碎石集料强度与变形特性的研究

第八章组合变形构件的强度习题

第八章组合变形构件的强度习题 一、填空题 1、两种或两种以上基本变形同时发生在一个杆上的变形,称为（）变形。 二、计算题 1、如图所示的手摇绞车，最大起重量Q=788N，卷筒直径D=36cm,两轴承间的距离l=80cm,轴的许用应力[]σ=80Mpa。试按第三强度理论设计轴的直径d。 2、图示手摇铰车的最大起重量P=1kN，材料为Q235钢，[σ]=80 MPa。试按第三强度理论选择铰车的轴的直径。 3、图示传动轴AB由电动机带动，轴长L=1.2m,在跨中安装一胶带轮，重G=5kN,半径R=0.6m,胶带紧边张力F1=6kN,松边张力F2=3kN。轴直径d=0.1m，材料许用应力[σ]=50MPa。试按第三强度理论校核轴的强度。 4、如图所示，轴上安装有两个轮子，两轮上分别作用有F=3kN及重物Q，该轴处于

平衡状态。若[σ]=80MPa。试按第四强度理论选定轴的直径d。 5、图示钢质拐轴，AB轴的长度l AB=150mm, BC轴长度l BC=140mm，承受集中载荷F 的作用，许用应力[σ]=160Mpa，若AB轴的抗弯截面系数W z=3000mm3，。试利用第三强度理论，按AB轴的强度条件确定此结构的许可载荷F。(注：写出解题过程) 6、如图所示，由电动机带动的轴上，装有一直径D=1m的皮带轮，皮带紧边张力为2F=5KN，松边张力为F=2.5KN，轮重F P=2KN，已知材料的许用应力[σ]=80Mpa，试按第三强度理论设计轴的直径d。 7、如图所示，有一圆杆AB长为l，横截面直径为d，杆的一端固定，一端自由，在自由端B处固结一圆轮，轮的半径为R，并于轮缘处作用一集中的切向力P。试按第三强度理论建立该圆杆的强度条件。圆杆材料的许用应力为[σ]。

级配碎石垫层技术要求

级配碎石垫层技术要求 1、本工程级配碎石垫层施工厚度为25cm。 2、路基准备： （1）在铺筑基层前，应从填筑好的路基上将所有浮土、杂物清除干净，并严格整型和压实使其符合设计图纸要求。 （2）路床表面上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规定要求的表面都应翻松、清除或掺填同类材料重新进行整修碾压。 （3）工前对路基进行复验，同时保证路基排水设施的完好。 （4）恢复中线测量：直线段每20～25m设一桩，平曲线每10～15m设一桩。 3、摊铺： （1）分层平行摊铺，每层铺设的宽度，应超出路堤的设计宽度300mm，以保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。 （2）采用重型振动压路机碾压时，一层压实厚度不宜超过30cm。根据所配置的压路机械，压实总厚度超过一层压实厚度时应分层摊铺，但每层压实厚度不得小于10cm。先铺的一层应经过整型和压实，并经监理工程师批准后，才能继续铺筑上层。 （3）每层的松铺厚度通过试验确定。摊铺必须用经监理工程师批准的机械进行作业，将集料按松铺厚度均匀地摊铺在规定的宽度上。 4、拌和及整型： （1）级配碎石的最大粒径不应超过31.5mm（方孔筛），压碎值不应大于26%。 碎石中不应含有粘土块、植物等有害物质，针片状颗粒总含量不应超过20%。（2）拌和结束后，其含水量应稍高于最佳含水量，以弥补碾压过程中的水分消耗。 （3）在整型过程中，必须禁止任何车辆通行。 （4）当监理工程师认为由于气候情况，运料工作会引起路床面产生破坏或车辙，或者会使材料产生污染时，则应停止运料工作。 5、压实： （1）每一层摊铺整型后，随即用经监理工程师同意的压路机在全宽上进行碾压。碾压方向均应与中心平行，其顺序是；直线段由边到中，超高段由内侧向外

材料力学_强度理论与组合变形1

第八章强度理论与组合变形 §8-1 强度理论的概念 １．不同材料在同一环境及加载条件下对“破坏”（或称为失效）具有不同的抵抗能力（抗力）。 例1常温、静载条件下，低碳钢的拉伸破坏表现为塑性屈服失效，具有屈服极限 σ， s 铸铁破坏表现为脆性断裂失效，具有抗拉强度 σ。图9-1a,b b ２．同一材料在不同环境及加载条件下也表现出对失效的不同抗力。 例2常温静载条件下，带有环形深切槽的圆柱形低碳钢试件受拉时，不再出现塑性变形，而沿切槽根部发生脆断，切槽导致的应力集中使根部附近出现两向和三向拉伸型应力状态。图（9-2a,b）

例3 常温静载条件下，圆柱形铸铁试件受压时，不再出现脆性断口，而出现塑性变形，此时材料处于压缩型应力状态。图（9-3a ） 例4 常温静载条件下，圆柱形大理石试件在轴向压力和围压作用下发生明显的塑性变形，此时材料处于三向压缩应力状态下。图９－３b ３．根据常温静力拉伸和压缩试验，已建立起单向应力状态下的弹性失效准则，考虑安全系数后，其强度条件为 []σσ≤ ，根据薄壁圆筒扭转实验，可建立起纯剪应力状态下的弹性失效准则，考虑安全系数后，强度条件为 []ττ≤ 。 建立常温静载一般复杂应力状态下的弹性失效准则——强度理论的基本思想是： １）确认引起材料失效存在共同的力学原因，提出关于这一共同力学原因的假设； ２）根据实验室中标准试件在简单受力情况下的破坏实验（如拉伸），建立起材料在复杂应力状态下共同遵循的弹性失效准则和强度条件。 ３）实际上，当前工程上常用的经典强度理论都按脆性断裂和塑性屈服两类失效形式，分别提出共同力学原因的假设。 §8-２四个强度理论 １．最大拉应力准则（第一强度理论） 基本观点：材料中的最大拉应力到达材料的正断抗力时，即产生脆性断裂。 表达式：u σσ=+ max 复杂应力状态

