动车组车辆构造与设计课后习题答案(商跃进)资料

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第一章动车组基础知识

1.简述高速铁路特点及其列车划分方式。

a)特点:(1)速度快,旅行时间短。

(2)客运量大。

(3)准时性好,全天候。

(4)安全舒适可靠。

(5)能耗低。

(6)污染轻。

(7)效益高。

(8)占地少。

b)划分方式:普通列车:最高运行速度100一160 km/h;

快速列车:最高运行速度160—200 km/h;

高速列车:最高运行速度≥200km/h。

2.简述动车组的定义、类型及关键技术。

(一)定义:动车组:亦称多动力单元列车,是由动车和拖车或全部动车长期固定联挂在一起运行的铁路列车。

(二)类型:1.按牵引动力的分布方式分:①动力分散动车组②动力集中动车组

2.按动力装置分:①内燃动车组(DMU) ②电力动车组(EMU) :

3.按服务对象分:①长途高速动车组②城轨交通动车组

(三)关键技术:动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络

控制系统、制动系统。

3.简述动车组车辆的组成及其作用。

①车体:容纳运输对象之所,安装设备之基。

②走行部(转向架):车体与轨道之间驱动走行装置。

③牵引缓冲连接装置:车体之间的连接装置。

④制动装置:车辆的减速停车装置。

⑤车辆内部设备:服务于乘客的车内固定附属装置。

⑥车辆电气系统:车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。按其作用和功能可分为主电

路系统、辅助电路系统和控制电路系统3个部分。

4.解释动车组车辆主要技术指标及其标记的含义。

①.自重:车辆本身的全部质量。

②.载重/容积:车辆允许的最大装载质量和容积。

③.定员:以座位或铺位计算。(定员=座席数+地板面积*每平方米地板面积站立人数。)

④.轴重:车轴允许负担的最大质量(包括车轴自重)。

⑤.每延米轨道载重:车辆总质量/车辆全长(站线有效利用指标)。

⑥.通过最小曲线半径:调车工况能安全通过的最小曲线半径。

⑦.构造速度:安全及结构强度允许的最大速度。

⑧.旅行速度:路程/时间,即平均速度。最高试验速度,最高运行速度。

⑨.持续速度:在全功率下能长时间连续运行的最低速度称为持续速度。

⑩.轮周牵引力:动轮从牵引电动机获得扭矩,通过轮轨相互作用在轮周上产生的切向反力。

?.粘着牵引力:机把受粘着条件限制而得到的牵引力,称为粘着牵引力

?.持续牵引力:在全功率下,对应于持续电流的引力称为持续牵引力。

?.车钩牵引力:克服动车本身的运行阻力以后,传到车钩处用于牵引列车运行的那部分牵引力。

?.标称功率:各牵引电动机输出轴处可获得的最大输出功率之和。

?.车辆全长、最大高度、最大宽度:车辆两端车钩钩舌内侧距离(19.8m/29.7m);车顶最高点至轨

顶面距离(3.25m);车体最宽处尺寸(2.6m)。

?.车辆换长:是车辆换算长度标记。当车钩处于锁闭位置时,车辆两端车钩钩舌内侧面间距离(以m为单位)除以11 m所得之值,为该车辆换算长度数值。

?.车辆定距:相邻转向架中心距

?.转向架固定轴距:转向架前后车轴中心距。

?.车钩高和地板面高:钩舌外侧面和地板面至轨顶的距离。

5.何谓限界?包括哪几种类型?

为防止车辆运行时与建筑物及设备发生接触而设置的横断面最大允许尺寸轮廓。包括:机车车辆限界(车限)和建筑限界(建限)。建筑限界和机车车辆限界均指在平直线路上两者中心线重合时的一组尺寸约束所构成的级限轮廓。

类型:1、无偏移限界

2、静偏移限界

3、动偏移限界

6.线路包括那几种?轨道由那几部分组成?

线路平面构造:直线、曲线、缓和曲线、道岔

线路纵断面构造:上下坡段、竖曲线、平道。

第二章转向架结构原理及基本部件

1.简述转向架的组成及其分类。

2.①组成:㈠轮对:走行导向。

㈡轴箱:降低摩擦阻力,化滚动为平动。

㈢一系悬挂装置:用以固定轴距,保持轮对正确位置,安装轴承等。缓冲轴箱以上部分的振动,以

减轻运行中的动作用力。

㈣构架:安装基础。

㈤二系弹簧悬挂:也叫车体支承装置:是车体与转向架的连接装置。

㈥基础制动装置:是制动机产生制动力的部分。

㈦电机驱动装置:将电能变成机械能转矩,通过降低转速,增大转矩,将牵引电动机的功率传给轮对。

②分类:1. 按轴数分类:两轴bo-bo;三轴co-co。

2.按传动装置分:(1)动力转向架:单动力轴转向架、双动力轴转向架

(2)非动力转向架

3.按悬挂装置分:A、按弹簧悬挂方式分类:一系、二系

B、按轴箱定位方式分类:有导框轴箱定位转向架

无导框轴箱定位转向架:拉板式、转臂式、拉杆式

C、按车体支承方式分类:(1)按中簧跨距分:内侧悬挂、中心悬挂、外侧悬挂。

(2)按载荷传递形式分:心盘集中承载、心盘部分承载、

非心盘承载。

(3)按中央悬挂装置的结构分:有摇动台、无摇动台、无

摇枕转向架。

D、按车体支撑装置连接形式分:铰接式、非铰接式

4.按导向方式分:自导向径向转向架、迫导向径向转向架、机车径向转向架

5.按摆动方式分:自然摆转向架、强制摆转向架

3.轮对有何特点?

2轮+1轴,过盈连接,轮轴同转

4.简述车轴和车轮各部分的名称。

踏面、轮缘、轮辋、辐板、辐板孔、轮毂、轮毂孔

5.空心车轴有何好处?车轮踏面为什么有一定斜度?

㈠空心车轴⑴减轻了自重⑵因而减轻了簧下质量,⑶减小了蛇形运动。从而改善了列车运行平稳性,减小了轮轨之间的动力作用。

㈡踏面需要做成一定的斜度,其作用是:1、便于通过曲线2、可自动调中3、踏面磨耗沿宽度方向比较均匀6.简述滚动轴承轴箱的类型。

类型:圆柱滚动轴承与轴箱(目前客车常用);圆锥滚动轴承(目前货车常用)

7.简述弹性悬挂装置的类型及其特点。

类型及特点:1、按位置分:一系悬挂装置:在轮对与构架之间,也称为轴箱悬挂装置

二系悬挂装置:在车体和构架之间,也称为中央悬挂装置

2、按作用分:缓冲装置:主要起缓和冲动的弹簧装置;(中央弹簧、轴箱弹簧)

减振装置:主要起衰减振动的减振装置;(垂向、横向、纵向和抗蛇行减振器)

定位装置:主要起定位作用的定位装置。(轴箱定位、中央定位、抗侧滚扭杆)

3、按结构形式分:螺旋弹簧、空气弹簧、橡胶弹簧、扭杆弹簧、环弹簧

8.简述空气弹簧系统的组成及其工作原理。

㈠特点:变刚度、等高度、三维弹性、自带减振功能。空重车自振频率相当;单独支重;省去垂向减振器。

㈡组成:空气弹簧本体、高度控制阀、差压阀、附加气室、滤清器

㈢工作原理:(1)压力空气缓冲:由压力空气实现。列车管→空气弹簧风缸→空气弹簧主管→空气弹簧连接

管→高度控制阀→空气弹簧本体和附加气室。

(2)变压力、变刚度、等高度

A.保压:正常载荷时,h=H,进排气通路均关闭,保压;

B.充气:增载时,车体下沉,h

C.放气:减载时,车体上浮,h>H,排气阀打开,放气减压使车体下沉至h=H,排气阀关闭。

(3)压差控制防倾覆:由差压阀实现。差压阀连通左右两空气弹簧,一侧空气弹簧爆裂时,另

一侧空气弹簧自动放气,以防车体倾覆。

(4)节流减振:由气嘴实现。气嘴节流减振代替垂向减振器。

9.简述车辆上常见减振器的类型及其工作原理。

㈠摩擦式减振器:借摩擦面的相对滑动产生阻尼

㈡液压减震器①特点:自调节特性(振幅大时,衰减量也大)。

②组成:活塞、进油阀、缸端密封、上下连接、油缸、贮油筒、防尘罩等。

③工作原理:利用液体黏滞阻力作负功来吸收振动能量(小孔节流阻尼)

