结构总体设计课后习题及答案 (1)
房屋结构设计_习题答案

梁板结构(一)填空题1.双向板上荷载向两个方向传递,长边支撑梁承受的荷载为____________分布;短边支撑梁承受的荷载为____________分布。
(梯形,三角形)4.RC连续梁支座弯矩调幅时,截面的相对受压区高度应满足____________的要求;其塑性铰的极限弯矩最大值为M Ymax=____________f c bh02 。
(0.1≤ξ≤0.35,α1αs)5. R.C板应按下列原则进行计算:两对边支承的板应按______向板计算;四边支承的板应按下列规定计算:当长边与短边之比小于或等于2.0时,应按______向板计算;当长边与短边之比大于2.0,但小于3.0时,宜按______向板计算;当按沿______边方向的单向板计算时;应沿______边方向布置足够数量的______钢筋;当长边与短边之比大于或等于3.0时;按沿______边方向的______向板计算。
(单、双、双、短、长、构造、短、单)(二)选择题1.[a]按单向板进行设计。
a.600mm×3300mm的预制空心楼板;b.长短边之比小于2的四边固定板;c.长短边之比等于1.5,两短边嵌固,两长边简支;d.长短边相等的四边简支板。
2.对于两跨连续梁,[d]。
a.活荷载两跨满布时,各跨跨中正弯矩最大;b.活荷载两跨满布时,各跨跨中负弯矩最大;c.活荷载单跨布置时,中间支座处负弯矩最大;d.活荷载单跨布置时,另一跨跨中负弯矩最大。
3.多跨连续梁(板)按弹性理论计算,为求得某跨跨中最大负弯矩,活荷载应布置在[d]。
a.该跨,然后隔跨布置;b. 该跨及相邻跨;c.所有跨;d. 该跨左右相邻各跨,然后隔跨布置。
4. 在确定梁的纵筋弯起点时,要求抵抗弯矩图不得切入设计弯矩图以内,即应包在设计弯矩图的外面,这是为了保证梁的[a]。
a.正截面受弯承载力;b.斜截面受剪承载力;c.受拉钢筋的锚固;d.箍筋的强度被充分利用.5. 下列关于塑性铰的描述,[c]是错误的.a. 预计会出现塑性铰的部位不允许发生剪切破坏;b. 塑性铰区域可承受一定的弯矩;c. 塑性铰的转动能力取决于塑性铰区域构件截面的高度;d. 塑性铰出现的部位和先后次序可人为控制。
(完整版)2019高层建筑结构设计练习题及答案.doc

l l t i i t i r i r f r简答题1. 框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别?框架是平面结构,主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。
框筒是空间结构,沿四周布置的框架参与抵抗水平力,层剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。
倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。
框筒结构的四榀框架位于建筑物周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒,使建筑材料得到充分的利用。
因此,框筒结构的适用高度比框架结构高得多。
2.计算水平地震作用有哪些方法? 计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。
具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。
3.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法? 第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段。
保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。
9.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数? 地震系数:地面运动最大加速度与g 的比值。
动力系数:结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数。
地震影响系数:地震系数与动力系数的积。
4.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性? 延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能。
构件延性比:对于钢筋混凝土构件,当受拉钢筋屈服后,进入塑性状态,构件刚度降低,随着变形迅速增加,构件承载力略有增大,当承载力开始降低,就达到极限状态。
延性比是极限变形与屈服变形的比值。
结构延性比:对于一个钢筋混凝土结构,当某个杆件出现塑性铰时,结构开始出现塑性变形,但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后,结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段,是“屈服”后的联塑性阶段。
结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。
5.什么是概念设计? 结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。
建筑结构抗震设计课后习题解答1

《建筑结构抗震设计》课后习题解答第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、距离震中的远近以及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?规范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及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。
第四版混凝土结构设计课后习题集答案解析

第3章 单层厂房结构3.1 某单跨厂房排架结构,跨度为24m ,柱距为6m 。
厂房设有10t 和30/5t 工作级别为A4的吊车各一台,吊车有关参数见表3-26,试计算排架柱承受的吊车竖向荷载标准值max D 、min D 和吊车横向水平荷载标准值m ax T 。
吊车有关参数 表3-26 解:查表3-11得,β=0.9。
(1)吊车梁的支座竖向反力影响线及两台吊车的布置情况(两种)如图所示。
由式(3-6)max D =∑i i y P max β=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯675.4102966.11105.129.0=349.12kN max D =∑i i y P max β=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯++⨯⨯⨯62.111029675.435.0105.129.0=408.83kN排架柱承受的吊车竖向荷载标准值max D 为408.83kN 。
min D =∑i i y P min β=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯675.4100.766.11107.49.0=103.46kN min D =∑i i y P min β=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯++⨯⨯⨯62.11100.7675.435.0107.49.0=111.56kN 排架柱承受的吊车竖向荷载标准值min D 为103.46kN 。
(2)吊车梁的支座竖向反力影响线及两台吊车的布置情况(两种)如图所示。
由式(3-9)和(3-10)可得k 1,T =()141Q Q +α=()108.3101012.041⨯+⨯⨯⨯=4.14 kNk 2,T =()141Q Q +α=()108.11103010.041⨯+⨯⨯⨯=10.45 kNm ax T =∑i i y T β=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯675.445.1066.1114.49.0=12.17kN m ax T =∑i i y T β=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯++⨯⨯62.1145.10675.435.014.49.0=14.45kN排架柱承受的吊车竖向荷载标准值m ax T 为14.45kN 。
结构设计原理课后习题