最新4级配碎石垫层、底基层、基层汇总

4级配碎石垫层、底基层、基层

4 级配碎石垫层、底基层、基层 4.1 一般规定 4.1.1级配碎石结构层施工期的日最低气温应在5 C以上，严禁雨天施工。4.1.2应严格控制垫层、底基层、基层厚度和高程，其路拱和超高应符合设计要求。 4.1.3级配碎石结构层应采用集中厂拌法拌制混合料，并使用摊铺机摊铺。4.1.4级配碎石结构层应在最佳含水量下进行碾压，直到达到下列按重型击实试验法确定的要求压实度：垫层96％，底基层、基层98％。 4.1.5级配碎石结构层的压实厚度不应超过20cm。压实厚度超过上述规定时，应分层铺筑，每层最小压实厚度为10cm。严禁用薄层贴补法进行找平。分层铺筑时，每层都要做压实度检验，并应达到规定要求。 4.1.6 应合理组织施工，确保级配碎石结构层施工后能封闭交通，避免表层在车辆的行驶作用下松散。 4.2 材料要求 4.2.1集料 1、级配碎石所用石料的压碎值要求：垫层不大于30%，底基层、基层不大于26%。集料必须清洁，不含有机物、块状或团状的土块、杂物及其他有害物质。 2、用于垫层时，单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm，用于底基层、基层时，单个颗粒的最大粒径不应超过31.5mm。级配碎石底基层、基层集料应预先筛分成31.5mm～19mm、19mm～9.5mm、9.5mm～4.75mm及4.75mm～0mm四种规格，垫层集料应预先筛分成37.5mm～19mm、19mm～9.5mm、9.5mm～4.75mm及

4.75mm～0mm四种规格。各种规格集料中超尺寸数量不得超过10%，欠尺寸数量不得超过15%。 3、集料质量应符合表4.1的规定。 级配碎石用集料质量技术要求表4.1 注：用于垫层时，水洗法<0.075mm颗粒含量粗集料可放宽至2%，细集料可放宽至15%。 4、合成的颗粒组成应符合表4.2.2的要求，形成嵌挤型的粗级配。碎石中针片状颗粒总含量应不超过20%。 级配碎石级配组成表4.2

组合变形及强度理论

组合变形和强度理论习题及解答 题1．图示，水平放置圆截面直角钢杆（2 ABC p ?），直径100d mm =，2l m =，1q k N m =，[]MPa 160=σ，试校核该杆的强度。 解： 1）各力向根部简化，根截面A 为危险面 扭矩：212nA M ql = ，弯矩 23 2 zA M ql =+，剪力2A Q ql = 2) 2348ZA M ql W d s p ==， 3132W d p =，3 116 p W d p =， 扭转剪应力：2 3 810.18n P M ql MPa W d t p ===， 3) []364.42r MPa s s = =<， ∴梁安全 题2、 平面曲杆在C 端受到铅重力P 作用。材料的 [σ]=160MPa 。若P=5KN ，l =1m ，a=0.6m 。试根据第四强度理论设计轴AB 的直径d. 解：属于弯扭组合变形 危险面A 处的内力为： 题3、平面曲拐在C 端受到铅垂力P 作用，材料的[σ]=160MPa ，E=2.1?10 5 MPa ，。 杆的直径 d=80mm ，l =1.4m ，a=0.6m ，l 1=1.0m 。若P=5KN (1) 试用第三强度理论校核曲拐的强度。 (2) 求1-1截面顶端处沿45?方向的正应变。 解： （1）危险A 上的内力为：5 1.4 7z M kN m =?? B

曲拐安全 （2）1-1截面内力：5,3z M kN m T kN m =?? 顶点的应力状态 题4. 图示一悬臂滑车架，杆AB 为18 号工字钢，其长度为 2.6l m =。试求当荷载F =25kN 作用在AB 的中点D 处时，杆内的最大正应力。设工字钢的自重可略去不计。 B 解：18号工字钢4 3421851030610.,.W m A m --=?? AB 杆系弯庄组合变形。 题5. 砖砌烟囱高30h m =，底截面m m -的外径13d m =，内径22d m =，自重 2000P kN =，受1/q kN m =的风力作用。试求： （1）烟囱底截面上的最大正应力； （2）若烟囱的基础埋深04h m =，基础及填土自重按21000P kN =计算，土壤的许用应力 []0.3MPa s =圆形基础的直径D 应为多大？ 注：计算风力时，可略去烟囱直径的变化，把它看作是等截面的。 解：烟囱底截面上的最大正应力：

组合变形的强度计算

§9.1 组合变形概述 前面研究了杆件在拉伸（压缩）、剪切、扭转和弯曲四种基本变形时的强度和刚度问题。但在工程实际中，许多构件受到外力作用时，将同时产生两种或两种以上的基本变形。例如建筑物的边柱，机械工程中的夹紧装置，皮带轮传动轴等。 我们把杆件在外力作用下同时产生两种或两种以上的基本变形称为组合变形。常见的组合变形有： 1.拉伸（压缩）与弯曲的组合； 2.弯曲与扭转的组合； 3.两个互相垂直平面弯曲的组合（斜弯曲）； 4.拉伸（压缩）与扭转的组合。 本章只讨论弯曲与扭转的组合。 处理组合变形问题的基本方法是叠加法，将组合变形分解为基本变形，分别考虑在每一种基本变形情况下产生的应力和变形，然后再叠加起来。组合变形强度计算的步骤一般如下： (1) 外力分析将外力分解或简化为几种基本变形的受力情况； (2) 内力分析分别计算每种基本变形的内力，画出内力图，并确定危险截面的位置； (3) 应力分析在危险截面上根据各种基本变形的应力分布规律，确定出危险点的位置及其应力状态。 (4) 建立强度条件将各基本变形情况下的应力叠加，然后建立强度条件进行计算。 §9.2 弯扭组合变形强度计算 机械中的转轴，通常在弯曲和扭转组合变形下工作。现以电机为例，说明此种组合变形的强度计算。图10-1a所示电机轴，在轴上两轴承中端装有带轮，工作时，电机给轴输入一定转矩，通过带轮的皮带传递给其它设备。带紧边拉力为F T1，松边拉力为F T2，不计带轮自重。

图10-1 (1) 外力分析将作用于带上的拉力向杆的轴线简化，得到一个力和一个力偶，如图10-1(b)，其值分别为 力F使轴在垂直平面内发生弯曲，力偶M1和电机端产生M2的使轴扭转，故轴上产生弯曲和扭转组合变形。 (2) 内力分析画出轴的弯矩图和扭矩图，如图10-1(c)、(d)所示。由图知危险截面为轴上装带轮的位置，其弯矩和扭矩分别为

