工程结构第五章习题解
第五章结构设计原理
[例5-1]某钢筋混凝土矩形截面简支梁,两端支承在砖墙上,净跨度l n=3660mm (例图5-1);截面尺寸b×h=200mm×500mm。
该梁承受均布荷载,其中恒荷载标准值g k=25kN/m(包括自重),荷载分项系数γG=1.2,活荷载标准q k=38kN/m,荷载分项系数γQ=1.4;混凝土强度等级为C20(f c=9.6N/mm2, f t=1.1N/mm2);箍筋为HPB235钢筋(f yv=210N/mm2),按正截面受弯承载力计算已选配HRB335钢筋3Φ25为纵向受力钢筋(f y=300N/mm2)。
试根据斜截面受剪承载力要求确定腹筋。
例图5-1[解] 取a s=35mm, h0=h- a s=500-35=465mm1.计算截面的确定和剪力设计值计算支座边缘处剪力最大,故应选择该截面进行抗剪配筋计算。
γG =1.2,γQ=1.4,该截面的剪力设计值为:2.复核梁截面尺寸h w=h0=465mmh w/b=465/200=2.3<4,属一般梁。
截面尺寸满足要求。
3.验算可否按构造配箍筋应按计算配置腹筋,且应验算ρsv≥ρsv,min。
4.腹筋计算配置腹筋有两种办法:一种是只配箍筋,另一种是配置箍筋兼配弯起钢筋;一般都是优先选择箍筋。
下面分述两种方法,以便于读者掌握。
(1)仅配箍筋:选用双肢箍筋φ8@130,则满足计算要求及表5-2、5-3的构造要求。
也可这样计算:选用双肢箍φ8,则A sv1=50.3mm2,可求得:取s=130mm箍筋沿梁长均布置(例图5-2a)。
(2)配置箍筋兼配弯起钢筋:按表5-2及表5-3要求,选φ6@200双肢箍,则由式(5-9)及式(5-6),取则有选用1Φ25纵筋作弯起钢筋,A sb=491mm2,满足计算要求。
按图5-14的规定,核算是否需要第二排弯起钢筋:取s1=200mm,弯起钢筋水平投影长度s b=h-50=450mm,则截面2-2的剪力可由相似三角形关系求得:故不需要第二排弯起钢筋。
工程力学课后习题答案
第一章 静力学基本概念与物体的受力分析下列习题中,未画出重力的各物体的自重不计,所有接触面均为光滑接触。
1.1 试画出下列各物体(不包括销钉与支座)的受力图。
解:如图(g)(j)P (a)(e)(f)WWF F A BF DF BF AF ATF BA1.2画出下列各物体系统中各物体(不包括销钉与支座)以及物体系统整体受力图。
解:如图F BB(b)(c)C(d)DCF D(e)AF D(f)FD(g)(h)EOBO EFO(i)(j) BYFB XBFXE(k)1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成,如题1.3图所示。
在定滑轮上吊有重为W的物体H。
试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。
解:如图'D1.4题1.4图示齿轮传动系统,O1为主动轮,旋转方向如图所示。
试分别画出两齿轮的受力图。
解:1o xF2o xF2o yF o yFFF'1.5结构如题1.5图所示,试画出各个部分的受力图。
解:第二章 汇交力系2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。
其中F 1=2kN ,F 2=3kN ,F 3=lkN , F 4=2.5kN ,方向如题2.1图所示。
用解析法求该力系的合成结果。
解 00001423cos30cos45cos60cos45 1.29Rx F X F F F F KN ==+--=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑2.85R F KN ==0(,)tan63.07Ry R RxF F X arc F ∠==2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用,已知F 1=1kN ,F 2=2kN ,F 3=l.5kN 。
求该力系的合成结果。
解:2.2图示可简化为如右图所示023cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑2.77R F KN ==0(,)tan6.2Ry R RxF F X arc F ∠==-2.3 力系如题2.3图所示。
机械工程材料习题答案
机械工程材料习题答案第二章作业2-1常见的金属晶体结构有哪几种?它们的原子排列和晶格常数有什么特点?-Fe、-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构? 答:常见晶体结构有3种:⑴体心立方:-Fe、Cr、V⑵面心立方:-Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方:Mg、Zn2———7为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?答:因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同,造成原子间结合力不同,因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成,它在各个方向上的力相互抵消平衡,因而表现各向同性。
第三章作业3-2 如果其它条件相同,试比较在下列铸造条件下,所得铸件晶粒的大小;⑴金属模浇注与砂模浇注;⑵高温浇注与低温浇注;⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件;⑷浇注时采用振动与不采用振动;⑸厚大铸件的表面部分与中心部分.答:晶粒大小:⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4-4 在常温下为什么细晶粒金属强度高,且塑性、韧性也好?试用多晶体塑性变形的特点予以解释.答:晶粒细小而均匀,不仅常温下强度较高,而且塑性和韧性也较好,即强韧性好。
