轨道结构答案

轨道结构答案
轨道结构答案

第一章

1. 简述轨道结构的作用及特点。

答:轨道结构的作用是引导机车车辆的运行,直接承受来自车辆的荷载,并将荷载传至路基或桥隧结构物。有足够的强度,稳定性,耐久性,并具有固定的几何形位,保证列车安全,平稳,不间断的运行。

2. 简述在进行铁路建设时,选择轨道类型时应考虑的因素。

答:先确定钢轨类型,然后从技术经济观点出发,确定与之配套的轨枕类型与铺设数量,以及道床的材料与断面尺寸,使之组成一个等强度的结构整体,充分发挥各部件的作用。

3. 对比高速铁路、重载铁路及城市轨道交通的轨道结构异同点。

答:高铁路轨道各部件的力学性能,使用性能,组合结构性能都比相应的普通轨道要高许多,必须保证轨道结构具有高平顺性和稳定性。

重载铁路由于轨道承受的荷载大,反复作用破坏严重,所以必须采用强韧化得轨道,以抵御重载列车对轨道结构的破坏,强化轨道结构强度和延长使用寿命,确保列车的运行安全减少养护维修工作量。

城市轨道交通结构简单整体性强具有坚固性稳定性均衡性确保行车安全,平稳舒适。具有足够的强度,刚度,便于施工,易于管理,可靠性高,使用寿命延长,可以减少维护活避免维修,并利于日常的清洁养护,降低运营成本。要求扣件强度高,韧性好。采用成熟的新工艺,新技术,新材料,满足绝缘,减振降噪和减轻轨道结构结构自重等需求,尽可能符合城市环境,景观等要求。

第二章

1. 有砟轨道结构的主要组成及其功用是什么?

答:有砟轨道结构

组成部件: 钢轨、轨枕、联结部件、道床、道岔、防爬设备等

作用:引导机车车辆运行;直接承受由车轮传来的荷载,并把它分布传递给路基或桥隧构筑物。对轨道结构本身的要求:足够的强度、刚度、稳定性和规定的几何形位;保证列车按规定的速度安全运行,同时满足少维修的原则要求。

2. 钢轨的类型有哪些?钢轨分级使用的含义是什么?

钢轨的类型: 按《43~75kg/m热轧钢轨订货技术条件》(TB 2344)我国钢轨分为43,50,60,75kg/m四种类型。

钢轨分级使用:钢轨的二次或多次使用;钢轨在一次使用中的合理倒换使用。

3. 依照打磨的目的及磨削量分类,钢轨打磨的种类有哪些?

预防性打磨:为控制钢轨表面接触疲劳的发展,在裂纹开始扩展前将裂纹萌生区打掉的技术。

特点:打磨周期短;打磨深度浅:轨顶一般为0.05~0.075mm;外轨内缘和内轨外缘一般为0.1~0.15mm。

保养性(断面廓形)打磨:将钢轨断面打磨成最佳轮轨接触的几何形状,以延缓波磨和其他疲劳伤损的产生的技术。特点:在曲线地段,可明显降低轮轨横向力和冲角,减轻钢轨侧磨

修理性打磨:用来消除已产生的钢轨磨耗,如:波浪形磨耗、车轮擦伤、轨裂纹、马鞍形磨耗等;特点:钢轨的一次磨削量较大,打磨周期长;不能消除引起波磨、钢轨剥离及掉块的潜在的接触疲劳裂纹。

4. 比较一下木枕及混凝土枕的优缺点。

木枕:

优点:易加工、运输、铺设、养护维修;弹性好,可缓冲列车的动力冲击作用;与钢轨联结较

简单;良好的绝缘性

缺点:消耗大量优质木材,价格较高;易腐蚀、磨损,使用寿命短;强度、弹性不均.

混凝土枕:

优点:纵、横向阻力较大;刚度大,轨底挠度较平顺,动力坡度小;高弹性垫层保证轨道弹性均匀;使用寿命长,降低养修费用;节约木材;

缺点:不平顺处,轨道附加动力增大,对轨下部件的弹性要求更高

5. 简述碎石道床断面的三个特征。

碎石道床断面包括道床厚度、顶面宽度、边坡坡度三个主要特征。

6. 有砟轨道道床的功能有哪些,对材质有何要求?