级配碎石底基层施工技术及质量控制要点

级配碎石底基层施工技术及质量控制要点 1、施工方案 采用中心站集中拌和即厂拌法施工，有利于保证配料的准确性和拌和的均匀性。 2、施工准备 ①、材料：粗集料应采用各种类型的岩石（软质岩石除外）轧制而成的碎石（粒径应在37.5~4.75mm之间）；细集料应采用2.36mm以下的石屑（缺乏石屑时，可以添加细砂砾或粗砂）。碎石的压碎值应不大于35%，针片状含量应不超过20%。 ②、在铺筑级配碎石底基层（垫层）前，应从填筑好的路基上将所有浮土（特别是新老路搭接处的浮土）、杂物清除干净，并严格整形和压实（填前碾压不得少于2遍）使其符合设计及规范要求。 ③、路床表面上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规定要求的表面都应翻松、清除或掺填同类材料重新进行整修碾压，使其达到技术规范的相关技术要求。 ④、施工前对路基进行复验，同时保证路基排水设施的完好。 ⑤、恢复中线测量：直线段每10～20m设一桩，平曲线每5～10m设一桩。 ⑥、测量放样：根据恢复的中桩放出两边底基层设计宽度的边桩，再在边桩两则30~50cm设高程样桩，经过水准测量在样桩上做好标记。 3、施工工艺 ①、工艺流程

路基检查验收—>测量放样—>混合料拌和—>混合料运输—>混合料摊铺—>碾压—>养护 4、施工技术、程序与质量控制 A、严把路基验收关，必须严格按规范与设计要求进行路床验收，不合格的地段要进行返工处理，待处理经验收合格后方可进行底基层的施工。 B、严格按施工程序进行施工，首先必须铺筑100-200m的试验路段，根据试验段结果指标：松铺厚度（机械摊铺的极限值不得小于20cm、人工摊铺的极限值不得少于21cm）、压实机具组合及压实顺序、速度、与压实遍数、压实度的检测方法（灌砂法）等来指导底基层的施工。凡属未按施工程序报验的一律不许下道工序的施工。 C、混合料的拌和与运输：采用级配碎石混合料设计配合比进行掺配，拌和方式采用机械进行集中拌和；且必须控制好最佳含水量（正常情况下混合料的含水量应大于最佳含水量0.5~1.0%为宜），在高温季节其含水量应大于最佳含水量2-3%为宜。混合料的运输：装料时，车要有规律的移动，使混合料在装车时不致产生离析现象。且应采用大吨位自卸车进行运输，并保证足够的运输车辆从拌和场运至施工段。 D、混合料的摊铺：有条件的可采用摊铺机进行摊铺，一般情况下，可采用推土机配以平地机进行摊铺整平，且必须严格控制好松铺厚度（按试验路段结果指标）。在摊铺过程中，必须按设计标高和松铺系数来确定摊铺厚度，且必须在测量放样的样桩上挂线进行摊铺，确保填筑厚度。 E、碾压：采用18T以上压路机碾压，碾压方向均应与中心平行，其

非饱和土的强度及变形特性

目录 1概述 2非饱和土基本特性 3应力状态变量 3.1吸力 3.2有效应力 3.3应力状态变量. 4强度理论 4.1Mohr一Coulomb准则 4.2非饱和土的破坏准则 4.3非饱和土抗剪强度公式的讨论 5变形特性

岩土工程中的非饱和土比比皆是，主要是自然干燥土和压实土。在地基工程、边坡工程和洞室工程中尤为常见，因此研究非饱和土的性质实属必要。非饱和土力学涉及的一系列工程，如土坝的建造与运行、环境条件变化情况下的天然土坡、竖直挖方的边坡稳定、膨胀土造成的地面隆起及湿陷性土中的许多实际问题，均要对土的渗流、体变和抗剪强度特性有所了解才能解决。非饱和土是由固相、液相和气相组成的复合介质，其性质远比饱和土复杂。目前对非饱和土的研究还停留在初步阶段，对非饱和土力学涉及的实际问题还缺乏建立在非饱和土三相特性基础之上的严密理论和正确解决方案。非饱和土分布广，并且应用广，但对其特性研究不足的矛盾使得对非饱和土问题的解决成为日益紧迫的研究课题。 1 概述 1936年召开的第一届国际土力学和基础工程会议为建立饱和土力学的原理和公式提供了论坛，这些原理和公式在随后几十年的研究工作中始终起着关键性的作用。在同一会议上讨论了有关非饱和土性状的许多论文，但遗憾的是没有出现适用于非饱和土的类似的原理和公式。随后的岁月非饱和土理论发展缓慢（Fredlund,1979），一直到50年代后期，解释非饱和土性状的若干概念才在英国帝国大学建立起来（Bishop,1959）。 20世纪60年代前，非饱和土力学研究的主要特点是以毛细作用为主要研究内容。在30年代进行大规模城市建设的时候，兴建了大量与城市建设有关的灌溉工程和交通工程，使工程师感到困难的就是地下水位以上土体中水的流动问题。他们使用了毛细作用来描述水从地下水位向上的流动，以后对土中毛细水流动的研究至少长达20年。在1936年的国际会议上，Ostashev 提出了两篇有关土中毛细作用的论文，他指出了土中存在毛细作用；Boulichev 介绍了计算毛细水压力和毛细水高度的方法。Terzaghi 在《理论土力学》中总结和吸收Hogentogle 和Barder 的研究成果，假定土的孔隙率n 和渗透系数k 不变，提出毛细水上升到某个高度z 所需要的时间t ：log nh h z t k h z h ????=- ???-???? 式中：h ——毛细水的最大高度。 这一阶段研究的主要精力都在毛细水，局限性明显，因此研究进展缓慢，所取得的成功有限。 20世纪60年代到80年代末，这一阶段研究的特点是将饱和土力学有关理论借用到非饱和土力学研究中，以Bishop 和Fredlund 为代表。Hogentogle 和Barder 就已经认识到毛细水的应力状态对非饱和土强度的影响，并认为毛细水的流动严格符合公认的表面张力、重力和水力学原理；Bernatizk 也已经观测到水-气弯液面会使土的强度增加，并建议用土的无侧限抗压强度来研究毛细张力；Black 和Crony （1957），Williams （1957），Bishop （1960）等和Aitchison （1967）将饱和土有效应力原理引进非饱和土中，提出非饱和土有效应力的概念，并用其解决非饱和土的强度问题；Coleman （1962），Matyas 和Radhakrishna （1968），以及Fredlund 和Morgenstern （1977）用两个独立的应力状态变量来研究非饱和土的力学性质。这阶段对非饱和土强度问题取得一些公认的结果，对变形问题还处于探索阶段。 20世纪80年代后，对非饱和土的变形进行了更深入地研究。Alonso(1990)和Toll(1990)分别提出了土的弹塑性本构模型；Alonso(1992)根据非饱和土（膨胀土）的变形特性提出了描述膨胀土体积和剪切变形的本构模型；陈正汉（1998）

