交通的建设对于缓解城市交通压力的作用日益明显。目前，我国城市轨道交通工程运营总里程约为1 800 km，运营车约为1200座，与地铁结缘的城市已达36个，一些二三线城市也积极准备进行城市道交通建设我国是一个地震灾害频发的国家，许多城市都位于地震带上，而地铁工程又是城市的生命线工程，一旦破坏，生命财产和经济损失巨大。
二、地下车站结构抗震的分析方法
目前对地铁地下车站结构的地震反应研究还处于初级阶段，主要的计算方法有地震系数法、弹性或弹塑性时程计算法、反应位移法等计算法。
1、地震系数法
地震系数法是一种从地面结构抗震设计方法类比而来的地下结构抗震设计法。该方法将随时间变化的地震力用等代的静力地震荷载代替，再用静力计算方法分析地震作用下的结构内力。当地下结构刚度大、变形小，重量比周围土层大很多时，结构的惯性力起到支配作用，可近似采用地震系数法进行计算。但地下车站由于自重相对于周边土体较小，惯性力不起支配作用，因此采用地震系数法大多是不合适的。
2、弹性或弹塑性时程计算法
弹性时程方法及非线性时程方法是目前最为先进的计算方法，但其技术要求相对复杂，计算中对土岩本构关系和边界条件的选取对计算结果的影响非常显著。因此，在一般地下车站的抗震计算中普遍采用该方法尚存在一定困难。
3、反应位移法
反应位移法基于一维土层地震反应分析，计算结果与实测结果比较吻合，可以反映土-结构间的相互作用，是发达国家目前普遍采用的地下结构抗震计算方法之一，强制位移（顶、底板间位移差值）施加在车站结构的两侧，通过地基弹簧将其转化为地震时结构周围的动土压力。结构同时施加由本身质量产生的惯性力，以及结构与周围地层的切向弹簧或剪切力，共同构成反应位移法计算的荷载系统。土层相对位移可转化为施加于侧墙的等效集中力。结构惯性力为加速度乘以结构质量。
地震对结构的影响包含三种荷载作用：结构顶、底板的相对位移，惯性力，结构周面剪力。建立反应位移法计算的有限元模型需要确定：①一维地震反应分析所需的各土层参数及条件，如场地土动剪切刚度、阻尼系数与剪应变的关系曲线，初始剪切刚度，土的重度、层厚，设计地震动参数等；②地基弹簧刚度；③地震反应位移（土体相对位移作用于结构的荷载）；④惯性力；⑤结构周面剪力等。
三、反应位移法分析
下面重点分析反应位移法计算过程：
1.所需参数
（1）场地土应变关系曲线（G/G0～γ、h～γ）一般由场地安评报告提供。也可以对各站点场地土进行原状土取样，通过室内试验完成动三轴试验获得。
（2）土体初始剪切刚度、土的重度、层厚一般由地勘报告提供。
（3）设计地震动参数
①人工合成地震波：以基岩加速度反应谱和峰值为目标，用数值模拟的方法合成地震波。②满足设防烈度要求地震仪记录地震波波形。
2.地震荷载计算
（1）土层横向位移（计算中转化为施加于侧墙节点处的等效集中力）：
①反应位移法中，作用于地下结构的地震外力就是周边土层的反应位移，该位移可以通过一维地震反应分析得到。
②工程场地地震安全性评价报告会提供场地地震动位移随深度的变化结果，设计中可以直接采用其结果。
建筑力学与结构试题与答案
州大学建筑科学与工程学院 建筑力学与结构 课程试卷（B ） 2008 ╱ 2009 学年 第一学期 一、概念题（6×4分）。 1， 如果F 1=F 2+F 3且F 2>F 3，则 是正确的。 A ，F 1>F 2>F 3； B ，F 2>F 3>F 1； C ，F 2>F 1>F 3； D ，F 2>F 3，但F 1与F 2、F 3的关系不能确定。 2， 某段梁（一根杆）上受集中力偶作用，当该集中力偶在该段梁上移动时， 该段的＿＿＿＿。 A ，弯矩图不变，剪力图改变； B ，弯矩图改变，剪力图不变； C ，弯矩图、剪力图全不变； D ，弯矩图、剪力图全改变。 3，梁弯曲时，横截面上 。 A ，m ax σ发生在离中性轴最远处，m ax τ发生在中性轴上； B ，m ax σ发生在中性轴上，m ax τ发生在离中性轴最远处； C ，m ax σ、m ax τ全发生在中性轴上； D ，m ax σ、m ax τ全发生在离中性轴最远处。 4，平面一般力系简化时，其主矢与简化中心位置 关；若主矢非零，则主矩 与简化中心位置 关。 5，力大小、方向、作用点如图所示，该力对坐标原点的矩为 ，
转向为时针。 6，在原来承受的荷载基础上加上新的荷载，则该杆件一定变得更危险了。 此说法是（对/错）的。 二、对图示体系作几何组成分析。（12分） 三、求图示结构支座的约束反力。（12分）
四、求图示平面图形的形心位置并求其形心主惯性矩。（12分） 五、画出图示梁的内力图。（12分）
六、图示结构CD为正方形截面木杆，其容许正应力为10Mpa，试选择 该杆的边长。（14分） 七、图示矩形截面梁，其容许正应力为170Mpa，容许剪应力为100Mpa，梁的 高宽比为2/1，试确定图示荷载下所需的横截面尺寸。（14分） 装订线
建筑力学与结构课程题库 题库 答案
第一章静力学基础 一、填空题 1、力是物体之间的相互机械作用。 2、力是矢量，力的三要素分别为：大小、方向、作用点 3、刚体是在力的作用下不变形的物体 4、所谓平衡，就是指物体相对于地球处于静止状态或匀速直线运动状态 5、力对物体的作用效果一般分为内（变形）效应和外（运动）效应. 6、二力平衡条件是刚体上仅受两力作用而平衡的必要与充分条件是：此两力必须等值、反向、共线。 7、加减平衡力系原理是指对于作用在刚体上的任何一个力系，可以增加或去掉任一个平衡力系，并不改变原力系对于刚体的作用效应。 8、力的可传性是刚体上的力可沿其作用线移动到该刚体上的任一点而不改变此力对刚体的影响。 9、作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，该合力的大小和 方向由力的平行四边形法则确定。 10、平面汇交力系的合力矢量等于力系各分力的矢量和，合力在某轴上的投 影等于力系中各分力在同轴上投影的代数和 11、力矩的大小等于__力_____和__力臂_______的乘积。通常规定力使物体 绕矩心逆时针转时力矩为正，反之为负。? 12、当平面力系可以合成为一个合力时，则其合力对于作用面内任一点之矩，等于力系中各分力对同一点之矩的代数和 13、力偶是指一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系。力偶对刚