结构设计原理课后习题一、基础理论结构设计是工程中非常重要的一环,它关乎着建筑物的安全性、稳定性和寿命。
为了培养学生的结构设计能力,以下是一些结构设计原理课后习题,供大家加深对结构设计的理解与应用。
1. 请简要解释结构设计的基本原理。
2. 结构设计中需要考虑哪些力学因素?3. 什么是荷载?荷载分为哪些类型?4. 受力分析在结构设计中的作用是什么?5. 为什么需要进行构件的尺寸和形状设计?二、数学模型与分析结构设计中,数学模型和分析是关键环节,通过建立准确的数学模型和进行分析,可以评估结构的性能和稳定性。
1. 结构设计中常用的数学方法有哪些?2. 请解释有限元分析在结构设计中的作用。
3. 数值模拟在结构设计中有何用途?4. 结构的稳定性如何进行分析?5. 受力与位移的关系如何用数学公式表示?三、结构优化设计结构设计的目标之一是尽可能提高结构的性能和效率。
通过结构优化设计,可以使结构在满足强度和稳定性要求的同时,减少材料的使用和成本。
1. 结构优化设计的基本原理是什么?2. 常见的结构优化设计方法有哪些?3. 如何从经济性角度考虑结构设计?4. 结构优化设计中需要解决哪些约束条件?5. 请举例说明结构优化设计的应用场景。
四、常见结构问题在实际的结构设计过程中,会遇到各种各样的问题和挑战。
解决这些问题需要结合理论与实践经验。
1. 如何解决不同材料结构的设计问题?2. 结构设计中常见的缺陷有哪些?如何解决?3. 如何应对结构受到的复杂荷载?4. 结构的防震设计应该注意哪些问题?5. 结构设计中的安全性考虑了哪些方面?五、结构实例分析通过对实际结构的分析和案例研究,可以更好地理解结构设计原理和方法。
1. 选择一个具体的建筑物或桥梁,分析其结构设计原理和优势。
2. 研究一个受力过程复杂的结构,对其进行荷载分析和稳定性评估。
3. 选择一个不同材料和形状的构件,比较其强度和稳定性。
4. 分析一个有振动问题的结构,探讨如何解决。
钢结构设计原理习题及答案

钢结构设计原理题库一、单项选择题1.下列情况中,属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2.钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3.需要进行疲劳计算条件是:直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数n 大于或等于【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×1064.焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ∆=- B max min σσσ∆=-C max min 0.7σσσ∆=-D max min σσσ∆=+5.应力循环特征值(应力比)ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下,下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6.与侧焊缝相比,端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高C 塑性更好D 韧性更好7.钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值.8.钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏C 脆性断裂D 反复破坏.9.规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f ,这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊C 横焊D 仰焊11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k12.轴心受力构件用侧焊缝连接,侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【 】A.两头大中间小B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13.焊接残余应力不影响钢构件的 【 】A 疲劳强度B 静力强度C 整体稳定D 刚度14.将下图(a )改为(b )是为了防止螺栓连接的 【 】A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8 倍,是因为【 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16.受剪栓钉连接中,就栓钉杆本身而言,不存在疲劳问题的连接是 【 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17.高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中,三个0.9∙不∙是考虑 【 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
结构设计原理习题答案

结构设计原理习题答案一、简答题1. 简述结构设计的基本原则。
结构设计的基本原则包括安全性、经济性、适用性和美观性。
安全性是指结构必须能够承受预期的荷载,保证使用安全;经济性是指在满足安全的前提下,力求材料和施工成本的最小化;适用性是指结构应满足使用功能的需求;美观性则是指结构在满足前述条件的同时,还应具有一定审美价值。
2. 什么是荷载组合?荷载组合是指在结构设计中,将各种荷载按照一定的组合规则进行组合,以确定结构在最不利情况下的受力状态。
荷载组合通常包括永久荷载、可变荷载、风荷载、雪荷载等。
二、计算题1. 某简支梁,跨度为6米,承受均布荷载q=5kN/m,试计算最大弯矩和最大剪力。
对于简支梁,最大弯矩发生在梁的中点,计算公式为:\[ M_{max} = \frac{qL^2}{8} \]代入数据得:\[ M_{max} = \frac{5 \times 6^2}{8} = 22.5 \text{k N·m} \]最大剪力发生在梁的支点处,计算公式为:\[ V_{max} = \frac{qL}{2} \]代入数据得:\[ V_{max} = \frac{5 \times 6}{2} = 15 \text{kN} \]2. 某框架结构的柱子承受轴向力P=1000kN,同时承受弯矩M=200kN·m,试求柱子的弯矩系数。
弯矩系数是弯矩与轴向力的比值,计算公式为:\[ \alpha = \frac{M}{P} \]代入数据得:\[ \alpha = \frac{200}{1000} = 0.2 \]三、分析题1. 分析在地震作用下,结构的抗震设计应遵循哪些原则?在地震作用下,结构的抗震设计应遵循以下原则:首先,结构应具有足够的延性,以吸收和分散地震能量;其次,结构的重心应尽量降低,以减少地震作用下的惯性力;再次,结构的刚度应合理分布,避免刚度突变导致应力集中;最后,结构应具备足够的强度和稳定性,以抵抗地震引起的超常荷载。
结构设计原理课后习题答案