级配碎石底基层及水泥稳定稳碎石施工技术交底

级配碎石底基层及水泥稳定碎石基层 施工技术交底 一、工程概况 绵阳市安昌河八家堰大桥工程位于绵阳市界牌镇旁边，跨越安昌河，为新建工程，起点岸连接双土地村，止点岸与飞牛坝村连接，是连接安昌河两岸科技城区块的纽带。 该工程南起高新区已建5 号路，距辽宁大道路口约167m，向北跨越安昌河至桥梁落地（起讫桩号K0+~K1+，路线全长）；其中道路及引道部分长度。 主要技术指标：道路等级：城市主干路；桥梁全长：；桥面宽度：，设计速度为60Km/h，建设规模为双向六车道；另外在南侧引桥两侧设置辅道，道路等级为城市支路，设计速度为30Km/h，其中西辅道为新建，辅道宽度10m，东辅道利用现状5号路，并顺延至滨河南路交叉口。本工程共有跨河桥梁一座，为八家堰安昌河大桥，桥长679m。

二、主要施工机械

以上大型机械为施工单位考虑总体工程进度要求和确保工程需要而作的机械进场安排，后期根据实际情况进行调整。

三、主要施工方法和技术措施第一节、施工工艺流程

级配碎石及水稳碎石基层施工工艺流程图 第二节、施工准备 1、生产准备 （1）清除前期施工路基中存在杂物，保证路基清洁。 （2）按施工总平面图修建临时水稳拌合站,设置拌合站施工便道，安装水电线路。 （3）做好排水工作，特别是在多雨时节，防止雨水和地下水浸泡路基影响路基质量，确保施工范围内的安全和施工的顺利进行。 （4）编制施工预算，准备工程材料，根据工程进度要求和现场实际情况做好材料进场计划，注明规格、数量及进场时间。 （5）订购施工需要的特殊机具，提出数量和使用时间。 （6）施工机具设备运进现场进行维修、维护和试运转。 （7）根据设计总图作好测量总控制，设置基准点，进行定位放线。 3、施工测量 （1）测量放线 用全站仪恢复道路中线，直线段每10m设一桩，平曲线段每隔

第八章组合变形构件的强度

第八章 组合变形构件的强度 8．1概 述 到现在为止，我们所研究过的构件，只限于有一种基本变形的情况，例如拉伸(或压缩)、剪切、扭转和弯曲。而在工程实际中的许多构件，往往存在两种或两种以上的基本变形。例如图8—1a 中悬臂吊车的横梁AB ，当起吊重物时，不仅产生弯曲，由于拉杆BC 的斜向力作用，而且还有压缩(图8—lb)。又如图8—2a 所示的齿轮轴，若将啮合力P 向齿轮中心平移、则可简化成如图8—2b 所示的情况。载荷P 使轴产生弯曲变形；矩为C m 和D m 的两个力偶则使轴产生扭转变形。这些构件都同时存在两种基本变形，前者是弯曲与压缩的组合；后者则是弯曲与扭转的组合。在外力作用下，构件若同时产生两种或两种以上基本变形的情况，就称为组合变形。

由于我们所研究的都是小变形构件，可以认为各载荷的作用彼此独立，互不影响，即任一载荷所引起的应力或变形不受其他载荷的影响。因此，对组合变形构件进行强度计算，可以应用叠加原理，采取先分解而后综合的方法。其基本步骤是：(1)将作用在构件上的载荷进行分解，得到与原载荷等效的几组载荷，使构件在每组载荷作用下，只产生一种基本变形；(2)分别计算构件在每种基本变形情况下的应力；(3)将各基本变形情况下的应力叠加，然后进行强度计算。当构件危险点处于单向应力状态时，可将上述应力进行代数相加；若处于复杂应力状态，则需求出其主应力，按强度理论来进行强度计算。 本章将讨论弯曲与拉伸(或压缩)的组合以及弯曲与扭转的组合构件的强度问题。 8．2 弯曲与拉伸 (或压缩) 的组合 在外力作用下，构件同时产生弯曲和拉伸(或压缩)变形的情况，称为弯曲与拉伸(或压缩)的组合变形。图8—1所示悬臂吊的横梁同时受到横向载荷和纵向载荷的作用，这是弯曲与拉伸(或压缩)组合构件的一种受力情况。在工程实际中，常常还遇到这样一种情况，即载荷与杆件的轴线平行，但不通过横截面的形心，此时，杆件的变形也是弯曲与拉伸(或压缩)的组合，这种情况通常称为偏心拉伸(或压缩)。载荷的作用线至横截面形心的垂直距离称为偏心距。例如图8—3a 中的开口链环和图8—4a 中的厂房柱子，如果将其上的载荷P 向杆件横截面的形心平移，则作用于杆件上的外力可视为两部分：一个轴向力P 和一个矩为Pe M =0 的力偶(图8—3b 、8—4b)。轴向力P 将使杆件产生轴向拉伸(或压缩)；力偶将使杆件产生弯曲。由此可见，偏心拉伸(或压缩)实际上就是弯曲与拉伸(或压缩)的组合变形。 现在讨论弯曲与拉伸(或压缩)组合变形构件的应力和强度计算。 设一矩形截面杆，一端固定，一端自由(图8—5a)，作用于自由端的集中力P 位于杆的纵对称面Oxy 内，并与杆的轴线x 成一夹角?。将外力P 沿x 轴和y 轴方向分解，得到两个分力(图8—5b)： ?cos P P x = ?sin P P y = 其中，分力x P 为轴向外力，在此力的单独作用下，杆将产生轴向拉伸，此时，任一横