体的作用效应只有转动。 14、力偶对物体的转动效应取决于力偶矩的大小、__力偶的转向__、 ___力 偶作用面的方位_三要素。 15、只要保持力偶的三要素不变，可将力偶移至刚体上的任意位置而不改变 其作用效应. 16、平面力偶系的合成结果为_一合力偶_，合力偶矩的值等于各分力偶矩的 代数和。 17、作用于刚体上的力，均可从原作用点等效地平行移动_到刚体上任一点， 但必须同时在该力与指定点所决定的平面内附加一个力偶。 二、判断题：（对的画“√”，错的画“×”） 1、两物体间相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向共线，作 用在同一个物体上。（×??） 2、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零（√） 3、力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。（√??） 4、力偶对其作用面内不同点之矩不同。（×） 5、分力一定小于合力（×）。 6、任意两个力都可以简化为一个合力。（×） 7、平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和。（√） 8、力是滑移矢量，沿其作用线滑移不改变对物体的作用效果。（√） 三、计算题 1、计算图示结构中力F对O点的力矩
建筑力学与结构基础试题库
第一章：静力学基本概念 1、只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰 B ：可动铰 C ：固定端 D ：光滑面 【代码】50241017 【答案】A 2、只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰 B ：可动铰 C ：固定端 D ：光滑面 【代码】50241027 【答案】B 3、既限制物体任何方向运动，又限制物体转动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰B ：可动铰C ：固定端D ：光滑面 【代码】50241037 【答案】C 4、平衡是指物体相对地球（ ）的状态。 A 、静止 B 、匀速运动 C 、匀速运动 D 、静止或匀速直线运动 【代码】50241047 【答案】D 5、如图所示杆ACB ，其正确的受力图为（ ）。 A 、图A B 、图B C 、图C D 、图D 【代码】50241057 【答案】A 6.加减平衡力系公理适用于( ) 。 （C ） （D ） （A ） D
A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 【代码】50141067 【答案】A 7.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是( )。 A.二力平衡原理 B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理 【代码】50141077 【答案】C 8.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( )。 A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 【代码】50242088 【答案】B 9.图示中力多边形自行不封闭的是( )。 A.图(a) B.图(b) C.图(b) D.图(d) 【代码】50142026 【答案】B 10.物体在一个力系作用下，此时只能( )不会改变原力系对物体的外效应。 A.加上由二个力组成的力系 B.去掉由二个力组成的力系 C.加上或去掉由二个力组成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系 【代码】50241107 【答案】D 11.物体系中的作用力和反作用力应是( )。 A.等值、反向、共线 B.等值、反向、共线、同体 C.等值、反向、共线、异体 D.等值、同向、共线、异体 【代码】50142117 【答案】C 12.由1、2、3、4构成的力多边形如图所示，其中代表合力的是( )。
结构抗震试验方法概述
结构抗震试验方法概述 严健南京林业大学研究生院 摘要：地震的多发性和破坏性，使得结构抗震试验研究越来越受到人类的广泛关注。目前人类已经发明了很多结构抗震试验研究的方法，本文详细介绍了目前结构抗震试验常用的四种方法，分别是（1）拟静力试验方法；（2）多维拟静力试验方法；（3）地震模拟振动台试验方法；（4）拟动力试验方法，并对其各自特点及存在的问题进行了概述。