原因是:(1)强度高:Hall-Petch公式。
晶界越多,越难滑移。
(2)塑性好:晶粒越多,变形均匀而分散,减少应力集中。
(3)韧性好:晶粒越细,晶界越曲折,裂纹越不易传播。
4-6 生产中加工长的精密细杠(或轴)时,常在半精加工后,将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天,然后再精加工.试解释这样做的目的及其原因?答:这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来,是细长工件的一种存放形式吊个7天,让工件释放应力的时间,轴越粗放的时间越长。
4-8 钨在1000℃变形加工,锡在室温下变形加工,请说明它们是热加工还是冷加工(钨熔点是3410℃,锡熔点是232℃)?答:W、Sn的最低再结晶温度分别为:TR(W) =(0.4~0。
《工程力学》课后习题与答案全集
由 ,作出速度平行四边形,如图示:
即:
7.图示平行连杆机构中, mm, 。曲柄 以匀角速度 2rad/s绕 轴转动,通过连杆AB上的套筒C带动杆CD沿垂直于 的导轨运动。试示当 时杆CD的速度和加速度。
解:取CD杆上的点C为动点,AB杆为动系。对动点作速度分析和加速度分析,如图(a)、(b)所示。图中:
解:设该力系主矢为 ,其在两坐标轴上的投影分别为 、 。由合力投影定理有:
=-1.5kN
kN
kN
;
由合力矩定理可求出主矩:
合力大小为: kN,方向
位置: m cm,位于O点的右侧。
2.火箭沿与水平面成 角的方向作匀速直线运动,如图所示。火箭的推力 kN与运动方向成 角。如火箭重 kN,求空气动力 和它与飞行方向的交角 。
(d)由于不计杆重,杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力 和 ,在B点受到支座反力 。 和 相交于O点,
根据三力平衡汇交定理,
可以判断 必沿通过
B、O两点的连线。
见图(d).
第二章力系的简化与平衡
思考题:1.√;2.×;3.×;4.×;5.√;6.×;7.×;8.×;9.√.
1.平面力系由三个力和两个力偶组成,它们的大小和作用位置如图示,长度单位为cm,求此力系向O点简化的结果,并确定其合力位置。
则
(mm/s)
故 =100(mm/s)
又有: ,因
故:
即:
第四章刚体的平面运动
思考题
1.×;2.√; 3.√;4.√;5.×.
习题四
1.图示自行车的车速 m/s,此瞬时后轮角速度 rad/s,车轮接触点A打滑,试求点A的速度。
工程结构荷载与可靠度分析李国强课后习题答案
第一章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同荷载:是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
作用:能使结构产生效应的各种因素总称。
2、说明直接作用和间接作用的区别。
将作用在结构上的力的因素称为直接作用,将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用,如温度改变,地震,不均匀沉降等。
只有直接作用才可称为荷载。
3、作用有哪些类型请举例说明哪些是直接作用哪些是间接作用①随时间的变异分类:永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类:固定作用、可动作用③按结构的反应分类:静态作用、动态作用。
4、什么是效应是不是只有直接作用才能产生效应效应:作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。
不是。
第二章重力1、结构自重如何计算将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件,先计算基本构件的重量,然后叠加即得到结构总自重。
2、土的重度与有效重度有何区别成层土的自重应力如何计算土的天然重度即单位体积中土颗粒所受的重力。
如果土层位于地下水位以下,由于受到水的浮力作用,单位体积中,土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度。
3、何谓基本雪压影响基本雪压的主要因素有哪些基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
主要因素:雪深、雪重度、海拔高度、基本雪压的统计。
4、说明影响屋面雪压的主要因素及原因。
主要因素:风的漂积作用、屋面坡度对积雪的影响(一般随坡度的增加而减小,原因是风的作用和雪滑移)、屋面温度(屋面散发的热量使部分积雪融化,同时也使雪滑移更易发生)。
5、说明车列荷载与车道荷载的区别。
车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式,以集中荷载的形式作用于车轴位置;车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列,将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。
第三章侧压力1.什么是土的侧压力其大小与分布规律与哪些因素有关土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
2020年土建质量员考试重点提示及训练试题:第五章 混凝土结构工程