A.拉伸状态:活塞杆向上运动,B腔油液的压力增大,压差使其经过心阀的节流孔

流入A腔。油液通过节流孔时产生大小与的流速、节流孔的形状和

大小有关的阻力。

B.压缩状态:活塞杆向下运动,受到活塞压力的A腔油液通过心阀的节流孔流入B

腔而产生阻力。

C.油量调节:活塞杆有一定体积,当活塞上下运动时,A腔和B腔体积变化不相等。

为保证减振器正常工作,在油缸外增加一贮油筒(C腔)实现油量调

节。

10.简述驱动装置的类型及典型驱动装置的特点。

㈠作用:实现能量转换,产生轮对驱动力距。

㈡类型:(1)轴悬式(半悬式):牵引电机重量一半支撑载车轴,一半悬挂在构架上。轴悬式又有刚性及弹性

之分。

(2)架悬式(或称全悬挂式):牵引电机支撑在构架上。

(3)体悬式:牵引电机安装在车体上。

11.简述基础制动装置的类型及其特点。

㈠空气制动:利用压缩空气,通过制动缸活塞和杠杆作用在闸瓦或制动夹钳的压力,在踏面或制动盘上产生摩擦,把机车动能转化为热能并逸散到大气中。包括制动控制系统和制动执行系统

㈡闸瓦制动:通过闸瓦压紧车轮,通过机械摩擦产生制动作用,高速时制动力不够,不是高速列车主要制动方式

㈢盘形制动:通过制动闸片与制动盘之间的机械摩擦产生制动作用,散热好,有较好的高速制动性能,高速制动时制动块磨损加快,热载荷大时易产生裂纹不能确保安全

①轴盘制动:制动盘压装在车轴内侧

②轮盘制动:制动盘安装在车轮两侧或一侧

12.摩擦制动包括闸瓦制动、盘形制动、磁轨制动

13.动力制动包括电阻制动、再生制动、电磁涡流轨道制动、电磁涡流转子制动等

第三章典型转向架

1、简述德国、日本和法国转向架的结构特点?

2、简述CRH2转向架的横向、纵向及垂向力的传递路线。

①.垂向力(即重力):车体→橡胶空气弹簧→构架侧梁→轴箱圆弹簧→轴箱→车轴→车轮→钢轨

②.横向力(离心力等):车轮→车轴→轴箱→轴箱圆弹簧+转臂定位销(力较小时)/轴箱止档(力较大时)→

构架侧梁→橡胶空气弹簧(力较小时)/构架横梁→横向橡胶止档(力较大时) →牵引中

心销→车体

③.纵向力(牵引力或制动力):(轮轨间粘着)车轮→车轴→轴箱→轴箱转臂定位销→构架侧梁→构架横梁→牵

引拉杆→牵引中心销→车体→车钩

3、简述CW-200K转向架的横向、纵向及垂向力的传递路线。(实验报告)

4、简述地铁转向架的结构特点。

转向架安装于车体与轨道之间,用来牵引和引导车辆沿轨道行驶,承受并传递车体与轨道之间的各种载荷并缓和其动力作用。一般由构架、轮对轴箱装置、弹簧悬挂装置和制动装置等组成,有动力转向架和非动力转向架之分,动力转向架装有牵引电机及传动装置。

5、简述低地板转向架、法国RX656转向架及独立回转转向架的结构特点。

第四章车体结构及总体布置

1.简述车体的类型及组成。

类型:㈠按材料分:耐候钢车体、不锈钢车体、铝合金车体

㈡按承载方式分:底架承载式车体、侧墙和底架共同承载式车体、整体式承载车体组成:底架、侧墙、车顶、前端墙(或车头)、后端墙、波纹地板或空心型材加强的地板构成一个带门窗切口的博壁筒形整体承载结构。

2.简述CRH动车组车体组成特点。

(1)车体采用铝合金整体承载筒形结构

(2)车体的断面形状可分为鼓形断面、梯形断面和矩形断面。

(3)底架、侧墙和车顶采用大型空心截面的挤压铝型材拼焊而成。中空挤压型材,长度可达车体全长。

(4)整体装配车体:车体基本由6大部件即地板、车顶、两个端墙及两个侧墙装配而成。

3.简述车体轻量化、防火和隔声降噪的措施。(————————————不考——————————)

㈠车体轻量化措施:①采用新材料、新工艺:铝合金、不锈钢、蜂窝型复合材料、纤维复合增强塑料、玻璃

②改变车体结构:改变车体强度结构

改变车体工艺结构:采用大型中空挤压铝型材结构

采用纤焊的铝蜂窝铝合金结构

采用航空骨架式铝合金结构

采用大型挤压型材的焊接结构㈡防火措施:(1)结构抗火2)隔断火源3)防止火灾蔓延4)车门设计应有利于乘客的疏散(5)车内应设有灭火相辅助照明设备6)车辆难燃化7)加强车内的巡回检查,引导旅客安全疏散

㈢隔声降噪的措施:①隔声措施:①采用双层墙结构

②在车体金属(如地板)表面涂刷防振阻尼层

③采用双层车窗

④车内选用吸声效果好的高分子聚合材料

⑤提高车体气密性

②降噪措施:A、削弱噪声源发出噪声强度的措施 B、提高车体隔声性能的措施

4.简述铝合金车体的特点。

车体主要承载构件采用大型中空挤压铝型材,以提高构件刚度,充分发挥材料承载能力,满足轻量化要求,减小了焊接工作量,维修期增长

分为四种形式:

第一种,铝板和实心型材结构:车体由铝板和实心型材通过铆钉、连续焊接进行连接。

第二种,板条骨架结构:车体由铝板和纵向加固件应用气体保护焊的溶焊而成。

第三种,大型开口型材结构:车体由板皮和纵向加固件组成高强度大型开口型材整体结构通过焊接。

第四种,大型空心截面结构:车体结构为与车体等长的大型中空型材通过自动连续焊接互相连接。

5.简述CRH动车组的布置特点。

动车组车辆总体布局按空间位置一般可分为:车内布置、车顶布置、车下布置3部分。由于车上空间尽可能用于安装旅客服务设施,因此,动力设备分散在各节车的车下设备舱中,车上除司机室及其通道外,没有专门的设备间。以CRH5为例,总体空间布局一般划分为:车头(导流罩、自动车钩)、车上布置【司机室、客室、车辆连接(风挡)】、车顶布置(受电弓、空调机组等)、车下设备舱

6.简述动车组上的主要设备组成及其作用。

7.简述车门的类型、组成及其特点。

类型:按作用分:侧门、内端门、外端门、小间门(包括乘务室门、卫生间门等)。

按开启方式分:自动门、手动门。

按驱动方式不同区分:风动式车门、2、电动式车门

按开启特点分:(1)内藏嵌入式侧移门

(2)外侧移门

(3)塞拉门

(4)外摆式车门

第五章车端连接装置

一.填空题

1.牵引缓冲装置包括(车钩)、(缓冲器)、及(车钩复原装置)三部分。

2.牵引缓冲器装置的构造、(性能)及(状态)在很大程度上影响列车运行的(纵向)平稳性。

3.车钩由(钩头)、(钩身)、(钩尾)等3部分组成。

4.按连结紧密程度分:非刚性自动车钩(普通自动车钩)和刚性自动车钩(密接式车钩)。

5.密接式车钩类型包括:前端(自动车钩)、半永久车钩和过渡车钩。

6.缓冲器就其结构来说,可分为(弹簧摩擦式)、(橡胶摩擦式)和(液-气式缓冲器)三类。

7.风挡装置有三种型式:铁风挡装置、橡胶风挡装置和(折叠风挡装置)。

二.简答题

1.钩缓作用及传力过程

?钩缓作用:连挂、牵引和缓冲三种功能。

?连接定距(连接列车中的各车辆,并使之保持一定距离),

?传力缓冲(传递牵引力,传递和缓和纵向冲击力)。

?钩缓作用及传力过程

?当列车牵引时:车钩→钩尾销→钩尾框→后从板→缓冲器→前从板→前从板座→牵引梁。

?当列车压缩时:车钩→钩尾销→钩尾框→前从板→缓冲器→后从板→后从板座→牵引梁。

由此可见,钩缓装置无论是承受牵引力还是冲击力,都要经过缓冲器将力传递给牵引梁,这样就有可能使车辆间的纵向冲击振动得到缓和和消减,从而改善了运行条件,保护车辆及货物不受损坏。

2. 车钩三态功能是什么?

