三梁式卜型岔管结构计算程序
N-6 三梁式卜型岔管结构计算程序
作 者 邓铭江(新疆流域规划委员会)
一、程序功能
本程序根据《水电站压力钢管设计规范》编制。即：假定三梁组成的窨加固梁系其部节点为钢性连接。只有归竖向位移和只计竖向荷载的作用进行梁系力分析，并考虑了与梁系联接部位管壳对梁系结构的影响。 程序具备适用条件如下：
1．因现行的结构计算方法对卜型岔管和埋藏式岔管不加区别（经理论证明是合理的。详见潘家铮主编的《压力钢管》一书），因此，卜型明岔管和埋藏式岔管都可以按本程序进行梁系内力分析。
2．加固梁的形式
（1）加固梁的截面型式为T 形和矩形。
（2）U 梁（KI 梁）为变截面或等截面，两个腰梁（KII 、KIII 梁）为等截面梁。程序并且考虑了KI 梁插入一定深度这一设计情况。
（3）本程序为锥管和岔锥管相贯、锥管和柱管相贯、柱管和柱管相贯的三梁式卜型岔管均可使用
二、结构计算原理
（一）相贯线空间平面曲线方程 1．FM 线（椭圆）1，图2
O 点的空间坐标：
????
???+-=+-=--+-=2211011212)tg cos ()()
/()(X Z R Y X Z Z K X K K X X Z K Z K Z M M N F F N αα
其中：
N
E N
E
M
F M
F
Z Z X
X
K Z Z X X K --=
--=21 OF 线段长度： 2
21)()(F F Z Z X X D -+-=
长半轴：
221)()(21
M F M F Z Z X X L -+-=
短半轴：
2
112
111)(/D L L Y L B -+?=
2．NE 线（椭圆）方程 OE 线段长度： 2
2)()(E E Z Z X X D -+-=
长半轴：
22)()(21
N E N E Z Z X X L -+-=
短半轴： 222)
(/D L L Y L B -+?=
（二）加固梁上的荷载计算
目前就叉管加固梁系上的荷载分布，还有许多有待商榷的问题，主要是水平荷载的分布方式和数值较难弄清，而且精确的计算又过分复杂。所以传统的荷载简化计算不计水平荷载对加固梁的影响，这样处理对于埋藏式岔管是合理的，即认为水平荷载均由外包混凝土承担。对于明岔管，实际作用在加固梁上的净水平荷载为值不大，另外梁受水平荷载变形时管壳对它的结束影响很大，因此，忽略水平荷载也是可以的。
本文提供的源程序加固只考虑铅垂荷载的影响。见图2 K1梁上的垂直荷载由不平衡区（荷载面积）OFF′G和OFF″S产生。KII梁由OEE″S和OEE′G产生。而且荷载强度沿梁的分布与荷载面积的纵坐标成正比。若已知岔管中心处的内水压强为P，（见图形3）
对KI梁：
V1=P0[XFcosβ3-(XFcosβ-ZFsinβ)cosβ4]
V2=P0[Xcosβ3-(Xcosβ-Zsinβ)cosβ4]
对KII梁：
V3=P0[XEcosβ6+(XEcosβ-ZEsinβ)cosβ5]
V4=P0[Xcosβ6-(Xcosβ-Zsinβ)cosβ5]
对KIII梁：V5=P0L5
（三）回固梁截面尺寸及特性计算
加固梁通常采用的截面型式有T型和矩形两种，本文提供的源程序是按T型截面设计的，设计者若采用矩形截面，在截面尺寸输入时，将相应翼缘的宽度S和厚度B贲值于O即可。考虑到大多数的设计情况，KI梁按变截面设计，端部截面图见图4（a）。对称截面见图4（b）。KII和KIII 梁按等截面设计见图4（c）和图4(d)。
图3
此程序还考虑了与加固梁联接部位部分管壁参加工作，参加工作的宽度可按下式计算：
RL L 78.0='
L--管壁的计算厚度，（cm ）; R--管壁的半径：KIII 梁所在处的管壁半径等于L3，因此，对KIII 梁参加工作的管壁长度为：
L
L A L a ??+=3578.02 见图4（d ） 对于KI 、KII 梁左右管壁的半径是不相等的，分别为：,E E ,E E , ''''''和F F F F 为了简化计算，
取四者的平均值为计算即：)
(41
E E E E
F F F F R ''+'+''+'=
L R L ?=78.04
KI ，KII 梁对称截面处管壁与梁肋法线夹角
O1=90°-β3-α1 O2=90°-β4-α2 O3=90°-β5-α2 O4=90°-β6-α1
对于KI 、KII 梁端部加工作管壁的形状是一段圆弧段，图5，为了便于计算均按平直段处理。 下面以KI 梁对称截面F--F 为例，介绍截面特性的计算：
F=S f ·B f +H f ·A f +2L ·L 4
面积矩：
S=S f ·B f (H f -H 3+B f /2)+H f ·A f (H f /2-H 3) +L f ·L[(sinO 1+sin02)·L 4/2+(cos01+cos02)L/2]
形心距离：
Z f =S/F
对截面形心惯性矩:
62cosO 2sinO 2cosO 2sinO 221212432
2422112
32
333
3L L Z L L Z L L L L Z B H H B S Z H H A H S B A H J f f f f f f
f f f
f
f f f
f f f ?+
??
?
?
??????? ??-?+?+??? ??-+??+???
?
?
?
---?+???
?
??--?++=
（四）等效荷载计算
为了简化计算，将作用在加固梁内缘上的垂直荷载转移到梁的轴心线上。简化的原则是保持最大弯矩截面的弯矩值不变。
对KI 梁：
21
12112
112)1(/3)(3)1()
1(/22)1(L Z D D V V Q L Z D D V Q f
f ???? ?
?+??-=???
? ??+?=
对KII 梁：
2
224312
224)
2(/3)(3)2()
2(/22)2(L Z D D V V Q L Z D D V Q e e ???
? ??+??-=???
? ??+?=
对KIII 梁： Q （3）=2V 5（L 5+X ）[（L 3+X ）/2+Za]/L(3)2
（五）加固梁梁端内力解算
如图6将结点O 切开，每个加固梁端部有三个内力，在荷载分析时忽略了水平荷载 的影响，所以：
N 1=N 3=N 5
三根梁端部的变形相容条件为： ①垂直变位相同，均为△；
②假定结点处的刚度很大，转角均为0； 于是变形协调条件可写为：
A （1）-D （1）M1-C （1）P1=E ·△ A （2）-D （2）M1-C （2）P1=0 A （3）-D （3）M3-C （3）P2=E ·△ A （4）-D （4）M3-C （4）P2=0 A （5）-D （5）M5-C （5）P3=E ·△ A （6）-D （6）M5-C （6）P3=0
再加上平衡条件：
P1+P2+P3=0
这样就可以解出梁端的七个未知数，式中：E 为材料弹性模量； A （i ）、D （i ）、C （i ）--形载常数。可按下列积分公式计算 1. 对半椭圆曲梁（K1、KII 梁 ）
??
