土木工程结构
土木工程课件: 土木工程的基本结构
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板在結構中的位置:
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4.8 桁架(有鉸接和剛接之分)
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• 鉸接桁架
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《清明上河圖》畫面正中的那座橋,被稱作“虹橋”。這種使用短的構造材
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梁在結構中的位置:
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4.4 柱
豎向構件
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受壓構件——柱 主要是承受壓力。 柱承受荷載可能 是軸心受壓,即 荷載沿構件軸線 作用。但更多場 合下為偏心受壓, 即這時為偏心受 壓構件。
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4.6 拱(arch structure)
為曲線結構,主要承受軸向壓力。
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《土木工程结构》期末考试资料汇总
第1、2 章复习要点一、填空题1、按实验目的可将结构试验分为,生产鉴定性试验和科学研究性试验2、加载制度指的是试验进行期间荷载与时间的关系。
3、结构试验中,试件的就位形式主要有正位试验、卧位试验、反位试验。
4、重力加载就是将物体本身的重力施加于结构上作为荷载。
5、数据采集系统的硬件由三个部分组成:传感器部分、数据采集部和计算机部分。
二、名词解释丧失承载力、承载力极限标志。
答:构件承载力达到极限状态,称为丧失承载力;当构件丧失承载能力时,由于受力形式不同,呈现不同的破坏形态,称为承载力极限标志。
三、判断题1、结构静力试验时加载分级是为了控制加载速度. (V)2、研究结构在荷载作用下的弹性、弹塑性直至破坏各阶段全过程的工作性能,应取强度模型进行试验( V )。
3、移动荷载作用下结构所产生的动挠度往往比静挠度小。
(X )4、结构静力试验时,安装在结构上的仪表,要求刚度小,不影响被测结构的工作性能。
( V )5、测量结构振动时,安装在结构上的振动传感器的质量应尽可能小,才能不影响结构的振动特性。
( V )6 、混凝土构件开裂时,裂缝附近的应变计读数会突然增加。
(X )7、在结构试验中,不可以利用荷载和结构的对称性减少测点数量。
( X )8、用拔出法测定混凝土强度等级是一种非破损检测方法。
( X )9、一般的电阻应变片的灵敏系数比电阻丝的灵敏系数来得小(V )10、试验证明,超声回弹综合法的测量精度优于超声或回弹的单一方法。
( V )四、简答题1.简述生产检验性试验与科学研究性试验各自的试验目的?答:( 1 )生产检验性试验以直接生产为目的。
它以实际建筑物或结构构件为试验检验对象,经过试验对试验对象或以试验对象为代表的一批构件做出技术结论。
( 2)科学研究性试验的目的是验证结构计算的各种假定、发展新的设计理论、改进设计计算方法、修改和制定各种规范,为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供理论和试验的依据。
2.按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类,可将建筑结构试验分别分为哪几类?答:按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类,可将建筑结构试验分别分为生产检验性试验与科学研究性试验;真型试验与模型试验;静力试验与动力试验;短期荷载试验与长期荷载试验。
土木工程基本结构形式
建筑构造-建筑构件的组合 研究:建筑物各组成部分的构造原理和方法 任务:提出满足适用安全美观经济的方案
`
一、建筑物组成方面的基本概念 建筑结构-由承重构件组成的体系(骨骼),如框架
二、建筑结构的主要构件
1、梁
• 尺寸:梁的截面宽度 和高度尺寸远小于其长 度尺寸 • 荷载作用方向:与 梁轴线垂直
• 作用效应:主要为受 弯和受剪
楼板
墙 地下室底板 梁
楼梯 柱
梁
墙下基础
柱下基础
钢筋砼梁的破坏型式
按截面破坏来划分: 正截面受弯破坏:
弯矩最大截面垂直轴线破坏 又称为正截面破坏
3)小偏心受压破坏(受压破坏)
小偏心受压的破坏特征: 破坏都是由受压区混凝土压碎引起 的,离纵向力较近一侧的钢筋受压 屈服,而另一侧的钢筋无论是受压 还是受拉,均达不到屈服强度,破 坏无明显预兆,混凝土强度越高, 破坏越突然。由于破坏是从受压区 开始的,故这种破坏也称“受压破 坏”。
3、拱
• 概念 :由曲线形构件(拱圈)或折线形构件及其支座组 成,在荷载作用下主要承受轴向压力,有时也承受弯矩和 剪力。它比同跨度的梁要节省材料。
斜截面受剪破坏: 剪力最大截面与轴线斜交。 又称为斜截面破坏
斜截面破坏的形成
主拉应力迹线
主压应力迹线
tp
cp
cp
tp
tp
cp
cp
tp
tp
cp
cp
tp
tp
cp
2
2 2
2
tg2
2
按配筋率破坏来划分:
土木工程结构试验方案范本
土木工程结构试验方案范本一、实验目的本试验旨在对土木工程结构的承载性能、变形性能以及抗震性能进行全面的测试和分析,以验证结构设计的合理性和可靠性,为工程施工提供科学依据和技术支持。