有砟轨道道床的功能:承受来自轨枕的压力并均匀地传递到路基面上,使之不超过路基面的容许应力;提供轨道的纵横向阻力,保持轨道的稳定;提供轨道弹性,减缓和吸收轮轨的冲击和振动;提供良好的排水性能,以提高路基的承载能力及减少基床病害;便于轨道养护维修作业,校正线路的平纵断面。法、日等仍然采用散体道床结构

材质:碎石、天然级配卵石、筛选卵石、粗砂、中砂及熔炉矿砟等;分级:一级、二级,京沪特级;级配粒径:25~70mm(一般),粒径越小,强度、排水差;接触面积大,吸收动能能力强高速铁路:25~50mm。形状:正方形最好,长方形次之,片状最差

第三章

1. 什么是无砟轨道?简述我国350km/h及以上高速铁路采用无砟轨道的必要性。

无碴轨道又称混凝土整体道床,是一种在坚实基地上直接浇筑混凝土以取代传统道砟层的轨下基础。CRTS1;CRTS2;CRTS3

2. 我国无砟轨道结构主要有哪些类型?

无砟轨道结构形式包括整体道床式轨道、弹性支撑块式轨道、梯形轨枕、钢弹簧浮置板轨道等。其中后几种主要用于减振降噪要求较高的地段。

3. 有砟轨道与无砟轨道的优缺点。

无砟轨道的优点:整体性强,稳定性好;轨道几何形位易于保持;有利于铺设无缝线路。其轨道变形很小,变形发展较慢,从而减少养护维修工作量,改善劳动工作条件,这对于运量大,行车速度和密度均较高的线路,以及通风照明条件差的长大隧道,效果尤为显著。此外,还可减少隧道的开挖面积,增加隧道或桥梁净空(减轻重量),外观整洁美观,坚固耐久。无砟轨道的缺点:(1)整体道床工程投资费用高;(2)要求较高的施工精度和特殊的施工方法;

(3)对扣件和垫层也有特殊要求;(4)在运营过程中一旦出现病害,整治非常困难;(5)没有减振措施的无砟轨道振动噪声大于有砟轨道。

第四章

1. 直线和曲线轨道几何形位的要素有哪些? 这些要素的具体含义是什么?如何测量?

从横断面上看:

轨距及轨距加宽:轨道的两股钢轨之间应保持一定的距离,为保证机车车辆顺利通过曲线,曲线轨距应考虑加宽。

测量:轨距可用专用的道尺、轨检小车等静态方式测量,也使用轨检车进行动态检测。

水平:两股钢轨的顶面应置于同一水平面(直线)或保持一定水平差(曲线)。

测量:水平也用道尺或轨检小车等工具和设备进行静态测量,使用轨检车进行动态检测。超高:曲线上外轨顶面应高于内轨顶面,形成一定的超高,以使车体重力的向心分力抵消其曲线运行的离心力。

轨底坡:为保证有锥形踏面的车轮荷载作用下钢轨顶面受力均匀,轨道的两股钢轨均应向内倾斜铺设,形成适当的轨底坡

从纵断面上看:

轨道的前后高低:钢轨顶面在纵向上应保持一定的平顺度,为行车平稳创造条件。

2. 什么是静态检测和动态检测?其特点是什么?

静态检测:

动态检测:

3. 我国《技规》规定轨距测量部位在钢轨顶面下16 mm处(里侧),为什么?

由于钢轨轨顶呈圆弧状,轮缘也有一定的曲线,轮缘与钢轨的接触点一般都在轨顶下10~16 mm处。所以我国《铁路技术管理规程》规定,轨距是在钢轨踏面(顶面)下16 mm 范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。

4. 什么是轨底坡?轨底坡设置的目的是什么?

轨底坡:由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分是1/20的斜坡,为了使钢轨轴心受力,钢轨也应有一个向内的倾斜度,因此轨底与轨道平面之间应形成一个横向坡度,称之为轨底坡。设置轨底坡的目的:使轮轨接触点集中于轨顶中部;;提高钢轨的横向稳定能力;避免或减小钢轨偏载;减轻轨头不均匀磨耗和轨头塑性变形;延长钢轨使用寿命。

5. 为什么要进行曲线加宽?高速铁路的曲线为什么又一般不加宽?