?
?
????? ??-+??? ??
-+
??
??
????? ??-+??? ??-=C F C J A Q A C F C J A QA I A 41.790.2112511651.590.2152132)(21222π
?
??
???-??? ??-=F C J A I D 1312)(2 ??
??
????? ??-+??? ??-=C F C J A A I C 81.390.218312)(2
π
??
??
????? ??+-??? ??-+??
??
????? ??+-??? ??
-=
+C F C J A AQ C F C J A AQ I A 51135214281128314)1(212π
?
??
??-=+C J A I D 411)1(π
?
??
???-??? ??-=+F C J A I C 13112)1(2
计算半椭圆KI 、KII 梁形载常数时，分别将下列数据代入上述各式：
??
??
???
??????+=+=-=====)(2/)()
(2/)()]1(/)1([1)
1()1(Q Q(1)Q 1I 002111平均值平均值梁f f J J J F F F L B C L A Q K ???????????==-==-===Je J Fe F L B C L A Q Q K II )]2(/)2([1)
2()2()2(Q Q(2)Q 3I 11梁
2. 对于部分圆形梁（KIII ）梁）
?
?????-+--+??
????+++-=)cos 1.08.5(sin 31cos )(9.12)3()cos 114(sin 31cos )cos 23)((2)3()5(22
32
23ωωωωπωωωωωπJa R Q Ja R Q A
???
?
??????-+-=ωωωπsin 1]sin )[cos(2)5(23Fa Ja R D
[][]
???
?
???????+--+?++-=)cos sin 9.0)(9.21sin cos 3)1cos 2)(()5(22233ωωωπωωωπFa Ja R R C
[]
[])cos sin )()3(cos sin 3)1cos 2)((2)3()6(3
222
3
ωωωπω
ωωωπ?+--
?++-=Fa R Q Ja R Q A
)
(2)6(3ωπ-=Ja R
D
[]???
?
??????-+-=ωωωωπsin 1sin cos )(2)6(23Fa Ja R C
（六）加固梁截羰内力计算
1．曲梁端部内力为（可由变形协调议程组解得）
M （2I-1） N （2I-1）=0 P （I ）
2．对称截面上的内力
6)()(2)()()1()1()12()2(2
2I L I Q I L I Q L P I M I M -
-?+-= )
(2)
()()12()2(2
1I P I L I Q I Q I N -+-=
对应于KI 、KII 、KIII 梁，I 分别等于1，2，3。 （七）加固梁截面应力计算 采用另辽耶夫公式：
)()()
()()()()()()(N Z I R I R J N Z I M F I R T M F T N N +?
'?+?+=σ
R （I ）--计算截面形心处的曲率半径；
Z （N ）--加固梁截面形心至计算应力点的距离。正负号按图7坐标选取。源程序计算截面为N=6点应力，即：
Z
H
N N Z --=5)1()(
（N=1，2，3，……6）
J ′----考虑曲率影响的惯性矩
)
)(2031(2
I R H J J +='
KI 梁端部截面应力用以下数据代入计算KII O--O I ＝1 F ＝F0 J ＝J0 H ＝H0＋B0 Z ＝Z0
R （I ）＝L （I ）2／B （I ） M （I ）＝M （1） N （I ）＝N （1）＝0 N ＝1，2，3， (6)
KI 梁对称截面应力计算KI F--F I ＝2 F ＝Ff
J＝Jf
H＝Hf＋Bf
Z＝Zf
R（I）＝L（1）2／B（1）
M（1）＝M（2）
N（1）＝N（2）＝0
N＝1，2，3， (6)
KII梁端部截面应力计算KII O--O I＝3
F＝Fe
J＝Je
H＝He＋Be
Z＝Z0
R（I）＝L（2）2／B（2）
M（I）＝M（3）
N（I）＝N（3）＝0
N＝1，2，3， (6)
KII梁对称截面应力计算KII E--E I＝4
F＝Fe
J＝Je
H＝He＋Be
Z＝Ze
R（I）＝B（2）2／L（2）
M（I）＝M（4）
N（I）＝N（4）
N＝1，2，3， (6)
KIII梁端部截面应力计算KIII O--O I＝5
F＝Fa
J＝Ja
H＝Ha＋Ba
Z＝Za
R（I）＝R3
M（I）＝M（5）
N（I）＝N（5）＝0
N＝1，2，3， (6)
KIII梁对称截面应力计算KIII A--A I＝6
F＝FA
J＝Ja
H＝Ha＋Ba
Z＝Za
R（I）＝R3
M（1）＝M（6）
N（I）＝N（6）
N＝1，2，3， (6)
三、输入输出数据说明
1．输入数据说明。数据文件顺序如下：
R1--主管大口内径，mm;
r1--主管小口内径，mm;
r2--支管小口内径，mm;
H1--主管高度，mm;
H2--支管高度（公切球圆心距支管顶部分距离），mm；
B--分岔角，度；
H0--公切球圆心距主管大口底部距离，mm;
L--考虑锈蚀以后管壁的计算厚度，mm;
P0--岔管中心处的内水压强,kg/cm2;
M$=(Y/N)?--对KI、KII梁是否考虑与之联接的部分管壁参加计算；
Hf、Ar、Sr、Br、H3--KI梁对称截面尺寸。见图4，其中H3为对称截面处插入壁的深度，mm;
Ho、Ao、So、Bo--KI梁端部截面尺寸，mm;
He、Ae、Se、Be--KII梁端部截面尺寸，mm;
Ha、Aa、Sa、Ba--KIII梁端部截面尺寸，mm;
2.输出数据说明
XF、ZF--F点的坐标见图2，mm;
XE、ZE--E点坐标，mm;
XN、ZN--N点坐标，mm;
XM、ZM--M点坐标，mm;
X、Y、Z--O点的空间坐标，mm;
L1、B1--相贯线FM椭圆议程的长、短半轴，mm;
L2、B2--相贯线NM椭圆议程的长、短半轴，mm;
P1、M1--KI梁端部剪力、弯矩，kNm;
P2、M3--KII梁端部剪力、弯矩，kNm;
P3、M5--KIII梁端部剪力、弯矩，kNm;
KI-O－O－KI梁端部截面；
KI-F－F－KI梁端部截面；
KII-O－O－KII梁端部截面；
KII-E－E－KII梁端部截面；
KIII-O－O－KIII梁端部截面；
KIII-A－A－KIII梁端部截面；
Zi--截面应力计算点距形心的Z坐标见图7，mm;
Pi--相应计算点ZI的截面应力，受压为负，受拉为正，N/mm^2。
四、计算实例
某水电站卜形叉管设计参数表
T型加固梁截面几何尺寸（mm）
K1梁（交截面梁）:
对称截面端部截面
此例考虑部分管壁参加应力计算，即：给M$赋值y。另加固梁如系矩形截面在数据输入时，将翼缘宽度S和厚度B赋值0即可。
操作方法：
启动本程序后，点击'数据来源'介面，点击算例数据文件，算例的数据即进入相应的数据框中，然后点击'计算'，即得算例的文本结果和图形结果。
在数据框中填入自己的数据，以自己命名的文件存盘，可将自己工程的数据存为数据文件，点击'计算'，即得文本结果和图形结果。
计算结果为汉字的计算书，一目了然。图形文件可插入计算书中。
数据文件为N-6.INT:
1250,1000,750,4000,3500,60,1400,12,0.484
"Y"
900,40,200,20,100
550,40,200,20
550,40,200,20
530,40,200,20
计算结果文件为N-6.OUT:
文件：K:\SLSD\use\N-6.out
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***** 三梁式卜型岔管结构计算书 N-6 *****
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(一).基本数据