二、试验对象试验对象为某地区一座高层建筑的混凝土框架结构,包括主体结构和各种附件结构。
三、试验内容1. 结构静载试验:针对主体结构,进行静载试验,测定结构的承载能力和变形性能。
2. 结构动载试验:采用模拟地震动力学加载,测试结构的抗震性能和动态响应。
3. 结构材料试验:对混凝土、钢筋、预应力索等材料进行抗拉、抗压、抗剪等常规力学性能测试。
4. 结构连接节点试验:对结构连接节点进行静载和动载试验,验证其受力性能和稳定性。
5. 结构振动试验:对结构进行振动测试,测定结构的固有频率和振动模态。
6. 结构损伤识别试验:采用损伤识别技术,对结构进行损伤识别和损伤评估。
四、设备和仪器1. 静载试验设备:静载试验机、荷载传感器、位移传感器等。
2. 动载试验设备:地震模拟台、地震模拟器、动态荷载传感器等。
3. 材料试验设备:混凝土试验机、钢筋拉力试验机、预应力索试验架等。
4. 连接节点试验设备:连接节点静载试验机、连接节点动载试验台等。
5. 振动试验设备:三维振动台、加速度传感器、振动传感器等。
6. 损伤识别试验设备:结构损伤监测系统、损伤识别软件、损伤评估仪等。
五、试验方案1. 结构静载试验(1)试验目的:测定结构的承载能力和变形性能。
(2)试验方法:采用逐级加载法,逐渐增加荷载,记录结构的变形和荷载响应,以确定结构的荷载-变形曲线。
(3)试验步骤:首先对结构进行预压,然后逐级增加荷载,测量结构的位移和应力。
2. 结构动载试验(1)试验目的:测试结构的抗震性能和动态响应。
(2)试验方法:采用地震模拟技术,通过地震波形输入和动态响应记录,评估结构的抗震性能。
(3)试验步骤:根据结构的设计抗震等级,设置合适的地震波形输入,并记录结构的动态响应。
毕业土木结构设计
对桥梁的细部构造进行设计,如桥面 铺装、防撞栏杆、排水系统等,以确 保桥梁的安全性和耐久性。
荷载与作用力分析
根据桥梁的使用要求和交通流量,确 定合理的车辆荷载、人群荷载和自然 作用力等,并进行作用力分析。
路基结构设计
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路基类型选择
根据道路等级、交通流量 和地质条件等因素,选择 合适路基类型,如整体式 路基、分离式路基等。
适用于大跨度、高层建筑和大型工业厂房,具有较高的承载能力和 抗震性能,但成本较高。
混合结构
结合钢筋混凝土和钢结构的特点,适用于大型复杂建筑,具有较好 的综合性能。
著名桥梁结构解析
悬索桥
以钢缆悬吊主梁,适用于 跨越深谷和宽阔河流,具 有较大的承载能力和跨越 能力。
斜拉桥
以斜拉索拉住主梁,适用 于跨越较宽的河流和道路, 具有自重轻、跨越能力大 等优点。
高效结构设计软件应用
有限元分析软件
利用高效、精确的有限元分析软件进行结构分析 和优化设计,提高设计效率和准确性。
结构优化软件
采用结构优化软件对结构进行优化设计,实现结 构轻量化、经济性和安全性的平衡。
BIM技术
应用建筑信息模型(BIM)技术进行结构设计, 实现信息的集成和协同工作。
绿色结构设计理念与实践
拱桥
以拱结构作为主要承重结 构,适用于跨越峡谷和河 流,具有较好的承载能力 和景观效果。
典型路基结构评估
土质路基
适用于一般道路和场地,要求对 土质进行充分压实和处理,以保
证稳定性和安全性。
石质路基
适用于山区和岩石地段,要求对 岩石进行爆破和整平,以保证稳
定性和安全性。
特殊路基
适用于特殊场地和工程要求,如 软土地基、盐渍土地基等,需要
土木工程概论 第3章 土木工程基本结构形式
公式
ql q 2 0 ql M x = x − x , V x = − qx …… 1) ( 2 2 2 q ∇ …… 2) H = (
0
δ
0 N x = V x sin θ + H cos θ …… ) (3 0 V x = V x cos θ − H sin θ
0 Mx = Mx −Hy
桁架分为:铰接桁架和刚接桁架 一 铰接桁架(由许多三角形杆状物组成) 桁架历史
• 北宋(1101~1125年) 张择端的《清明上河图》 由三角形机构制成的拱架木桥; • 国外最早的桁架是1570年意大利人巴雷提出的王 柱式桁架,但并未受到重视; • 1758年瑞士人Ulric Grubenmann在莱茵河上建造 了一座跨长为52m的木料桁架桥; • 最早的全铁桁架桥是1840年在美国Wendell Bellman所建造,其中拉杆为熟铁,压杆为生铁。
• 当构件所受弯矩不作用在截面对称轴的平 面内时,为斜向受弯构件,这时在两个对 称轴方向都作用有弯矩,所以又称为双向 受弯构件。 • 当受压或受拉构件还同时作用有两个方向 的弯矩时,即为双向偏心受压或双向偏心 受拉。 • 此外,还有还有受扭构件,但单纯受扭的 构件并不常见,大多数场合下受扭构件同 时还承受弯矩和剪力。
• • • • •
二 钢架 当柱和梁整体连接,则形成刚接。 图3-21 (a)为单层刚架,(b)为复式刚架 在多层框架中,当柱子连需延长,而梁铰 接在柱上,则构成多层铰接框架,有时也 做成铰接和刚接同时采用的组合框架
• 刚架受力时,一般按照平面结构考虑,但 有些框架具有明显的三维受力特征。 • 当房屋两端设有永久性山墙,屋盖与结构 有可靠联系,即使在均布水平风载下,水 平框架体系将发生侧移,但山墙处侧移仍 为零,其他框架受山墙约束而影响,侧移 依次减小,其中间侧移最大,这一 作用称 为空间作用。 • 水平框架体系的跨度与房屋宽度有关,宽 度不能太小,如果长度过大时也可不考虑 空间作用;而且,少数哦排架承受荷载 (吊车)时,即使无山墙,通过屋盖刚性 也应考虑一定的空间作用
土木工程结构实验方案
土木工程结构实验方案一、实验目的1. 了解钢筋混凝土梁的受力性能;2. 掌握钢筋混凝土梁的受弯破坏模式;3. 学习并掌握钢筋混凝土梁的受力分析。
二、实验原理在工程结构中,梁是一种常用的承重构件。
本实验是通过对钢筋混凝土梁进行受弯实验来了解其受力性能。