关键词:抗震试验；拟静力试验；振动台试验；拟动力试验；概述 The Summary of the Dynamic Testing Method of Structures Abstract More and more people pay more attention to the seismic research of structures which due to the multiple and devastating earthquake. Some dynamic test means were developed by human in the recent years. In this paper, four kinds of commonly used structure seismic test methods were describe, including The Pseudo Static experiment method, Dimensional Quasi-Static test methods, seismic simulation shaking table experiment method, Pseudo-dynamic test method. Key words dynamic testing; the pseudo-static experiment; shaking table experiment; pseudo-dynamic test;aseismatic design methods; summary 0 前言
《建筑力学与结构》静定结构的内力分析
《建筑力学与结构》静定结构的内力分析 【学习目标】 1、能够计算多跨静定梁、刚架、桁架的内力 2、能够画出多跨静定梁、静定平面刚架的内力图。 【知识点】 静定梁、静定平面刚架、静定平面桁架的内力计算。 【工作任务】 任务多跨静定梁的计算 任务静定平面刚架的内力计算及内力图绘制 任务静定平面桁架内力计算 【教学设计】通过对静定梁、静定平面刚架、静定平面桁架例题的求解让同学们对静定结构的内力计算及内力图的绘制有个清楚的认识。 8.1静定梁的计算 若干根梁用铰相连，并和若干支座与基础相连而组成的静定梁，称为多跨静定梁。在实际的建筑工程中，多跨静定梁常用来跨越几个相连的跨度。下图(a) 8-1所示为一公路或城市桥梁中，常采用的多跨静定梁结构形式之一，其计算简图如图8-1 (b)所示。 图8-1 在房屋建筑结构中的木檩条，也是多跨静定梁的结构形式，如图8-2(a)所示为木檩条的构造图，其计算简图如图8-2(b)所示。 连接单跨梁的一些中间铰，在钢筋混凝土结构中其主要形式常采用企口结合 (上图8-1a)，而在木结构中常采用斜搭接并用螺栓连接(图8-2b)。 从几何组成分析可知，上图8-1(b)中AB梁是直接由链杆支座与地基相连，是 几何不变的。且梁AB本身不依赖梁BC和CD就可以独立承受荷载，称之为基本部分。如果
仅受竖向荷载作用，CD梁也能独立承受荷载维持平衡，同样可视为基本部分。短梁BC是依靠基本部分的支承才能承受荷载并保持平衡，所以，称为附属部分。同样道理在下图8-2(b)中梁AB、CD和EF均为基本部分，梁BC和梁DE为附属部分。为了更清楚地表示各部分之间的支承关系，把基本部分画在下层，将附属部分画在上层，如上图8-1(c)和下图8-2（c)所示，我们称它为关系图或层叠图。 从受力分析来看，当荷载作用于基本部分时，只有该基本部分受力，而与其相连的附属部分不受力；当荷载作用于附属部分时，则不仅该附属部分受力，且将通过铰把力传给与其相关的基本部分上去。因此，计算多跨静定梁时，必须先从附属部分计算，再计算基本部分，按组成顺序的逆过程进行。例如上图8-1（c），应先从附属梁BC计算，再依次考虑CD、AB 梁。这样便把多跨梁化为单跨梁，分别进行计算，从而可避免解算联立方程。再将各单跨梁的内力图连在一起，便得到多跨静定梁的内力图。 图8-2 【例8-1】试作下图8-3 (a)所示多跨静定梁的内力图。 【解】 (1)作层叠图 如图(b)所示，AC梁为基本部分，CE梁是通过铰C和D支座链杆连接在AC梁上，要依靠AC梁才能保证其几何不变性，所以CE梁为附属部分。 (2)计算支座反力 从层叠图看出，应先从附属部分CE开始取隔离体，如下图(c)所示。 ΣM B =0 -80×6+V D×4=0 V D=120KN ΣM D=0 -80×2+V C×4=0 V C=120KN 将V C反向，作用于梁AC上，计算基本部分
建筑力学与结构教案设计(一)
教案
构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。 4.按照承重结构所用的材料不同，建筑结构可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构和混合结构五种类型。 1.1.2建筑结构的功能 （1）结构的安全等级 表1.1 建筑结构的安全等级 安全等级破坏后果建筑物类型 一级很严重重要的房屋（影剧院、体育馆和高层建筑等） 二级严重一般的房屋 三级不严重次要的房屋 （2）结构的设计使用年限 表1.2结构的设计使用年限分类 类别设计使用年限（年）示例 1 5 临时性结构 2 25 易于替换的结构构件 3 50 普通房屋和构筑物 4 100 纪念性建筑和特别重要的建筑结构 （3）结构的功能要求 建筑结构在规定的设计使用年限应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。（4）结构功能的极限状态举例讲解举例讲解
教案 授课题目 1.2 结构抗震知识授课时间 3.1 授课时数 2 授课方法讲授 教学目标掌握地震的类型及破坏作用，抗震设防分类、设防标准及抗震设计的基本要求 教学重点地震的破坏作用及抗震设防目标 教学难点地震的破坏作用及抗震设防目标 教学容、方法及过程附记 新课导入：1976年7月28日,在省、丰南一带发生了7.8级强烈地震， 这是我国历史上一次罕见的城市地震灾害,和市受到严重波及，地震破坏围 超过3万平方公里，有感围广达14个省、市、自治区，相当于全国面积的三分之一，这次地震的震中位于市区。 1.2.1地震的基本概念 （1）地震基本概念 1.地震俗称地动，是一种具有突发性的自然现象，其作用结果是引起地面的颠簸和摇晃。 2.地震发生的地方称为震源。 3.震源正上方的地面称为震中。 4.震中附近地面运动最激烈，也是破坏最严重的地区，叫震中区或极震区。 5.震源至地面的距离称为震源深度。 6.地震按其发生的原因，主要有火山地震、塌陷地震、人工诱发地震以及构造地震。 7.根据震源深度不同，又可将构造地震分为三种：一般把震源深度小于60Km的地震称为浅源地震；60～300Km称为中源地震；大于300Km成为深源地震。中国发生的绝大部分地震均属于浅源地震。举例讲解