主管大口内径 R1= 1250.00 (mm) 主管小口内径 r1= 1000.00 (mm)
支管小口内径 r2= 750.00 (mm) 主管高度 H1= 4000.00 (mm)
支管高度 H2= 3500.00 (mm) 分岔角 B= 60.00 (度)
公切球圆心距主管大口底部距离 Ho= 1400.00 (mm)
管壁的计算厚度 L= 12.00 (mm)
岔管中心处的内水压力 Po= 0.484 (N/mm^2)
K1,K2梁是否考虑部分管壁参加计算 (Y/N): Y
K1梁对称截面尺寸 Hf,Af,Sf,Bf,H3: (mm)
Hf Af Sf Bf H3
900.00 40.00 200.00 20.00 100.00
K1梁端部截面尺寸 Ho,Ao,So,Bo: (mm)
Ho Ao So Bo
550.00 40.00 200.00 20.00
K2梁截面尺寸 He,Ae,Se,Be: (mm)
He Ae Se Be
550.00 40.00 200.00 20.00
K3梁截面尺寸 Ha,Aa,Sa,Ba: (mm)
Ha Aa Sa Ba
530.00 40.00 200.00 20.00
(二).计算结果
F点座标: XF= 1055.37(mm) ZF= 1714.06(mm)
E点座标: XE= 1197.07(mm) ZE= -553.19(mm)
N点座标: XN=-1113.42(mm) ZN= 785.35(mm)
M点座标: XM= 0.00(mm) ZM=-2433.43(mm)
O点座标: X= 117.28(mm) Y= 1152.02(mm) Z= 72.37(mm)
相贯线FM椭圆的长轴 L1= 2388.43(mm) 相贯线FM椭圆的短轴 B1= 1177.87(mm) 相贯线NE椭圆的长轴 L2= 1335.11(mm) 相贯线NE椭圆的短轴 B2= 1154.49(mm)
K1梁端部剪力 P1= 203.369(kN) 梁端部弯矩 M1= 55.68923(kNm)
K2梁端部剪力 P2= -55.181(kN) 梁端部弯矩 M3= 160.54008(kNm)
K3梁端部剪力 P3= -148.188(kN) 梁端部弯矩 M5= 206.49006(kNm)
K1梁端部截面: KI O----O
计算点距形心的座标Zi 截面应力Pi
(mm) (N/mm^2)
272.67 14.5454
158.67 8.9483
44.67 2.9968
-69.33 -3.3438
-183.33 -10.1130
-297.33 -17.3558
K1梁对称截面: KI F----F
计算点距形心的座标Zi 截面应力Pi
(mm) (N/mm^2)
440.48 -15.5808
256.48 -6.4876
72.48 5.9597
-111.52 24.0359
-295.52 52.6755
-479.52 104.9599
K2梁端部截面: KII O----O
计算点距形心的座标Zi 截面应力Pi
(mm) (N/mm^2)
271.42 40.8067
157.42 26.4981
43.42 10.2616
-70.58 -8.3207 -184.58 -29.7966 -298.58 -54.8991
K2梁对称截面: KII E----E
计算点距形心的座标Zi 截面应力Pi (mm) (N/mm^2)
271.42 -27.8006 157.42 -11.8183 43.42 6.7593 -70.58 28.6202 -184.58 54.7192 -298.58 86.4209
K3梁端部截面: KIII O----O
计算点距形心的座标Zi 截面应力Pi (mm) (N/mm^2)
259.72 49.9958 149.72 32.7672 39.72 12.9913 -70.28 -9.9419 -180.28 -36.8542 -290.28 -68.8794
K3梁对称截面: KIII A----A
计算点距形心的座标Zi 截面应力Pi (mm) (N/mm^2)
259.72 -26.0893 149.72 -13.2399 39.72 1.5093 -70.28 18.6133 -180.28 38.6849 -290.28 62.5699
(完整版)梁的内力计算
第四章 梁的内力 第一节 工程实际中的受弯杆 受弯杆件是工程实际中最常见的一种变形杆，通常把以弯曲为主的杆件称为梁。图 4 — i 中列举了例子并画出了它们的计算简图。如图（ a 表示的是房屋建筑中的板、梁、柱结 构，其中支撑楼板的大梁 AB 受到由楼板传递来的均布荷载 口；图（b ）表示的是一种简易挡 水结构，其支持面板的斜梁 AC 受到由面板传递来的不均匀分布水压力； 图（c ）表示的是- 小型公路桥，桥面荷载通过横梁以集中荷载的形式作用到纵梁上；图（ d ）表示的是机械中 的一种蜗轮杆传动装置，蜗杆受到蜗轮传递来的集中力偶矩 m 的作用。 1.1 梁的受力与变形特点 综合上述杆件受力可以看出： 当杆件受到垂直于其轴线的外力即横向力或受到位于轴线平面 内的外力偶作用时，杆的轴线将由直线变为曲线， 这种变形形式称为弯曲.。在工程实际中受 弯杆件的弯曲变形较为复杂，其中最简单的弯曲为平面弯曲。 1.2 平面弯曲的概念 工程中常见梁的横截面往往至少有一根纵向对称轴， 该对称轴与梁轴线组成一全梁的纵向对.. 称面（如图4 — 2）,当梁上所有外力（包括荷载和反力）均作用在此纵向对称面内时，梁轴 线变形后的曲线也在此纵向对称面内， 这种弯曲称为平面弯曲.。它是工程中最常见也最基本 的弯曲问题。 1.3 梁的简化一一计算简图的选取 工程实际中梁的截面、支座与荷载形式多种多样， 较为复杂。为计算方便，必须对实际梁进 行简化，抽象出代表梁几何与受力特征的力学模型，即梁的计算简图...。 选取梁的计算简图时，应注意遵循下列两个原则：（1）尽可能地反映梁的真实受力情况；（2） 尽可能使力学计算简便。 a 房屋建筑中的大梁 c 小跨度公路桥地纵梁 图4-1 b 简易挡水结构中的斜梁
工程测量学试题及答案
1、提高点位平面放样精度的措施有很多，请列举三种措施盘左盘右分中法、归化法放样，采用高精度的全站仪； 2、线路断链分为长链和短链两种类型，产生线路断链的基本原因主要有外业断链和内业 断链； 3、隧道贯通误差分为横向贯通误差，纵向贯通误差，高程贯通误差； 4、隧道洞内控制测量一般采用单导线、导线环、交叉导线(4、主副导线)等导线形式。1.导线控制点补测和位移方法可采用（交合法，导线测量法），位移和补测的导线点的高程 可用（水准测量）和（三角高程测量）的方法进行测定 2。当路基填挖到一定的高度和深度后，会出现导线点之间或导线点与线路中线之间不通视的情况，可以选择通视条件好的地势（自由设站）测站，测站坐标可以按（交合法）或 （导线测量法）确定。 3。隧道洞内施工时以（隧道中心）为依据进行的，因此需要根据（隧道中线）控制隧道掘进方向。 4。路基横断面的超高方式：（线路中线，分隔带边缘线，线路内测）等。 5。曲线隧道洞内施工时需要注意（线路中线）与隧道结构中心线的不同，因此需要根据（隧道结构中心 线）控制隧道掘进方向。 6。要建立路基三维模型，需要从（线路平面中心线，线路纵断面，线路横断面）等三个角度去建立。根据设计资料提供的（路基横断面、设计纵断面）等资料，并采用（线性插值）的方法可以绘制任意路基横断面设计线，再利用全站仪（对边测量）测量方法可以得到该路基横断面。 7。导线控制点的补测和位移方法可采用（交会法、导线法），移位和补测的导线点的高程 可用（水准测 量和三角高程测量）的方法进行测定。 8。当路基填挖到一定高度和深度后，会出现导线点之间或导线点与线路中线点之间不通视情况，可以选 择通视条件良好的地势（自由设站）测站，测站坐标可以按（交会法或导线法）方法确定。9。列出两种提高桥涵结构物平面点位放样精度的方法有（角度分中法放样、归化法放样）10。路基施工施工时，列出三种电位高程放样的方法（水准放样法、GPS 高程放样法、三 角高程放样法） 简答题 1。简述全站仪进行横断面地面线复测的方法： 自由设站，采集横断面地面线特征点三维坐标，路基横断面自动带帽。 2。简述线路断链产生的原因与处理方法： 路段分区段设计，线路改线。 3。简述计算机软件在路桥施工测量技术中作用和地位： 内业计算简单化，规范化，高效率，减少错误发生，内业计算的发展方向。 4。简述全站仪确定线路横断面方向的方法： （1）计算给定桩号的中桩坐标及距离为2 米的边桩坐标(2)将全站仪架设在横断面附近的某一控制点上（3）坐标放样法放样出中边桩，根据放样的中边桩可以确定横断面的方向