结构设计原理课后习题答案一、介绍结构设计原理是建筑工程专业的一门重要课程,通过学习该课程,学生可以掌握建筑物结构设计的基本原理和方法。
在课后习题中,学生可以通过练习和思考来加深对知识的理解和掌握。
本文将给出结构设计原理课后习题的答案,帮助学生更好地完成学习任务。
二、单选题1. 在结构设计中,荷载与结构本身的重量和变形程度有关的是:答案:静力荷载2. 结构设计的第一步是:答案:确定结构的作用界限3. 梁的自重作用于:答案:跨中4. 结构中的水平力主要通过哪种构件传递?答案:墙体5. 绳子吊挂物体时,最高承载力出现在:答案:绳索的最低点三、填空题1. K值是结构弹性刚度系数。
当K值越大,结构的刚度越__________。
答案:大2. 钢筋混凝土的水泥砂浆是一种__________材料。
答案:复合3. 悬挑结构中,最大的受力部位是____________。
答案:悬挑端点四、解答题1. 结构受力分析是结构设计的重要环节,请简要描述结构受力分析的步骤。
答案:结构受力分析的步骤一般包括以下几个方面:首先,确定结构的受力情况,包括受力形式、作用方向等;其次,确定结构的荷载情况,包括永久荷载和可变荷载等;然后,根据结构的几何形状和约束条件,确定结构的受力传递路径,并对结构进行分析;最后,根据受力分析的结果,合理选择结构的截面尺寸和材料强度,满足结构设计的要求。
2. 请简要介绍杨氏模量的定义和计算方法。
答案:杨氏模量是材料的刚度系数,表示单位应变下的应力大小。
计算公式为杨氏模量 = 应力 / 应变。
应力是单位面积上的内力,应变是材料单位长度的变形量与原长度的比值。
杨氏模量是材料的基本力学性能之一,在结构设计中起着重要的作用。
五、总结通过解答上述课后习题,我们对结构设计原理有了更深入的了解。
在结构设计中,需要考虑荷载、材料的刚度、几何形状等因素,并进行受力分析和合理的设计。
掌握了这些基本原理和方法,我们能够设计出更安全、稳定的建筑结构。
结构设计原理(第四版)叶见曙第1-9章课后习题答案 已按新版更新

结构设计原理课后答案第一章1-1 配置在混凝土梁截面受拉区钢筋的作用是什么?P8答:当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时,受拉区混凝土开裂,此时,受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力,能继续承担荷载,直到受拉钢筋的应力达到屈服强度,继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
钢筋的作用是代替混凝土受拉(受拉区混凝土出现裂缝后)或协助混凝土受压。
1-2 试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。
答:混凝土立方体抗压强度P9:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以每边边长为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 ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度P10:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)称为混凝土轴心抗压强度,用符号c f 表示。
混凝土劈裂抗拉强度P10:我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTG E30)规定,采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定,按照规定的试验方法操作,则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算:20.637ts F F f A ==πA 。
混凝土抗拉强度P10:采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度,目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度,换算时应乘以换算系数0.9,即0.9t ts f f =。
结构设计原理--受扭构件-习题及答案说课讲解

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T u 0.7f t W t介于_____________ 和 ______ 分析结果之间。
W t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_____________ o3、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 ____________ o5、为了防止受扭构件发生超筋破坏,规范规定的验算条件是 ______________ o6抗扭纵向钢筋应沿 ___________ 布置,其间距________ o7、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sv,min ___________________ ,抗弯纵向钢筋的最小配筋率 ______________ ,抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl _____________________ o9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比应在________ 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T U 0.7 f t W t,该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。
建筑结构课后作业参考题答案

参考答案1-4答:通常把10层及10层以上(或高度大于28m )的房屋结构称为高层房屋结构,而把9层及以下的房屋结构称为多层房屋结构。
1-8 (B)(参考《高层建筑结构设计》方鄂华钱稼茹叶列平编著中国建筑工业出版社P13第二段弯曲型:层间位移由下至上逐渐增大。
)1-9 (A) (参考《高层建筑结构设计》方鄂华钱稼茹叶列平编著中国建筑工业出版社P10第一段剪切型:层间位移由下至上逐渐减少。
)1-10 (C)1-11 (B)1-12 (C)1-14 (D)1-15 (C)2-1答:安全性、适用性、耐久性。
2-2答:作用指施加在结构上的集中力或分布力(称为直接作用,即通常所说的荷载)以及引起结构外加变形或约束变形的原因(称为间接作用) 。
直接作用是指施加在结构上的集中力或分布力,即通常所说的荷载。
间接作用是引起结构外加变形或约束变形的原因。
作用分为永久变形,可变作用和偶然作用。
永久作用:是指在设计基准期内量值不随时间变化,或其与平均值相比可以忽略不计的作用。
可变作用:是指在设计基准内其量值随时间而变化,且其变化与平均值相比不可忽略的变化。
偶然作用:是指在设计基准期内不一定出现,而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。
2-3答:作用效应:由作用引起的结构或结构构件的反应。
作用效应具有随机性的特点。
结构抗力:结构或构件承受作用效应的能力。
结构抗力具有随机性的特点。
2-6答:极限状态:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态为功能的极限状态。
极限状态可分为:承载力极限状态和正常使用极限状态。
2-9 ( C)2-10 (D)2-11 (D)2-12 (C)3-3答:钢筋的屈服强度、抗拉强度、伸长率、和冷弯性能是检验有明显屈服点钢材的四项主要质量指标,对无明显屈服点的钢筋则只测定后三项。
3-4答:冷拉是将钢筋拉伸至超过其屈服强度的某一应力,然后卸载,以提高钢筋强度的方法。
结构总体设计课后习题及答案

第一章—绪论1.简述飞行器结构、结构的含义与功能。
答:飞行器结构是能承受和传递载荷并且保持一定强度、刚度和尺寸稳定性的机械系统的总称;机构是使飞行器及其部件完成规定的动作或运动等特殊功能的机械组件。
结构的功能:(1).将弹上设备和部件牢牢结合在一起构成整体,并提供气动外形;(2).为装载、设备和人员(运载火箭等)提供良好的环境条件;(3).承载全寿命周期的各种载荷,并保证飞行器始终正常工作。
机构的功能:(1).连接、固定与释放功能:如分离机构;(2).运动功能:如折叠展开机构;(3).锁定功能:到位后锁紧,完成结构功能。
2.飞行器结构设计的内容与原始条件有哪些?答:飞行器结构设计是根据设计的原始条件,构思和拟定满足各项基本要求的结构方案,进行全部零、部件的设计、分析、实验,最终提供全套可供生产的图纸和相应技术文件的过程。
飞行器结构设计的内容:(1).飞行器结构布局设计:部位安排、分离面、结构形式选择、受力构件布置;(2).选择结构元件参数:在结构布局的基础上,选择并优化结构元件尺寸和材料;(3).结构细节设计:细节精心设计、开孔、连接、圆角、机械和电气接口、口盖等。
飞行器结构设计的原始条件:(1).结构设计任务的总体设计参数:外形、尺寸、质量特性、内部装载物的相关数据与安装要求等;(2).结构的工作环境及其对结构特性的要求:自然环境、力学环境(载荷大小、性质和在结构上的分布等,以及对结构特性的要求);(3).结构的协调关系以及由此产生的限制要求:外挂、发射装置;(4).飞行器结构的生产条件:产量和生产厂的加工能力、装配能力、工艺水平等。
3.飞行器结构设计的技术要求有哪些?为满足质量特性要求,可采取哪些措施?答:飞行器结构设计的技术要求有6个,如下(1).空气动力学要求—前提性要求:外形准确度要求(同轴度、垂直度、曲线误差、安装角等)、外形的表面质量要求(表面粗糙度、局部凹陷、突出物等)。
(2).结构完整性要求—强度、刚度、可靠性,本质性要求(▲▲):结构设计应保证结构在承受各种规定的载荷和环境条件下,具有足够的强度、不能产生不能容许的残余变形;具有足够的刚度、满足各项结构动力学性能要求,并达到总体规定的可靠度。
结构设计原理课后答案