曲线轨距加宽的目的:为使机车车辆能顺利通过曲线,并使轮轨间的横向作用力为最小,减少轮轨磨耗,在半径很小的曲线轨道上,轨距要适当加宽。

小曲线半径

6. 曲线轨道超高设置的目的是什么?如何设置?

曲线外轨超高的目的:抵消离心力的作用,保证两轨受力比较均匀;保证旅客舒适、货物稳定;保证行车平稳和安全。

超高设置方法1.外轨提高法:目前使用较多的是外轨提高法,即保持内轨标高不变而只抬高外轨。2、线路中心高度不变法:内外轨分别各降低和抬高超高值一半而保证线路中心标高不变的方法,在建筑限界受到限制时才采用,如城市地下无砟轨道的曲线地段。日本在高速铁路上,为了减轻车辆重心的上下变动和避免过长的缓和曲线,采用了此方法。

7. 如何确定曲线轨道的超高值?(或推导超高计算公式)

8. 缓和曲线设置的目的是什么?

使未被平衡的离心力平稳变化,超高和轨距加宽逐渐变化,保持列车在曲线运行的平稳性。

9. 为何限制圆曲线最小长度和缓和曲线夹直线最小长度?

圆曲线最小长度和缓和曲线夹直线最小长度:列车运行平稳;旅客乘坐舒适(外轮升高(或降低)速度(超高时变率)未被平衡的加速度(欠超高)变化率);列车在缓和曲线始终点产生的振动不叠加;取决于:T:振动,L0>=(1.5~2.0)Vmax/3.6

第五章

1. 连续弹性基础梁理论与弹性点支承基础梁理论有何不同?

将轨枕对钢轨的支承视为连续支承,其支承刚度为钢轨基础弹性模量。用该模型可以求得精确严密的解析解,方法简便直观,应用广泛。

两种模型计算结果所得的钢轨变形相差不大,但弯矩相差9~10%,但后者计算过程方法简单,应用较为广泛,。

2. 简述连续弹性基础梁理论的模型、求解思路。

3. 准静态法中如何考虑动力增值因素(以速度小于120 km/h为例)?

4. 推导混凝土枕轨下截面及中间截面的弯矩表达式。

5. 通过对道床底面应力的检算,若发现路基表面的应力检算不合适,可以采用哪些措施来进行加强?并说明理由。

①增加枕宽度; ②加厚道床; ③轨变重些(动力小); ④路基改良、挤密桩等。

6. 对比静态计算、准静态计算、动态计算的异同点。

静力分析:不考虑动力荷载的影响;准静态分析:在静力分析的基础上考虑一定的动力增量进行分析;动力分析:建立轨道动力分析模型进行计算.

第六章

1. 什么是道岔?道岔的功用是什么?

,道岔是机车车辆从一个股道转入或越过另一个股道的轨道设备,在铁路站场布置中应用广泛。道岔实现轨道的连接与交叉。

2. 单开道岔主要由哪三部分组成,各部分主要由哪些部件组成?

单开道岔由转辙部分,连接部分、辙叉和护轨部分组成。转辙部分包括:尖轨和基本轨及转辙器;连接部分包括:直股连接股与曲股连接股、辙叉和护轨部分包括辙叉、护轨、翼轨等组成。

3. 什么是有害空间?

在固定辙叉中,从辙叉咽喉至心轨实际尖端的轨线中断的距离称为“有害空间”,车轮通过有害空间时,叉心受到撞击,损失列车动能,增加列车运行的不平顺。

4. 查照间距和指的是什么?对行车有何影响?

指道岔护轨作用边至心轨作用边的查照间隔D1:保证车轮轮对在最不利的条件下,最大轮对一侧轮缘受护轨的引导,而另一侧轮缘不撞击辙叉心。D1>=1391mm,容许范围为1391-1394。D2:护轨作用边至翼轨作用边的查照间隔:为保证最小车轮轮对通过道岔时不被楔住,设置的长度。 D2<=1348mm。

5. 如何提高道岔的直向和侧向过岔速度?