级配碎石垫层技术要求

级配碎石垫层技术要求 Prepared on 22 November 2020

级配碎石垫层技术要求 1、本工程级配碎石垫层施工厚度为25cm。 2、路基准备： （1）在铺筑基层前，应从填筑好的路基上将所有浮土、杂物清除干净，并严格整型和压实使其符合设计图纸要求。 （2）路床表面上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规定要求的表面都应翻松、清除或掺填同类材料重新进行整修碾压。 （3）工前对路基进行复验，同时保证路基排水设施的完好。 （4）恢复中线测量：直线段每20～25m设一桩，平曲线每10～15m设一桩。 3、摊铺： （1）分层平行摊铺，每层铺设的宽度，应超出路堤的设计宽度300mm，以保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。 （2）采用重型振动压路机碾压时，一层压实厚度不宜超过30cm。根据所配置的压路机械，压实总厚度超过一层压实厚度时应分层摊铺，但每层压实厚度不得小于10cm。先铺的一层应经过整型和压实，并经监理工程师批准后，才能继续铺筑上层。 （3）每层的松铺厚度通过试验确定。摊铺必须用经监理工程师批准的机械进行作业，将集料按松铺厚度均匀地摊铺在规定的宽度上。 4、拌和及整型：

（1）级配碎石的最大粒径不应超过31.5mm（方孔筛），压碎值不应大于26%。碎石中不应含有粘土块、植物等有害物质，针片状颗粒总含量不应超过20%。 （2）拌和结束后，其含水量应稍高于最佳含水量，以弥补碾压过程中的水分消耗。 （3）在整型过程中，必须禁止任何车辆通行。 （4）当监理工程师认为由于气候情况，运料工作会引起路床面产生破坏或车辙，或者会使材料产生污染时，则应停止运料工作。 5、压实： （1）每一层摊铺整型后，随即用经监理工程师同意的压路机在全宽上进行碾压。碾压方向均应与中心平行，其顺序是；直线段由边到中，超高段由内侧向外侧，依此顺序进行碾压。碾压时，后轮应重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，使每个摊铺碾压层整个厚度和宽度完全均匀地压实到规定的压实度为止。压实后表面应平整、无轮迹或隆起，并有正确的断面和合适的路拱。 （2）压路机碾压速度，头两遍以采用~1.7km/h为宜，以后用 ~2.5km/h。 （3）凡在压路机具压不到的地方，用机夯夯实，直到达到规定的压实度为止。 （4）每层的压实应连续进行。 （5）应按监理工程师选定的地点进行表面平整度和厚度检查。凡超过规定允许偏差时均应返工作到合格标准。

第八章组合变形构件的强度习题

第八章 组合变形构件得强度习题 一、填空题 1、两种或两种以上基本变形同时发生在一个杆上得变形,称为( )变形。 二、计算题 1、如图所示得手摇绞车,最大起重量Q =788N,卷筒直径D =36cm ,两轴承间得距离l =80cm ,轴得许用应力=80Mpa 。试按第三强度理论设计轴得直径d 。 2、图示手摇铰车得最大起重量P =1kN,材料为Q 235钢,[σ]=80 MPa 。试按第三强度理论选择铰车得轴得直径。 3、图示传动轴AB 由电动机带动,轴长L =1、2m ,在跨中安装一胶带轮,重G =5kN,半径R =0、6m ,胶带紧边张力F 1=6kN ,松边张力F 2=3kN 。轴直径d =0、1m,材料许用应力[σ]=50MPa 。试按第三强度理论校核轴得强度。 kN 8.1? kN 2.4? 4、如图所示,轴上安装有两个轮子,两轮上分别作用有F =3kN 及重物Q ,该轴处于平衡状态。若[σ]=80MPa 。试按第四强度理论选定轴得直径d 。

5、图示钢质拐轴, AB轴得长度l AB=150mm, BC轴长度l BC=140mm,承受集中载荷F得作用,许用应力[σ]=160Mpa,若AB轴得抗弯截面系数W z=3000mm3,。试利用第三强度理论,按AB轴得强度条件确定此结构得许可载荷F。(注:写出解题过程) 6、如图所示,由电动机带动得轴上,装有一直径D=1m得皮带轮,皮带紧边张力为2F=5KN,松边张力为F=2、5KN,轮重F P=2KN,已知材料得许用应力[σ]=80Mpa,试按第三强度理论设计轴得直径d。 7、如图所示,有一圆杆AB长为l,横截面直径为d,杆得一端固定,一端自由,在自由端B处固结一圆轮,轮得半径为R,并于轮缘处作用一集中得切向力P。试按第三强度理论建立该圆杆得强度条件。圆杆材料得许用应力为[σ]。

第八章组合变形构建的强度习题答案.

第八章 组合变形构件的强度习题答案 一、填空题 1、组合 二、计算题 1、解：31 7888010157.610(N mm)4M =???=?? 336 78810141.8410(N mm)2T =??=?? 33 800.1r d σ= =≤ 解得 d ≥30mm 2 、解：(1) 轴的计算简图 画出铰车梁的内力图： 险截面在梁中间截面左侧,P T P M 18.02.0max == (2) 强度计算 第三强度理论:() ()[]σπσ≤+=+= 2 2 322318.02.032 P P d W T M Z r []()()()() mm m d 5.320325.010118.01012.010 8032 10118.01012.032 3 2 32 36 32 32 3==??+????=??+??≥πσπ 所以绞车的轴的最小直径为32.5mm 。 3、解：

m kN 8.1? m kN 2.4? （1）外力分析，将作用在胶带轮上的胶带拉力F 1、F 2向轴线简化，结果如图b ． 传动轴受竖向主动力： kN 1436521=++=++=F F G F ， 此力使轴在竖向平面内弯曲。 附加力偶为： ()()m kN 8.16.03621?=?-=-=R F F M e ， 此外力偶使轴发生变形。 故此轴属于弯扭组合变形。 （2）内力分析 分别画出轴的扭矩图和弯矩图如图（c ）、（d ） 危险截面上的弯矩m kN 2.4?=M ，扭矩m kN 8.1?=T （3）强度校核 ()() []σπσ≤=??+?= += MPa W T M Z r 6.4632 1.0108.110 2.43 2 32 32 23 故此轴满足强度要求。 4、解：1）外力分析 kN F Q Q F 625 .01==∴?=?Θ 2）内力分析，做内力图