建筑抗震试验方法(2012)
建筑抗震试验 第一章：概述 一、抗震试验方法 拟静力试验： 用一定的荷载控制或变形控制对试件进行低周反复加载使试件从弹性阶段直至破坏的一种试验。 拟动力试验： 试件在静力试验台上实时模拟地震动力反应的试验。 模拟地震振动台试验： 通过振动台台面对试件输入地面运动模拟地震对试件作用全过程的抗震试验。 二、基本概念 1.试件 凡作为抗震试验的对象均称试件、为试验构件、结构的原型和模型的总称。 2.原型结构 按施工图设计建成的直接投入使用的结构。 3.足尺模型 尺寸材料受力特性与原型结构相同的结构模型。 4.弹性模型 为研究在荷载作用下结构弹性性能、用匀质弹性材料制成与原型
相似的结构模型。 5.弹塑性模型 为研究在荷载作用下结构各阶段工作性能，包括直至破坏的全过程反应，用与实际结构相同的材料制成的与原型相似的结构模型。 三、试验控制方式 1.荷载控制 以荷载值的倍数为级差的加载控制。 2.变形控制 以变形值的倍数为级差的加载控制。 第二章试件的设计 一、一般要求 1.采用模型或截取部分结构作试件时，试件应分别满足原型结构的几何、物理、力学、构造和边界的相应条件。 2.试件的尺寸应根据试验目的要求，和现有设备条件进行设计，并应满足有关规定。 3.试件设计时应进行试件的局部处理。试验时不得发生非试验目的的破坏。 4.当试件为截取的柱或墙时，其上部荷载重量应视为竖向外力。 5.当试件为构件时，同类构件不得少于2个，用于基本性质试验的构件数量，应通过各种因素用正交设计确定。 6.模型试件材料重力密度不足时，可采用均匀附加荷载弥补，此时应按附加荷载在整个试件上的作用位置与分布情况确定。
《建筑力学与结构》学习指南
《建筑力学与结构》学习指南 1.课程简介 1.1课程性质 《建筑力学与结构》课程以力学知识为基础，学习结构和构件设计工作任务及相关知识与技能，是一门以培养学生的实际工作能力为目标的应用技术课程；是一门实践性较强，并且理论与实践联系非常紧密的应用技术课程。是工程监理专业的专业核心基础课，本课程以结构设计工作任务来组织相关知识与技能的学习，培养学生混凝土结构构件的设计计算能力、绘制与识读结构施工图能力。 本课程的前导课程有《建筑制图》、《建筑CAD》、《建筑构造》、《建筑材料等》，后续课程有土《力学与地基基础》、《建筑施工》、《建筑工程计量与计价》、《建筑抗震》、《建筑施工组织与管理》、《工程质量检验与验收》等。 1.2课程作用
本课程主要学习力学基本知识和建筑结构一般结构构件的计算方法和构造要求，通过学习让学生会设计混凝土结构和砌体结构常用构件，会绘制与识读混凝土结构施工图，同时培养学生具备对常见工程事故分析与处理的能力。为进一步学习建筑施工、工程质量检验与验收、建筑工程计量与计价等课程提供有关建筑结构的基本知识，为将来从事施工技术和管理工作奠定基础。 该课程是学生职业素质养成的重要平台。有利于对学生进行标准意识、规范意识、质量意识及态度意识的培养。此外，混凝土结构设计涉及到方案拟定、数据计算和绘图等诸多环节，可以为学生创造沟通、表达、协作的素养。 2学习目标 2.1能力目标： 具有对一般结构进行受力分析、内力分析和绘制内力图的能力；了解材料的主要力学性能并有测试强度指标和构件应力的初步能力；掌握构件强度、刚度和稳定计算的方法；掌握各种构件的基本概念、基本理论和构造要求，能进行各种结构基本构件的设计和一般民用房屋的结构设计，具有熟练识读结构施工图和绘制简单结构施工图的能力，并能处理解决与施工和工程质量有关的结构问题。 2.2知识目标 在整个教学过程中应从高职培养目标和学生的实际出发，重点
抗震方法概述
题目：工程结构抗震实验方法 1. 概述 地震指地壳在内、外应力作用下，集聚的构造应力突然释放，产生震动弹性波，从震源向四周传播引起的地面颤动。从时间上看，地震有活跃期和平静期交替出现的周期性现象。从空间上看，地震的分布呈一定的带状，称地震带。地震常常造成严重的人员伤亡，还可能诱发海啸、滑坡等灾害。因此，在长期抵御地震灾害的过程中,人们认识到工程结构抗震试验是研究结构抗震性能的一个重要途径和方法。 由于地震发生前的不确定性和发生传播的不确定性,这个也使结构在地震反应也是不确定性的。所以结构抗震试验很大程度上是简化或者是将不确定性确定化,从而让试验可以实施。结构抗震试验大致分四个阶段:筹划、准备、加载、分析整理，筹划阶段是根据试验目标来确定方法，准备阶段是确定加载方式和加载制度，加载阶段即测点布置和采集数据，分析整理阶段即数据的常规和特殊分析。目前常用的结构抗震试验方法有:伪静力试验、拟动力试验、地震模拟振动台试验。