结构设计原理课后答案1. 结构设计原理课后答案:问题1:简述结构设计中的静力作用原理和实现方法。
答案:静力作用原理是指在结构设计中,通过分析和计算物体所受的静力加载,以确定结构的受力情况和相应的设计方案。
实现静力作用原理的方法主要有以下几种:(1) 静力平衡法:根据结构受力平衡的原理,将结构的受力情况转化为静力方程,通过求解静力方程,得到结构的受力状态。
(2) 静力相似法:通过将结构的几何形状进行缩放,使得相似模型的几何尺寸与实际结构相近,利用相似模型进行实验或计算,得到结构的受力状态。
(3) 弹性力学方法:利用弹性力学理论,通过建立结构的受力方程和边界条件,求解结构的位移和应力分布,从而确定结构的受力状态。
(4) 有限元法:将结构划分成有限数量的小单元,通过建立节点和单元之间的代数关系,利用有限元法进行计算,得到结构的受力和变形情况。
(5) 动力学分析法:将结构的受力过程视为动力学问题,通过建立结构的动力学方程和边界条件,求解结构的动力学响应,得到结构的受力状态。
问题2:简述结构设计中的受力分析原理和方法。
答案:受力分析是指将已知的外力作用于结构上,通过力学分析的方法,确定结构的受力情况和相应的设计方案。
受力分析的原理和方法主要包括以下几方面:(1) 受力平衡原理:根据静力学的原理,对结构所受的外力和内力进行平衡分析,使得结构处于受力平衡状态。
(2) 受力传递原理:结构上的力被传递到结构的各个部分,最终通过支座和地基传递到地下,根据受力传递原理,确定结构各部分的受力情况。
(3) 受力分布原理:根据结构的几何形状和刚度分布,分析结构上的力沿结构的各个部分的分布情况,确定结构各部分的受力状态。
(4) 受力模型方法:将结构简化为受力模型,通过建立受力模型的力学方程和边界条件,求解受力模型的受力情况,从而确定结构的受力状态。
(5) 受力试验方法:通过对结构进行试验,测量结构的变形和应力分布,从而确定结构的受力状态。
钢结构设计原理习题及答案

钢结构设计原理题库一、单项选择题1.下列情况中,属于正常使用极限状态的情况是 【 】A 强度破坏B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2.钢材作为设计依据的强度指标是 【 】A 比例极限f pB 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3.需要进行疲劳计算条件是:直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于【 】A 5×104B 2×104C 5×105D 5×1064.焊接部位的应力幅计算公式为 【 】A max min 0.7σσσ∆=-B max min σσσ∆=-C max min 0.7σσσ∆=-D max min σσσ∆=+5.应力循环特征值(应力比)ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下,下列疲劳强度最低的是 【 】A 对称循环ρ=-1B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6.与侧焊缝相比,端焊缝的 【 】A 疲劳强度更高B 静力强度更高C 塑性更好D 韧性更好7.钢材的屈强比是指 【 】A 比例极限与极限强度的比值B 弹性极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值.8.钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】A 塑性破坏B 疲劳破坏C 脆性断裂D 反复破坏.9.规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f ,这是因为侧焊缝过长 【 】A 不经济B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】A 平焊B 立焊C 横焊D 仰焊11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k 12.轴心受力构件用侧焊缝连接,侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【】 A.两头大中间小 B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13.焊接残余应力不影响钢构件的 【】 A 疲劳强度 B 静力强度C 整体稳定D 刚度14.将下图(a )改为(b )是为了防止螺栓连接的 【】A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的 0.8 倍,是因为【 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16.受剪栓钉连接中,就栓钉杆本身而言,不存在疲劳问题的连接是 【 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17.高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中,三个0.9•不•是考虑 【 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
结构设计基础习题答案

结构设计基础习题答案
以下是关于结构设计基础的题答案:
1. 问题:什么是结构设计基础?
答案:结构设计基础指的是建筑结构设计中的基本概念和原理。
它包括材料力学、结构力学、结构分析和结构设计等内容。
2. 问题:为什么结构设计基础很重要?
答案:结构设计基础是建筑结构设计的基础,它对于建筑的安
全性和稳定性至关重要。
熟悉和掌握结构设计基础可以帮助工程师
设计出更可靠和安全的建筑结构。
3. 问题:结构设计基础包括哪些内容?
答案:结构设计基础包括以下内容:
- 材料力学:研究材料的力学性质和行为,如弹性、塑性和破坏等。
- 结构力学:研究结构受力和变形的原理和方法。
- 结构分析:通过计算和模拟等方法分析结构受力和变形的行为。
- 结构设计:根据结构受力和变形的要求设计出合适的结构形式和尺寸。
4. 问题:结构设计基础的题有什么作用?
答案:结构设计基础的题可以帮助学生和工程师巩固和应用所学的知识,提高解决实际工程问题的能力。
通过做题可以培养分析和思考的能力,加深对结构设计基础的理解。
以上就是关于结构设计基础习题的答案,希望对你有所帮助。
高层建筑结构设计习题答案