当梁受到外部荷载作用时,梁内部会发生弯曲变形,此时会对梁进行受拉和受压。
当超过了梁的承载能力时,梁会发生破坏,这种破坏通常是由于混凝土受压破坏或者钢筋受拉破坏所导致。
三、实验仪器与设备1. 铰接梁实验机:用于加载试件并测量试件受力和变形;2. 单向传感器:用于测量试件的应变变化;3. 梁模具;4. 铁水混凝土;5. 钢筋;6. 称量设备;7. 砂浆称量设备;8. 其他辅助工具。
四、实验步骤1. 配制混凝土:按照规定的水泥、砂、石料的配比,进行混凝土的配制;2. 做模具:根据设计要求,制作钢筋混凝土梁的模具;3. 配筋:按照设计要求,在模具中放置钢筋;4. 浇筑混凝土:在钢筋的周围浇筑混凝土;5. 养护:等混凝土养护完毕后,将试件取出模具;6. 实验前准备:将试件安装在铰接梁实验机上,并连接单向传感器;7. 施加荷载:通过铰接梁实验机,施加逐渐增大的荷载,记录试件的受力和变形数据;8. 观察试件破坏模式:当试件达到承载能力时,记录试件的破坏模式。
五、实验数据处理与分析1. 利用单向传感器测得的试件应变数据,可通过应变应力关系式计算试件内部的应力分布;2. 利用实验测得的试件受力数据,进行受力分析;3. 比对试件的破坏模式和理论分析结果,进行分析并得出结论。
六、实验注意事项1. 混凝土配制要按照设计要求进行;2. 钢筋的配筋要准确,位置要正确;3. 实验过程中要注意安全;4. 实验数据的记录和处理要准确。
七、实验结果与结论通过钢筋混凝土梁的受弯实验,我们可以了解混凝土梁的受力性能及破坏模式。
通过实验数据分析,可以得出钢筋混凝土梁在受弯荷载下的受力和变形情况,从而评价其受力性能。
土木工程结构试验
土木工程结构试验简答题总结1、土木工程结构试验的任务:是基于结构基本原理,使用各种仪器仪表和试验设备,通过有计划地对结构物受载后的性能进行观测,对测量参数(位移,应力,振幅,频率等)进行分析,达到对结构物的工作性能作出评价,对其承载能力作出正确估计,并为验证和发展结构的计算理论提供依据的目的。
1.1、结构试验的一般过程:试验规划,试验准备,试验实施,试验分析2、土木工程结构试验的作用:是结构发展理论的重要途径,是发现结构设计问题的主要手段,是验证结构理论的主要方法,是结构质量鉴定的直接方式,是制定各类技术规范和标准的基础。
3、结构试验的分类:(1)按试验目的分类:科学研究性试验、生产鉴定性试验(2)按试验对象分类:真型试验、模型试验、小构件试验(3)按荷载性质分类:静力试验,动力试验(4)按试验时间长短分类:短期荷载试验、长期荷载试验(5)按试件破坏与否分类:(6)按试验场地分类:实验室试验、现场试验4、科学研究性试验:验证结构设计计算理论的各种假定、为制定设计规范提供依据、发展新的设计理论改进设计计算方法、为发展和推广新结构、新材料、新工艺提供理论和实践的依据。
5、生产鉴定性试验:(1)鉴定结构设计和施工质量的可靠程度(2)为工程改建或加固判断结构的实际承载能力(3)为处理工程事故提供技术依据(4)检验结构可靠性(5)估算结构剩余寿命(6)鉴定预制构件的产品质量。
5.1发展简史:解放前科学技术极端落后,根本没有土木工程结构试验这门学科,解放后,迅速发展,建立一大批各种规模的结构实验室,拥有一支实力雄厚的专业技术队伍,具有一定数量的现代化仪器设备,并积累了丰富的试验技术经验。
目前随着智能仪器的出现、计算机和终端设备的广泛使用,各种试验设备自动化水平的提高,越来越先进的试验技术手段会不断涌现。
5.2试验准备阶段主要工作:试件的制作、试件的尺寸与质量检查、试件的安装与就位、安装加载设备、设备仪器的率定、做辅助试验、仪表的安装和连线调试、记录表格的设计准备、通过计算结构内力进行判断和控制加载5.3试验实施阶段:(1)确定基本加载方案,如破坏与否、试验周期的长短等(2)荷载图式的选择,如集中荷载还是均布荷载。
土木工程结构试验与检测
土木工程结构试验与检测土木工程结构试验与检测是指对土木工程结构进行各种试验和检测,以评估、验证和保证结构的安全性、可靠性和持久性。
土木工程结构试验与检测是土木工程中的重要环节,对于确保结构的安全运行具有重要意义。
下面将从试验方法、试验内容和检测技术等方面进行介绍。
一、试验方法1.非破坏试验:非破坏试验是指在不破坏结构的情况下,通过测量结构的变形、应力和振动等参数进行试验和检测。
常用的非破坏试验方法包括振动试验、应变测量、声发射、红外热像法等。
2.破坏试验:破坏试验是通过对结构进行一定负荷或冲击,直至结构失效,从而得到结构的极限承载力和破坏模式。
常用的破坏试验方法包括静载试验、冲击试验、疲劳试验、地震模拟试验等。
二、试验内容1.静力试验:静力试验是通过对结构施加静力负荷来测量结构的变形、应力和变形。
静力试验可以评估结构的承载力、抗侧扭刚度、抗震性能等。
2.动力试验:动力试验是通过对结构施加动力负荷,例如地震波或施加冲击负荷,来模拟结构在实际使用中的动态响应。
动力试验可以评估结构的动态性能、抗震性能等。
3.环境试验:环境试验是对结构在不同环境条件下的性能进行测试,例如高温试验、低温试验、湿度试验等。
环境试验可以评估结构在不同环境条件下的耐久性和可靠性。
三、检测技术1.传统试验测量技术:传统试验测量技术主要包括应变测量、变形测量、振动测量等。
这些技术通过悬挂传感器或安装测量仪器对结构的变形、应力和振动等参数进行实时监测和测量。
2.无损检测技术:无损检测技术是指在不破坏结构的情况下,通过使用电磁、超声波、红外线等方法,对结构进行缺陷检测和强度评估。
常用的无损检测技术包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测等。
综上所述,土木工程结构试验与检测是土木工程中的重要环节,通过对结构进行试验和检测,可以评估结构的安全性、可靠性和持久性。