2. 常用结构试验方法 结构试验的任务是在试验对象上使用各种仪器设备，在荷载作用下，通过测量与结构工作性能有关的各种参数(变形、挠度、频率、振幅等)，从强度、刚度、抗裂性以及实际破坏形态来判断结构的实际承载能力。 2.1伪静力试验方法 伪静力试验是通过提前设计的荷载或位移模式对试验对象进行往复的加载，以此来得到试验对象的荷载—变形曲线的试验，它也称作低周往复加载试验，是结构抗震性能研究中应用最广泛的一种实验方法。优点是对设备的要求低、成本低，但是它根本缺点是不能反映地震时材料应变速率的影响。 伪静力试验量测项目和内容，一般宜包括下列各项：试验荷载值(开裂荷载、屈服荷载和极限荷载)和结构支承反力值；结构构件在每级荷载作用下的变形，包括挠度、位移、支座转角、曲率和剪切变形等；结构主体材料混凝土和砌体的应变；结构构件主筋和箍筋的应变；结构构件钢筋在锚固区的粘结滑移；裂缝宽度及分布形态。 2.1.1试件和传力设备 伪静力试验的对象有基本构件，如梁的受弯、偏压柱的抗剪；扩大构件，如框架、梁柱节点、砖石或砌块墙体；剪力墙和框架-剪力墙组合构件等。整体结构，砌体或混凝土整体房屋的真型或模型结构的低周反复加载试验。 试件的尺寸要根据试验要求、试验设备规模和试验成本来确定;试件的设置条件要与该构件在实际情况下的边界条件、受力状态和布置形式尽可能吻合。传力设备一般包括反力墙、反力地板、加载架等，根据试验的具体情况还需附加一些传力杆件等。传力设备应具备足够的强度、刚度和整体稳定性，同时还要具备满足试验要求的输出能力。 2.1.2加载制度和加载方式 试验加载制度指的就是试验运行时，荷载和加载时间的相互控制关系。对这种相互关系有影响的参数包括:加载速度、加载时间步长、分级荷载和加、卸载
广东自考03303建筑力学与结构大纲
附件1 省高等教育自学考试 《建筑力学与结构》（课程代码：03303）课程考试大 纲 目录 一、课程性质与设置目的 二、课程容和考核目标 第1章静力学基本知识 1.1静力学基本公理 1.2荷载及其分类 1.3约束与约束反力 1.4受力分析和受力图结构的计算简图 1.5力矩与力偶 1.6平面力系的合成与平衡方程 1.7平面力系平衡方程的初步应用 第2章静定结构的力计算 2.1平面体系的几何组成分析 2.2力平面静定桁架的力计算 2.3梁的力计算与力图 2.4静定平面刚架的力计算与力图 2.5三铰拱的力 2.6截面的几何性质 第3章杆件的强度与压杆稳定 3.1应力与应变的概念 3.2轴向拉伸（压缩）杆的应力与应变 3.3材料在拉伸和压缩时的力学性能 3.4材料强度的确定及轴向受力构件的强度条件 3.5梁的弯曲应力、梁的正应力、剪应力强度条件 3.6应力状态与强度理论
3.7组合变形 3.8压杆稳定 第4章静定结构的变形计算与刚度校核4.1结构的变形与位移 4.2二次积分法求梁的位移 4.3虚功原理单位荷载法计算位移 4.4刚度校核 第6章建筑结构及其设计基本原则 6.1建筑结构分类及其应用围 6.2建筑结构设计基本原则 第7章钢筋混凝土结构基本受力构件7.1钢筋混凝土材料的力学性能 7.2受弯构件正截面承载力 7.3受弯构件斜截面承载力计算 7.4受弯构件的其他构造要求 7.5受压构件承载力计算 7.6钢筋混凝土构件变形和裂缝的计算7.7预应力混凝土构件 第8章钢筋混凝土梁板结构 8.1现浇整体式单向板肋梁楼盖 8.2现浇整体式双向板肋梁楼盖 8.3楼梯 第10章地基与基础 10.1土的工程性质 10.2基础的类型及适用围 10.3浅基础设计 10.4桩基础设计 三、关于大纲的说明与考核实施要求 附录：题型举例
建筑力学与结构总结
第四章楼梯 1.按结构形式及受力特点不同将楼梯分为梁式楼梯和板式楼梯。 2.阳台，雨篷，屋顶挑檐等是房屋建筑中常见的悬挑构件。 第五章抗震 1.地震按其成因可划分为四种：构造地震，火山地震，陷落地震和诱发地震。 2.根据震源深度d，构造地震可分为浅源地震（d<60km）,中源地震(60km
结构抗震试验方法概述
结构抗震试验方法概述 严健XX林业大学研究生院 摘要：地震的多发性和破坏性，使得结构抗震试验研究越来越受到人类的广泛关注。目前人类已经发明了很多结构抗震试验研究的方法，本文详细介绍了目前结构抗震试验常用的四种方法，分别是（1）拟静力试验方法；（2）多维拟静力试验方法；（3）地震模拟振动台试验方法；（4）拟动力试验方法，并对其各自特点及存在的问题进行了概述。关键词:抗震试验；拟静力试验；振动台试验；拟动力试验；概述 The Summary of the Dynamic Testing Method of Structures Abstract More and more people pay more attention to the seismic research of structures which due to the multipleand devastating earthquake.Some dynamic test means were developed by human in the recent years. In this paper, four kinds of monly used structure seismic test methods were describe, including ThePseudoStatic experimentmethod, Dimensional Quasi-Static test methods, seismic simulation shaking table experiment method, Pseudo-dynamic test method. Key words dynamic testing; the pseudo-static experiment;shaking table experiment;pseudo-dynamic test;aseismatic design methods;summary 0前言 地震是危害人类生命财产安全最严重的突发式自然灾害之一。随着人类社会的发展和人们生活的高度城市化，地震必将对人们生命和生活设施及工业生产体系带来愈来愈严重的威胁。 近十多年来国内外连续发生的大地震，如1994年美国洛杉矶的北岭(Northridge)6.7
广东自考03303建筑力学与结构大纲