第五章混凝土结构工程【重点提示】基础知识1.了解钢筋的种类及其力学性能2.掌握混凝土主要技术性质3.熟悉通用水泥的选用4.掌握混凝土结构的受力特点及构造专业实务1.模板工程1)熟悉材料质量要求2)掌握模板的安装与拆除方法3)掌握主控项目及检验方法4)掌握一般项目及检验方法2.钢筋工程1)了解钢筋工程的一般要求2)掌握钢筋原材料、配料加工、连接、绑扎安装方法3)熟悉钢筋进场时质量检验的基本要求、检验方法和抽样方案4)掌握主控项目及检验方法5)掌握一般项目及检验方法3.预应力工程1)熟悉预应力工程材料质量要求2)掌握预应力筋制作与安装、张拉及放张、灌浆及封锚等方法3)掌握主控项目及检验方法4)掌握一般项目及检验方法4.混凝土工程1)了解质量一般要求2)熟悉混凝土的施工配料、搅拌、浇捣、养护等质量检查方法3)掌握主控项目及检验方法4)掌握一般项目及检验方法【精编习题】一.判断题1.在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水。
()2.在模板安装时,基础的杯芯模板应刨光直拼,并钻有排气孔,增加浮力。
()3.模板工程中,浇筑混凝土高度应控制在允许范围内,浇筑时应均匀、对称下料,以免局部侧压力过大导致胀模。
()4.高层建筑的梁、板模板,完成一层结构,其底模及其支架的拆除时间控制,应对所用混凝土的强度发展情况,分层进行核算,保证下层梁及楼板混凝土能承受上层全部荷载。
()5.模板拆除时应先拆除连接杆件,再清理脚手架上的垃圾杂物,经检查安全可靠后方可按顺序拆除。
()6.现浇结构模板安装的偏差应符合一定规定,轴线位置允许偏差为3 mm。
()7.在模板安装中,薄腹板、桁架的长度允许偏差为±5,其检验方法是用钢尺量两角边,取其中较大值。
()8.在底模拆除时,对混凝土的强度有一定的要求,当板跨度>2 m且≤8 m时,板构件达到设计的混凝土立方体抗压强度≥50%。
()9.进行钢筋机械连接和焊接的操作人员必须经过专业培训,持考试合格证上岗。
【精选】结构设计原理 第五章 受扭构件 习题及答案
第五章 受扭构件扭曲截面承载力一、填空题1、素混凝土纯扭构件的承载力0.7u t t T f w =介于 和 分析结果之间。
t w 是假设 导出的。
2、钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大,先在截面 最薄弱的部位出现斜裂缝,然后形成大体连续的 。
3、由于配筋量不同,钢筋混凝土纯扭构件将发生 破坏、 破坏、 破坏和 破坏。
4、钢筋混凝土弯、剪、扭构件,剪力的增加将使构件的抗扭承载力 ;扭矩的增加将使构件的抗剪承载力 。
5、为了防止受扭构件发生超筋破坏,规范规定的验算条件是 。
6、抗扭纵向钢筋应沿 布置,其间距 。
7、T 形截面弯、剪、扭构件的弯矩由 承受,剪力由 承受,扭矩由 承受。
8、钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率,min sv ρ= ,抗弯纵向钢筋的最小配筋率ρ= ,抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= 。
9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ应在 范围内。
10、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用,必须将箍筋做成 形状,且箍筋的两个端头应 。
二、判断题1、构件中的抗扭纵筋应尽可能地沿截面周边布置。
2、在受扭构件中配置的纵向钢筋和箍筋可以有效地延缓构件的开裂,从而大大提高开裂扭矩值。
3、受扭构件的裂缝在总体上成螺旋形,但不是连贯的。
4、钢筋混凝土构件受扭时,核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。
5、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为0.7U t t T f w =,该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。
6、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向箍筋,它们在配筋方面可以互相弥补,即一方配置少时,可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。
7、受扭构件设计时,为了使纵筋和箍筋都能较好地发挥作用,纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ζ应满足以下条件:0.6 1.7ζ≤≤。
8、在混凝土纯扭构件中,混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。
9、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式0.35t t cor T f w A ≤+只考虑混凝土和箍筋提供的抗扭承载力。
工程化学习题(第五章)
工程化学习题(第五章)一.选择题1.下列轨道上的电子,在xy平面上的电子云密度为零的是()A.3s B.3pXC.3p zD.3d z2.在多电子原子中,具有下列各组量子数的电子中能量最高的是()A.3,2,+1,+1/2B.2,1,+1,-1/2C.3,1,0,-1/2D.3,1,-1,-1/23.第四周期中原子中未成对电子数最多可达()A.4个B.5个C.6个D.7个4.下列叙述中正确的是()A.因为p轨道是“8”字形的,所以p电子走“8”字形B.主量子数为2时,有2s、2p两个轨道C.氢原子中只有一个电子,故氢原子只有一个轨道D.电子云是波函数┃ф┃2在空间分布的图像5.基态原子的第五电子层只有两个电子,则该原子的第四电子层中的电子数肯定为()A.8个B.18个C.8—18个D.8—32个6.主量子数n=4能级层中的亚层数是()A.3B.4C.5D.67.下列关于屏蔽效应的说法中,正确的是()A.4s电子屏蔽常数б4S反映了4s电子屏蔽原子核作用的大小B.当主量子n和核电荷数Z相同的两个电子,δ值越大,电子的能量就越低C.主量子数n相同,角量子数l愈大,电子的屏蔽作用增大D.当屏蔽电子数目愈多或被屏蔽电子离核愈远时,δ值也愈大8.3d电子的径向分布函数图有( )A.1个峰B.2个峰C.3个峰D.4个峰9.