试验方法包括非破坏试验和破坏试验两种,试验内容包括静力试验、动力试验和环境试验,检测技术包括传统试验测量技术和无损检测技术。
土木工程概论3土木工程结构的基本形式(建筑工程)
土木工程概论
(2)框架结构
受力特点:采用梁、柱组成的框架作为房屋的竖向结构, 并同时承受水平荷载。
北京长城饭店
土木工程概论
(3)框架-剪力墙结构
剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体,因其抗剪能力很强, 故得此名。
广州中天大厦
土木工程概论
(4)筒体结构
受力特点:利用房间四周墙体形成的封闭筒体(也可利用房屋外 围由间距很密的柱与截面很高的梁组成一个形式上像框架,实质 上是一个有许多窗洞的筒体)作为主要抵抗水平荷载的结构。
土木工程概论
楼盖的类型
a. 有梁楼盖 b. 无梁楼盖 c. 交叉密肋型
无梁楼盖 d. 混凝土与压
型钢板、钢 梁组合楼盖
土木工程概论
按施工方法楼盖又分为装配式和现浇式两大类型
土木工程概论
桁架
土木工程概论
桁架结构:由以铰接三角形为单元 (空腹桁架是刚接四边 形)格构体系
与梁相比桁架的优点:
土木工程概论
混凝土梁常用截面形式:
矩形截面(一般梁高度是宽的2~3倍 —— 可用较小截面获得较大
抗弯承载力和刚度)
扁梁:宽大于高的梁,用于梁高受限制时 T 形截面梁:如梁与板整 浇在一起,把与梁相连一定 宽度范围内的板也可看作梁 的一部分,形成 T形截面梁
土木工程概论
钢梁截面形状
钢梁材料强度高(所需截面尺寸小,所以自重较轻),塑性好, 便于加工安装,使用范围广
土木工程概论
1、平面形或直线形构件 1)板
板的长、宽两方向的尺 寸远大于其高度;
板的作用效应主要为受 弯
土木工程概论
单向板:
两边支承的矩形板或长边l 2与短边l 1之比 l 2/l 1 > 2 的四边支承矩形板
土木工程结构力学就业方向
土木工程结构力学就业方向1. 引言嘿,朋友们!今天我们来聊聊一个热乎乎的话题,那就是土木工程结构力学的就业方向。
听到“土木工程”,有些小伙伴可能会想:“这是什么神仙专业啊?”别急,我来给你们普及一下。
土木工程就像是建筑界的“千手观音”,负责修建桥梁、道路、房屋等各种大工程,而结构力学则是让这些工程稳稳当当的基石。
准备好了吗?咱们一起来看看这条职业道路上都有哪些风景吧!2. 就业方向一:建筑设计师2.1 设计师的魅力首先,咱们得说说建筑设计师。
要知道,设计师可是把砖块变成艺术品的人。
想象一下,站在一栋摩天大楼下,仰望着那些高耸入云的建筑,心里是不是特别自豪?当你成为设计师,不仅能在图纸上挥洒创意,还能看到自己的作品在现实中屹立不倒,真是“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”啊!2.2 挑战与乐趣当然,设计师的工作也不是轻松的“躺着就能赚钱”。
每个项目都像是拆解一个复杂的拼图,既要考虑美观,又要兼顾安全。
还有那些项目预算、客户需求,真的是考验你的智商和情商!不过,回头看看自己亲手设计的建筑,心里那种成就感,嘿,简直就是“辛苦不怕,就怕没看见”。
3. 就业方向二:结构工程师3.1 稳稳的安全感接下来要聊的就是结构工程师。
大家知道,建筑再好看,安全可得放在第一位!结构工程师就是那个为建筑的“脊梁”把关的人。
他们负责计算各种材料的强度,确保大楼、桥梁等不会在大风大雨中“趴下”。
这份工作就像是“盖房子”时的安全帽,缺了可不行!3.2 责任与使命说实话,结构工程师的工作压力可不小。
一个错误的计算,可能就会导致重大事故。
这时候,真的是“天上掉下个林妹妹”的感觉,来得快去得也快。
但是,能把自己专业的知识运用到保护人们安全的工作中,心里那种自豪感,简直就是“有种不怕”的感觉!毕竟,安全第一嘛,责任重大!4. 就业方向三:施工管理4.1 现场的指挥官然后,我们再来看看施工管理。
这个角色可以说是工地上的“超级指挥官”。
他们不仅要统筹整个工程的进度,还要协调各方人员,确保每个环节顺利进行。
(精品)土木工程课件: 土木工程的基本结构
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4.6 拱(arch structure)
为曲线结构,主要承受轴向压力。
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4. 2 板
承受施加在楼板的板面上并与板面垂直 的重力荷载。按受力形式分单向板和双 向板
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竖向构件
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受压构件——柱 主要是承受压力。 柱承受荷载可能 是轴心受压,即 荷载沿构件轴线 作用。但更多场 合下为偏心受压, 即这时为偏心受 压构件。
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4.5 楼梯 (楼层间的垂直联系)
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4.3 梁
梁承受板传下来的压力和梁的自重。 截面的类型分:
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土木工程结构设计毕业设计
土木工程结构设计毕业设计
土木工程结构设计毕业设计的内容可以涵盖以下方面:
1. 土木工程项目背景介绍:介绍所选择的具体土木工程项目的背景信息,如项目的位置、目的、规模等。
2. 结构设计标准与规范:分析和解释适用于该项目的结构设计标准与规范,包括国家标准、国际规范以及项目特定的要求等。
3. 结构设计方案选择:基于项目背景和要求,提出不同的结构设计方案,并对各方案进行分析比较,包括结构形式、材料选择等方面。