直向过岔速度提高:加强道岔整体结构,采用新型结构和新材料,提高道岔的整体稳定性;尽量减小道岔各部位的冲击角;采用可动部件辙叉,从根本上消灭有害空间,保证列车过岔时的连续性和平顺性;采用特种断面尖轨和弹性可弯式固定型尖轨跟端结构。增强尖轨跟端的稳定性,避免道岔直向上不必要的轨距加宽,采用淬火的耐磨尖轨和基本轨;采用无缝道岔加强道岔的维修养护。保持良好状态。

侧向过岔速度:采用大号码道岔,可加大导曲线半径,减少车轮对道岔各部分的冲击角,是提高侧向过岔速度的主要措施。加大道岔的构造强度;以曲线尖轨取代直线尖轨或采用曲线辙叉;采用变曲率的导曲线。减小车轮进入曲线的冲击角,降低动能损失,减少未被平衡的离心加速度及变化率。采用对称道岔,可提高导曲线半径。

第七章

1、无缝线路的类型有哪些?铺设无缝线路有何意义?

内部温度应力不同:温度应力式与放散温度应力式

铺设的位置设计要求不同分:路基无缝线路、桥上无缝线路,岔区无缝线路等;

普通无缝线路:l=1000~2000m;区间无缝线路:l≤区间长度;跨区间无缝线路:l>区间长度并焊连无缝道岔

3、影响无缝线路稳定性的主要因素有哪些?

保持稳定因素:道床横向阻力;道砟,道床肩部,线路维修作业影响;轨道框架刚度;钢轨,扣件;丧失稳定的因素:温度压力与轨道初始弯曲。弹性初始弯曲在温度力与列车作用

力,塑性初始弯曲在轧钢和运输铺设等。

4、简述无缝线路设计锁定轨温范围确定的步骤。

根据强度条件确定允许的降温幅度;根据稳定条件确定允许的升温幅度;根据钢轨折断时的断缝值确定的允许降温幅度;实际锁定轨温为零应力状态轨温,在设计检算时,为安全计,取最大升温为最高轨温与施工锁定轨温之差,最大降温为施工锁定轨温上限与最低轨温之差。

5、轨缝设置的原则是什么?如何计算并设置缓冲区的轨缝值?

6、为什么说无缝线路可以无限长?

一根钢轨的温度力Pt=2.48D tHF

Pt=2.48△tf,两端固定的钢轨中所产生的温度力,仅与轨温变化幅度△t有关,与钢轨的断面截面积有关,与钢轨本身长度无关。控制轨温变化幅度,高可控制温度力。

7、跨区间无缝线路有何特点?其设计包含哪些主要内容?

胶接绝缘接头和冻结接头广泛应用;道岔无缝化技术运用;跨区间无缝线路的焊接和施工组织与作业项目多而难,要求高;跨区间无缝线路养护维修配备的设备多,要有应急处理方案;桥上无缝道岔技术要求高。

单元轨条长度设计;锁定轨温设计;爬行观测桩的设置;无缝道岔单元轨条设计

一、简答题(共60分)

1、(5分)中间扣件的功用是什么?

2、(5分)简述直线轨道几何形位及其含义。

3、(5分)缓和曲线长度的确定原则是什么?

4、(5分)表征轨道弹性的基本力学参数有哪些?并说明他们的关系。

5、(5分)简述脱轨的类型。脱轨系数如何定义?

6、(5分)道岔的“查照间隔”是指什么?为什么要检查这两个尺寸?

7、(5分)无缝线路保持和丧失稳定的因素有哪些?

8、(5分)为何限制未被平衡的加速度、余超高、欠超高?

9、(10分) 无缝线路设计的主要步骤及内容有哪些?

二、(10分)绘制普通单开道岔结构示意图,并标注道岔的三个组成部分的名称,以及道岔理论长度、实际长度、道岔中心。

三、(10分)推导混凝土枕枕中截面的弯矩表达式。

四、(10分)某地区,无缝线路固定区钢轨在冬季轨温-35℃时断轨,断缝8.2cm,求:钢轨的锁定轨温?画出断轨后该段线路钢轨内的温度力分布图。

(计算参数60kg/m钢轨,断面积为77.45 cm2,道床纵向阻力r = 80 N/cm的,:轨钢的弹性模量E= 2.1×105 Mpa,钢轨的线膨胀系数a=11.8×10-6 /℃)

五、(10分)既有线上半径R=600m的曲线, 曲线外轨实设超高为90 mm, 当摆式列车以速度290km/h运行时,请问摆式列车的摆角为多少?(允许未被平衡的超高为75mm)

六、(10分)就你了解的内容,谈一谈城市轨道交通对轨道结构有何特殊的要求?