钢结构计算题-答案完整
《钢结构设计原理计算题》 【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。钢板宽度L= 250mm厚度t=10mm。 根据公式f t w移项得： l w t N l w t f t w (250 2 10) 10 185 425500N 425.5kN 【变化】若有引弧板，问N ? 解：上题中l w取实际长度250,得N 462.5kN 解：端焊缝所能承担的内力为： N30.7h f l w3 f f f w2 0.7 6 300 1.22 160 491904N 侧焊缝所能承担的内力为： N10.7h f l w1f f w4 0.7 6 (200 6) 160 521472N 最大承载力N 491904 521472 1013376N 1013.4kN 【变化】若取消端焊缝，问N ? 解：上题中令N30 , l w1200 2 6,得N 弘505.344 kN 2t，即250-2*10mm。 300mm 长 6mm。求最大承载力N 钢材米用Q 235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准, 2 185N /mm。试求连接所能承受的最大拉力N 解：无引弧板时，焊缝的计算长度l w取实际长度减去 【练习2】两截面为450 14mm的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽度 410mm中间留空10mm),厚度8mm 钢材Q 235，手工焊，焊条为E43, f f w160N / mm2，静态荷载，h f
【练习3】钢材为Q 235,手工焊，焊条为E43, f f 160N/mm"，静态荷载。双角钢2L125X8采用三面围焊和节点板连接，h f 6mm，肢尖和肢背实际焊缝长度 均为250mm等边角钢的内力分配系数0.7，k20.3。求最大承载力N —｝心｝\2LI25x8 解： 端焊缝所能承担的内力为： N30.7h f l w3 f f f" 2 0.7 6 125 1.22 160 204960N 肢背焊缝所能承担的内力为： N10.7h f l w1f f w20.7 6 (2506) 160327936N 根据N1 N3 k1N —3 2 1N31204960 得: N(N13)(3279360 960 )614880N K120.72【变化】若取消端焊缝，问 解：上题中令N3614.88kN N ? 0，l w1 250 2 6，得N 456.96kN 【练习4】钢材为Q 235，手工焊，焊条为E43, f f w 已知F 120kN，求焊脚尺寸h f (焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去 2 160N / mm，静态荷载。 2h f ) 解：设焊脚尺寸为h f，焊缝有效厚度为h e 0.7h f 将偏心力移 到焊缝形心处，等效为剪力V= F及弯矩在剪力作用下： 3 120 10 342.9 M=Fe h e l w 在弯矩作用下: M M f W f , 2 0.7h f 250 120 103150 2 h f 1234 2 (N / mm ) IK W f 1 代入基本公式 h f 2 (N /mm ) 得: (1234 )2 (342.9)2 (1.22h f)( h f) 1068 160 h f 可以解得：h f6.68mm，取h f h f mi n 1.5 14 5.6mm h f 【变化】上题条件如改为已知h 7 mm。 h 12 f max 14.4mm，可以。 f 8mm，试求该连接能承受的最大荷载N 12
梁计算实例
梁计算实例 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
模板计算 1、工程概况 柱网尺寸8.4m×12m，柱截面尺寸900mm×900mm 纵向梁截面尺寸450mm×1200mm，横向梁截面尺寸450mm×900mm，无次梁，板厚150 mm，层高12m，支架高宽比小于3。 （采用泵送混凝土） 2、工程参数（技术参数）
3计算 梁侧模板计算 图 梁侧模板受力简图 3.1.1 KL1梁侧模板荷载标准值计算 新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，依据建筑施工模板安全技术规范，按下列公式计算，取其中的较小值: V F C 210t 22.0ββγ= 4.1.1-1 H F c γ= 4.1.1-2 式中 ： γc -- 混凝土的重力密度，取24kN/m 3； t 0 -- 新浇混凝土的初凝时间，按200/(T+15)计算，取初凝时间为小 时。 T ：混凝土的入模温度，经现场测试，为20℃；
V -- 混凝土的浇筑速度，取11m/h ； H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.2m ； β1-- 外加剂影响修正系数，取； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取。 V F C 210t 22.0ββγ==×24××××= kN/m 2 H F c γ==24×=m 2 根据以上两个公式计算，新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值m 2。 3.1.2 KL1梁侧模板强度验算 面板采用木胶合板，厚度为18mm ，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm 。 面板的截面抵抗矩W= 1000×18×18/6=54000mm 3； 截面惯性矩I= 1000×18×18×18/12=486000mm 4； 1、面板按三跨连续梁计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.15m 。 2、荷载计算 新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G 4k =m 2， 振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q 2K =4kN/m 2。 荷载基本组合 1） 由可变荷载效应控制的组合 k Q n i ik G Q r G r S 111+=∑= （4.3.1—2） ∑∑==+=n i ik Qi n i ik G Q r G r S 1 1 9.0 （4.3.1—3）
最新钢结构设计练习题