(1)闭锁位置(连挂状态):锁闭状态,为牵引时所用。

(2)开锁位置(解钩状态):一种闭而不锁的状态,为摘车时所用。

(3)全开位置(待挂状态):为挂钩作准备。相互连接两车钩,必须有一个处于全开位,另一个处于什么位置都可以。

3.密接式车钩特点

a)可实现真正的“密接”;

b)可实现机械、电路和气路三路连接;

c)可以实现自动解钩;

4.柴田式密接车钩的工作原理

(1)闭锁过程

连挂时,钩头凸锥插入相邻车钩的凹锥孔内,钩头内侧面压迫相邻车钩钩舌逆时针转动40o,解钩风缸弹簧受压变形;当量钩舌连接面完全接触后,形成一个球体,在解钩风缸弹簧复原力的作用下,在凹锥孔内顺时针转动40o后恢复原状,完成车辆连挂,车钩处于连挂状态(闭锁位置)。

(2)解钩过程

自动解钩时,司机操纵解钩阀,压缩空气由总风缸进入解钩风缸,使活塞向前推动解钩杆并带动钩舌逆时针转动40o 而使车钩处于待解状态(开锁位置)。

手动解钩时,依靠人力推动解钩杆使使车钩处于待解状态(开锁位置)。

5.缓冲器的作用及其工作原理

作用:缓冲器用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。缓冲器有耗散车辆之间冲击和振动的功能,从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用。

工作原理:缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力,同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。

其中橡胶缓冲器借助于橡胶分子内摩擦和弹性变形起到缓和冲击和消耗能量的作用。

6.缓冲器的主要性能参数

①.行程:缓冲器受力后产生的最大变形量。此时弹性元件处于全压缩状态,如再加大压力,变形量也不再

增加。

②.最大作用力:缓冲器产生最大变形量时所对应的作用外力。

③.容量:缓冲器在全压缩过程中,作用力在其行程上所作的功的总和称为容量。它是衡量缓冲器能量大小

的主要指标,如果容量太小,则当冲击力较大时就会使缓冲器全压缩而导致车辆刚性冲击。

④.能量吸收率:缓冲器在全压缩过程中,被阻尼所消耗的能量与缓冲器容量之比。一般要求不低于70%。

⑤.初压力:缓冲器的静预压力。初压力的大小将影响列车起动加速度。

第六章城市轨道交通动车组

1. 简述磁悬浮列车的类型、特点及其工作原理。

类型:常导磁吸型、超导磁斥型

特点:常导磁吸型:利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理,把列车吸引上来,悬空运行,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400-500公里,

适合于城市间的长距离快速运输。

超导磁斥型:使用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车悬空运行,这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。

工作原理:磁力悬浮、导向,线电机驱动

2. 简述导轨交通的类型与工作原理。

类型:1中央导向方式、2侧面导向方式

工作原理:1、中央导向方式:线路中央设导向轨,车辆底架下部对应部位设导向轮。走行橡胶轮在两根主

梁上行驶,导向轮贴靠线路中央凸出的导向轨导向。

2、侧面导向方式:线路两侧矮墙上设导向轮滚道,车辆走行装置外侧水平配置导向轮。走行轮

在线路上行驶,导向轮沿线路两侧的导向轨滚动导向。

3. 简述单轨车辆的类型与工作原理。

类型:(1)跨坐式独轨铁路:车体重心在轨道梁上方,运行时车体跨坐在轨道梁上。

(2)悬挂式独轨铁路:车体重心在轨道梁下方,转向架悬吊着车体沿轨道梁运行。

工作原理:㈠跨坐式:车辆骑行于轨道梁上方,车辆底部有走行轮,在车体的两侧下垂部分还有导向轮和稳定轮,夹行于轨道梁两侧,保证车辆沿轨道安全平稳行驶

㈡悬挂式:车辆悬挂于轨道梁下方,轨道梁为下部开口的箱型钢架梁,车辆走行轮与导向轮均置于箱型梁内,沿梁内设置的轨道行驶。车辆改变行车方向时。通过梁内可动轨的水平移动

实现

第七章轨道车辆牵引理论

1、作用于列车的力及其产生原因

①牵引力:动轮受牵引电机驱动转矩作用后,在轮轨粘着作用下,在轮轨作用点处产生的指向列车运行方向的

切向力称为轮周牵引力。

②制动力:制动装置对轮对形成一个力矩,从而在轮轨接触处产生一个车轮对钢轨的纵向作用水平力。

③列车阻力:列车运行时,受到的与列车运行方向相反,而且是司机不能控制的阻止列车运行的外力,称为列

车阻力,简称阻力。阻力分为基本阻力和附加阻力两大类。

2、车轮空转的原因、危害及防治

A、空转的原因:当轮轨间出现最大粘着力后,若继续加大驱动转矩,轮轨间的粘着关系被破坏,使轮轨间出

现相对滑动的现象,称为“空转”。

B、空转的危害:动转出现空转时,轮轨将依靠滑动摩擦力传递切向力,这就大大削弱了传递切向力的能力,

同时造成动轮踏面的擦伤。因此,机车在牵引运行中,应尽量防止出现动轮的空转。

C、防治措施(1)在设计时,尽量选择合理的结构参数,使轴载荷转移降至最小.以提高粘着重量的利用率。

(2)合理而有控制地撤砂。特别在直线轨道上,轨面条件恶劣时,撤砂可大大提高粘着系数。

(3)采用增粘闸瓦,可提高制动时的粘着系数,防止车轮滑行。

(4)采用性能良好的防空转装置。

3、轴重转移的原因、危害及防治

(1)定义:机车在牵引工况时机车产生牵引力时,各轴的轴重会发生变化,有的增载,有的减载,这种现象称为牵引力作用下的轴重转移,轴重转移又称轴重再分配。

(2)原因:牵引力是发生轴重转移的根本原因。在机车运用中产生牵引力时,由于车钩距轨面有一定的高度,与轮周牵引力不在同一高度,后部列车作用于车钩的拉力与轮周牵引力形成一个力偶,使前转向架减载,

后转向架增载。

(3)危害:1对个别驱动的机车轴重减少最大的轮对,将首先发生空转。这样,机车粘着牵引力的最大值,必然受到达个轮对空转的限制。

2空转发生后,牵引力立即下降,机车走行部、传动机构的正常工作受到影响;牵引电机也可能损坏;

轮对和钢轨增加了额外的非正常磨耗。

3个别轮对的轴重增加,使机车远行中的动作用力增加,并将对钢轨造成破坏。

(4)防治:1牵引电动机的顺置:

2货运机车大刚度弹性旁承。

3 低位牵引:降低转向架牵引力向车体传递点距轨面的高度。

4在制造和维修方面,要注意保持动轮等直径、各牵引电动机相同的特性。

5合理撒砂,设防空转装置(在电力机车采用前、后转向架电动机分别供电,使轴重减载的前转向架

电动机减小电流,而增载的后转向架电动机增大电流。这有可能获得较大的粘着重量利用率)

4、车轮抱死滑行的原因、危害及防治

原因:制动力大于粘着条件所允许的最大值,产生相对滑动,车轮的制动力变为滑动摩擦力,数值立即减小,车轮被闸瓦.’抱死”,轮子在钢轨上继续滑行,这种现象称为.’滑行’

危害:’抱死滑行’时制动力大为降低,车轮与钢轨的接触面会被擦伤,因此,应尽最避免。

防治:①在大型货车制动机上设置有空、重车调整装置。

②在盘形制动车辆上设踏面清扫器

③采用增粘闸瓦,可提高制动时的粘着系数,防止车轮滑行。

④设电子防滑器。

5、列车运行方程式与列车运行状态

方程式:

运行状态:①牵引状态,牵引电动机通电转动,将电能变为机械能,驱动机车使列车运行;

②惰行状态,牵引电动机不通电,列车靠惯性运行

③制动状态,在列车车上加制动力,使列车减速运行。

第八章轨道车辆动力性能分析与评价

1、机车车辆动力学的研究内容与目的

研究内容:①研究机车车辆在运行中产生的力学过程;

②掌握车体、转向架的振动规律;

③以便合理设计机车车辆有关结构,正确选定弹簧装置、轴箱定位装置、横动装置、减振器等的

参数;