轨道结构答案

第一章 1. 简述轨道结构的作用及特点。 答:轨道结构的作用是引导机车车辆的运行,直接承受来自车辆的荷载,并将荷载传至路基 或桥隧结构物。有足够的强度,稳定性,耐久性,并具有固定的几何形位,保证列车安全,平稳,不间断的运行。 2. 简述在进行铁路建设时,选择轨道类型时应考虑的因素。 答:先确定钢轨类型,然后从技术经济观点出发,确定与之配套的轨枕类型与铺设数量,以 及道床的材料与断面尺寸,使之组成一个等强度的结构整体,充分发挥各部件的作用。 3. 对比高速铁路、重载铁路及城市轨道交通的轨道结构异同点。 答:高铁路轨道各部件的力学性能,使用性能,组合结构性能都比相应的普通轨道要高许多,必须保证轨道结构具有高平顺性和稳定性。 重载铁路由于轨道承受的荷载大,反复作用破坏严重,所以必须采用强韧化得轨道,以抵御重载列车对轨道结构的破坏,强化轨道结构强度和延长使用寿命,确保列车的运行安全减少 养护维修工作量。 城市轨道交通结构简单整体性强具有坚固性稳定性均衡性确保行车安全,平稳舒适。 具有足够的强度,刚度,便于施工,易于管理,可靠性高,使用寿命延长,可以减少维护活避免维修,并利于日常的清洁养护,降低运营成本。要求扣件强度高,韧性好。采用成熟的新工艺,新技术,新材料,满足绝缘,减振降噪和减轻轨道结构结构自重等需求,尽可能符合城市环境,景观等要求。 第二章 1. 有砟轨道结构的主要组成及其功用是什么? 答:有砟轨道结构 组成部件:钢轨、轨枕、联结部件、道床、道岔、防爬设备等 作用:引导机车车辆运行;直接承受由车轮传来的荷载,并把它分布传递给路基或桥隧构筑物。对轨道结构本身的要求:足够的强度、刚度、稳定性和规定的几何形位;保证列车按规定 的速度安全运行,同时满足少维修的原则要求。 2. 钢轨的类型有哪些?钢轨分级使用的含义是什么? 钢轨的类型:按《43~75kg/m热轧钢轨订货技术条件》(TB 2344)我国钢轨分为43, 50,60, 75kg/m四种类型。 钢轨分级使用:钢轨的二次或多次使用;钢轨在一次使用中的合理倒换使用。 3. 依照打磨的目的及磨削量分类,钢轨打磨的种类有哪些? 预防性打磨:为控制钢轨表面接触疲劳的发展,在裂纹开始扩展前将裂纹萌生区打掉的技术。 特点:打磨周期短;打磨深度浅:轨顶一般为0.05~0.075mm ;外轨内缘和内轨外缘一般为 0.1~0.15mm。 保养性(断面廓形)打磨:将钢轨断面打磨成最佳轮轨接触的几何形状,以延缓波磨和其他 疲劳伤损的产生的技术。特点:在曲线地段,可明显降低轮轨横向力和冲角,减轻钢轨侧 磨 修理性打磨:用来消除已产生的钢轨磨耗,如:波浪形磨耗、车轮擦伤、轨裂纹、马鞍形磨耗等;特点:钢轨的一次磨削量较大,打磨周期长;不能消除引起波磨、钢轨剥离及掉块的潜在的接触疲劳裂纹。 4. 比较一下木枕及混凝土枕的优缺点。 木枕: 优点:易加工、运输、铺设、养护维修;弹性好,可缓冲列车的动力冲击作用;与钢轨联结较