高层建筑结构设计习题答案高层建筑结构设计习题答案高层建筑结构设计是建筑工程中非常重要的一环,涉及到建筑物的安全性、稳定性和承载能力等方面。
在设计过程中,常常会遇到一些习题,需要通过计算和分析来得出答案。
本文将通过几个具体的习题来探讨高层建筑结构设计的一些解决方案。
习题1:某高层建筑的主体结构为一根高度为100米的钢筋混凝土框架结构,其平面尺寸为30米×30米。
假设该建筑所在地区的设计基本风压为0.6kN/m²,求该建筑的风荷载。
解答:根据国家规范《建筑抗风设计规范》(GB 50009-2012),风荷载的计算公式为:F = C × P × A其中,F为风荷载,C为风压系数,P为设计基本风压,A为建筑物的参考面积。
根据题目给出的数据,设计基本风压P为0.6kN/m²,参考面积A为30米×30米=900平方米。
而风压系数C则需要根据建筑物的形状和高度来确定。
对于高度在45米到200米之间的建筑物,风压系数C可以通过公式C = 0.6 ×H^2/1000来计算。
其中,H为建筑物的高度。
代入题目中给出的数据,可得风压系数C = 0.6 × 100^2/1000 = 6。
最终,风荷载F = 6 × 0.6 × 900 = 3240kN。
习题2:某高层建筑的主体结构为一根高度为150米的钢筋混凝土框架结构,其平面尺寸为40米×40米。
假设该建筑所采用的抗震设防烈度为6度,求该建筑的抗震设计基本加速度。
解答:根据国家规范《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010),抗震设计基本加速度的计算公式为:a = C × S其中,a为抗震设计基本加速度,C为地震烈度系数,S为设计基本地震加速度。
对于6度抗震设防烈度的建筑物,地震烈度系数C可以通过公式C = 0.1 × Ie来计算。
其中,Ie为设防烈度。
现代飞机结构综合设计课后题答案

第二章习题答案2.飞机由垂直俯冲状态退出,沿半径为r的圆弧进入水平飞行。
若开始退出俯冲的高度H 1=2000 m,开始转入水干飞行的高度H 2=1000 m,此时飞行速度v=720 km/h,(题图2.3),求(1)飞机在2点转入水平飞行时的过载系数n y ;(2)如果最大允许过载系数为n ymax =8,则为保证攻击的突然性,可采用何种量级的大速度或大机动飞行状态?(即若r不变,V max 可达多少? 如果V不变,r min 可为多大?解答(1)(2)3.某飞机的战术、技术要求中规定:该机应能在高度H=1000m处,以速度V=520Km/h和V’=625km/h(加力状态)作盘旋半径不小于R=690m和R’=680m(加力状态)的正规盘旋(题图2.4)。
求;(1) 该机的最大盘旋角和盘旋过载系数ny(2) 此时机身下方全机重心处挂有炸弹,重G=300kg,求此时作用在炸弹钩上的载荷大小及b方向(1kgf=9.8N)。
解答:(1)①②由①与②得(非加力)(加力)(2)6.飞机处于俯冲状态,当它降到H=2000m时(=0.103kg/m3。
)遇到上升气流的作用(题图。
已知飞机重量G=5000kg,机翼面积S=20 m2,。
此时的飞行速2.7),求此时飞机的ny度V=540 km/h,航迹半径r=8.00m,y轴与铅垂线夹角600,上升气流速度u=10 m/s ,突风缓和因子K=0.88。
解答:①② ===3 0.125KN③==G④=-3作曲线飞行,同时绕飞机重心以角加速度 3.92rad/s2转动,转动方向7.飞机以过载ny=1000kg,发动机重心到全机重心距离l=3m,发动机绕本如(题图2.8)所示。
若发动机重量GE身重心的质量惯性矩I=1200 N·m·s2,求Z0(1) 发动机重心处过载系数nyE(2) 若发动机悬挂在两个接头上,前(主)接头位于发动机重心处,后接头距发动机重心0.8m,求此时发动机作用于机身结构接头上的质量载荷(大小、方向)。
混凝土结构设计原理梁兴文课后习题答案

1. B 2. A 3. B 4. A 5. C
第二章 绪 论 单选题参考答案
第二章 钢筋和混凝土的力学性能
问答题
1. 软钢和硬钢的区别是什么?应力一应变曲线有什么不同?设计时分别采用什么值作 为依据? 2.我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级? 3.钢筋冷加工的目的是什么?冷加工方法有哪几种?简述冷拉方法? 4.什么是钢筋的均匀伸长率?均匀伸长率反映了钢筋的什么性质? 5.什么是钢筋的包兴格效应? 6.在钢筋混凝土结构中,宜采用哪些钢筋? 7.试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求。 8.简述混凝土的组成结构。并叙述混凝土的结构组成对混凝土破坏强度的影响。 9.简述混凝土立方体抗压强度。 10.简述混凝土轴心抗压强度。 11.混凝土的强度等级是如何确定的。 12.简述混凝土三轴受压强度的概念。 13.简述混凝土在单轴短期加载下的应力应变关系。 14.什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量? 15.什么叫混凝土徐变?混凝土徐变对结构有什么影响? 16.钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的? 17.最小锚固长度是如何确定的? 18.简述绑扎搭接连接的机理。
符号 ,Ⅲ级)、余热处理钢筋 RRB400(K 20MnSi,符号 ,Ⅲ级)。热轧钢筋主要
用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。
3. 钢筋冷加工的目的是什么?冷加工方法有哪几种?简述冷拉方法? 答:钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度,以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明
显的屈服点外,其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶,冷加工钢筋的设计强度提高, 而延性大幅度下降。
冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。
冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成,冷拉应力值应超过钢筋的屈服强 度。钢筋经冷拉后,屈服强度提高,但塑性降低,这种现象称为冷拉强化。冷拉后, 经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高,这种现象称为时效硬化。时效 硬化和温度有很大关系,温度过高(450℃以上)强度反而有所降低而塑性性能却有所 增加,温度超过 700℃,钢材会恢复到冷拉前的力学性能,不会发生时效硬化。为了避 免冷拉钢筋在焊接时高温软化,要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以 后,能提高屈服强度、节约钢材,但冷拉后钢筋的塑性(伸长率)有所降低。为了保 证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性,冷拉时应同时控制应力和控制应变。
钢结构设计原理习题及答案分析