软土强度与变形特性的微细观分析

第四章软土强度与变形特性的微细观分析 §4.1 微观测试仪器简介 §4.1.1环境扫描电子显微镜(ESEM) 借助电子显微技术技术，可直接观察到土体的微观结构，从微观层次解释土体的工程性质。环境扫描电子显微镜（ESEM）是现阶段研究土体微结构重要的、最常用的显微观察仪器，该仪器能对含水土样直接观察，不需干燥和镀膜处理，可在接近天然原状条件下观测土体的微观结构图像，是一种很有前景的土体微观试验研究手段。扫描电子显微镜（ESEM）的工作原理如图4-1所示；图4-2所示为荷兰FEI 公司生产的型号为Quanta 200的环境扫描电子显微镜，其主要技术参数如下： 1 分辨率： 二次电子像: 高真空模式 1.2nm @ 30kV; 3.0nm @ 1kV 低真空模式 1.5nm @ 30kV; 3.0nm @ 3kV 环境真空模式 1.5nm @ 30kV

背散射电子: 高真空和低真空模式: 2.5nm @ 30kV 扫描透射STEM探测器: 0.8nm @ 30kV 图4-1 扫描电镜原理示意图

2 加速电压200V ～30kV,连续可调 3 放大倍数：12倍～100万倍 4 电子枪：高亮度肖特基热场发射电子枪，4 极电子枪单 5 最大电子束流：100nA 6 样品室压力最高达4000Pa 7 样品台：全对中样品台，5轴马达驱动 X≥100mm，Y≥100mm，Z≥60mm，T≥-5～+70°（手动）R=360°连续旋转，最大样品尺寸: 左右284mm。 图4-2 Quanta 200环境电子扫描显微镜 图4-3所示为膨润土粉末在不同放大倍数的电子扫描图片。

高速公路路面级配碎石垫层底基层基层施工标准化指南

高速公路路面级配碎石垫层底基层基层施工标准化指南 1.1一般规定 1.1.1配料必须准确，拌和必须均匀。 1.1.2应严格掌握垫层、底基层、基层厚度和高程，其路拱横坡应与面层一致。 1.1.3应在混合料处于最佳含水量时进行碾压，直至达到按重型击实试验法确定的要求压实度。垫层、底基层要求≥ 96%，基层要求≥ 98%。 1.1.4级配碎石垫层、底基层、基层的压实厚度不应超过 20cm。压实厚度超过上述规定时，应分层铺筑，每层的最小压实厚度为10cm。严禁用薄层贴补法进行找平。分层铺筑时，每层都要做压实度检验，并应达到规定要求。 1.1.5级配碎石垫层、底基层、基层均应采用集中厂拌法拌制混合料，并用摊铺机摊铺。 1.2材料要求 1.2.1集料 1、级配碎石所用石料的压碎值应不大于26%。 2、用于垫层、底基层时，单个颗粒的最大粒径不应超过 37.5mm，用于基层时，单个颗粒的最大粒径不应超过 31.5mm。碎石应预先筛分成3 个不同粒级，建议垫层、底基层分

37.519mm、19 9.5mm、9.5 0mm，基层分31.5 19mm、 19 9.5mm、9.5 0mm。各种粒级的超尺寸数量不得超过 10%， 欠尺寸数量不得超过15%。合成的颗粒组成应符合表1.2.1 的要求，碎石中针片状颗粒的总含量应不超过20%。 级配碎石的颗粒组成范围表1.2.1 注：集料中以下细集料有塑性指数时，小于 0.075mm 的颗粒含量不应超过5% ，且塑性指数应小于6；0.5mm 以下细集料无塑性指数时，小于0.075mm 的颗粒含量可接近高限。

3 、当细集料数量不足时，允许掺配一定比例的砂。砂应洁净、坚硬、干燥，无风化、无杂质，符合级配要求。 1.2.2水 水应洁净，不含有害物质。来自可疑水源的水应按照《公路工程水质分析操作规程》要求进行试验。 1.3混合料组成设计 1.3.1各种材料必须在使用前56 天选定。承包人应将具有代表性的样品在监理工程师确认的试验室进行材料的标准试验及混合料组成设计。 1.3.2承包人应在级配碎石混合料组成设计开始前，首先选取有代表性的样品进行下列原材料试验： 1、颗粒组成分析 2、液限和塑性指数 3、相对密度 4、含水量 5、击实试验 6、压碎值 7、针片状颗粒的含量 1.3.3混合料的组成设计步骤 1、确定各种规格料的掺配比例，使组成级配符合4.2.1 条的规定，并使形成的级配曲线是一根顺滑的曲线。其中

第三章 土的变形特性

第三章 土的变形特性 3.1 应力-应变试验与试验曲线 目前，为了测定土的变形和强度特性，在土工试验方面经常使用的土工仪器有固结仪、直剪仪和常规三轴仪。另外，还有真三轴仪、平面应变仪和扭剪仪等，但使用不很普遍。由于能施加复合应力的试验设备的设计、制造和使用都比较困难，因此目前通常采用的研究方法是通过少量简单的试验，求取在比较简单的应力状态下的应力应变关系试验曲线，然后利用一些理论，如增量弹塑性理论，把这些试验结果推广应用到复杂的应力状态上去，建立所需要的应力-应变模型。土的应力-应变模型建立后，再用应力路径不同的试验以及用复杂应力状态的试验来验证模型的正确性。必要时，可对建立的应力应变模型进行修正。 下面简要介绍各向等压力固结试验和三轴压缩试验的情况，以及相应的试验曲线的特性。 3.1.1 各向等压力固结试验和土的固结状态 各向等压力固结试验，即123σσσ==条件下的排水压缩试验，可用常规三轴仪进行。 试验得到的应力-应变关系曲线，通常称为压缩和回弹曲线，如图3-1 所示。一般情况下，土体压缩时，土体孔隙比e 与平均有效应力p '的关系在半对数坐标图上可简化为直线关系，压缩曲线的方程可表示为： 0ln e e p λ'=- （3.1.1） 式中0e ——p '等于单位应力时土体的孔隙比； λ——半自然对数坐标图上压缩曲线的斜率。 当卸荷及重复加荷时，土体孔隙比与平均有效应力的关系在半对数坐标上也可近似表示为直线关系，回弹曲线的方程可表示为： ln e e p κκ'=- （3.1.2） 式中e κ——回弹曲线上p ′等于单位压力时土体的孔隙比； κ——半自然对数坐标图上压缩曲线的斜率。