附件1 广东省高等教育自学考试 《建筑力学与结构》（课程代码：03303）课程考试大 纲 目录 一、课程性质与设置目的 二、课程内容和考核目标 第1章静力学基本知识 1.1静力学基本公理 1.2荷载及其分类 1.3约束与约束反力 1.4受力分析和受力图结构的计算简图 1.5力矩与力偶 1.6平面力系的合成与平衡方程 1.7平面力系平衡方程的初步应用 第2章静定结构的内力计算 2.1平面体系的几何组成分析 2.2内力平面静定桁架的内力计算 2.3梁的内力计算与内力图 2.4静定平面刚架的内力计算与内力图 2.5三铰拱的内力 2.6截面的几何性质 第3章杆件的强度与压杆稳定 3.1应力与应变的概念 3.2轴向拉伸（压缩）杆的应力与应变 3.3材料在拉伸和压缩时的力学性能 3.4材料强度的确定及轴向受力构件的强度条件 3.5梁的弯曲应力、梁的正应力、剪应力强度条件 3.6应力状态与强度理论
3.7组合变形 3.8压杆稳定 第4章静定结构的变形计算与刚度校核4.1结构的变形与位移 4.2二次积分法求梁的位移 4.3虚功原理单位荷载法计算位移 4.4刚度校核 第6章建筑结构及其设计基本原则 6.1建筑结构分类及其应用范围 6.2建筑结构设计基本原则 第7章钢筋混凝土结构基本受力构件7.1钢筋混凝土材料的力学性能 7.2受弯构件正截面承载力 7.3受弯构件斜截面承载力计算 7.4受弯构件的其他构造要求 7.5受压构件承载力计算 7.6钢筋混凝土构件变形和裂缝的计算7.7预应力混凝土构件 第8章钢筋混凝土梁板结构 8.1现浇整体式单向板肋梁楼盖 8.2现浇整体式双向板肋梁楼盖 8.3楼梯 第10章地基与基础 10.1土的工程性质 10.2基础的类型及适用范围 10.3浅基础设计 10.4桩基础设计 三、关于大纲的说明与考核实施要求 附录：题型举例
结构抗震的试验方法_焦秀平
第25卷 第7期2009年4月 甘肃科技 Gansu Science and Technol ogy V ol.25 N o.7 A pr. 2009结构抗震的试验方法 焦秀平 (兰州航天石化工程公司,甘肃兰州730000) 摘 要:系统的介绍了结构抗震实验方法,即拟静力实验方法、地震模拟振动台实验方法和拟动力实验方法,并对其各自特点及存在的问题进行了评述。 关键词:结构抗震实验;拟静力实验;地震模拟振动台实验;拟动力实验 中图分类号:T U352.11 我国地震发生约占全球的33%,是世界多地震国家之一,历史上曾发生过多次强烈地震。20世纪共发生破坏性地震2600余次:其中6级以上破坏性地震500余次,平均每年5.4次;8级以上地震9次。因此,为了保障人民生命安全,避免、减少社会经济损失,有必要进行抗震理论分析和试验研究,为地震设防和抗震设计提供依据,提高各类建筑物的抗震能力。但是,由于地震机理和结构抗震性能的复杂性,仅以理论的手段还不能完全的把握结构在地震作用下的性能、反应过程和破坏机理,还需要通过结构试验模拟地震作用研究结构抗震性能。 1 结构抗震实验方法 目前,结构抗震实验方法大体上分为三类,即拟静力实验、地震模拟振动台实验、拟动力实验。拟静力实验是目前在结构工程应用最为广泛的实验方法,它可以最大限度的获得结试件的刚度、承载力、变形、和耗能能力和损伤特征等信息,但不能模拟结构的地震反应过程;地震模拟振动台实验是最能真实再现结构地震动和结构反应的试验方法,但由于台面尺寸和承载力的限制,只能进行小比例模型的试验,且往往配重不足,不能很好的满足相似条件,导致地震作用破坏形态的失真;拟动力试验吸取了拟静力试验和地震模拟振动台试验两种试验方法的优点,可模拟大型复杂结构的地震反应,在抗震试验方面得到广泛的应用。 1.1 拟静力实验 20世纪70年代初,美国学者将拟静力实验方法用于获取构件的数学模型,为结构的计算机分析提供构件模型,并通过地震模拟振动台实验对结构模型参数作进一步的修正。拟静力实验(quasi-static testing)又称低周反复加载试验或伪静力试验,它是采用一定的载荷控制或变形控制对试件进行低周反复加载,使试件从弹性阶段直至破坏的一种实验。拟静力实验实质上是用静力加载方式模拟地震作用,其优点是在试验过程中可以随时停下来观测试件的开裂和破坏状态,并可根据试验需要改变加载历程。但是加载历程与实际地震作用历程无关,不能反应时应变数率的影响,即拟静力试验只能得到构件或结构在反复荷载下的恢复力滞回特性,不能得到结构地震反应全过程。 拟静力实验的目的是对构件或结构在荷载作用下的基本表现进行深入的研究,进而建立一种可靠的理论分析上的力学或数学模型。而在许多实际工程中,结构或构件的检验性试验也采用此法,目的在于检验现有方法的准确程度和存在不足。拟静力实验包括单调加载和循环加载实验,加载方式有单点加载和多点加载。从试件种类来看,钢结构、钢筋混凝土结构、砖石结构以及组合结构是研究最多的;从试件的类型来看,梁、板、柱、节点、墙、框架和整体结构等都是拟静力加载实验的主要对象。 过去在实验室中,拟静力实验主要采用机械式千斤顶或液压式千斤顶进行加载。这类加载设备主要是手动加载,实验加载过程不容易控制,往往造成数据测量不稳定、不准确,实验结果分析困难。目前许多结构实验室主要采用电液伺服加载系统进行结构的拟静力加载实验。电液伺服作动器与试件和反力装置的连接与固定方式应符合结构物实际的受力条件,所以反力装置和传力装置以及连接与固定方式也都是在拟静力加载实验中必须重视的问题。目前常用的反力装置主要有反力墙、反力台座、门式刚架、反力架和相应的各种组合类型。国内外许多实验室都建有大型的、多维的反力墙和台座,最大的反力台座其长度达50m,反力墙高度达23m,可以
建筑力学及结构试题库