钢结构设计原理题库一、单项选择题1.下列情况中,属于正常使用极限状态的情况是 【 】A 强度破坏B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2.钢材作为设计依据的强度指标是 【 】A 比例极限f pB 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3.需要进行疲劳计算条件是:直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于【 】A 5×104B 2×104C 5×105D 5×1064.焊接部位的应力幅计算公式为 【 】A max min 0.7σσσ∆=-B max min σσσ∆=-C max min 0.7σσσ∆=-D max min σσσ∆=+5.应力循环特征值(应力比)ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下,下列疲劳强度最低的是 【 】A 对称循环ρ=-1B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6.与侧焊缝相比,端焊缝的 【 】A 疲劳强度更高B 静力强度更高C 塑性更好D 韧性更好7.钢材的屈强比是指 【 】A 比例极限与极限强度的比值B 弹性极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值.8.钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】A 塑性破坏B 疲劳破坏C 脆性断裂D 反复破坏.9.规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f ,这是因为侧焊缝过长 【 】A 不经济B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】A 平焊B 立焊C 横焊D 仰焊11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k 12.轴心受力构件用侧焊缝连接,侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【】 A.两头大中间小 B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13.焊接残余应力不影响钢构件的 【】 A 疲劳强度 B 静力强度C 整体稳定D 刚度14.将下图(a )改为(b )是为了防止螺栓连接的 【】A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的 0.8 倍,是因为【 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16.受剪栓钉连接中,就栓钉杆本身而言,不存在疲劳问题的连接是 【 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17.高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中,三个0.9∙不∙是考虑 【 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
钢筋结构设计原理课后题答案解析赵根田主编