下列元素中,原子半径最接近的一组是()A.Ne、Ar、Kr、Xe B.Mg、Ca、Sr、BaC.B、C、N、OD.Cr、Mn、Fe、Co10.下列元素中,电子排布不正确的是()A.Nb 4d45s1 B.Nd 4f45d06s2 C.Ne 3s23p6 D.Ni 3d84s211.下列基态原子的电子构型中,正确的是()A.3d94s2B.3d44s2C.4d105s0D.4d85s212.具有下列电子构型的元素中,第一电离能最小的是()A.ns2np3B.ns2np4C.ns2np5D.ns2np613.第二电离能最大的元素所具有的电子结构是()A.1s2B.1s22s1C.1s22s2D.1s22s22p114.某元素基态原子失去了3个电子后,角量子数为2的轨道半充满,其原子序数为()A.24B.25C.26D.2715.下列各组元素按电负性大小排列正确的是()A.F>N>OB.O>Cl>FC.As>P>H D.Cl>S>As二.填空题1.根据现代结构理论,核外电子的运动状态可用▁▁▁▁▁来描述,它在习惯上被称为▁▁▁▁▁;┃ф┃2表示▁▁▁▁▁,它的形象化表示是▁▁▁▁▁。
结构力学 第五章 作业参考答案
结构力学 第五章习题 参考答案2005级 TANG Gui-he (整理)5-1 试用结点法计算图示桁架各杆的内力。
5-2 试用结点法计算图示桁架各杆的内力。
解:由整体平衡条件可解得支座反力 F A =1.5F F B =1.5F 取结点A 为隔离体,如图,用数解法可解得 F A C =-2.12F F A B =1.5F 同理,依次取结点B 、C 、 D 、E 为隔离体,并由对称性可得各杆的内力如图。
4 * 8m60k N60k N6M 2MA B C D E FG H 解:由 M H =0 可得支座F a y=75kN.由 F Y=0 得 F h y=45kN 取 A 结点为隔离体,利用数解法可得 F N AB=-100kN. F NAC=125kN. 再取 C 点为隔离体,利用投影法和力平衡 可得 F N BC=-50,F NCE=103.1kN.同理依次取 B , D , E , G , F 可得各杆内力(如图所标)AC-60k N -90k N -100k N 45k N75k N125k N 75k N 42.4k N61.8k N 103.1k N -60k N -50k N -30k N55-4试判断图示桁架中的零杆。
解:图中红色的杆件为零杆在杆中标有 为零杆其中用到K 型和T 型结构判断原理5-5试用截面法计算图示桁架中指定杆件的内力。
2解:(1)求出支座竖向反力为2.5F (↑),(2)作截面I -I ,由∑M A=0得: 2.5F ×15-10F -5F +6F N 1=0 → F N 1=-3.75F (3)由∑M B=0得: 2.5F ×10-F ×5-F N 2×6=0 → F N 2=3.33F (4)利用勾股定理求出A B 杆长7.8F N 4x =5F N 4/3.84 由∑M C=0得: 2.5F ×10-5F +F N 1×6+6×5F N 4/7.8=0 → F N 4=0.65F (5)取结点B 为分析对象,由∑F Y=0得: F N 4×6/7.8+F N 3=0 → F N 3=-0.5F5-6试用截面法计算图示桁架中指定杆件的内力。
工程结构抗震设计习题与思考题
《工程结构抗震设计》习题与思考题第一章地震基础知识与工程结构抗震设防1、地震按其成因分为几种类型?按其震源深浅又分为哪几种类型?2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景?3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波?它们的传播特点是什么?对地面运动影响如何?5、什么是地震震级?什么是地震烈度?两者有何关联?6、地震基本烈度的含义是什么?7、为什么要进行设计地震分组?8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法?10、我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类,不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么?11、什么是建筑抗震概念设计?包括哪些方面的内容?12、根据经验公式,某次地震释放的能量大约是5×1024尔格,它对应的里氏震级是多少?第二章场地、地基和基础抗震1、什么是场地,怎样划分场地土类型和场地类别?2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力?简述天然地基抗震承载力的验算方法4、已知某建筑场地的钻孔资料见下表,试计算该场地土层的自振周期,并按《抗震规范》的规定来确定该建筑场地的类别土层资料5、什么是砂土液化?液化会造成哪些危害?影响液化的主要因素有哪些?6、怎样判别地基土的液化,如何确定地基土液化的危害程度?7、简述可液化地基的抗液化措施第三章 工程结构地震反应分析与抗震验算1、什么是地震作用?如何确定结构的地震作用?2、地震系数和动力系数的物理意义是什么?通过什么途径确定这两个系数?3、 影响地震反应谱形状的因素有哪些?设计用反应谱如何反映这些因素影响的?4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤?5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法(SRSS ),写出其表达式,说明其基本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应?设计时如何考虑这种效应?8、什么叫结构的刚心和质心?结构的扭转地震效应是如何产生的?9、哪些结构需要考虑竖向地震作用?如何计算竖向地震作用?10、 什么是结构或构件恢复力特征曲线,反映了结构或构件的什么性能?11、地震动的三要素是什么?采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素?12、 抗震设计中如何考虑结构的地震作用?依据的原则是什么?13、什么是承载力抗震调整系数?为什么要引入这一系数?14、什么是楼层屈服强度系数?怎样确定结构薄弱层或部位?15、一单层单跨框架如图1所示。