④并为有关零部件的强度计算提供必要数据。

研究目的:①研究自由振动求知固振频率,以便知道发生共振时的机车机车车辆速度。

②研究受迫振动是为求知需要的阻尼和迫振振幅、迫振加速度,以便知道机车机车车辆运行的

平稳程度及其对线路的动作用力。

③研究蛇行稳定性问题,以便采取有效措施来提高高速机车机车车辆的蛇行临界速度。

2、坐标系与振动形式

(1)侧滚:绕x轴的回转振动;

(2)伸缩:沿x轴的往复振动

(3)点头:绕y轴的回转振动;

(4)横摆:沿y轴的往复振动

(5)摇头:绕z铀的回转振动;

(6)浮沉:沿z铀的往复振动

滚摆:由于弹簧对称支撑于车体下部,车体横摆时,其重力与弹簧支持力形成的力矩使车体车滚,即产生横摆时肯定发生侧滚,横摆与侧滚的耦合振动称为滚摆。滚心在车体重心之上的滚摆称为上心滚摆。滚心在车体重心之下的滚摆称为下心滚摆。

蛇行运动:指的是具有一定踏面斜度的轮对,沿直线运行时,受到微小的激扰后,产生一种一面横向往复摆动,一面绕铅垂中心转动,中心轨迹城波浪形的特有运动。

3、一系悬挂机车车辆特点

4、蛇行运动临界速度

临界速度

可见,减小踏面等效斜率je及减轻轮对质量m,能提高轮对蛇行运动稳定性,当je=0时,即用圆柱形踏面时,Vc→∞时不会产生蛇行运动。

说明因为Ky和Kx的存在,弹性定位轮对的临界速度要比自由轮对的高得多。减小踏面等效斜率je及轮对质量m,增大轮对定位刚度Kx、Ky及重力刚度对稳定有利。

5、曲线通过研究的内容

1、分析类型

曲线通过有两个相互联系的研究内容:几何曲线通过和动力曲线通过。

2、几何曲线通过

研究机车与线路的几何关系和机车自身有关部分在曲线上的相互几何关系。研究机车的几何曲线通过;

也为研究动力曲线通过提供有关数据。几何曲线通过主要解决的问题(1)确定机车所

能通过的曲线的最小半径和为此目的所需的轮对横动量;(2)给出机车转向架通过曲线

时的转心位置;(3)确定在曲线上机车转向架对于车体的偏转角(4)确定车体与建筑

限界的关系等(校验内容:将两转向架皆置于最大外移位置以校验车体端部是否能通过

限界;将两转向架皆置于最大偏斜位置以校验车体中部是否能通过限界。)。

3、动力曲线通过

研究机车以不同速度通过曲线时与线路的相互作用,探讨机车安全通过曲线的条件和措施并为机车和线路的强度计算以及轮绦磨耗提供有关数据。A.限速原因:

在曲线上,机车机车车辆速度所受的限制可以归纳为以下几方面:列车在曲线上的未平衡加速度、侧压力、轨枕力、轮缘磨耗因数和防止车轮爬越钢轨。

B.限速依据:

1.保证乘务员的舒适感:gc<0.04g时无明显感觉;gc=0.05g时能察觉,无不适感;gc=0.077g时,能长期承受;gc=0.1g时能短期承受。

2.轮软间作用的侧压力使钢轨产生横向应力和变形:为防止钢轨应力过高或出现永久变形而使轨距展宽,侧压力不能过大。对于轴荷200kN的机车,在50kg/m的焊接轨上,侧压力限为70kN;在鱼

尾板连接的轨上,限为60kN。

3.轨枕力可能引起轨枕永久横移:轴荷重200kN,轨枕力的最大值最多50kN,而容许的是65kN。

4. 大轮缘力有使车轮爬越钢轨的可能:以脱轨系数控制

2、径向转向架

径向转向架就是将转向架上的前后轮对通过一定的方式连接起来,使其摇头运动相互耦合,从而使轮对轴线指向轨道曲线半径的方向,达到径向调节的目的。

径向转向架一般可分为自导向径向转向架和迫导向径向转向架两种

3、车辆动力性能评价

(1)平稳性:舒适性。Sperlring的“平稳性指标”,SNCF的“疲劳时间”

(2)稳定性(稳定性脱轨、抗倾覆稳定性):安全性。机车车辆在线路上运行时受到各种力的作用,在最不利的组合情况下,这些力会破坏机车车辆的正常运行条件,使轮轨脱离接触,造成机车车辆

脱轨或倾覆事故。这种情况成为机车车辆失去运行安全性。

评价指标:脱轨系数、轮重减载率、倾覆系数

(3)曲线通过性能:导向机理。

第九章结构强度设计

1.强度计算的内容有哪些?

1、受力分析研究运行过程中,零部件所承受的载荷及其组合。

2、应力计算以材料力学、弹性力学等为基础,用有限元法确定零部件的应力、应变及稳定性等。

3、强度评价确定评价强度、刚度和耐久性的方法和指标,并进行评价。

2. 作用在车体和转向架上的载荷分别有哪些?因何引起?简述其三要素。

1、垂向静载荷=车体自重+车辆载重(定员数*每定员折算重量)+整备重量

2、垂向动载荷Pd=Kdy*Pst

3、车体侧向力=风力+离心力

4、扭转载荷:当前转向架进入缓和曲线,而后转向架仍处于平直道时产生的载荷。

5、纵向力:牵引力及纵向惯性力

6、修理时加于上的载荷

3.简述有限元分析的基本思路及有限元软件分析三步曲。

4.简述强度试验的目的和类型。

试验目的:鉴定及其主要零部件的强度、刚度和稳定性。

试验类型:1、车体静强度试验

2、车体刚度试验

3、转向架静强度试验

4、转向架主要零部件疲劳试验

5.简述强度设计方法的类型、强度条件及理论依据。

类型:1、静强度设计2、疲劳强度设计3、损伤容限设计4、可靠性设计5、优化设计

强度条件(略)

理论依据(略)

第十章轨道交通车辆设计

1.简述车辆设计的类型及内容。

车辆设计是车辆生产的第一道工序。从设计的前后顺序,一般可分为:方案设计、技术设计及施工设计三个阶段。从设计的内容上又可分为车辆总体设计及车辆零、部件设计两大部分。

结构设计原理 第四章 受弯构件斜截面承载力 习题及答案

第四章 受弯构件斜截面承载力 一、填空题 1、受弯构件的破坏形式有 、 。 2、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ,受弯构件的斜截面破坏发生在梁的 ,受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏,配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 3、梁内配置了足够的抗弯受力纵筋和足够的抗剪箍筋、弯起筋后,该梁并不意味着安全,因为还有可能发生 、 、 ;这些都需要通过绘制材料图,满足一定的构造要求来加以解决。 4、斜裂缝产生的原因是:由于支座附近的弯矩和剪力共同作用,产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 5、斜截面破坏的主要形态有 、 、 ,其中属于材料未充分利用的是 、 。 6、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。 7、梁的斜截面破坏主要形态有3种,其中,以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。 8、随着混凝土强度等级的提高,其斜截面承载力 。 9、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力 。 10、当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,可不必计算抗剪腹筋用量,直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥;当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,仍可不必计算抗剪腹筋用量,除满足max min ,S S d d ≤≥以外,还应满足最小配箍率的要求;当梁上作用的剪力满足:V ≥ 时,则必须计算抗剪腹筋用量。 11、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。 12、对于T 形、工字形、倒T 形截面梁,当梁上作用着集中荷载时,需要考虑剪跨比影响的截面梁是 。 13、 对梁的斜截面承载力有有利影响,在斜截面承载力公式中没有考虑。 14、设置弯起筋的目的是 、 。 15、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足: ,为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足 。 16、梁内需设置多排弯起筋时,第二排弯起筋计算用的剪力值应取 ,当满足V ≤ 时,可不必设置弯起筋。