4. 结构计算与分析:对所选结构方案进行详细计算与分析,包括荷载计算、构件尺寸设计、节点设计等方面的工作。
5. 结构施工与监测方案:设计结构施工方案和施工序列,并对结构在施工过程中可能遇到的问题进行分析和解决方案的提出。
同时,设计结构的监测方案,包括监测点的选取、监测参数的测量等。
6. 结构安全评估与优化设计:针对所设计的结构,进行安全性评估和优化设计。
根据评估结果,提出设计改进建议,确保结构的安全性和可靠性。
7. 结构的经济性评估:对所设计的结构进行经济性评估,包括建造成本、运行维护成本等方面的考虑,提出经济性改进建议。
8. 结构施工图纸的绘制:根据计算结果,进行结构施工图纸的绘制,包括平面图、剖面图、结构节点图等。
9. 结构的施工和监测:根据设计要求,对结构进行实际施工,并监测结构的变形、应力等参数,确保结构的质量和安全性。
10. 结构的验收与总结:对已完成的结构进行验收,总结设计方案的优点和不足,并提出改进建议。
以上是土木工程结构设计毕业设计的一般内容,具体内容可以根据具体项目的要求进行调整和修改。
土木工程概论3土木工程结构基本形式(建筑工程)
多层工业建筑一般采用刚 接框架。
土木工程概论
(6)农业建筑
如暖棚、畜 牧场等。
土木工程概论
2.按房屋结构所采用的材料分
(1)砌体结构 采用砖、石、砼
砌块等砌体做成。主 要用于墙体结构。
土木工程概论
(2)钢筋混凝土结构 采用钢筋混凝土或
预应力混凝土做成,主 要用于框架结构、剪力 墙结构、筒体结构等。
如图书馆、实验楼、学 校、医院等。这类建筑 有较强的针对性。
一般采用框架结构为主 体结构。
土木工程概论
土木工程概论
(5)工业建筑
如重型机械厂房、纺织 厂房(单层轻工业)、 制药厂房、食品厂房 (多层轻工业)等。
特点:荷载巨大且往往 是撞击、振动荷载。需 要空间大,并有特殊要 求。(温湿度、防爆、 防尘、防菌等)
它是房屋的主 体结构。主要承受 房屋的全部重量并 把它们通过基础传 给地基。
土木工程概论
建筑工程的类别 和建筑结构体系
土木工程概论
房屋建筑工程的类别有多种分法。 可按房屋的使用性质分;按房屋结构所 采用的材料分;也可按房屋主体结构的 型式和受力系统(结构体系)分。建筑 师习惯于第一种,结构工程师和施工工 程师习惯于第二、尤其是第三种分法。
广泛用于阳台、雨蓬、体育场看台罩棚等
土木工程概论
4) 3)柱
柱的截面尺寸远小于其高度,荷载作用方向与柱轴线平行。 属于竖向承重构件。主要承受梁传来的压力以及柱自重。
土木工程概论
土木工程概论
4)墙
墙的长宽两方向尺 寸远大于其厚度 荷载作用方向与墙 面平行
作用效应主要为受 压。
土木工程概论
土木工程概论
土木工程结构设计中存在的问题及解决措施
土木工程结构设计中存在的问题及解决措施【土木工程结构设计中存在的问题及解决措施】近年来,土木工程结构设计在我国得到了迅猛的发展,然而在不断推进的过程中,也暴露出了一些存在的问题。
本文将对土木工程结构设计中存在的问题进行全面评估,并提出解决措施,以期为土木工程领域的发展贡献一份力量。
1. 主题概述土木工程结构设计是指对建筑物、桥梁、隧道等土木工程进行结构设计和计算,确保其安全、可靠和经济。
然而,在实际操作中,土木工程结构设计存在一系列的问题,包括但不限于设计缺陷、材料选择、施工工艺等方面。
本文将围绕这些问题展开深入探讨,并提出解决方案。
2. 问题分析2.1 设计缺陷在土木工程结构设计过程中,设计缺陷是一个普遍存在的问题。
有些设计师在设计过程中存在考虑不周全、参数估计不准确以及模型假设不合理等情况,容易导致结构设计上存在的漏洞和隐患,从而加大了工程施工和使用过程中的风险。
2.2 材料选择土木工程结构设计中,材料的选择直接影响了工程的质量和使用寿命。
然而在实际操作中,一些设计师在材料选择上存在着盲目跟风、不合理搭配等问题,导致了工程结构设计的不合理和浪费。
3. 解决措施3.1 提高设计人员的素质针对土木工程结构设计中存在的设计缺陷问题,首先应该从源头入手,提高设计人员的素质。
通过加强设计人员的专业技能培训,提高其设计水平和质量意识,从而降低设计缺陷的风险。
3.2 加强材料科研对于土木工程结构设计中的材料选择问题,应该加强材料科研,推广新型、高强度、环保型的材料,并与设计相结合,以确保工程结构设计的合理性和经济性。
4. 个人观点在我看来,土木工程结构设计中存在的问题需要全社会的重视和共同努力。
设计人员需要不断提升自身素质,加强与科研机构的合作,共同推动土木工程结构设计领域的发展,为我国的建筑事业做出更大的贡献。
总结与回顾通过对土木工程结构设计中存在的问题进行深入分析与解决措施的提出,我们不难看出,这些问题是复杂而多变的,需要我们不断进行探讨与改进。
土木工程中的结构分析
土木工程中的结构分析土木工程是指利用土木施工技术对土地、水体、空气等自然环境进行改造和利用的工程。
在土木工程中,结构分析是重要的环节之一,它是通过对工程结构各种受力情况的计算和分析,确定结构的安全性、可靠性和经济性。
本文将介绍土木工程中的结构分析的意义、基本方法以及常见的结构分析软件。
一、结构分析的意义结构分析在土木工程中具有重要的意义。
首先,结构分析可以帮助工程师了解工程结构受力情况,进而确定结构的合理设计参数,使工程具备足够的承载能力和抗震能力。
其次,结构分析可以评估结构的安全性和可靠性,为工程的施工和使用提供科学的依据,减少事故的发生。
此外,结构分析还可以优化结构设计,提高工程的经济性和可持续性。
二、结构分析的基本方法1. 静力分析:静力分析是结构分析的基本方法之一。
它是基于牛顿第二定律和平衡条件,通过计算结构中各个零部件的受力情况,确定结构的整体受力状态。
静力分析可以采用解析法、力法、位移法等多种方法进行计算。
2. 动力分析:动力分析是在结构受到外力作用下,考虑结构本身的频率和振动特性的分析方法。