建筑力学与结构题库 【注明】按百分制计算：一选择题（15题×2分＝30分），二填空题（15题×1分＝15分），三简答题（3题×5分＝15分），四计算题（共40分）。 一选择题 1．固定端约束通常有（ C ）个约束反力。 A．一B．二C．三D．四 2．若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必（A）。 A．大小相等，向相反，作用在同一直线 B．大小相等，作用在同一直线 C．向相反，作用在同一直线 D．大小相等 3．力偶可以在它的作用平面（D），而不改变它对物体的作用。 A．任意移动B．既不能移动也不能转动 C．任意转动D．任意移动和转动 4．一个点和一个刚片用（C）的链杆相连，组成几不变体系。 A．两根共线的链杆B．两根不共线的链杆 C．三根不共线的链杆D．三根共线的链杆 5．图示各梁中︱M︱max为最小者是图( D)。 A．B．C．D．6．简支梁受力如图示，则下述正确的是( B)。 A. F QC(左)=F QC(右)，M C(左)=M C(右) B. F QC(左)=F QC(右)-F，M C(左)=M C(右) C. F QC(左)=F QC(右)+F，M C(左)=M C(右)
D. F QC (左)=F QC (右)-F ，M C (左)≠M C (右) 7．图示构件为矩形截面，截面对1Z 轴的惯性矩为（ D ）。 A ．123bh B ．63bh C ．43bh D ．33 bh 8. 如图所示的矩形截面柱，受F P1和F P2力作用，将产生 （ C ）的组合变形。 A. 弯曲和扭转 B. 斜弯曲 C. 压缩和弯曲 D. 压缩和扭转 9.既限制物体任向运动，又限制物体转动的支座称（ C ）支座。 A ．固定铰 B ．可动铰 C ．固定端 D ．光滑面 10.由F 1、F 2、F 3、F 4构成的力多边形如图所示，其中代表合力的是( C )。 A.F 1 B.F 2 C.F 4 D.F 3 11.如图所示，轴向拉压杆件AB 段的轴力为( C )。 Ａ．4P Ｂ．P Ｃ．-3P Ｄ．3P b 2h 2h C Z Z 1
第一章 工程结构试验概论
第一章结构试验概论 工程结构是以工程材料为主体构成的不同类型的承重构件（梁、板、柱等）相互连接组成的综合体，在一定经济条件的制约下，要求结构在规定的使用期内安全有效地承受外部及内部形成的各种作用，以满足结构在功能及使用上的要求。为了达到这个目的，要求设计者必须综合考虑结构在它的整个生命周期中如何适应可能产生的各种风险。如在建造阶段可能产生的设计施工中的失误和疏忽，正常使用阶段来自各种非正常的外界活动，特别是自然和人为的灾害，以及老化阶段出现的各种损伤的积累和正常抗力的丧失等。为此，工程技术人员为了进行合理的设计，必须掌握在各种作用下结构的实际应力分布和工作状态，了解结构构件的刚度、抗裂性能以及实际所具有的强度及安全储备。 在应力分析工作中，一方面可以利用传统的理论计算方法，另一方面也可以利用实验方法，即通过结构试验，采用实验分析方法来解决。特别是电子计算机技术的发展，它不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件，同样利用计算机控制的结构试验，为实现荷载模拟、数据采集和数据处理，以及整个试验实现自动化提供了有利条件，使结构试验技术的发展，产生了根本性的变化。人们利用计算机控制的多维地震模拟振动台可以实现地震波的人工再现，模拟地面运动对结构作用的全部过程；用计算机联机的拟动力伺服加载系统帮助 人们在静力状态下量测结构的动力反应；由计算机完成的各种数据采集和自动处理系统可以准确、及时、完整地收集并表达荷载与结构行为的各种信息。计算机也加强了人们进行结构试验的能力。因此，结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一。在结构工程学科的发展演变过程中形成的由结构试验、结构理论与结构计算三极构成的新学科结构中，结构试验本身也成为一门真正的试验科学。 实践是检验真理的唯一标准。科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉，可以帮助人们认识事物的内在规律。在结构工程学科中，人们为了正确认识结构的性能和不断深化这种认识，结构试验也是一种已被实践所证明的行之有效的方法。 1.1结构实验的任务 结构在外荷载作用下，它就可能产生各种反应。如图1-1（a）所示钢筋混凝土简支梁在静力荷载作用下，可以通过测得梁在不同阶段得挠度、角变位、截面上纤维应变和裂缝宽度等参数，来分析梁的整个受力过程及结构的强度、刚度和抗裂性能。当一个框架承受水平的动力荷载作用时（图1- 1（b））同样可以从测得结构的自振频率、阻尼系数、振幅（动位移）和动应变等研究结构的动力特性和结构承受动力荷载作用下的动力反应。近年来在结构抗震研究中，经常是通过结构在承受低周反复荷载作用下由试验所得的反应力与变形关系的滞回曲线（图1－1（c））为分析抗震结构的强度、刚度、延性、刚度退化、变形能力等提供数据资料。 由此可见，“结构试验”这门科学的任务就是在结构物或试验对象（实物或模型）上，使用 仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力......)或其他因素（温度、变形）作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、应变、振幅、频率……）从强度（稳定)刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态来判明建筑结构的实际工作性能，估计结构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。
建筑力学与结构力学作业(高职)
建筑力学与结构、结构力学与建筑构造练习册 （宁大专升本） 姓名： 学号： 班级： 任课教师：