结构力学方法

东北大学结构力学考研复习经验 分享考研经验、考研资料的同学加我qq 回顾一下本人大学时光,真的可以用惨不忍睹来形容,经历三次壮烈的高考,最后去了本省的一个不起眼的师范类二本,不过我要感谢这个地方,在这里,我体验了青涩的初恋味道,体验了疯狂的骑自行车跨省远行,体验了打工挣到第一份工资的欣喜。 我本科是工程管理,在一个师范类学校本来就很弱势,班级75个人,而我四年来的期末成绩从来没有进过前45名,我没有参与过评奖学金,上课一直是坐最后一排,老师留的作业要找到别人的作业抄写才能完成,实在差生一个。说这些不是要阅读这篇文章的人去怎样的混沌过大学时光,毕竟从某种意义上来说,我的大学生活,更应该是一种鉴戒,我没有真正的快乐过!这种生活不是我们想要的,也是我在高中时候所不能接受的,所严重蔑视的,但是我做了,怎么办呢?我的解决方法就是读研,我要一种怒放的生命,我的自尊在毕业后遭到严重的挑战,我渴望被认可!当时的誓言是一两年不成就考个四五年(当然这是玩笑)。 12年考研失利,原因很多,就在相互对比中总结吧。12年考过后觉得没有戏,然后就直接找了一份工作,做到六月份辞职,开始准备13年的考试。 13年元月五号考试第一天是我的生日,前一天接到了众多好友的电话祝福,其中包括一直支持我的小侄子,他们给了我很多考试前的鼓励,当我置身于考场后,这些种种就幻化作了一种力量,让我一直坚持到最后! 一、数学 先说准备数学事宜,本人数学有些底子薄弱,这样说是因为这么多年,它很少让我看到欣喜,从小升初到中考到高考到12年考研,所以我在6、7、8这三个月没有做其他事情,唯独数学,先是按部就班,李永乐的全书,上面很多题需要多做,因为我在这是个弱项,就不再忽悠各位了,但有一点是明确的,那就是真题,网上有的,从1987年到2012年,我是打印的,很厚,把每一年的定在一起做,一天做两份,然后晚自习就找时间对答案,总结,把自己的盲点记在本子上,这么二十几年的试卷我就这样循环了三遍,感触颇深,让我这个数学一直没有信心的人,可以没有因为它在今年的考研失利。至于其他资料,很多人都有推荐,不再赘述。 二、英语 英语我准备得很晚,底子好,大二就开始做阅读200篇、100篇之类的,而且考研时就

钢结构工程施工管理的安全防护要点

钢结构工程施工管理的安全防护要点 在钢结构工程施工管理中,安全尤为重要,本文就此安全防范问题做了一些简单的探讨,仅作为刚结构施工及其安装作业的同志们的安全防范工作能起到有效作用,也作为安全防范方面的心得探讨与交流。 一、钢结构工程施工中的安全防护要点 (一)对高空坠落问题的预防 安装使用的工具,如扭矩扳手、撬棍、角磨机等应采用安全保护绳,防止坠落。随手用的螺栓垫片等应放人工具袋。施工作业中所有可能坠落的物件,应一律先进行撤除或加以固定。在高空用气割或电焊切割时,应采取措施防止割下的金属、熔珠或火花落下伤人。 (二)对高空坠物伤人问题的预防 高空作业人员所携带各种工具、螺栓等应在专用工具袋中放好,在高空传递物品时,应挂好安全绳,不得随便抛掷,以防伤人。吊装时不得在构件上堆放或是悬挂零星物件,零星物品应用专用袋子上、下传递。构件绑扎必须牢固,起吊点应通过构件的重心位置。吊开时应平稳,避免振动或摆动,在构件就拉或固定前,不得解开吊装索具,以防构件坠落伤人。对于钢梁的吊装,由于钢梁为不规则工字钢,绑扎点容易滑动,故特制一吊装悬挂点用的专用钢板δ=14mm厚钢连接板,并用螺栓与钢梁上弦紧固。起吊构件时,速度不能太快,不能在高空停留太久,严禁猛升、降,以防构件脱落。构件安装后,应检查各构件的连接和稳定情况,当连接确实安全可靠,方可松钩、卸索。吊装高空对接构件时需绑好溜绳,控制其方向。雨天作业时,应采取必要的防滑措施,夜间作业应有充足的照明。特别指出,对于夹层吊装时的松钩、卸索,施工人员应站在稳固可靠的梯子之上。严禁在高空向下抛掷物料。 (三)对起重设备的作业要求 吊装时吊机应有专人指挥,指挥人员应位于吊机司机视力所及地点,应能清楚地看到吊装的全过程,起重工指挥手势要准确无误,哨音要明亮,吊机司机要精力集中,服从指挥,并不得擅自离开工作岗位。吊装过程中因设备出现故障时中断作业时,必须采取措施进行处理,不得使构件长时间处理悬空状态。风力大于6级时禁止吊装作业。非司机人员不能擅自进入驾驶室,起重机停止作业时,应