工程流体力学第五章 思考题、练习题 - 副本
第五章 不可压缩流体一维层流流动思考题建立流体流动微分方程依据的是什么基本原理?有哪几个基本步骤导致流体流动的常见因素有哪些?流体流动有哪几种常见的边界条件?如何确定这些边界条件? 对缝隙流动、管内流动或降膜流动,关于切应力和速度的微分方程对牛顿流体和非牛顿流体均适用吗?为什么一、选择题1、圆管层流过流断面的流速分布为A 均匀分布;B 对数曲线分布;C 二次抛物线分布;D 三次抛物线分布。
2、两根相同直径的圆管,以同样的速度输送水和空气,不会出现____情况。
A 水管内为层流状态,气管内为湍流状态;B 水管、气管内都为层流状态;C 水管内为湍流状态,气管内为层流状态;D 水管、气管内都为湍流状态。
3、变直径管流,细断面直径为d 1,粗断面直径为d 2,122d d 粗断面雷诺数Re 2与细断面雷诺数Re 1的关系是:A Re 1=0.5Re 2B Re 1=Re 2C Re 1=1.5Re 2D Re 1=2Re 24、圆管层流,实测管轴线上的流速为4m/s,则断面平均流速为:A 4m/sB 3.2m/sC 2m/sD 2.5m/s5 圆管流动中过流断面上的切应力分布如图 中的哪一种?A 在过流断面上是常数B 管轴处是零,且与半径成正比C 管壁处为零 ,向管轴线性增大D 抛物线分布9.下列压强分布图中哪个是错误的?B10.粘性流体总水头线沿程的变化是( A ) 。
A. 沿程下降B. 沿程上升C. 保持水平D. 前三种情况都有可能。
1.液体粘度随温度的升高而___,气体粘度随温度的升高而___( A )。
A.减小,增大;B.增大,减小;C.减小,不变;D.减小,减小四、计算题(50分)30.(6分)飞机在10000m 高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h 飞行,燃烧室的进口扩压通道朝向前方,设空气在扩压通道中可逆压缩,试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。
(空气的比热容为C p =1006J/(kg ·K),等熵指数为k=1.4,空气的气体常数R 为287J/(kg ·K))T 0=T ∞+v C p ∞=+⨯⨯23222231580010360021006/.()/() =247.69K M ∞=v a ∞∞=⨯⨯⨯=(/)...80010360014287223150743 P 0=p ∞11221+-⎡⎣⎢⎤⎦⎥∞-k M kk =0.26411412074038214141+-⨯⎡⎣⎢⎤⎦⎥=-.....bar31.(6分)一截面为圆形风道,风量为10000m 3/h ,最大允许平均流速为20m/s ,求:(1)此时风道内径为多少?(2)若设计内径应取50mm 的整倍数,这时设计内径为多少?(3)核算在设计内径时平均风速为多少?依连续方程(ρ=C )v 1A 1=v 2A 2=q v(1)v 1π412d q v = d 1=100004360020⨯⨯π=0.42m=420mm (2)设计内径应取450mm 为50mm 的9倍,且风速低于允许的20m/s(3) 在设计内径450mm 时,风速为 v q d m s v 2222441000036000451746==⨯⨯=ππ../ 32.(7分)离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量,已知风机入口侧管道直径d=400mm,U 形管读数h=100mmH 2O ,水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/m 3,ρ空=1.2kg/m 3,忽略流动的能量损失,求空气的体积流量q v 。
建筑结构抗震设计课后习题全解
第一章绪论地震按其成因分为哪几种类型?按其震源的深浅又分为哪几种类型?构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。
深浅:构造地震可分为浅源地震(d<60km)、中源地震(60 –300km),深源地震(>300km)什么是地震波?地震波包含了哪几种波?各种地震波各自的传播特点是什么?对地面和建筑物的影响如何?地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。
是一种弹性波,分为体波(地球内部传播)、面波(地球表面传播)。
体波:分为纵波(p波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向一致。
特点是:周期短,振幅小;影响:它使地面发生上下振动,破坏性较弱。
橫波(s波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。
特点是:周期长,振幅大。
影响:它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强,。
面波:分为洛夫波(L波):传播时将质点在与波前进方向相垂直的水平方向上作蛇形运动。
影响:其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。
地震波的传播速度:纵波>横波>面波橫波、面波:地面震动猛烈、破坏作用大。
地震波在传播过程中能量衰减:地面振动减弱、破坏作用逐渐减轻。
地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。
地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。