钢结构设计练习题一、填空题 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（20 8），在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（屋盖横向支撑），以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置（刚性）系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈曲后）强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（隅撑） 6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（3 ）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）构件设计计算。 8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（20mm）。 9、拉条的作用是（防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点）。 10、实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，设置檩托的目的是（防止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性）。
11、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时它的计算长度是（0.9L）。 12、设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（焊透的k形）焊缝。13、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（垫板）。 14、屋盖支撑可以分为（上弦横向支撑）、（下弦横向支撑）、（下弦竖 向支撑）、（垂直支撑）、（系杆）五类。 15、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（垫板）。 16、屋架上弦杆为压杆，其承载能力由（稳定）控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由（强度）确定。 17、梯形钢屋架，除端腹杆以外的一般腹杆，在屋架平面内的计算长度Lox=（0.8 ）L，在屋架平面外的计算长度Loy=（1.0）L，其中L 为杆件的几何长度。 18、吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用，即（吊车的竖向荷载P ），（横向水平荷载T）和（纵向水平荷载Tl）。 19、能承受压力的系杆是（刚性）系杆，只能承受拉力而不能承受压力的系杆是（柔性）系杆。 20、根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q≤30t，跨度l ≤6m，工作级别为Al～A5的吊车梁，可采用（加强上翼缘）的办法，
电子表格Excel VBA测量程序分享
电子表格Excel VBA测量程序分享2012-2-13 11:16阅读(6977) 简介：Microsoft Excel是微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一，Visual Basic forApplications（VBA）是一种VisualBasic的一种宏语言，是基于Visual Basic for Windows 发展而来的，主要能用来扩展Windows的应用程式功能，特别是Microsoft Office软件。也可说是一种应用程式视觉化的Basic Script，VBA的使用可以达成执行特定功能或是重复性高的操作。 适用：Microsoft Office Excel办公软件 NO.1：曲线坐标计算程序VBA 说明：本程序适用于Office Excel运行，属于多交点坐标正算、反算程序，包括：多交点曲线要素、坐标正算、坐标反算、放样计算、竖曲线高程等。
下载： 曲线坐标计算程序VBA 1.0（单交点坐标正算） 曲线坐标计算程序VBA 2.0（单交点坐标正算、反算） 曲线坐标计算程序VBA 2.3（单交点坐标正算、反算、自动化） 曲线坐标计算程序VBA 3.0（多交点坐标正算、反算） 曲线坐标计算程序VBA 4.0~4.9（交点法、线元法、竖曲线等一体化程序）2012-11-15 更新 测量坐标计算程序 V5（交点法、线元法、直线、竖曲线等多种计算程序） 2013-07-27 更新 NO.2：测量计算程序集成VBA 1.6 说明：本程序适用于Office Excel运行，通过VBA编写的测量集成程序，属于单交点曲线，包括：坐标正算、坐标反算、坐标放样、角度转弧度、任意切线方位角、坐标展点、边角后方交会、坐标面积计算、无定向平差、水准平差、竖曲线高程、导线观测手薄、线元法坐标正算、线元法坐标反算、直线坐标正反算等。 下载：点击下载 NO.3：线元法坐标正反算VBA 说明：本程序适用于Office Excel运行，是线元法坐标正算、反算一体程序，可以计算多线元数据，适用性广（包括：复曲线、S型曲线、匝道）等。 下载： 线元法坐标正算VBA 1.0（单线元正算） 线元法坐标正反算VBA 2.0（单线元正算、反算） 线元法坐标正反算VBA 3.0（多线元正算、反算） NO.4：结构物坐标计算程序VBA 1.0 说明：本程序适用于Office Excel运行，该程序可计算任意矩形边角点，适用于涵洞基础、桥墩承台等矩形、平行四边形角点坐标计算，本表为曲线坐标计算程序VBA 4.0改进版，属于多交点要素含坐标正算。 下载：点击下载
坐标反算程序
// 坐标反算.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。// #include
struct angle zbfs(struct zuobiao zb1,struct zuobiao zb2) //坐标反算{ struct angle fwj; //方位角 double dx,dy,jiaodu; dx=zb2.x-zb1.x; //x方向变化量 dy=zb2.y-zb1.y; //y方向变化量 if(abs(dx)<=0.001) //设置精度为0.001 { if(dy>0) { jiaodu=90; } else { jiaodu=270; } } else if(abs(dy)<=0.001) { if(dx>0) { jiaodu=0; } else { jiaodu=180; } } else { jiaodu=atan(dy/dx); //由于在c++中atan返回值为弧度制
钢结构设计原理练习题参考答案
钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A 、0
8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指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。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。
钢结构设计 练习题及答案(试题学习)
钢结构设计练习题及答案 1～5题条件：为增加使用面积，在现有一个单层单跨建筑内加建一个全钢结构夹层，该夹层与原建筑结构脱开，可不考虑抗震设防。新加夹层结构选用钢材为Q235B ，焊接使用 E43型焊条。楼板为SP10D 板型，面层做法20mm 厚，SP 板板端预埋件与次梁焊接。荷载标准值：永久荷载为2.5kN/m 2（包括SP10D 板自重、板缝灌缝及楼面面层做法），可变荷载为4.0 kN/m 2。夹层平台结构如图所示。 立柱：H228x220x8x14 焊接H 型钢 A=77.6×102mm 2 I x =7585.9×104mm 4,i x =98.9mm I y =2485.4×104mm 4,i y =56.6mm 主梁：H900x300x8x16 焊接H 型钢 I x =231147.6×104mm 4W nx =5136.6×103mm 3 A=165.44×102mm 2主梁自重标准值g=1.56kN/m a) 柱网平面布置立柱 次梁 主梁 1 2 H900x300x8x16 H300x150x4.5x6 次梁：H300x150x4.5x6 焊接H 型钢 I x =4785.96×104mm 4W nx =319.06×103mm 3 A=30.96×102mm 2次梁自重标准值0.243kN/m M16高强度螺栓加劲肋 -868x90x63030 40 6 n 个 b) 主次梁连接 1. 