钢结构设计原理课程作业解答第三章 连接3-1 解:由于施焊时加引弧板,因此mm l l w 500==w t w f WM t l F ≤+=σ即:185650014130145002≤⨯⋅+⨯F F 解得:kN F 9.505=故该连接能承受的最大荷载为505.9kN 。
3-2 解:kN f l h N w f f w f 30616022.1140287.07.0333=⨯⨯⨯⨯⨯==∑βmm l l w w 452846021=-==kN f l h N N N N k N w f w f 810160452287.07.0265.02113311=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯≤-=-=∑得到:kN N 5.1481≤ 同理:kN f l h N N N N k N w f w f 810160452287.07.0235.02223322=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯≤-=-=∑ 得到:kN N 4.2751≤因此:此连接能够承担的最大静力荷载为1481.5KN 。
3-3 解:将荷载设计值F 向焊缝形心简化,得F V =,F 30Fe M ==焊缝上端A 为最危险点:()28000F 92200107.0F 306l h M 622we Mf =⨯⨯⨯⨯==σ∑ 2800F 2200107.0F l h Vw e V f =⨯⨯⨯==τ∑则 ()w f 2V f 2f M f f ≤τ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛βσ2002800F 22.128000F 922≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯ kN 6.450F ≤故焊缝所能承受的最大静力荷载设计值为450.6kN.3-4 解:1)设斜杆与翼缘板为两面侧焊,则由焊缝A 在肢背处,得kN 1752507.0N k N 11=⨯==w f w e 1f f l h N ≤=τ∑mm 2.13016067.02175000f h 2N l w f e 1w =⨯⨯⨯=≥ 则焊缝A 的实际长度可为:m m 2.142622.130h 2l l f w =⨯+=+=,取150mm 2)作用于螺栓形心处的内力为:N 200000kN 25054N =⨯=N 150000kN 25053V =⨯= mm N 102.160200000Ne M 70⋅⨯=⨯==单个螺栓的抗剪、抗拉、承压承载力设计值分别为:N 6.5319114042214.31f 4d n N 2b v 2v bv=⨯⨯⨯=π= N 0.51528170465.1914.3f 4d N 2b t 2e bt =⨯⨯=π=N 671003051022f t d N b c b c =⨯⨯==∑设支托只作为安装时的临时支撑,则最上排单个螺栓所承受的力为:b v N N n V Nc 1500010150000≤=== ()N 6.31428701402102802280102.110200000y m My n N N 2222721t i =+++⨯⨯⨯+=+=∑ 同时承受拉力和剪力的普通螺栓承载力验算:1N N N N 2b t t 2b v v ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 167.00.515286.314286.531911500022≤=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛故连接采用10个普通螺栓是可以的.3-5 解:将N 、P 向焊缝形心处简化,则危险点A 处受力:N 300000kN 300P V ===N 300000kN 300P V ===0m m 150kN 240m m 120kN 300Ne Pe M 21=⨯-⨯=-=则焊缝仅受轴力N 和剪力V 的作用,f f we VA h 740002300h 7.0240000l h N=⨯⨯⨯==σ∑ f f w e V A h 750002300h 7.0300000l h V=⨯⨯⨯==τ∑ 则 ()w f 2V A 2f N A f ≤τ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛βσ160h 7500022.1h 740002f 2f ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯m m 3.5h f ≥ mm 7.4105.1t 5.1h 1min f =⨯==m m 6.982.1t 2.1h 2max f =⨯==由此可取,m m 6h f =3-6 解:1、确定连接盖板的截面尺寸采用双盖板拼接,截面尺寸可选10×510mm ,与被连接板钢板截面面积接近且稍大,钢材为Q235钢。
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第一章—绪论1.简述飞行器结构、结构的含义与功能。
答:飞行器结构是能承受和传递载荷并且保持一定强度、刚度和尺寸稳定性的机械系统的总称;机构是使飞行器及其部件完成规定的动作或运动等特殊功能的机械组件。
结构的功能:(1).将弹上设备和部件牢牢结合在一起构成整体,并提供气动外形;(2).为装载、设备和人员(运载火箭等)提供良好的环境条件;(3).承载全寿命周期的各种载荷,并保证飞行器始终正常工作。
机构的功能:(1).连接、固定与释放功能:如分离机构;(2).运动功能:如折叠展开机构;(3).锁定功能:到位后锁紧,完成结构功能。
2.飞行器结构设计的内容与原始条件有哪些?答:飞行器结构设计是根据设计的原始条件,构思和拟定满足各项基本要求的结构方案,进行全部零、部件的设计、分析、实验,最终提供全套可供生产的图纸和相应技术文件的过程。
飞行器结构设计的内容:(1).飞行器结构布局设计:部位安排、分离面、结构形式选择、受力构件布置;(2).选择结构元件参数:在结构布局的基础上,选择并优化结构元件尺寸和材料;(3).结构细节设计:细节精心设计、开孔、连接、圆角、机械和电气接口、口盖等。
飞行器结构设计的原始条件:(1).结构设计任务的总体设计参数:外形、尺寸、质量特性、内部装载物的相关数据与安装要求等;(2).结构的工作环境及其对结构特性的要求:自然环境、力学环境(载荷大小、性质和在结构上的分布等,以及对结构特性的要求);(3).结构的协调关系以及由此产生的限制要求:外挂、发射装置;(4).飞行器结构的生产条件:产量和生产厂的加工能力、装配能力、工艺水平等。
3.飞行器结构设计的技术要求有哪些?为满足质量特性要求,可采取哪些措施?答:飞行器结构设计的技术要求有6个,如下(1).空气动力学要求—前提性要求:外形准确度要求(同轴度、垂直度、曲线误差、安装角等)、外形的表面质量要求(表面粗糙度、局部凹陷、突出物等)。
(2).结构完整性要求—强度、刚度、可靠性,本质性要求(▲▲):结构设计应保证结构在承受各种规定的载荷和环境条件下,具有足够的强度、不能产生不能容许的残余变形;具有足够的刚度、满足各项结构动力学性能要求,并达到总体规定的可靠度。
(3).质量特性要求:性能先进性,主要包括质量大小的要求、质心位置要求和转动惯量要求。
(4).工艺性要求:具有良好的工艺性,便于加工、装配。
(5).使用维护要求:便于贮存、检修;合理布置分离面和舱口、维修开敞性。
(6).经济性要求:成本。
为满足质量特性要求,可采取的措施有(1).综合优化总体布局参数、合理选择结构受力形式和传力路线;(2).等强度原则设计;(3).提高空间利用率;(4).合理选择结构材料;(5).采用先进的结构;(6). 进行精确的结构分析和强度计算,进行以质量为目标函数的结构优化设计。