高层建筑结构设计苏原第5章习题

第五章 5.1 平面结构和楼板在自身平面内具有无限刚性这两个基本假定是什么意义,在 框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中为什么要用这两个假定? 答:(1)假定一,一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力,而在平面外的刚度很小,可以忽略。因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载,垂直于该方向的结构不参加受力。 假定二,楼板在其自身平面内刚度无限大,楼板平面外刚度很小,可以忽略。 因而在侧向力作用下,楼板可作刚体平移或转动,各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。 上述两个基本假定的意义在于:近似方法将结构分成独立的平面结构单元,内力分析解决两个问题,第一,水平荷载在各片抗侧力结构之间的分配。荷载分配与抗侧力单元的刚度有关,要计算抗侧力单元的刚度,然后按刚度分配水平力,刚度愈大,分配的荷载也愈多。第二,计算每片平面结构在所分到的水平荷载作用下的内力和位移。 (2)在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中要用这两个假定,这三大 结构体系的抗侧力构件均为平面构件,可以简化为平面结构,同时是为了简化计算,在不考虑扭转效应下,对计算的精度不会产生大的影响。 5.2分别画出一片三跨4层框架在垂直荷载(各层各跨满布均布荷载)和水平荷 载作用下的弯距图形、剪力图形和轴力图形。 5.3 刚度系数D和d的物理意义是什么?有什么区别?为什么?应用的条件是什么?应用时有哪些不同? 答:(1)D的物理意义:当柱端有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加

的水平推力。d的物理意义:当柱端固定时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。 (2)抗侧刚度D值小于d值,即梁刚度较小时,柱的抗侧刚度减小了。因为 当梁的刚度较小时,对柱的约束作用减小,从而使柱的抗侧刚度减小。 (3)当梁比柱的抗弯刚度大很多时,刚度修正系数α值接近1,可近似认为α =1,此时第i层柱的侧移刚度为d值,在剪力分配公式中可用d值代替D i i 时可采用反 值,即反弯点法。工程中用梁柱线刚度比判断,当/35 b c 弯点法,反之,则采用D值法。 5.4 影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素是什么?框架顶层、底层和中部各 层反弯点位置有什么变化?反弯点高度比大于1的物理意义是什么? 答:(1)影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素:结构的总层数及该层所在位置;梁柱线刚度比;荷载形式;上层梁与下层梁刚度比;上下层层高比。 (2)在框架顶层反弯点位置在顶层柱中点以上;底层反弯点位置在2h/3高度 处(h是底层柱的高度);中部各层反弯点位置在各柱中点。 (3)反弯点高度比大于1的物理意义是表示柱下端的约束弯矩远大于柱上端 的约束弯矩,使得反弯点超过了柱的上端,使该柱中没有反弯点。 5.5梁柱杆件的弯曲变形和柱轴向变形对框架侧移有什么影响?框架为什么具有剪切型侧移曲线? 答:(1)框架总位移由杆件弯曲变形产生的侧移和柱轴向变形产生的侧移两部分叠加而成。由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移”,可由D值计算,为框架侧移的主要部分;由柱轴向变形产生的“弯曲型侧移”,可由连续化方法作近似估算。后者产生的侧移变形很小,多层框架可以忽略,当结构高度增大

高层框架剪力墙结构设计实例探析

高层框架剪力墙结构设计实例探析 发表时间:2016-03-07T11:54:20.603Z 来源:《工程建设标准化》2015年10供稿作者:金国祥 [导读] 中国中建设计集团有限公司(辽宁分公司)高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。 (中国中建设计集团有限公司(辽宁分公司),辽宁,沈阳) 【摘要】随着住房数量的需求的不断增加,以及受到土地资源紧缺现象的控制,当前城市楼层建设主要表现为高层楼房的建设施工。而高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。笔者结合当前一些比较成功的高层框架剪力墙结构设计案例,对高层框架剪力墙的施工要求和注意事项等进行了深入的分析和研究,希望能够给有关的设计人员必要的参考和借鉴。 【关键词】结构设计;框架剪力墙;结构布置;计算分析 前言 剪力墙结构是目前高层建筑施工中普遍应用的一种建筑形式,该结构设计科学,建筑施工难度小,具有一定的稳固性,安全可靠,目前应用范围越来越广。笔者进行了大量的资料研究和案例分析,总结出剪力墙结构设计的几点主要注意事项,下面进行简单的分析和介绍: 1.框架剪力墙结构布置 (1)双向抗侧力体系和刚性连接。框架—剪力墙结构中,剪力墙是主要的抗侧力构件。结构在两个主轴方向均应市置剪力墙,并应设计为纵、横双向刚接框架体系,尽可能使两个方向抗侧力刚度接近,除个别节点外,不应采用铰接。如果仅在一个主轴方向布置剪力墙,会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊,无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质,与有剪力墙的另一方向不协调,也容易造成结构整体扭转。主体结构构件间的连接刚性,目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥;同时,较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。 (2)框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接,将地震作用传递到剪力墙,保证结构在地震作用下的整体工作的。所以,从理论上来说,剪力墙与剪力墙之间的距离不应该过大,需要严格控制在安全系数之内,否则,两者中间的重力没有承载的媒介,可能会发生坍塌事故。一些施工单位为了节约经济成本,降低施工量,往往会在设计的基础上擅自扩大剪力墙之间的间隔,这些都是违规操作,必须杜绝。 (3)楼板开洞处理。通常来说,如果设计和施工实际情况允许,尽量不进行楼板开洞,但是在实际的施工过程中,存在一些无法避免的客观因素,此时必须进行楼板开洞处理。一旦遇到这类问题,其核心原则就是,尽量缩小开洞的数量和开洞的面积。即使,在设计之初对于重力和承重能力都进行了科学的计算和预测,但是一旦进行了楼板开洞处理,实际的承重情况可能会发生改变,因此施工人员应该提高警惕。 2.结构计算分析要点 框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点,按两者变形协调工作特点进行结构分析。即使是很规则的结构,也不应将结构切榀,简单地按二维平面结构(平面框架和壁式框架)进行计算。不应将楼层剪力按某种比例在框架与剪力墙之间分配。框架剪力墙结构是复杂的三维空间受力体系,计算分析时应根据结构实际情况,选取较能反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。对于平面和立面布置简单规则的框架—剪力墙结构,宜采用空间分析模型,可采用平面框架空间协同模型,对布置复杂的框架—剪力墙结构,应采用空间分析模型。另外,对于框架—剪力墙结构由于填充墙数量较框架结构少,而比剪力墙结构多,因此其周期折减系数应选取介于两者之间。结合工程实践经验,对于一般情况下当填充墙较多时,周期折减系数可取0.7-0.8,填充墙较少时,周期折减系数可取0.8-0.9。 此外,当今楼房的建设施工过于追求外表形式的新颖,五花八门的楼房外形,给框架剪力墙的结构设计带来了一定的难度。例如,一些建筑在设计之初,出于某种特殊的需求,可能会减少框架柱的数量,此时单根框架柱的承重压力随之增加,这样显然是不合理的,存在较大的安全隐患。对于这一问题,国家相关的管理部门高度重视,并在法律文件中做出了明确的规定:即当某楼层段柱根数减少时,则以该段为调整单元,取该段最底一层的地震剪力为其该段的底部总剪力;该段内各层框架承担的地震总剪力中的最大值为该段的Vfmax。3.高层框架剪力墙实际施工案例分析 某市为了适应市场需求,在城郊附近施工建设了一栋办公楼。地下设有停车场等共三层。地面高度为18层,总计22层。地面建筑结构由左右两个呈扇形的区域构成。该建筑施工总占地面积约为12万平方米。根据本建筑结构的基本属性,以及对相应地质条件等因素的勘察,设计人员采用剪力墙作为其主体框架。综合分析其建筑形式和材料结构,本建筑办公楼的抗震等级为8级,安全等级为2级。由于办公楼内部要求使用高度不低于2.9米,所以施工建设的难度相对来说比较大,综合考量到楼层的建筑结构以及剪力墙的应用,通过不断的调整和反复的测试,目前高建筑办公楼基本上可以达到以下几个要求:(1)根据建筑物的自振周期、位移及地震效应判断结构方案的合理性;(2)得出各构件的内力以及配筋,以判断构件截面的合理性;(3)根据结构内力分析判定结构受力的德弱部位,并在设计中采取加强措施。 受到办公楼内部使用空间的限制和制约,原本应该设计在楼层中间的剪力墙核心筒,需要按照实际情况进行位置的偏移。同时,由于本栋楼的特殊需求,在其他位置不允许继续设计框架剪力墙,这就给施工建设带来了一定的难度。由于操作起来难度系数大,同时安全系数受到了影响,因此设计施工单位经过与投资方的研究分析,最终决定略微增加剪力墙的数量。在此基础上,稍微增加了剪力墙的厚度,以提高剪力墙的承重能力。可见,在实际的施工过程中,由于不同建筑结构具有各自的独特性,因此剪力墙的实际设计都是存在差异性的,但是这种差异性需要建立在安全性之上。 本工程结构整体计算采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件SATWE,计算时考虑扭转藕联的影响。考虑模拟施工分层加载,振型数取18个,采用侧刚分析方法。计算结果表明,本结构整体刚度在X方向较好,Y方向稍差。两幢楼剪力墙在X方向承担了总倾覆力矩的80%以上,Y方向承担了60%以上;西楼在地震作用下Y方向顶点位移绝对值偏大,最大层间位移接近规范限