在竖向荷载作用下，次梁承受的线荷载设计值为m kN 8.25（不包括次梁自重）。试问， 强度计算时，次梁的弯曲应力值？（20分） 解：考虑次梁自重后的均布荷载设计值： 25.8+1.2×0.243=26.09kN ／m 次梁跨中弯矩设计值： M =04.665.409.268 1 8122=??=ql kN ·m 根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003第4.1.1条； 4.1.1在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条)，其 抗弯强度应按下列规定计算： ny y y nx x x W M W M γγ+ ≤f (4.1.1) 式中 M x 、M y —同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面：x 轴为强轴，y 轴 为弱轴)： W nx 、W ny —对x 轴和y 轴的净截面模量；γx 、γy —截面塑性发展系数；对工字形截面， γx =1.05，γy =1.20：对箱形截面，γx =γy =1.05；对其他截面．可按表5.2.1采用； f —钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13y f 235/ 而不超15 y f 235/时， 应取γx =1.0。f y 为钢材牌号所指屈服点。 对需要计算疲劳的梁,宜取γx =γy =1.0。 受压翼缘的宽厚比小于13；承受静力荷载 γx =1.05 1.19710 06.31905.11004.6636=???=nx x W M γN/mm 2
梁钢筋的手工计算(简图)_secret
1.上部贯通筋： 计算公式: ＝各跨长之和-左支座内侧-右支座内侧+锚固＋搭接长度 端支座锚固长度的判别条件（即按端支座来判断） 1、锚固 2、支座宽度－保护层＋15*d 3、0.4Lae+15d 4、当楼层框架梁的纵向钢筋直锚长度>=Lae且>= 0.5hc＋5d时可不必往上（下）弯锚即支座宽度-保护层>=Lae且>=0.5hc+5d 取锚固长度 2.端支座负筋： 计算公式：（Ln净跨长） 上排钢筋长度＝Ln/3+锚固 下排钢筋长度＝Ln/4+锚固 （锚固即按端支座来判断） 3.中间支座负筋
计算公式：（Ln为较大一跨的净跨长） 上排钢筋长度＝2*Ln/3+支座宽度 下排钢筋长度＝2*Ln/4+支座宽度 4.架立筋： 计算公式： 架立筋长度＝（Ln净跨长-左支座钢筋伸入的净长-右支座钢筋伸入的净长+2×搭接（取150MM） 平法中规定，当贯通筋和架立筋同时存在时，取150MM 5.下部钢筋： 计算公式：（Ln净跨长）
框架梁下部钢筋＝净跨长度+左锚固+右锚固 注：锚固要分端支座锚固和中间支座锚固二种情况下部钢筋的计算不分上下排 6.下部不伸入支座钢筋： 计算公式： 框架梁下部不伸入支座钢筋＝净跨长度-2*0.1Ln 请注意标注方式 7.腰筋 计算公式：（Ln净跨长） 腰筋长度＝净跨长度+2*锚固
注：锚固须分两种腰筋分别考虑 在03G101-1(P24页)中对腰筋算法的规定 在03G101-1(P24页)中对腰筋计算的规定 8.拉筋： 计算公式： 拉筋长度＝ 梁宽－2×保护层＋2×11.9d＋2×d
9.吊筋和次梁加筋： 计算公式： 吊筋长度＝2 ×锚固+2 ×斜段长度+(次梁宽度+2 ×50) 框梁高度>800mm a=60度 <=800mm a=45度 次梁加筋按根数计算 长度同箍筋长度 10.箍筋： 箍筋长度＝ 2 ×(H －2 × 25 ＋B －2 × 25) ＋(11.9 × 2 ＋8)d 箍筋根数＝
钢结构设计练习题
钢结构设计练习题 一、填空题 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（1／20—1／8），在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（屋盖横向支撑），以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置（刚性）系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈曲后强度）强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（隅撑） 6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（3）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）构件设计计算。 8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（20mm）。 9、拉条的作用是（防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点）。 10、实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，设置檩托的目的是（为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性）。 11、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时它的计算长度是（0.9L）。 12、设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（焊透的K形）焊缝。 13、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（垫板）。 14、屋盖支撑可以分为（上弦横向水平支撑）、（下弦横向水平支撑）、（下弦纵向水平支撑）、（垂直支撑）、（系杆）五类。 15、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（）。
16、屋架上弦杆为压杆，其承载能力由（）控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由（）确定。 17、梯形钢屋架，除端腹杆以外的一般腹杆，在屋架平面内的计算长度Lox=（）L，在屋架平面外的计算长度Loy=（）L，其中L为杆件的几何长度。 18、吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用，即（），（）和（）。 19、能承受压力的系杆是（）系杆，只能承受拉力而不能承受压力的系杆是（）系杆。 20、根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q≤30t，跨度l≤6m，工作级别为Al～A5的吊车梁，可采用（）的办法，用来承受吊车的横向水平力。当吊车额定起重量和吊车梁跨度再大时，常在吊车梁的上翼缘平面内设置（）或（），用以承受横向水平荷载。 21、设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（）焊缝。 22、屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于（）。 23、桁架弦杆在桁架平面外的计算长度应取（）之间的距离。 24、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间的垫板数不宜少于 （）个。 参考答案： 1、1／20—1／8 2、屋盖横向支撑 3、刚性 4、受压屈曲，屈曲后强度 5、隅撑 6、2， 3 7、双向受弯 8、20mm 9、防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点 10、为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性