杭州科技职业技术学院 作业 一、静力学基本概念 (一)判断题： 1、使物体运动状态发生改变的效应称为力的内效应。 （ ） 2、在两个力作用下处于平衡的杆件称为二力杆。 （ ） 3、力的可传性原理适用于任何物体。 （ ） 4、约束是使物体运动受到限制的周围物体。 （ ） 5、画物体受力图时，只需画出该物体所受的全部约束反力即可。 （ ） (二)选择题： 1、对刚体来说，力的三要素不包括以下要素（ ）。 （A ）大小 （B ）作用点 （C ）方向 （D ）作用线 2、刚体受不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必（ ）且汇交于一点。 （A ）共点 （B ）共线 （C ）共面 （D ）不能确定 3、光滑圆柱铰链约束的约束反力通常有（ ）个。 （A ）一 （B ）二 （C ）三 （D ）四 4、如图所示杆ACB ，其正确的受力图为（ ）。 （A ）图A （B ）图B （C ）图C （D ）图D 成绩 D （A ） （D ） （C ）
5、下图中刚架中CB 段正确的受力图应为（ ）。 （A ）图A （B ）图B （C ）图C （D ）图D (三)分析题： 1、画出下图所示各物体的受力图，所有接触面均为光滑接触面，未注明者，自重均不计。 F C F B (C) F B (b) (c)
2、画出下图所示各物体的受力图，所有接触面均为光滑接触面，未注明者，自 重均不计。 (a) AC杆、BC杆、整体 (b)AC杆、BC杆、整体 q (c) AB杆、BC杆、整体
建筑力学与结构基础考试资料
建筑力学与结构基础考试资料 1、只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（）支座。错误！未找到引用源。 A：固定铰 B：可动铰 C：固定端 D：光滑面 【答案】A 2、只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的支座称（）支座。错误！未找到引用源。 A：固定铰 B：可动铰 C：固定端 D：光滑面 【答案】B 3、既限制物体任何方向运动，又限制物体转动的支座称（）支座。错误！未找到引用源。 A：固定铰B：可动铰C：固定端D：光滑面 【答案】C 4、平衡是指物体相对地球（）的状态。 A、静止 B、匀速运动 C、匀速运动 D、静止或匀速直线运动 【答案】D 5.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是( )。 A.二力平衡原理 B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理 【答案】C 6.加减平衡力系公理适用于( )。 A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 【答案】A 7.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( )。 A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 【答案】B 8.物体在一个力系作用下，此时只能( )不会改变原力系对物体的外效应。 A.加上由二个力组成的力系 B.去掉由二个力组成的力系 C.加上或去掉由二个力组成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系 【答案】D 9.物体系中的作用力和反作用力应是( )。 A.等值、反向、共线 B.等值、反向、共线、同体 C.等值、反向、共线、异体 D.等值、同向、共线、异体 【答案】C 10．物体受五个互不平行的力作用而平衡，其力多边形是( ) A.三角形 B.四边形 C.五边形 D.六边形
《建筑力学与结构》教学大纲
《建筑力学与结构》教 学大纲2017 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《建筑力学与结构》教学大纲 一、课程的地位与性质 建筑力学与结构是工程管理专业的核心基础学科，其主要由建筑力学基础知识、建筑材料基础知识、钢筋混凝土结构、多高层结构、砌体结构、钢结构、建筑基础、建筑结构施工图识读等部分组成。通过本课程的学习，要求学生掌握一般建筑结构的组成方式、受力性能、构造要求、施工图表示方法等基本概念和基本知识，为学生以后正确计算结构工程量奠定基础。 二、课程的任务与目的 通过该门课程的学习，使学生能够掌握基本的静力学理论，能够计算简单结构的内力并绘制内力图，了解建筑工程基本材料的力学性能，掌握钢筋混凝土基本构件的受力特点、计算方法和构造要求，能对单筋矩形截面梁进行截面设计和截面复核。对建筑物中楼梯、楼（屋面）板、基础等构件的受力特点、构造要求有一定的了解，并掌握钢混结构、砌体结构、钢结构等不同结构体系的基础知识。 （1）使学生具备基本的力学知识，能够计算简单构件的内力，了解简单构件在外力作用下的效应变化情况，增强学生对建筑物结构体系的认识程度。 （2）通过学习各类建筑结构的组成方式、构造措施等基本概念和知识，提高学生理解、识读施工图的能力，为学生以后正确计算结构工程量奠定基础。 （3）培养学生的分析能力和科学作风。 三、课程总体结构、教学环节和学时分配
四、教学内容和要求 第一章静力学基本知识 20学时 教学目的与要求： 通过本章的学习，应理解静力学的基本概念，掌握常见约束类型及其约束反力，能快速画出物体受力分析图，能准确运用平面力系的静力平衡条件求出约束反力。 教学重点： 1. 力、力矩、力偶等概念； 2. 静力学公理及其推论； 3. 约束、约束反力的分析和受力图绘制； 4. 列平面力系的平衡方程、求出所有约束反力大小。 教学难点： 1. 物体的受力分析及其受力图的绘制； 2. 列静力学平衡方程求出所有约束反力。 第一节静力学概述 2学时 一、结构和构件的概念 二、强度、刚度和稳定性的概念 三、建筑力学的任务 第二节静力学公理 2学时 一、力的基本概念 二、静力学公理 第三节力的投影 1学时 一、力在坐标轴上的投影 二、合理投影定理 三、解析法计算力系的合力 第四节力矩和力偶 1学时 一、力矩