级配碎石基层施工技术交底

级配碎石基层施工技术交底 施工级配碎石混合料在选定拌场内集中拌和后运输至施工现场，采用挖掘机、推土机、平地机等机械，人工配合机械进行摊铺成型。 施工顺序：测量放样—清理下承层（视干燥情况是否洒水湿润）→混合料拌和→混合料运输→挖掘机/推土机根据测量数据粗平→压路机由边线往中线静压2遍→平地机根据测量数据精平→人工局部修整及撒布嵌缝细料→混合料现场最佳含水量控制（视现场检测含水量是否洒水湿润）→压路机由边线往中线碾压成型→封闭养护 一、材料要求 1)碎石级配、液限及塑性指数等技术指标符合规范要求，针片状总量不应超过20%，不得含有黏土块、植物根叶、腐蚀质等有害物质。 二、施工方法 1、配合比设计 根据施工技术规范及设计要求，取工地实际使用碎石厂生产的集料委托有资质的检测单位进行检测合格并报监理工程师认生碎石设计配合比，取样试验的标准级配为3：2：2：3=（31.5-19）：（19-9.5）：（9.5-4.75）：（4.75-0），配合比并通过试验段确定材料配比设计的合理性进行适当调整并报监理工程师批准。 2、试验路段 在正式开工之前，我们将进行100米试验段的试铺，试铺段选择在经验收合格的底基层上进行，根据成功的试铺结果确定出用于施工的集料配合比例、标准的施工方法、最佳的机械组合、最佳的碾压遍数、最佳的碾压程序、最佳的人员配备、合理的摊铺速度、材料的松铺系数、每一作业段的合适长度、一次铺筑的合适厚度。 3、集料的拌和 在正式拌制混合料之前，保证所用的机械拌设备正常，使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求。我们采用装载机配料拌和，拌和场派实验员现场督拌指导，以保证混合料中各集料的比例和含水量，保证拌和质量。拌和时，把干料掺拌均匀后，再加水拌合，使混合料拌和均匀，保证出料质量。每天开始搅拌

组合变形构件的强度习题

一 、 填空题 1两种或两种以上基本变形同时发生在一个杆上的变形 ，称为（ ）变形 、计算题 1如图所示的手摇绞车，最大起重量Q=788N,卷筒直径D=36cm 两轴承间的距离l=80cm, 轴的许用应力 =80Mpa 。试按第三强度理论设计轴的直径 d o 2、图示手摇铰车的最大起重量 P=1kN ,材料为Q235钢，[q]=80 MPa 。试按第三强度理 论选择铰车的轴的直径。 400 -id n 3、图示传动轴AB 由电动机带动，轴长L=1.2m,在跨中安装一胶带轮，重 G=5kN,半径 R=0.6m,胶带紧边张力 F 1=6kN 松边张力 R=3kN 。轴直径 d=0.1m ，材料许用应力 [d =50MPa 。试按第三强度理论校核轴的强度。 4、如图所示，轴上安装有两个轮子，两轮上分别作用有 F=3kN 及重物Q ,该轴处于平 第八章 组合变形构件的强度习题 40-0

5 、图示钢质拐轴，AB轴的长度l AB=150mm, BC轴长度1BC=140mm,承受集中载荷F 的作用，许用应力［c）=160Mpa，若AB轴的抗弯截面系数W z=3000mm3,。试利用第三强度理论，按AB轴的强度条件确定此结构的许可载荷F。（注：写出解题过程） 6、如图所示，由电动机带动的轴上，装有一直径D =1m的皮带轮，皮带紧边张力为 2F=5KN松边张力为F=,轮重F P=2KN,已知材料的许用应力［q］=80Mpa，试按第三强度理论设计轴的直径d。 7、如图所示，有一圆杆AB长为I，横截面直径为d，杆的一端固定，一端自由，在自由端B处固结一圆轮，轮的半径为R,并于轮缘处作用一集中的切向力P。试按第三强度理论建立该圆杆的强度条件。圆杆材料的许用应力为［可。 衡状态。若［d=80MPa。试按第四强度理论选定轴的直径d

@@@情境五,2 构件的基本变形与强度计算.

情景五构件的基本变形与强度计算 情境描述 本情境的研究对象是变形固体，属于材料力学的范畴。工程构件的基本变形与强度计算不仅是本情境的学习重点，也是工程力学课程的学习重点。已学过的刚体静力分析的基本概念与理论以及静力平衡问题（属于静力学范畴）为学习本情境打下了基础。情境五将重点讨论工程构件的四种基本变形和强度、刚度计算，除为后续课程（机械构件及工装夹具设计）提供最基本的原理和方法外，还力图为同学们的终身学习与职业生涯发展以及工程素养的培养寻求（奠定）科学支撑。学习目标 ● 明确材料力学的任务、研究对象与方法，理解变形固体的基本假设，认知工程构件的四种基本变形，建立起强度、刚度、稳定性的概念。● 建立起内力、应力的概念，理解并测定材料的机械性能指标，能用截面法求拉（压）杆横截面上的正应力，并能对拉（压）杆进行强度校核、截面尺寸选择和确定结构的许用载荷。 ● 理解连接件剪切与挤压破坏的受力和变形特点，能正确地判断剪切面和挤压面，能熟练运用剪切强度条件和挤压强度条件对连接件进行强度计算。 ● 建立圆轴扭转变形的相关概念，正确绘制扭矩图，熟悉横截面上剪应力的分布规律，并能应用圆轴的强度、刚度条件对扭转圆轴进行设计计算。● 熟悉平面弯曲概念，会将实际受弯构件简化成梁的力学模型，熟悉纯弯曲时截面上正应力分布规律，能绘出弯矩图并对直梁进行弯曲强度计算，找出提高梁弯曲强度的主要措施。 ● 培养工程意识、质量意识与社会责任意识。 学习任务 ● 变形固体及其相关概念认知。 ● 轴向拉（压）杆的变形及其强度计算。 ● 连接件剪切与挤压变形及其实用计算。 ● 圆轴的扭转变形及其强（刚）度计算。 ● 直梁弯曲的强（刚）度计算。 任务五直梁弯曲的强（刚）度计算 【能力目标】 ?能正确地建立剪力方程与弯矩方程并画出剪力图和弯矩图。?能计算纯弯曲梁横截面上的正应力。 ?能运用弯曲强度条件进行设计计算，并能拟定提高梁抗弯曲能力的措施。?能运用梁的刚度条件校核其刚度。 ?会查型钢表。