由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。
什么地震震级?什么是地震烈度和基本烈度?什么是抗震设防烈度?地震震级:表示地震本身强度或大小的一种度量指标。
地震烈度:指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。
基本烈度:在一定时期内(一般指50年),某地区可能遭遇到的超越某一概率的最大地震烈度。
抗震设防烈度:就是指指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。
什么是多遇地震和罕遇地震?多遇地震一般指小震,50年可能遭遇的超越概率为63%的地震烈度值。
罕遇地震一般指大震,50年超越概率2%~3%的地震烈度。
《工程结构荷载与可靠度分析》李国强(第四版)课后习题答案
第一章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同?荷载:是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
作用:能使结构产生效应的各种因素总称。
2、说明直接作用和间接作用的区别。
将作用在结构上的力的因素称为直接作用,将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用,如温度改变,地震,不均匀沉降等。
只有直接作用才可称为荷载。
3、作用有哪些类型?请举例说明哪些是直接作用?哪些是间接作用?①随时间的变异分类:永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类:固定作用、可动作用③按结构的反应分类:静态作用、动态作用。
4、什么是效应?是不是只有直接作用才能产生效应?效应:作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。
不是。
第二章重力1、结构自重如何计算?将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件,先计算基本构件的重量,然后叠加即得到结构总自重。
2、土的重度与有效重度有何区别?成层土的自重应力如何计算?土的天然重度即单位体积中土颗粒所受的重力。
如果土层位于地下水位以下,由于受到水的浮力作用,单位体积中,土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度。
3、何谓基本雪压?影响基本雪压的主要因素有哪些?基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
主要因素:雪深、雪重度、海拔高度、基本雪压的统计。
4、说明影响屋面雪压的主要因素及原因。
主要因素:风的漂积作用、屋面坡度对积雪的影响(一般随坡度的增加而减小,原因是风的作用和雪滑移)、屋面温度(屋面散发的热量使部分积雪融化,同时也使雪滑移更易发生)。
5、说明车列荷载与车道荷载的区别。
车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式,以集中荷载的形式作用于车轴位置;车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列,将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。
第三章侧压力1.什么是土的侧压力?其大小与分布规律与哪些因素有关?土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
工程建筑结构抗震设计课后习题答案
XX理工大学《建筑结构抗震设计》复试第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。
烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以与地震波通过的介质条件等多种因素有关。
一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。
2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规X将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。
1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危与生命安全的严重破坏的抗震设防目标。
2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。
同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。
4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。
一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。
4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。
概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。
他们是一个不可割裂的整体。
工程力学课后习题答案
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示。
梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A 、B 处的约束反力。
题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