全站仪测量坐标步骤
全站仪测量坐标步骤 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
全站仪测量坐标步骤 仪器对中整平，开机进入主菜单，进入放样程序： 一：站点在已知点上：然后开始建站，先输入站点坐标，然后根据提示输入后视点坐标，把仪器对准后视点，然后按测距，测好后站就建好了，这时候要反侧下后视点，看测量出的后视点坐标和你输入的坐标差多少，如在允许范围内，就可以进行下一步放样，如不在，则需要找出原因，原因来自三个方面：仪器问题、人问题、点坐标问题。在解决好后可以进入下一步饭放样了，根据仪器提示，输入放样点坐标，输入后一般仪器会显示角度距离。这表示你输入的数据仪器，算出要放样的点和站点的关系，不用管它，然后按极差按钮或下一步之类的按键，会进入到一个水平角，会不断变换的界面，把仪器转到水平角数据显示为“度”“分”“秒”附近，然后用水平微动把仪器调到“度”“分”“秒”这表示要放样的点在这条线上。在仪器前方，另一人棱镜对准仪器，测量一下，会显示比如-30m或30m表示你所要放的点要前进或后退30m，不同于正负号，表示前进或后退不同，持棱镜人就按照操作仪器人的提示前进或后退。在测量数据位正负10公分的时候就可以打桩了，然后在桩上钉钉，继续定位，这点就好了。 二：仪器架在未知点上，那就是在操作第一种情况前加上后方交会程序就行了，仪器进入后方交会程序后，先输入已知点A坐标，然后测A 点测距，后输入B点坐标，然后照准B点测距，然后计算可以算出站点坐
标，算出站点坐标后就又回到上面第一种情况，继续按照“一”的提示操作就行。 全转仪测量坐标不管哪种情况请注意一点： 长边必须控制短边，即站点与后视点的距离要大于站点与放样点的距离。
主梁计算简图
计 算 书 1. 设计资料 （一）荷载 （1）、楼面活荷载，单位为7.0KN /m 2 （2）、楼面面层：水磨石地面 0.65KN /m 2 （3）、楼盖自重：钢筋混凝土容重 γ = 25KN /m 3 （4）、平顶粉刷： 20mm 水泥砂浆（20KN/m 3） (二)材料 （1）、混凝土：C20或C25 （2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB335，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235。 2. 楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为7.5m ，次梁的跨度为6.0m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.5m ，0201/ 6.0/2.5 2.4l l ==，因此按单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚2500/4062.5mm h ≥=,对工业建筑的楼盖板，要求mm 80≥h ,取板厚h=80mm 。 次梁的截面高度应满足00/18~/126000/18~6000/12333~500h l l mm ===，考虑到楼面活荷载比较大，取h=450mm 。截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足00/15~/107500/15~7500/10500~750h l l mm ===，取h=650mm 。截面宽度取为b=300mm 。 楼盖结构平面布置图见图（打印25号） 3. 板的设计 已如前述，轴线①～②、⑥～⑦的板属于端区格单向板；轴线②～⑥ 的板属于中间区格单向板。 1）荷载 板的永久荷载标准值 水磨石面层 0.652/m kN 80mm 钢筋混凝土板 0.08×25=22/m kN 20mm 水泥砂浆 0.02×20=0.42/m kN
隧道ansys计算程序算例——荷载结构模式
选取新建铁路宜昌（宜）－万州（万）铁路线上的别岩槽隧道某断面，该断面设计单位采用的支护结构如图3-3所示。为保证结构的安全性，采用了荷载—结构模型，利用ANSYS对其进行计算分析。 主要参数如下： 隧道腰部和顶部衬砌厚度是65cm，隧道仰拱衬砌厚度为85cm。 采用C30钢筋混凝土为衬砌材料。 隧道围岩是Ⅳ级,洞跨是米，深埋隧道。 隧道仰拱下承受水压，水压。 图 3-3 隧道支护结构断面图
隧道围岩级别是Ⅳ级，其物理力学指标及衬砌材料C30钢筋混凝土的物理力学指标见表3-3所示。 表3-3 物理力学指标 表3-4 荷载计算表
根据《铁路隧道设计规范》，可计算出深埋隧道围岩的垂直匀布力和水平匀布力。对于竖向和水平的分布荷载，其等效节点力分别近似的取节点两相临单元水平或垂直投影长度的一般衬砌计算宽度这一面积范围内的分布荷载的总和。自重荷载通过ANSYS程序直接添加密度施加。隧道仰拱部受到的水压按照径向方向载置换为等效节点力,分解为水平竖直方向加载。 GUI操作方法 创建物理环境 1) 在【开始】菜单中依次选取【所有程序】/【】/【ANSYS Product Launcher】，得到“ Product Launcher”对话框。 2）选中【File Management】，在“Working Directory”栏输入工作目录“D:\ansys\example301”，在“Job Name”栏输入文件名“Support”。 3）单击“RUN”按钮，进入的GUI操作界面。
4）过滤图形界面：Main Menu> Preferences，弹出“Preferences for GUI Filtering”对话框，选中“Structural”来对后面的分析进行菜单及相应的图形界面过滤。 5）定义工作标题：Utility Menu> File> Change Title，在弹出的对话框中输入“Tunnel Support Structural Analysis”，单击“OK”，如图3-4所示。 图3-4 定义工作标题 6）定义单元类型：Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete，弹出“Element Types”单元类型对话框，如图3-5所示，单击“Add”按钮，弹出“Library of Element Types”单元类型库对话框，如图3-6所示。在该对话框左面滚动栏中选择“Beam”，在右边的滚动栏中选择“2D-elastic 3”，单击“Apply”，定义了“Beam3”单元。再在左面滚动栏中选取“Combination”，右边的滚动栏中选择“Spring-damper 14”，如图3-7所示。然后单击“OK”按钮，这就定义了“Combin14”单元，最后单击图3-5单元类型对话框中的“Close”按钮。
钢结构设计原理考试复习题及答案