动力分析是工程结构中抗震设计的重要内容,它可以帮助工程师评估结构在地震作用下的响应,确定结构的抗震设防烈度。
3. 有限元分析:有限元分析是一种数值分析方法,它将结构离散为有限个单元,通过求解各单元的受力平衡方程,得到整个结构的受力情况。
有限元分析可以模拟复杂的结构受力行为,得到较为准确的结果。
4. 模型试验:模型试验是一种通过制作和加载小尺度的结构模型,模拟实际工程结构的试验方法。
模型试验可以验证结构分析的结果,评估结构的安全性和可靠性,同时也可以用于研究新型结构的性能和行为。
三、常见的结构分析软件1. ANSYS:ANSYS是国际上广泛使用的通用有限元分析软件,它具有强大的建模和计算能力,可以用于各种土木工程结构的分析和优化。
2. SAP2000:SAP2000是一款专业的结构分析与设计软件,它支持静力分析、动力分析和稳定性分析等多种分析方法,广泛应用于工程实践中。
土木工程结构基础
土木工程结构基础
土木工程结构基础是建筑物或其他结构的基础设施,它们支撑着
整个建筑物或结构的重量。
土木工程结构基础可以分为浅基础和深基
础两种类型。
浅基础通常用于轻型建筑物或结构,包括砖房、木屋和小型商业
建筑。
常见的浅基础包括平面基础、带基础和板基础。
这些基础通过
将建筑物或结构的负荷分散到地面上的更广阔区域来提供支持。
深基础用于大型建筑物或高层建筑以及桥梁、隧道等大型土建工程。
常见的深基础有桩基础和基坑支护结构。
这些基础通过将建筑物
或结构的负荷传输到较深的土层或岩石中来提供支持。
土木工程结构基础的设计需要考虑到许多因素,例如土壤的性质、建筑物或结构的重量、地震和其他自然灾害的影响等。
因此,建筑师
和土木工程师需要充分了解土木工程结构基础的原理和设计要求,以
确保建筑物或其他土建工程的结构安全和稳定。
土木工程结构复习题
⼟⽊⼯程结构复习题总论1.钢筋混凝⼟结构优点:(1)就地取材,节约钢筋;(2)耐久性、耐⽕性好;(3)可模性强。
缺点:(1)⾃重⼤;(2)抗裂性能差;(3)施⼯受季节影响⼤。
2.预应⼒混凝⼟结构优点:(1)使⽤⾼强材料;(2)重量轻;(3)跨越能⼒⼤;(4)抗裂性能好。
缺点:(1)⼯艺复杂;(2)需要设备多。
第⼀章1、钢筋混凝⼟结构式由配置受⼒的普通钢筋或钢筋⾻架的混凝⼟制成的结构。
(名词解释)2、(简答题)钢筋和混凝⼟这两种⼒学性能不同的材料之所以能有效地结合在⼀起⽽共同⼯作,主要是由于:3、良好的粘结⼒;4、两者温度线膨胀系数接近;5、混凝⼟保住钢筋,可以防⽌钢筋⽣锈。
6、钢筋混凝⼟结构优点:(1)就地取材,节约钢筋;(2)耐久性、耐⽕性好;(3)可模性强,便于结构形式的实现;(4)现浇结构的整体性好;缺点:(1)⾃重⼤;(2)抗裂性能差;(3)施⼯受季节影响⼤;(4)耗费较多的模具和⽊料;(5)加固和改建较困难,隔热和隔声性能较差。
7、(填空)规范规定:以每边边长150mm的⽴⽅体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空⽓中养护28d,按照标准制作⽅法和试验⽅法测得的抗压强度值作为混凝⼟的⽴⽅体抗压强度,⽤符号f cu表⽰。
8、在承压板和试件上下表⾯之间涂以油脂润滑剂,则试验加压时摩阻⼒将⼤为减少。
规定采⽤的⽅法是不加油脂润滑剂的试验⽅法。
9、在实际⼯程中也有采⽤边长为200mm和边长为100mm的混凝⼟⽴⽅体试件,则所测得的⽴⽅体强度应分别乘以换算系数1.05和0.95来折算成边长为150mm的混凝⼟⽴⽅体抗压强度。
10、棱柱体试件的抗压强度较⽴⽅体试块的抗压强度低。
11、规范规定,混凝⼟的轴⼼抗压强度试验以150mmX150mmX300mm的试件为标准试件。
12、混凝⼟的抗拉强度f t和抗压强度⼀样,都是混凝⼟的基本强度指标。
但是混凝⼟的抗拉强度⽐抗压强度低得多,与同龄期混凝⼟抗压强度的⽐值⼤约在1/8~1/18。
土木工程概论3结构概念
2) 拱
• 概念 :由曲线形构件(拱圈)或折线形构件及其 支座组成,在荷载作用下主要承受轴向压力,有时也 承受弯矩和剪力。它比同跨度的梁要节省材料。
3) 壳 ▪ 由曲线形板与作为边缘 构件的梁、拱或桁架组成, 它是一种空间形的结构构 件,主要承受压力。犹如 蛋壳以最薄的壳面能构成 强大的蛋体一样,能以较 小的构件厚度形成承载能 力很高的结构。
S R 房屋结构失去效能,即 失效或称破坏
其表现形式; ❖ 破坏 如拉断、压碎等。 ❖ 失稳 如柱子压屈等。 ❖ 发生影响正常使用的变形 构件裂缝、侧移、不均匀 沉降过大等。 ❖ 倾覆 结构失去平衡而倾倒。 ❖ 材料丧失耐久性 材料锈蚀、腐蚀、冻融、蛀蚀等
❖ 在正常使用时具有良好的工作性能(如不发生 过大的侧向位移,不使人感到晃动:适用性;
❖ 在正常维护下具有足够的耐久性能(如有抵抗 酸类、盐类等物质的侵蚀能力:耐久性;
❖ 在偶然事件发生时能保持必需的稳定性(如有 很好的抗地震的能力:鲁棒性;
(4). 结构的失效
当结构或从属于它的构件不能 满足上述基本功能要求即
①永久荷载:也称恒荷载,如结构的自重。
②可变荷载:随时间而变化,也称活荷载。如可移动的 人、
车辆、设备、风、雪等
③偶然荷载:可能发生也可能不发生,如爆炸、撞击等 2)作用
引起结构内力的间接原因。如约束变形作用(温差),外加变 形作用(沉陷),惯性作用(地震)
(3). 作用效应(内力)、抵抗能力和基本功能
土木工程概论3结构 概念
1. 土木工程的主要结构构件
⑴ 平面形或直线形构件
1) 板
• 板的长、宽两方向的 尺寸远大于其高度; • 板的作用效应主要 为受弯 2) 梁
• 其作用效应主要为受 弯和受剪
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重 c、纵、横向框架混合承重
23.计算框架内力性(柱和梁惯性关系)?