题2-3图以AC 段电线为研究对象,三力汇交NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
第5章 预应力混凝土结构工程-习题答案
习 题 参 考 答 案1.答:先张法是在浇筑混凝土之前,先张拉预应力钢筋,并将预应力筋临时固定在台座或钢模上,待混凝土达到一定强度(一般不低于混凝土设计强度标准值的75%),混凝土与预应力筋具有一定的黏结力时,放松预应力筋,使混凝土在预应力筋的反弹力作用下,使构件受拉区的混凝土承受顶压应力。
后张法是先制作构件,在放置预应力钢筋的部位预先留有孔道,待构件混凝土强度达到设计规定的数值后,并用张拉机具夹持预应力筋将其张拉至设计规定的控制预应力,并借助锚具在构件端部将预应力筋锚固,最后进行孔道灌浆(或不灌浆)。
两者预应力的传递方式不同,前者靠预应力筋与混凝土的粘接接触传递荷载,后者靠构件端头的锚具挤压产生预应力。
2.答:先张法所用夹具是预应力筋进行张拉和临时固定的工具,应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性,构造简单,施工方便,成本低。
预应力夹具应当具有良好的自锚性能和松锚性能,应能多次重复使用。
需敲击才能松开的夹具,必须保证其对预应力筋的锚固没有影响,且对操作人员的安全不造成危险。
当夹具达到实际的极限拉力时、全部零件不应出现肉眼可见的裂缝和破坏。
夹具(包括锚具和连接器)进场时,除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外,还应按规定进行外观检查、硬度检验和静载锚固性能试验验收。
同时应当确保预应力夹具组装件达到实际极限拉力时,全部零件不应出现肉眼可见的裂缝和破坏。
3.槽式长线台座是由端柱,传力柱和上、下横梁及砖墙组成,端柱和传力柱是槽式台座的主要受力结构,又叫钢筋混凝土压杆,台座适用于张拉吨位较大的构件,如吊车梁、屋架、薄腹梁等。
4.答:预应力筋的张拉程序可按下列程序之一进行:con σ%1030→或con con σσ−−−→−→min2%1050持荷 5.答:先张法中常用的张拉设备有油压千斤顶、卷扬机、电动螺杆张拉机等。
6.答:预应力筋放张的条件:放张预应力筋时,混凝土应达到设计要求的强度。
2016工程力学(高教版)教案:第五章杆件的内力分析
第五章杆件的内力分析在进行结构设计时,为保证结构安全正常工作,要求各构件必须具有足够的强度和刚度。
解决构件的强度和刚度问题,首先需要确定危险截面的内力。
内力计算是结构设计的基础。
本章研究杆件的内力计算问题。
第一节杆件的外力与变形特点进行结构的受力分析时,只考虑力的运动效应,可以将结构看做是刚体;但进行结构的内力分析时,要考虑力的变形效应,必须把结构作为变形固体处理。
所研究杆件受到的其他构件的作用,统称为杆件的外力。
外力包括载荷(主动力)以及载荷引起的约束反力(被动力)。
广义地讲,对构件产生作用的外界因素除载荷以及载荷引起的约束反力之外,还有温度改变、支座移动、制造误差等。
杆件在外力的作用下的变形可分为四种基本变形及其组合变形。
一、轴向拉伸与压缩受力特点:杆件受到与杆件轴线重合的外力的作用。
变形特点:杆沿轴线方向的伸长或缩短。
产生轴向拉伸与压缩变形的杆件称为拉压杆。
图:5-1所示屋架中的弦杆、牵引桥的拉索和桥塔、阀门启闭机的螺杆等均为拉压杆。
图5-1二、剪切受力特点:杆件受到垂直杆件轴线方向的一组等值、反向、作用线相距极近的平行力的作用。
变形特点:二力之间的横截面产生相对的错动。
产生剪切变形的杆件通常为拉压杆的连接件。
如图5-2所示螺栓、销轴连接中的螺栓和销钉,均产生剪切变形。
图5-2三、扭转受力特点:杆件受到作用面垂直于杆轴线的力偶的作用。
变形特点:相邻横截面绕杆轴产生相对旋转变形。
产生扭转变形的杆件多为传动轴,房屋的雨蓬梁也有扭转变形,如图:5-3所示。
图5-3四、平面弯曲受力特点:杆件受到垂直于杆件轴线方向的外力或在杆轴线所在平面内作用的外力偶的作用。
变形特点:杆轴线由直变弯。
各种以弯曲为主要变形的杆件称为梁。
工程中常见梁的横截面多有一根对称轴(图5-4)各截面对称轴形成一个纵向对称面,梁的轴线也在该平面内弯成一条曲线,这样的弯曲称为平面弯曲。
如图5-4所示。
平面弯曲是最简单的弯曲变形,是一种基本变形。
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查附录表D-1得γs=0.776,ξ=0.45,则 As=M/(γsh0fy)=180×106/(0.776×465×360) =1386㎜2 由附录表A-1选用3 25, AS=1473㎜2 钢筋间距(250-3×25-2×25)/2=62.5>25㎜, 且>d=25㎜ 满足要求。
6
(3)混凝土为C40级,纵筋为HRB335 基本数据: 由P76表5.1.7:C40砼 fc=19.1N/㎜2, ft=1.71N/㎜2,α1=1.0;由P71表5.1.1:HRB335钢筋 fy=300N/㎜2。 初步估计纵向受拉钢筋为单层布置,由P97知 as=a+10=25㎜+10㎜=35㎜, h0=h-as=500㎜-35㎜=465㎜ 计算配筋 由表5.2.1查得 αsb=0.399 αs=M/(α1fcbh02)=180×106/(1.0×19.1×250 ×4652) =0.174< αsb=0.384 符合第一适用条件。
第五章习题解
教材:建筑结构原理及设计 作者:林宗凡 高等教育出版社
1
习题(P211—212)
5-1 已知矩形截面梁,b=250mm,h=500mm,(取h0=465mm),梁承 受的弯矩值M=180kN.m。按下列条件计算梁的纵向受拉钢筋 面积AS。并分析混凝土强度及钢筋强度对受弯构件纵向受拉 钢筋面积的影响。 (1)混凝土为C20级,纵筋为HRB335; (2)混凝土为C20级,纵筋为HRB400; (3)混凝土为C40级,纵筋为HRB335.
5-7 已知梁截面尺寸b×h=200mm×500mm,受拉纵筋为3 16钢 筋,混凝土强度等级C30。问该截面能承受多大的弯矩Mu?