浅谈土的变形特性

2010年 第4期(总第194期) 黑龙江交通科技 HEIL ONGJI A NG JI A OTONG KEJI No .4,2010(Sum No .194) 浅谈土的变形特性 李连志1,王 佳2 (1 黑龙江工程学院土木与建筑工程学院;2 黑龙江省公路局) 摘 要:土的力学性质研究是建立在三大力学基础之上,但又因为土的多相性、散体性和自然变异性,使其与 金属材料有着本质的区别。在土的非线性、剪胀性、硬化与软化、应力路径和应力历史等方面分析了土有别于金属材料的变形特性。 关键词:土体;变形特性;本构关系 中图分类号:U 416 1 文献标识码:C 文章编号:1008-3383(2010)04-0004-01 收稿日期:2010-02-08 0 概 述 土是一种具有多相性、散体性和自然变异性的材料,与材料力学中的金属有着本质的区别。为了研究土的变形往往应用压缩固结仪、三轴压缩仪、平面应变仪、真三轴仪等进行试验,得出土的应力 应变关系。这种关系反映了土体变形的特性。但试验有一定的局限性,试验总是在某种简化条件下进行的,即使真三轴仪能考虑三维受力状态,试验也只能按某种应力状态,某种加荷方式进行。为了更好的了解土的变形特性,仅就土区别于金属材料的变形特性阐述。1 非线性和非弹性 大部分坚硬材料,如金属和混凝土,在受轴向拉压时,应力 应交关系如图1(a)所示,初始阶段为直线,材料处于弹性变形状态。当应力达到某一临界值时,应力 应交关系明显地转为曲线,材料同时存在弹性变形和塑性变形。土体也有类似的特性,图1(b)为土的三轴试验得出的轴向应力 1- 3与轴向应变 之间的关系曲线。与金属等材料不同的是,初始的直线阶段很短,对于松砂和正常固结黏土,几乎没有直线阶段,加荷一开始就呈非线性。土体的非线性变形特性比其他材料明显得多。 这种非线性变化的产生,就是因为除弹性变形以外还出现了不可恢复的塑性变形。土体是松散介质,受力后颗粒之间的位置调整在荷载卸除后,不能恢复,形成较大的塑性变形。如果加荷到某一应力后再卸荷,曲线将如图1(b)虚线所示。oa 为加荷段,ab 为卸荷段。卸荷后能恢复的应变 e 即弹性应变。不可恢复的那部分应变 p 为塑性应变。经过一个加荷退荷循环后,再加荷,将如图1(b)中的bc 段所示,它并不与ab 线重合,而存在一个环,叫回滞环。回滞环的存在表示卸荷再加荷过程中能量消耗了,要给以能量的补充。再加荷还会产生新的不可恢复的变形,不过同一荷载多次重复后塑性变形逐渐减小。 土体在各种应力状态下都有塑性变形,甚至在加荷初始应力 应变关系接近直线的阶段,变形仍然包含弹性和塑性两部分。卸荷后不能恢复到原点。非线性和非弹性是土体变形的突出特点。 2 塑性体积应变和剪胀性 土体受力后会有明显的塑性体积变形。由土样在三轴仪中逐步施加各向相等的压力P 后,再卸除,所得到的P 与体积应变 v 之间的关系曲线,可见存在不可恢复的塑性体积应变,而且它往往比弹性体积应变更大。这一点与金属不同,金属被认为是没有塑性体积变形的。塑性变形是由于晶格之间的错动滑移而造成的,它只体现形状改变,不产生体积变化。土体的塑性变形也与颗粒的错位滑移有关。在各向相等的压力作用下,从宏观上来说,是不受剪切的,但在微 观上,颗粒间是有错动的。压缩前,颗粒架空,存在较大孔隙,压缩后,有些颗粒挤入原来的孔隙中,颗粒错动,相对位置调整,颗粒之间发生着剪切位移。当荷载卸除后,不能再使它们架空,无法恢复到原来的体积,就形成较大的塑性体 积变形。 (a)金属;(b)土体 图1 材料的应用 应变关系 不仅压力会引起塑性体积变形,而且剪切也会引起塑性体积变形。剪切引起的体积收缩叫剪缩。软土和松砂常表现为剪缩。若剪切引起体积膨胀,则称之为剪胀。紧密砂土,超固结黏土,常表现为剪胀。文献中常把剪切引起的体积变化,不管剪缩还是剪胀,统称为剪胀性,剪缩是负的剪胀。剪胀性是散粒体材料的一个非常重要的特性。3 硬化和软化 三轴试验测得的轴向应力 1- 3与轴向应变 a 的关系曲线有两种形态。图2(a)所示曲线有一直上升的趋势直至破坏,这种形状的应力应变关系称为硬化型。软土和松砂表现为这种形态,图2(b)所示曲线前面部分是上升的,应力达到某一峰值后转为下降曲线,即应力在降低,而应变却在增加,这种形态称之为软化型。紧密砂和超压密黏土表现为这种形态。 密砂受剪时,由于顺位排列紧密,一部分颗粒要滚过另一部分颗粒而产生相对错动,须克服较大的 咬合 作用力,故表现为较高的抗剪强度。而一旦一部分颗粒绕过了另一部分颗粒,结构便变松,抗剪能力减小了,因而表现为软化。超固结黏土剪切破坏后结构黏聚力丧失,也降低强度,表现为软化。对于松砂和软土,剪切过程中结构变得紧密,一般表现为剪缩,因而强度也在提高,呈现硬化特性。硬化和软化与剪缩和剪胀,常有一定联系,但也不是必然联系,软化类型的土往往是剪胀的,剪胀土未必都是软化的。 (下转第7页) 4