受弯构件正截面例题

例题一、某教学楼钢筋混凝土矩形截面简支梁,安全等级为二级,截面尺寸b×h=250×550mm,承受恒载标准值10kN/m(不包括梁的自重),活荷载标准值12kN/m,计算跨度=6m,采用C20级混凝土,HRB335级钢筋。试确定纵向受力钢筋的数量。 【解】查表得f c=9.6N/mm2,f t=1.10N/mm2,f y=300N/mm2,ξb=0.550,α1=1.0, 结构重要性系数γ0=1.0,可变荷载组合值系数Ψc=0.7 1.计算弯矩设计值M 钢筋混凝土重度为25kN/m3,故作用在梁上的恒荷载标准值为: g k=10+0.25×0.55×25=13.438kN/m 简支梁在恒荷载标准值作用下的跨中弯矩为: M gk=g k l02=×13.438×62=60.471kN.m 简支梁在活荷载标准值作用下的跨中弯矩为: M qk=q k l02= ×12×62=54kN〃m 由恒载控制的跨中弯矩为: γ0(γG M gk+ γQΨc M qk)=1.0×(1.35×60.471+1.4×0.7×54) =134.556kN〃m 由活荷载控制的跨中弯矩为: γ0(γG M gk+γQ M qk) =1.0×(1.2×60.471+1.4×54) =148.165kN〃m 取较大值得跨中弯矩设计值M=148.165kN〃m。 2.计算h0

假定受力钢筋排一层,则h0=h-40=550-40=510mm 3.计算x,并判断是否属超筋梁 =140.4mm<=0.550×510=280.5mm 不属超筋梁。 4.计算A s,并判断是否少筋 A s=α1f c bx/f y=1.0×9.6×250×140.4/300=1123.2mm2 0.45f t /f y =0.45×1.10/300=0.17%<0.2%,取ρmin=0.2% ρmin bh=0.2%×250×550=275mm2<A s =1123.2mm2 不属少筋梁。 5.选配钢筋 选配218+220(As=1137mm2),如图3.2.6。

高层结构设计填空题参考答案(不完整版)

1.λ是反映_综合框架和综合剪力墙之间刚度比值的一个无量纲参数。 2.在其他条件不变的情况下,随着连梁转换刚度的增加,剪力墙整体系数α将___增大。 3.我国《抗震规范》的抗震设计原则是小震不坏,__中震不坏______,大震不倒。 4.底部剪力法适用于高度不超过40m,以剪切变形为主且____质量和刚度____沿高度分 布比较均匀的结构。 5.对现浇楼盖框架结构,考虑到_楼梯作为梁有效翼缘_______对梁截面惯性矩I的影响, 中框架梁可取I=2I0,边框架梁可取I=1.5I0(I0为形截面梁的惯性矩)。 6.对于高度50m以上或高宽比H/B大于4的框架结构,进行侧移近似计算时,除考虑梁和柱的弯曲变形外,还应该考虑_____柱轴向投影__________变形的影响。7.抗震设计时,规则建筑的平面布置应保证平面局部突出部分的尺寸较小,_______质量与刚度____平面分布基本均匀对称。 8.整体墙是指没有洞口或___开洞面积较小__的剪力墙。 9.在高层建筑的一个结构单元内,应尽量减小结构的侧移刚度中心与水平荷载合力中心间的偏心,以降低_____结构扭转_____对房屋受力的不利影响。 10.为保证抗震等级为一、二级的剪力墙墙肢塑性铰区不过早发生剪切破坏,应使墙肢截面的受剪承载力大于其___受弯_____承载力。 11.在结构顶部附加水平地震作用ΔF n的主要原因是考虑______主体结构顶层附加水平地震作用__________对结构地震反应的影响。 12.现浇钢筋混凝土结构的抗震等级是根据设防烈度、建筑类别、场地类别、结构类型和__房屋高度______________确定的。 13.筏式基础有_____梁板式_和平板式两种类型。 14.多层框架在水平荷载作用下的近似内力计算方法—D值法,实际上是对反弯点法中__ 抗侧刚度_______和___反弯点位置___进行了修正。 15.在水平荷载作用下结构的水平位移曲线大致有三种型式:__弯曲型____、___剪切型__和_弯剪型_________。 16.我国《抗震规范》规定的计算水平地震的方法有三种。即___振型分析反应谱法__、__底部剪力法______和____时程分析法____。 17.在框架结构的抗震设计中,框架梁的受压区计算高度x与梁截面的有效高度h0的比值x/h0,对于一级框架梁要满足___趋于0.25____,二、三级框架梁要满足____《=0.35___,四级框架梁则_______无规定___。 18.框架结构在强烈地震作用下,首先发生屈服并产生较大弹塑性位移的楼层称为结构____薄弱层____。 19.壁式框架柱侧移刚度D值的计算,与普通框架柱不同之处是需要考虑___刚域______和剪切变形的影响。 20.框筒结构的柱子轴向力,愈接近筒角愈大,这种现象叫__剪力滞后_____。 21.多层框架结构柱下条形基础梁的___高度______一般宜为柱距的81~41。 22.在地震区,当建筑物平面复杂、不对称并且各部分刚度、质量相差悬殊时,为减小震害可以设置______防震___缝。 23.钢筋混凝土结构承载力抗震调整系数γRE的数值__《1。 24.变形缝中的_______沉降_______缝应将建筑物从屋顶到基础全部分开。 25.若综合框架总剪力V f<0.2V0,则V f应取0.2V0及1.5V f,max二者中的较___小________者。

剪力墙结构设计计算要点和实例

剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容: 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 5.1概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为3~8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料,如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高,墙厚在高度方向可以逐步减少,但要注意

避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大,承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此,它适宜于建造高层建筑,在10~50层范围内都适用,目前我国10~30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做大些,如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙,且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向,剪力墙应伸至基础,直至地下室底板,避免在竖向出现结构刚度突变。但有时,这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中,一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店,这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间,这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架,即成为框支剪力墙结构,也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时,称为框支剪力墙,底层柱的刚度小,形成上下刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形,致使结构破坏。因此,在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞:在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞,当洞口沿竖向成列布置时,根据洞口的分布和大小的不同,在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。

动车组车辆构造与设计课后习题答案(商跃进)

第一章动车组基础知识 1.简述高速铁路特点及其列车划分方式。 a)特点:(1)速度快,旅行时间短。 (2)客运量大。 (3)准时性好,全天候。 (4)安全舒适可靠。 (5)能耗低。 (6)污染轻。 (7)效益高。 (8)占地少。 b)划分方式:普通列车:最高运行速度100一160 km/h; 快速列车:最高运行速度160—200 km/h; 高速列车:最高运行速度≥200km/h。 2.简述动车组的定义、类型及关键技术。 (一)定义:动车组:亦称多动力单元列车,是由动车和拖车或全部动车长期固定联挂在一起运行的铁路列车。 (二)类型:1.按牵引动力的分布方式分:①动力分散动车组②动力集中动车组 2.按动力装置分:①内燃动车组(DMU) ②电力动车组(EMU) : 3.按服务对象分:①长途高速动车组②城轨交通动车组 (三)关键技术:动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络 控制系统、制动系统。 3.简述动车组车辆的组成及其作用。 ①车体:容纳运输对象之所,安装设备之基。 ②走行部(转向架):车体与轨道之间驱动走行装置。 ③牵引缓冲连接装置:车体之间的连接装置。 ④制动装置:车辆的减速停车装置。 ⑤车辆内部设备:服务于乘客的车内固定附属装置。 ⑥车辆电气系统:车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。按其作用和功能可分为主电 路系统、辅助电路系统和控制电路系统3个部分。 4.解释动车组车辆主要技术指标及其标记的含义。 ①.自重:车辆本身的全部质量。 ②.载重/容积:车辆允许的最大装载质量和容积。 ③.定员:以座位或铺位计算。(定员=座席数+地板面积*每平方米地板面积站立人数。) ④.轴重:车轴允许负担的最大质量(包括车轴自重)。 ⑤.每延米轨道载重:车辆总质量/车辆全长(站线有效利用指标)。 ⑥.通过最小曲线半径:调车工况能安全通过的最小曲线半径。 ⑦.构造速度:安全及结构强度允许的最大速度。 ⑧.旅行速度:路程/时间,即平均速度。最高试验速度,最高运行速度。 ⑨.持续速度:在全功率下能长时间连续运行的最低速度称为持续速度。 ⑩.轮周牵引力:动轮从牵引电动机获得扭矩,通过轮轨相互作用在轮周上产生的切向反力。 ?.粘着牵引力:机把受粘着条件限制而得到的牵引力,称为粘着牵引力 ?.持续牵引力:在全功率下,对应于持续电流的引力称为持续牵引力。 ?.车钩牵引力:克服动车本身的运行阻力以后,传到车钩处用于牵引列车运行的那部分牵引力。 ?.标称功率:各牵引电动机输出轴处可获得的最大输出功率之和。 ?.车辆全长、最大高度、最大宽度:车辆两端车钩钩舌内侧距离(19.8m/29.7m);车顶最高点至轨