2
5-1 【解】 (1)混凝土为C20级,纵筋为HRB335 基本数据: 由P76表5.1.7:C20砼 fc=9.6N/㎜2, ft=1.10N/㎜2,α1=1.0;由P71表5.1.1:HRB335 钢筋 fy=300N/㎜2。 初步估计纵向受拉钢筋为单层布置,由P97知 as=a+10=25㎜+10㎜=35㎜, h0=h-as=500㎜-35㎜=465㎜ 计算配筋
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αs=M/(α1fcbf ’h02)=450×106/(1.0×11.9×2500×6402) =0.037 由附录D附表D-1查得γs=0.982, ξ=0.037,则 As=M/(fyγsh0)=450×106/(300×0.982×640)=2389㎜
2
选用5 25,As=2454㎜2
(3)验算适用条件 ①由表5.2.1ξb=0.55>ξ=0.038 ②ρmin=[0.2%,0.45ft/fy]max=[0.2%,0.19%]max=0.2% As=2454㎜2>ρminbh=0.002×300㎜×700㎜=420㎜2 满足适用条件。
11
5-9【解】 (1)判断截面类型 估计配置两层纵向受拉钢筋,取as=60㎜, h0=h-as=700 ㎜ -60 ㎜ =640 ㎜, fc=11.9N/㎜2, ft=1.27N/㎜2, fy=300N/㎜2 Α1fcbf’hf’(h0-hf’/2)=1.0×11.9N/㎜2×2500㎜×70× (640㎜-70㎜/2) =1260kN.m>M=450kN.m 属于第一类T形截面 (2)求纵向受拉钢筋面积
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由表5.2.1 ξb=0.518 x=75.9<ξbh0=0.518×467=241.9㎜ 满足第一适用条件。符合适筋梁截面要求。 (3)求截面能承受最大的弯矩Mu Mu=fyAs(h0-x/2)=360×603×(467-75.9/2) =93.14kN.m
10
习
题
5-9 已知T形截面梁,b=300㎜,h=700㎜,受压翼缘厚 度hf ’=70 ㎜,宽度bf ’=2500 ㎜,截面承受的弯矩设计 值M=450kN.m。采用C25混凝土,HRB335钢筋。 试求梁的纵向受拉钢筋面积As。【类似例题5.2.5】 5-12 已知钢筋混凝土矩形梁截面b×h=250㎜×550 ㎜,采用C30混凝土,HRB400钢筋。承受弯矩设计 值M=300kN.m。求该梁所需的纵向受力钢筋(先 假定as=60㎜)。【类似例题5.2.*】
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5-7 【解】 (1)验算截面最小配筋率 查得 fc=14.3N/㎜2, ft=1.43N/㎜2, α1=1.0, fy=360N/㎜2, As=603㎜2 As=603㎜2>ρminbh=[0.2%,0.45ft/fy]maxbh =[0.002,0.0018]max ×200×500 =0.002 ×200 ×500=200㎜2 满足第二个适用条件。 计算受压区高度 截面有效高度h0=h-as=500-(25+16/2)=467㎜ 由式5.2.4 x=fyAs/(α1fcb)=360×603/(1×14.3×200) =75.9㎜
As=2281㎜> ρminbh=0.002×250×550=275㎜2 满足第二条件。
14
13
5-12 【解】 预估配置双层纵向受拉钢筋,as=60㎜, h0=550 ㎜ -60 ㎜ =490 ㎜, fc=14.3N/ ㎜2,ft=1.43N/ ㎜2 fy=fy’=360N/ ㎜2, αsb=0.384, ξb=0.518 αs=M/(fcbh02)=300×10 6/(14.3 ×250 ×4902)=0.350 αs< αsb=0.384, 符合第一适用条件。 查附录D附表D-1,得γs=0.774,ξ=0.452,则 As=M/(γsh0fy)=300×106/(0.774×490×360)=2197㎜2 选用6 22 ,A=2281㎜2 验算配筋量 ρmin=[0.2%,0.45ft/fy]max=[0.2%,0.18%]max=0.002
3
由表5.2.1查得 αsb=0.399 由公式5.2.17 αs=M/(α1fcbh02) =180×106/(1.0×9.6×250×4652) =0.347< αsb=0.399 符合第一适用条件。 查附录表D-1得γs=0.776,ξ=0.45,则 As=M/(γsh0fy)=180×106/(0.776×465×300) =1663㎜2 由附录表A-1选用2 28+1 18, AS=1232+509=1741㎜2 钢筋间距(250-2×25-18-2×25)/2=63>25㎜, 且>d=28㎜ 满足要求。
4
(2)混凝土为C20级,纵筋为HRB400 基本数据: 由P76表5.1.7:C20砼 fc=9.6N/㎜2, ft=1.10N/ ㎜2,α1=1.0;由P71表5.1.1:HRB400钢筋 fy=360N/㎜2。 初步估计纵向受拉钢筋为单层布置,由P97知as=a+10=25 ㎜+10㎜=35㎜, h0=h-as=500㎜-35㎜=465㎜ 计算配筋 由表5.2.1查得 αsb=0.384 αs=M/(α1fcbh02)=180×106/(1.0×9.6×250 ×4652) =0.347< αsb=0.384 符合第一适用条件。
7
查附录表D-1得γs=0.904,ξ=0.19,则 As=M/(γsh0fy)=180×106/(0.904×465×360) =1428㎜2 由附录表A-1选用3 25, AS=1473㎜2 钢筋间距(250-3×25-2×25)/2=62.5>25㎜, 且>d=25㎜ 满足要求。 分析:提高混凝土强度及钢筋强度可以减少 受弯构件纵向受拉钢筋的用量,节约钢材。