4.简述飞行器结构设计传统的方法及其优缺点。
答:传统的结构设计一般是根据设计任务与原始条件,根据经验或参考原准飞行器的结构,结合设计原理和设计知识进行定性分析,初步拟定结构方案。
然后以工程梁理论和结构静力学为基础,进行初步设计计算,以确定结构主要原件的尺寸。
接下来进行以静力分析为主的静强度、刚度校核。
如果满足强度、刚度要求,即认为设计合理;如果刚度、强度不够,或者设计人员认为剩余强度太大时,则修改设计,重新进行设计计算,继而再进行强度校核,直到满足强度、刚度要求为止。
优点:方法简便易行。
缺点:经验设计的成分大,对动态载荷往往用经验的动载荷系数转化为静载荷进行设计,分析精度低;只有到了校核计算时才重点进行结构动力学分析,因此,往往在动力学校核时造成返工,甚至造成设计方案的大反复;采用单个部件或部段孤立的设计模式,结构总体性被忽视。
5.火箭、导弹结构系统的研制过程一般分为哪几个阶段,各阶段的基本内容是什么?答:航天器的研制一般要经过可行性论证阶段、方案阶段、初样阶段和正样阶段等几个研制阶段,在各个研制阶段将完成不同的任务。
(1). 可行性论证阶段:可行性论证阶段是在开始正式研制过程的前期工作,主要完成综合分析、方案设想和提出关键技术研究项目等工作;(2). 方案阶段:方案阶段是航天器结构与机构正式研制工作的开始阶段,需要提出若干初步的结构与机构方案,经过多方案比较论证和初步设计,最后选择并确定完整的结构和机构的方案;(3). 初样阶段:初样阶段的重点是通过初样产品的设计、制造和试验,对航天器结构与机构的设计进行全面鉴定以及对产品所需专用地面保障设备设计的鉴定和对产品所需外购或外协零部件的鉴定或验收;(4). 正样阶段:正样阶段的重点是通过正样产品的设计、制造和试验,全面验收航天器结构与机构的飞行产品。
第二章—飞行器的载荷分析1.给出过载系数的定义和各种表达式,并说明过载系数的物理意义。
答:过载系数有三种定义,(1). 定义一:外力表达的形式,表示飞行器所承受的全部表面力的合力与飞行器的瞬时质量在地面上的称重之比,00mg G ==∑∑i iF F n 。
(2). 定义二:用质量力表达的形式,表示飞行器真实质量力是重量的多少倍,0G ∑m F =-n 。
(3). 定义三:用质心加速度表达的形式,0g -=a g n 。
物理意义:过载表示了物体实际的外力与物体重力的关系,它是用倍数的概念来表示的,是一个相对值。
过载的大小对不同类型的飞行器是不同的,它决定了飞行器的总体方案和对结构强度的要求。
2.简述导弹静载荷计算的原始依据与基本步骤。
答:导弹静载荷计算的原始依据是导弹的总体设计数据(战术技术指标、质量、质心和转动惯量、部位安排等);气动力计算数据;弹道计算数据;动力系统数据;导弹的热环境条件等。
基本步骤:(1). 选择载荷设计情况;(2). 确定导弹上的全部作用力;(3). 确定弹体内力;(4). 对数据进行汇总、作图、分析,进行载荷比较,推荐最严重的设计情况。
3.何谓导弹的设计情况?试以地空导弹空中飞行时设计情况的选择为例,介绍设计情况的选择原则和方法。
答:将最严重的载荷情况作为结构强度计算的依据即为设计情况。
地空导弹在空中飞行的设计情况为例,其设计情况的选择原则和方法如下:(1). 选择典型弹道从众多可能的飞行弹道中选取若干受载最严重的典型弹道作为载荷计算的典型弹道,选择典型弹道一般应考虑需用过载最大弹道、干扰力和干扰力矩最大弹道;(2). 沿弹道的设计情况的选择A. 最大推力点,也即导弹轴向过载最大点;B. 导弹进入控制飞行的初始点;C. 机动飞行段的速压最大点;D. 机动飞行的终点;E. 级间分离点。
(3). 确定设计情况的方法对所选定的弹道特征带你逐点计算出它们的载荷,然后就从中选出几种受载最严重的情况作为设计情况。
4.说明弹身内力图计算的原始依据与基本步骤。
答:弹身内力图计算的原始依据是导弹的总体设计数据(战术技术指标、质量、质心和转动惯量、部位安排等);气动力计算数据;弹道计算数据;动力系统数据;导弹的热环境条件等。
基本步骤是首先绘制全弹沿弹体坐标系的x 方向的质量分布图,根据导弹各舱段、部件和弹内设备的质量、质心位置,将集中质量直接加在有编号的各站点上,而将分布质量按均匀分布或按一定规律分布加到相应的两个站点之间,从而构成全弹的质量分布图(此图应保证各舱段和全弹的质量和质心位置不变,因为惯性力等于重力与过载的乘积),根据质量分布图即可绘出弹体上质量力分布图。
至于表面力,应该讲集中力作用在相应的站点上,将分布力(如分布气动力)按一定的规律作用在相应的两个站点中间的区段内。
可以分为轴向内力和横向内力计算。
5.什么是使用载荷、设计载荷、安全系数?答:使用载荷—正常使用状态下,在飞行器或其部件上可能承受的最大载荷,又称限制载荷; 设计载荷—使用载荷与安全系数的乘积;安全系数—用于防止载荷大于预定正常飞行条件下的可能性和设计中的不精确性,定义为设计载荷与使用载荷之比。
6.什么是剩余强度系数?如何确定剩余强度系数?答:剩余强度系数—材料的强度极限与结构最大允许工作应力之比;b σησ=为使设计安全,一般地 1.1~1.05η=。
当结构允许很小的残余变形时,η可略小于1.0;对重要接头、对人员安全有影响的高压气瓶等,η应有较大值,例如2~2.5。
对于一些结构尺寸是由刚度条件、使用要求、工艺因素等决定的原件,其η值远大于1也是允许的。
第三章—飞行器结构总体与方案设计1.试述飞行器结构总体设计的主要内容和原则。
(写出3到5个即可)答:结构总体设计也称结构方案设计,是导弹结构设计环节的第一步。
(1).内容A.与总体设计配合完成整体结构布局和设计、工艺分离面的选择,确定组成结构整体的各部件的外形尺寸;B.进行结构协调设计,确定结构与各系统详细结构的协调并形成技术文件;C.结构方案的选择和设计,如全弹质量特性分析、全弹结构的动态分析、弹结构整体受力传力方案的选择与主要受力构件的布置等。
(2).原则A.弹体结构必须满足总体设计提出的技术要求,特别是结构设计技术要求,在规定的使用条件下,弹体各部分结构都必须保证工作可靠、使用安全、维修方便;B.能够合理利用弹技术领域中的新技术和预研成果,使结构具有先进性。
C.为了达到继承性,尽可能采用通用或标准化、系列化、组合(模块)化(即“三化”)的结构和设计,以便简化和规范设计工作;D.保证导弹、火箭整体有良好的结构动力学特性;E.在制定和选择结构方案时,应充分考虑承制厂的现有工艺基础、技术能力和生产条件;F.在选择结构总体方案时,必须立足国内的物质和技术条件,尽量降低结构的研制成本,保证研制周期;G.必须严格保证弹体结构与有效载荷(包括战斗部)、控制系统。
动力系统、发射系统、运载系统等各系统的结构协调。
2.飞行器结构材料选用的原则有哪些?什么是比强度、比刚度?答:飞行器结构材料选用的原则有,(1).充分利用材料的机械性能(力学性能)、物理性能,使结构质量最小,刚度最好。
因此,最基本的原则是在满足强度、刚度条件下,使结构质量最小。
(2).选用的材料应能满足结构的技术要求。
(3).材料要满足导弹结构的环境适应性要求,具有足够的环境稳定性。
(4).所选用材料应具有良好的工艺性能。
(5).选用的材料成本要低,来源要充足,供应要方便,国产化。
(6).优先选用已有型号导弹上已应用成熟的材料。
σρ。
比强度:材料的强度极限σ与密度ρ的比值/Eρ。
比刚度:材料的弹性模量E与密度ρ的比值/第四章—翼面的结构与设计1.为什么要进行结构的传力分析?简述传力分析的基本原理与方法步骤。
答:传力分析原因—为了设计出符合设计要求的结构,必须进行传力分析,弄清结构中载荷的传力规律、定性判断结构承载特性。
传力分析含义—当支承在某基础上的一个结构受有某种外载荷时,分析这些外载荷如何通过结构的各个受力元件逐步向支承它的基础传递,此过程称为结构的传力分析。