结构设计原理 第三章 受弯构件 习题及答案

结构设计原理第三章受弯构件习题及答案

第三章 受弯构件正截面承载力 一、填空题 1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中,0ε= ,cu ε= 。 2、梁截面设计时,可取截面有效高度:一排钢筋时,0h h =- ;两排钢筋时,0h h =- 。 3、梁下部钢筋的最小净距为 mm 及≥d 上部钢筋的最小净距为 mm 及≥1.5d 。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段,试选择填空:A 、I ;B 、I a ;C 、II ;D 、II a ;E 、III ;F 、III a 。①抗裂度计算以 阶段为依据;②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以 阶段为依据;③承载能力计算以 阶段为依据。 5、受弯构件min ρρ≥是为了 ;max ρρ≤是为了 。 6、第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中,不必验算的条件分别是 及 。 7、T 形截面连续梁,跨中按 截面,而支座边按 截面计算。 8、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为 ,否则应 。 10、在理论上,T 形截面梁,在M 作用下,f b '越大则受压区高度χ 。内力臂 ,因而可 受拉钢筋截面面积。 11、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 3种。 12、板内分布筋的作用是:(1) ;(2) ;(3) 。 13、防止少筋破坏的条件是 ,防止超筋破坏的条件是 。 14、受弯构件的最小配筋率是 构件与 构件的界限配筋率,是根据 确定的。 15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是:(1) 保证 ;(2) 保证 。当<2s a χ'时,求s A 的公式为 , 还应与不考虑s A '而按单筋梁计算的s A 相比,取 (大、小)值。 16、双筋梁截面设计时,s A 、s A '均未知,应假设一个条件为 ,

141521高层建筑结构设计复习题_试题卷

一判断题 1.高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素,选用适当的结构体系。() A.TRUE B.FALSE 2.高层框架—剪力墙结构的计算中,对规则的框架—剪力墙结构,可采用简化方法不一定要按协同工作条件进行内力、位移分析。() A.TRUE B.FALSE 3.异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。() A.TRUE B.FALSE 4.剪力墙为偏心受力构件,其受力状态与钢筋混凝土柱相似。() A.TRUE B.FALSE

5.竖向荷载作用下剪力墙内力的计算,可近似认为各片剪力墙不仅承受轴向力,而且还承受弯矩和剪力。() A.TRUE B.FALSE 6.当结构单元内同时有整截面、壁式框架剪力墙时,应按框架—剪力墙结构体系的分析方法计算结构内力。() A.TRUE B.FALSE 7.剪力墙类型的判断,除了根据剪力墙工作系数判别外,还应判别沿高度方向墙肢弯矩图是否会出现反弯点。() A.TRUE B.FALSE 8.框架—剪力墙结构可根据需要横向布置抗侧力构件。抗震设计时,应按横向布置剪力墙。() A.TRUE B.FALSE

9.高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状,如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。() A.TRUE B.FALSE 10.高层结构的概念设计很重要,它直接影响到结构的安全性和经济性。() A.TRUE B.FALSE 11.壁式框架的特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩,在许多楼层内墙肢有反弯点。() A.TRUE B.FALSE 12.剪力墙整体工作系数越大,说明连梁的相对刚度越小。() A.TRUE B.FALSE 13.框架—剪力墙结构中框架的抗震等级划分比纯框架结构的抗震等级低。()

受弯构件的正截面承载力习题答案Word版

第4章 受弯构件的正截面承载力 4.1选择题 1.( C )作为受弯构件正截面承载力计算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 2.( A )作为受弯构件抗裂计算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 3.( D )作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 4.受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的( B )。 A. 少筋破坏; B. 适筋破坏; C. 超筋破坏; D. 界限破坏; 5.下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限( C )。 A .b ξξ≤; B .0h x b ξ≤; C .' 2s a x ≤; D .max ρρ≤ 6.受弯构件正截面承载力计算中,截面抵抗矩系数s α取值为:( A )。 A .)5.01(ξξ-; B .)5.01(ξξ+; C .ξ5.01-; D .ξ5.01+;

7.受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服( C )。 A .0h x b ξ≤; B .0h x b ξ>; C .' 2s a x ≥; D .' 2s a x <; 8.受弯构件正截面承载力中,T 形截面划分为两类截面的依据是( D )。 A. 计算公式建立的基本原理不同; B. 受拉区与受压区截面形状不同; C. 破坏形态不同; D. 混凝土受压区的形状不同; 9.提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是( C )。 A. 提高混凝土强度等级; B. 增加保护层厚度; C. 增加截面高度; D. 增加截面宽度; 10.在T 形截面梁的正截面承载力计算中,假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是( A )。 A. 均匀分布; B. 按抛物线形分布; C. 按三角形分布; D. 部分均匀,部分不均匀分布; 11.混凝土保护层厚度是指( B )。 A. 纵向钢筋内表面到混凝土表面的距离; B. 纵向钢筋外表面到混凝土表面的距离; C. 箍筋外表面到混凝土表面的距离; D. 纵向钢筋重心到混凝土表面的距离; 12.在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中,若' 2s a x ≤,则说明 ( A )。 A. 受压钢筋配置过多; B. 受压钢筋配置过少; C. 梁发生破坏时受压钢筋早已屈服; D. 截面尺寸过大; 4.2判断题 1. 混凝土保护层厚度越大越好。( × ) 2. 对于' f h x ≤的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的矩形截面 梁,所以其配筋率应按

(完整)高层住宅剪力墙结构设计原则

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

兰州交通大学动车组设计作业题(复习题)

第一章轨道交通车辆设计概述-习题 1、简述车辆产品开发流程 调查研究与初始决策→制定设计技术任务书→车辆设计→工厂组织试制、试验和鉴定→小批量生产及运用考验→铁道部组织鉴定→批量生产 2、简述车辆设计任务书的容 设计任务书是产品设计工作的依据,一般包括6项容: 1.产品用途(客运/货运.高速/普速); 2.基本技术条件(轨距.构造速度.限界等); 3.主要技术参数(轴重.固定轴距.车辆定距等); 4.车辆零部件的型式与要求 ?车体型式与要求; ?转向架的型式与要求; ?制动装置的型式与要求; ?车钩缓冲装置的型式与要求; ?车辆设备的型式与要求( 客车的供电设备.采暖及空调设备.卫生及给水设备等) 5.材质要求, 6.其他要求。 3、简述车辆设计的原则、步骤及容 车辆设计应贯彻下述原则:(安全第一,照章办事) 1.要求安全第一.经济合理.技术先进 2.做到保证使用.方便修造.美观舒适 3.积极采用和发展“三新”,即新技术.新工艺.新材料 4.必须重视产品的“三化”,即标准化.通用化.系列化工作(Standardization, generalization and serialization ) 5.在保证可靠性的前提下尽可能轻量化(Lightweight ) 6.设计要在有关标准和法规的指导下进行。 步骤: ●方案设计(conceptual design)是确定所开发产品的原理解。 1.车辆主要技术经济指标确定; 2.车辆总体布置图绘制:客车应包括平面布置图,立面布置图.车下设备布置图和钢 结构梁柱布置图等; 3.必要的相关校验计算:结构性能参数及强度计算(或估算),车辆纳入限界和车辆进 入曲线计算,客车的重量均衡估算等; 4.特殊的或关键零部件研究:新技术新结构及关键性零部件的先期试验计划,试验结 构的设计,试验大纲编制,并进行必要的性能试验, 5.材料的主要规格及标准化的综合要求等。 ●技术设计(technical design)是寻找所开发产品的结构解。 1.主要零部件强度.刚度等性能计算、分析和实验等,编写设计说明书。 2.确定设计产品的零部件具体结构、尺寸和配合,绘制设计图纸(车辆总装配图、必 要的大部件组成图、主要零件图)。 3.进行传动、液压、电气和冷却系统设计,绘制相关系统图。