答: 1、恒荷载作用下的内力计算 2、活荷载作用下的内力计算(分层法) 3、作 用下的内力计算 4、内力组合 24.变形缝的设计?(那几个变形缝?怎么设计?)
答: 1、伸缩缝
温度变化,材料收缩
震缝 5、平面、立面不规则,体型复杂
25.砖的尺寸?
5.极限状态设计表达式;
答:《规范》极限状态设计表达式
.(2)承载力能力极限状态设计表达式
0S R
0 G
SGk
Q1
SQ1k
n
Qi
i2
Qi
SQik
R(
fck c
,f sk s
,A,b,h0,)
(1) g0 —结构重要性系数
结构的安全等级或设计使用年限
• 安全等级 I 级或使用年限≥100y,1.1
4) 纵筋配筋率。构件受拉区混凝土截面的纵筋配筋率越大,裂缝宽度越小。
5) 保护层厚度。保护层越厚,裂缝宽度越大。
12.稳定性数?
13.大偏心受压破坏与小偏心受压破坏的根本区别?
答:大偏心受压破坏时,受拉钢筋首先屈服,而后受压钢筋及混凝土相继达到破坏, 它与受弯构件正载面适筋破坏类似;小偏心受压破坏时,受压钢筋屈服,受压混凝土 被压坏,而远离纵向力一侧的钢筋,可能受拉、也可能受压,但始终未能屈服,它类 似于受弯构件正载面的超筋破坏。 (一)大偏心受压的破坏特征 ⑴ 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝,As 的应力随荷载增加发展较快,首先达到屈服 (即破坏始于受拉钢筋的屈服)。 ⑵ 裂缝迅速开展,受压区高度减小。最后受压侧钢筋 A's 受压屈服,压区混凝土压 碎而达到破坏。 ⑶ 具有明显预兆,变形能力较大,为塑性破坏。 (二)小偏心受压的破坏特征 截面破坏是始于受压区混凝土首先压碎,破坏时受压区高度较大,受拉一侧钢筋不论 受拉、或受压均未达到受拉屈服 。 14.偏心构件计算公式的基本假定(四个假定)? 1.截面应变保持为平面; 2.不考虑混凝土的受拉作用; 3.受压区混凝土极限压应变为 0.0033; 4.混凝土受压区的等效矩形应力图形的强度同样取为 a 1 fc,矩形应力图形的受压区高 度 x 与实际中和轴高度 xn 的比值同样取为 b 1。 15.受拉构件的配筋方式? 答:受拉构件的配筋方式有对称配筋和不对称配筋 16.预应力混凝土构件的特点? (1)抗裂性好,刚度大。由于对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载 作用下,构件可不出现裂缝或使使裂缝推迟出现。因而也提高了构件的刚度增加了构
答:用表内的(标准值/(kN/m2)×组合值系数ψc)得出的结果就是 X 系数值。 4.极限状态的类型;
答:承载能力极限状态、正常使用极限状态两种。 (1)承载力能力极限状态 超过该极限状态,结构就不能满足预定的安全性功能要求。 ① 结构或构件达到最大承载力(包括疲劳); ② 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、滑移); ③ 结构塑性变形过大而不适于继续使用; ④ 结构形成几何可变体系(超静定结构中出现足够多塑性铰); ⑤ 结构或构件丧失稳定(受压构件的压曲失稳)。 (2)正常使用极限状态 超过该极限状态,结构就不能满足预定的适用性和耐久性的功能要求。
29.框架柱子,抗震情况?
答: 1、剪跨比小的短柱,刚度大,易发生柱中部的脆性剪切破坏 2、当柱侧有强
度高的砌体填充墙紧密嵌砌时,柱顶剪切破坏加重,破坏部位还可能转移到窗、门洞
上下处,甚至出现短柱的剪切破坏。
侧
例:钢筋混凝土矩形梁的某截面承受弯矩设计值 M=100KN·m,b×h=200mm×500mm,采 用 C20 级混凝土,HRB335 级钢筋。试求该载面所需纵向受力钢筋胡数量。 解:
①过大的变形、侧移 影响非结构构件、不安全感、不能正常使用(吊车)等;
②过大的裂缝
(钢筋锈蚀、不安全感、漏水等);
③过大的振动(不舒适);
④其他正常使用要求。
下列破坏分别属于超出了什么极限状态?
A、雨棚出现倾覆 B、出现了很大的裂缝 C、结构变成了机动体系
D、发生了失稳破坏 E、出现了很大的振动 F、超过了构件强度而破坏。
• 安全等级 II 级或使用年限≥50y,1.0
• 安全等级 III 级或使用年限≤5y,0.9
(2)正常使用极限状态设计表达式
S C
1.变形验算表达式Байду номын сангаас
f flim
2.裂缝宽度验算表达式
w wlim
6.混凝土单轴(简单)受力下三种混凝土的强度测试方法;
答:立方体抗压强度,轴心抗压强度,轴心抗拉强度
27.抗震等级的确定(框架抗震墙结构等级)
答:抗震墙等级 6 度、7 度、8 度可分别按三级、二级、一级采用,框架的抗震等级,
6 度、7 度、8 度可分别按三级、二级、一级采用.