1. 钢结构计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2. 钢结构具有轻质高强、材质均匀，韧性和塑性良好、装配程度高，施工周期短、密闭性好、耐热不耐火、易锈蚀。等特点。 3. 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。 4. 影响钢材性能的主要因素有化学成分、钢材缺陷、冶炼，浇注，轧制、钢材硬化、温度、应力集中、残余应力、重复荷载作用 5. 影响钢材疲劳的主要因素有应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）、应力循环次数 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷 弯性能。 7. 钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接、螺栓连接。 8. 角焊缝的计算长度不得小于8h f，也不得小于40mm 。 侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于60 h f。 9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏、螺栓弯曲破坏。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与螺栓材质和螺栓有效面积有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲 12. 轴心受压构件的稳定系数 与残余应力、初弯曲和初偏心和长细比有关。 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘、和增加侧向支承点。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、 侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。 15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比、的方法来保
证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。一、问答题 1钢结构具有哪些特点？1．钢结构具有的特点：○1钢材强度高，结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高，施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热，但不耐火○6钢结构易锈蚀，维护费用大。 2钢结构的合理应用范围是什么？○1重型厂房结构○2大跨度房屋的屋盖结构○3高层及多层建筑○4轻型钢结构○5塔桅结构○6板壳结构○7桥梁结构○8移动式结构 3钢结构对材料性能有哪些要求？钢结构对材料性能的要求：○1较高的抗拉强度f u 和屈服点f y○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能 4钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？是屈服点、抗拉强 度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。 5影响钢材性能的主要因素是什么？影响钢材性能的主要因素有：○1化学成分○2钢材缺陷○3冶炼，浇注，轧制○4钢材硬化○5温度○6应力集中○7残余应力○8重复荷载作用6什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？钢材在连续反复荷 载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）以及应力循环次数。 7选用钢材通常应考虑哪些因素？选用钢材通常考虑的因素有：○1结构的重要性○2荷载特征○3连接方法○4结构的工作环境温度○5结构的受力性质 8钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？钢结构常用的连接方法有：焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。 焊接的优点：○1不需打孔，省工省时；○2任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；○3 气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性能较好。 焊接的缺点:○1焊缝附近有热影响区，材质变脆；○2焊接的残余应力使结构易发生脆性破
测量坐标计算
一、坐标正反算： 数学数轴X （横轴）Y （竖轴） 测量数轴Y （横轴）X （竖轴），测量计算中以测量竖轴判断象限，象限以顺时针排列。 正算cos AB B A AB X X D α?=+ sin AB B A AB Y Y D α=+? 直圆点里程ZY=JD-T 圆直点里程YZ=ZY+L 曲中点里程QZ=YZ-L/2 R>300m 时，曲线上20m 定一个桩，R<200m 时，曲线上100m 定一个桩。 l i 为曲线点至ZY （或YZ ）的曲线长 i 点与ZY 点在曲线上夹角 i 180= i l R απ?
i 点与ZY 点在X 上变化 sin i i x R α= i 点与ZY 点在Y 上变化 () 1cos i i y R α=- 2.缓和曲线和圆曲线相对坐标计算 0缓和曲线长 001802l R βπ=? 24 003-242688l l p R R =3002 2240l l m R =- 00018036l R βδπ ==? 切线支距法
缓和曲线： 59 2244 00403456l l x l R l R l =-+ 3711 3355 000 -633642240l l l y Rl R l R l =+ 圆曲线：00002290180180==2l l l l l l R R R ?βπππ ---?=?+? （） 特别提示：此处线路转向±与其他情况正好相反！ 3、已知两坐标系纵轴夹角计算 X 0、Y 0为施工坐标原点，α为两坐标系纵轴夹角 0cos sin p p X X x y αα=+- 0cos sin p p Y Y y x αα=+-
梁计算简图对梁承载力的影响
梁计算简图对梁承载力的影响 摘要：通过对相同截面宽度和截面高度的梁分别取单筋矩形截面、双筋矩形截面及T形截面不同计算简图，分析梁在相同配筋的情况下，取不同计算简图时对梁承载力的影响。 关键词：单筋矩形截面；双筋矩形截面；T形截面；受弯承载力 1 引言 在工程实际中，双筋截面梁和T形截面梁普遍存在，最为普遍的是框架梁支座位置，框架梁底部纵向钢筋伸入支座后，构成双筋截面梁；现浇混凝土楼、屋盖与梁同时浇筑施工，在梁的跨中位置，楼、屋盖与梁整体作用形成了T形截面梁。而目前实际工程和结构计算设计软件在梁承载力计算中，均采用单筋矩形截面梁的计算简图对梁进行计算、配筋，并未考虑受压纵向钢筋和现浇板作为混凝土受压翼缘参与构件承载力和配筋计算，造成梁的计算简图与梁的实际工作状态不符。 2 受压纵向钢筋对梁承载力的影响 2.1 梁受压纵向钢筋对梁受弯承载力的提高 现考虑框架梁支座位置梁承受负弯矩情况，由《混凝土结构设计规范》可知，当梁为非预应力梁且不考虑受压钢筋参与工作时有： 取（2）式中As＝As1＋As2，并与（4）式中As1和As2对应，由式（4）－（2）可得：当梁截面和纵向受拉钢筋均相同时，双筋矩形截面受弯承载力的相对变化： 当2as’≤x0≤ 时，式（5）等号右侧第一项不小于零，等号右侧第二项大于零，则有等号左侧M1－M0＞0，即M1＞M0。即考虑受压区钢筋参与工作的双筋矩形截面梁的受弯承载力较单筋矩形截面梁计算的受弯承载力有所提高。 2.2 单筋矩形截面梁与双筋矩形截面梁计算实例 通过PKPM设计软件建立模型概况如下：所建立的模型层数为3层，X方向三跨，跨度分别为第一跨7.2 m，第二跨7.2 m，第三跨6.0 m；Y方向两跨，跨度均为6.0 m；框架梁截面尺寸均为250 mm×550 mm，次梁截面尺寸为200 mm×450 mm；取混凝土强度等级为C30，即fc＝14.3 N/mm2，钢筋采用HRB400级钢筋，即fy＝360 N/mm2。取Y向第二轴线的横向一榀框架计算的内力包络图，见图1。
同济大学钢结构设计原理题库及答案
一、填空题 1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。 5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质 量的综合指标。 18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 19．薄板的强度比厚板略高。 20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。