受弯构件习题

第四章 受弯构件 思考题 4-1 钢筋混凝土梁中的配筋形式如何? 4-2 钢筋混凝土板中的配筋形式如何? 4-3 为何规定混凝土梁、板中纵向受力钢筋的最小间距和最小保护层厚度? 4-4 常用纵向受力钢筋的直径是多大? 4-5 钢筋混凝土梁正截面的破坏形态有哪些?对应每种破坏形态的破坏特征是什么? 4-6 界限破坏(平衡破坏)的特征是什么? 4-7 确定钢筋混凝土梁中纵向受力钢筋最小配筋率的原则是什么? 4-8 随着纵向受力钢筋用量的增加,梁正截面受弯承载力如何变化?梁正截面的变形 能力如何变化? 4-9 钢筋混凝土受弯构件受拉边缘达到何种状态时,可以认为受拉区开裂? 4-10 钢筋混凝土适筋受弯构件达到何种状态时,可以认为发生正截面受弯破坏? 4-11 钢筋混凝土超筋受弯构件达到何种状态时,可以认为发生正截面受弯破坏? 4-12 从何种角度出发认为钢筋混凝土受弯构件在受力过程中能符合平截面假定? 4-13 如何将混凝土受压区的实际应力分布等效成矩形应力分布? 4-14 如何确定界限受压区高度? 4-15 在钢筋混凝土受弯构件中配置纵向受压钢筋有何作用? 4-16 在进行双筋矩形截面受弯构件正截面的设计时,如何保证截面破坏时纵向受压 钢筋也能屈服? 4-17 在进行双筋矩形截面受弯构件正截面的承载力计算时,若x <2a s ',如何计算正 截面的承载力? 4-18 在截面设计或截面承载力计算时,为什么要规定T 形截面受压翼缘的计算宽 度? 4-19 如何验算第一类T 形截面的最小配筋率?为什么? 4-20 某钢筋混凝土矩形截面,沿整个截面高度均匀布置有纵向受力钢筋,则用公式 )2 (0y s u x h f A M -=算出的正截面抗弯承载力和实际抗弯承载力是否相符?为 什么? 4-21 深梁的破坏形态是什么?各有何特征? 4-22 深梁中的配筋形式如何? 4-23 钢筋混凝土构件延性的含义是什么? 4-24 配筋率对钢筋混凝土受弯构件正截面的延性有何影响? 练习题 4-1 已知钢筋混凝土梁的截面尺寸为b =250mm ,h =600mm ,混凝土保护层厚度c =25mm ,混凝土和钢筋材料的性能指标为:f c =23N/mm 2,f t =2.6N/mm 2,E c =2.51?104N/mm 2;f y =357N/mm 2,E s =1.97?105N/mm 2,受拉区配有3φ25(A s =1472mm 2)的纵向受拉钢筋。试计算: (1)当截面所受的弯矩M =50kN-m 时的σs 、σc t 和φ; (2)截面的开裂弯矩M cr 及相应的σs 、σc t 和φcr 。 4-2 条件同练习题4-1,试计算:

141521高层建筑结构设计复习题_试题卷

141521高层建筑结构设计复习题_试题卷

一判断题 1. 高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素,选用适当的结构体系。( ) A. TRUE B. FALSE 2. 高层框架—剪力墙结构的计算中,对规则的框架—剪力墙结构,可采用简化方法不一定要按协同工作条件进行内力、位移分析。( ) A. TRUE B. FALSE 3. 异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。( ) A. TRUE B. FALSE 4. 剪力墙为偏心受力构件,其受力状态与钢筋混凝土柱相似。( ) A. TRUE B. FALSE 5. 竖向荷载作用下剪力墙内力的计算,可近似认为各片剪力墙不仅承受轴向力,而且还承受弯矩和剪力。( ) A. TRUE B. FALSE 6. 当结构单元内同时有整截面、壁式框架剪力墙时,应按框架—剪力墙结构体系的分析方法计算结构内力。( ) A. TRUE B. FALSE 7. 剪力墙类型的判断,除了根据剪力墙工作系数判别外,还应判别沿高度方向墙肢弯矩图是否会出现反弯点。( ) A. TRUE B. FALSE 8. 框架—剪力墙结构可根据需要横向布置抗侧力构件。抗震设计时,应按横向布置剪力墙。( ) A. TRUE B. FALSE 9. 高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状,如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。( ) A. TRUE B. FALSE 10. 高层结构的概念设计很重要,它直接影响到结构的安全性和经济性。( ) A. TRUE B. FALSE 11. 壁式框架的特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩,在许多楼层内墙肢有反弯点。( ) A. TRUE B. FALSE 12. 剪力墙整体工作系数越大,说明连梁的相对刚度越小。( )

(整理)高层住宅剪力墙结构设计原则

高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 剪力墙墙肢长度不能太短,否则就短肢(4-8倍),不能太长(大于8 m),受弯后产生的裂缝宽度会较大,墙体的配筋容易拉断。 故我们控制剪力墙的墙肢长度大于厚度的8倍一点点,比如200墙;取1650墙肢长度,300墙取2450墙肢长度就行,但整个剪力墙的墙肢长度一般不要超过4m,当墙的长度很

高层结构设计精选例题及答案解析

1、有一幢钢筋混凝土框架-剪力墙结构,共9层,首层层高4.2m,其它各层层高3.6m,首层楼面比室外地面高出0.6m,屋顶有局部突出的电梯机房层高3m,试问在计算房屋高度时,下列哪项正确( A )? (A)33.6m (B)33.0m (C)36.6m (D)36.0m 2、在抗震设防烈度为7度的地区,现浇框架结构其高度不宜超过(B) (A) 30m (B)55m (C)80m (D)120m 3、框架结构适用的房屋最大高度为(B ) Ⅰ、抗震烈度为7度时,最大高度为55m Ⅱ、抗震烈度为7度时,最大高度为60m Ⅲ、抗震烈度为8度时,最大高度为50m Ⅳ、抗震烈度为8度时,最大高度为45m (A)Ⅰ、Ⅲ(B)Ⅰ、Ⅳ(C)Ⅱ、Ⅲ(D)Ⅱ、Ⅳ 4、某高层建筑,主体高度为63.0m,室内外高差为0.45m,女儿墙高度为1.20m,屋面水箱突出屋面高度为2.70m。则房屋的高度为(B) (A)63.0m (B)63.45m (C)64.65m (D)67.35m 5、下列哪一种结构体系所建房屋的高度最小( B ) (A)现浇框架结构 (B)装配整体框架结构 (C)现浇框架-剪力墙结构 (D)装配整体框架-剪力墙结构 6、在地震区建造房屋,下列结构体系中何者适合建造的房屋最高(B )?(A)框架(B)筒中筒(C)框架筒体(D)剪力墙 7、有一幢高层建筑筒中筒结构,矩形平面的宽度26m,长度30m,抗震设防烈度为7度,要求在高宽比不超过《高规》限值的前提下,尽量做高,指出下列哪个高度符合要求(C )? (A)156m (B)140m (C) 143m (D)130m 8、在下列地点建造高层建筑,何者承受的风力最大(A )? (A)建在海岸(B)建在大城市郊区 (C)建在小城镇(D)建在有密集建筑群的大城市市区 9、在设计高层建筑风载载值时,下列何种情况风载应乘以大于1的风振系数β (B )? (A)高度大于50m ,且高宽比大于1.5; (B)高度大于30m ,且高宽比大于1.5; (C)高度大于50m ,且高宽比大于4 ; (D)高度大于40m ,且高宽比大于3; 10、在设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时,标准风压值应取重现期多少年(B)? (A)30 (B)50 (C)80 (D)100 11、多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是 (A)防止结构倒塌(B)防止结构发生破坏 (C)防止非结构部分发生过重的破坏(D)防止人们惊慌

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