28.二级柱轴压比?
答:现浇楼盖:底层柱段 l0=1.0H;其余各层柱段 l0=1.25H。装配式楼盖:底层柱段 l0=1.25H;其余各层柱段 l0=1.5H。
土木工程结构 一:绪论
1.土木工程结构是指:用砖、石、钢筋混凝土、钢材、木材等材料建造的建筑物和构 筑物的受力骨架体系。 2.建筑结构是指:由梁、板、墙、柱、基础等基本构件构成的建筑物承重骨架体系。 建筑结构由水平构件、竖向构件和基础构成。水平构件包括板、梁等,用以竖向荷载; 竖向构件包括柱、墙等,用以支撑水平构件或承受水平荷载;基础用以将建筑物承受 的荷载传至地基。 3.(P9)如何计算标准 X 系数;
(一)立方体抗压强度
用边长 150mm 立方体标准试件,在标准条件下(20±3℃,≥90%湿度)养护 28
天,用标准试验方法(加载速度 0.15~0.3N/mm2/sec,两端不涂润滑剂)测得的破 坏时试件的平均压应力。具有 95%保证率的立方体抗压强度——立方体抗压强度 标准值 1.用途: 力学性能的基本代表值,混凝土强度等级划分依据。 (二)轴心抗压强度 fc(棱柱体强度) fc------非常重要,其它强度常以它作为基本取值依据。 棱柱体试件高宽比一般为 h/b=2~3,我国通常取:150mm×150mm×450mm;100×100 ×300 试件。 • 由于棱柱体强度测试较困难; • 实际工程中混凝土的制作、养护差; • 混凝土的长期强度比短期强度低; 试验证明,同一混凝土,棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。 (三)轴心抗拉强度 ft • 开裂、裂缝、变形,以及受剪、受扭、受冲切等均与其有关。 • 测试 ft • 破坏截面上的平均拉应力即为轴心抗拉强度 ft 。 • 试验对中困难及混凝土内部不均匀。 • 立方体或圆柱体劈拉试验,测定混凝土的抗拉强度: • 混凝土结构的可靠性包含安全性、适用性和耐久性三个方面的要求。 7.钢筋与混凝土共同工作的原因? 钢筋与混凝土之所以能能够共同工作,是因为混凝土结硬并达到一定的强度以后, 两者之间建立了足够的黏结强度,能够承受由于钢筋与混凝土的相对变形在两者界面
上所产生的相互作用力;否则它们就不可能共同工作。由于钢筋和混凝土的相对滑动
趋势,在二者接触面产生的纵向剪应力称为黏结应力τ。
8. 正截面破坏形状。
1).少筋梁:
很低,砼一开裂,截面即破坏。 s=fy “脆性破坏”
2).适筋梁
适当, 截面开裂以后 s<fy,随着荷载增大,裂缝开展、 s 增加,当 F=Fy(屈服荷
答:1、适筋梁 2、超筋梁 3、少筋梁
11 影响裂缝宽度的主要因素;
1) 纵向钢筋的应力。裂缝宽度与钢筋应力近似成线性关系。
2) 纵向钢筋的直径。当构件内受拉纵筋截面相同时,采用细而密的钢筋,则会增大钢
筋表面积,因而使黏结力增大,裂缝宽度变小。
3) 纵筋表面形状。带助钢筋的黏结强度较光面钢筋大得多,可减少裂度宽度。
载), s=fy,荷载稍增加,砼被压碎。
“延性破坏”
3).超筋破坏
过多 , 出现许多小裂缝,s<fy, 当压区砼被压碎,梁破坏。
“脆性破坏”
9.预应力混凝土结构的特点
答:1、抗裂性好,刚度大 2、节省材料、减小自重 3、提高构件的抗剪能力 4、 提高受压构件的稳定性 5、提高构件的耐疲劳性能 10.单筋载面受弯构件沿正载面的破坏特征
2、沉降缝
3、沉降差异
4、抗
答:240mm×115mm×53mm
26.砖最小强度等级?
烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级分为 MU30、MU25、MU20、MU15、和 MU10;
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级分为 MU30、MU25、MU20、MU15、和 MU10。
其中,MU 表示砌体中的块体,其后数字表示块体的抗压强度大小,单位为MPa。
件的耐久性。 (2)节省材料、减小自重。预应力混凝土结构由于必须采用高强度材料,因而可以减少 钢筋用量和减构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构自重,对大跨度和重荷载 结构有着著的优越性。 (3)提高构件的抗剪能力。试验表明,纵向预可行性研究阶段应力钢筋起着锚栓的作用, 阻碍着构件斜裂缝的出现与开展,又由于预应力混凝土梁的曲线钢筋(束)合力的竖 向分力将部分地抵消剪力,因而提高了构件的抗剪能力。 (4)提高受压构件的稳定性。混凝土的抗压强度很高,钢筋混凝土受压构件一般都 能有效地工作。但是,当受压构件长细比较大时,在受到一定的压力后便容易被压弯, 以致丧失稳定而破坏。 17.楼盖主梁计算理论是按什么理论计算? 答:楼盖主梁计算理论是按弹性理论方法进行计算 18.楼盖多框梁计算第一塑性 答:按弹性理论方法进行计算,不考虑塑性内力重分布 19.主次梁附加箍筋吊筋的作用是什么? 答: 主次梁附加筋吊筋的作用是集中荷载 20.影响塑性内力的重分布? 答:①塑性铰的转动能力 ②斜截面承载能力 ③正常使用条件 21.框架结构柱子的计算高度? 答:在层高范围内,框架柱是等截面的,每个截面具有相同的抗力,框架柱的弯矩、 轴力沿柱高为线性变化(层高范围内剪力相等)控制截面:上、下端截面。 22.框架的布均方案。(每一种传力的方案方法) 答:1、柱网及层高 2、承重框架布置方案 a、横向框架承重 b、纵向框架承