11.-无砟轨道结构动力学理论

11. 无砟轨道结构动力学理论 11.1 列车-无碴轨道耦合动力学模型 将机车车辆视为由车体、构架及轮对组成的多刚体系统,考虑车体、前后构架及轮对的垂向、横向、沉浮、点头、侧滚、摇头自由度以及车辆悬挂系统中的非线性因素。轮轨之间的法向作用力由赫兹非线性弹性接触理论确定,切向蠕滑力先由Kalker线性蠕滑理论确定,再进行非线性修正。将钢轨视为弹性点支承基础上的Bernoulli-Euler梁,分别考虑左、右股钢轨的垂向、横向及转动自由度,钢轨支承点间隔为扣件间距。轨道板(道床板)垂向视为弹性基础上的弹性薄板,轨道板(道床板)的横向视为刚体运动,考虑平动和转动自由度,凸形挡台及CA砂浆对轨道板(道床板)的提供横向弹性约束。混凝土底座同样视为弹性地基上的弹性薄板。图11.1~图11.7为列车-无碴轨道空间耦合动力学模型。 图11.1 列车-双块式轨道耦合动力学模型(侧视图)钢轨道床板

图11.2 列车-板式轨道耦合动力学模型(侧视图) 图11.3 列车-双块式轨道耦合动力学模型端视图 图11.4 列车-板式轨道耦合动力学模型端视图钢轨 轨道板 混凝土底座

图11.5 路基上双块式轨道-有碴轨道过渡段耦合动力学模型 图11.6 路基上板式轨道-有碴轨道过渡段耦合动力学模型 图11.7 路基上板式轨道-有碴轨道过渡段耦合动力学模型(辅助轨)

11.2 无碴轨道动力学方程 将钢轨视为弹性点支承基础上Bernoulli-Euler 梁,在机车车辆荷载作用下,钢轨的垂向、横向振动以及扭转振动可表示为 ()() ()()()()4242 11,,s w N N r r r ry r r rVi Fi Vj Pj i j z x t z x t E J A F t x x P t x x x t ρδδ==??+=--+-??∑∑ (11.1) ()() ()()()()4242 11 ,,s w N N r r r rz r r rHi Fi Hj Pj i j y x t y x t E J A F t x x P t x x x t ρδδ==??+=--+-??∑∑ (11.2) ()()()22022 11 (,)(,) () s w N N r r r r r rt rTi Si Tj Pj i j x t x t J G J F t x x P t x x t x ?φ?φρδδ??==+=--+-∑∑ (11.3) 采用Ritz 法可将上述偏微分方程转换为关于钢轨正则坐标 () t q zk 、 () t q yk 、()t q tk 的二阶常微分方程组 ()4 11()()() (=1~)s w N N r y zk zk rVi k Fi Vj k Pj Z i j r r E I k q t q t F Z x P Z x k N A l πρ==??+=-+ ???∑∑ (11.4) ()4 11()()() (=1~)s w N N r z yk yk rHi k Fi Hj k Pj Y i j r r E I k q t q t F Y x P Y x k N A l πρ==?? +=-+ ???∑∑ (11.5) ()211 0()()() (=1~)s w N N r rt tk tk rTi k Si Tj k Pj T i j r r G J k q t q t F x P x k N J l πρ==?? +=-Φ+Φ ???∑∑ (11.6) 设轨道板长度为1a ,宽度为1b ,阻尼为1C ,弯曲刚度为1D ,单位面积质量为1m ,轨道板上的扣结点数为P N ,对应的扣结点枕上压力为F rv 。根据弹性薄板的振动理论,轨道板的垂向振动方程可写为 ()()()()()()()()()()()1111111111111 CA P 44424224 2N N rVi Pi Pi j Fj Fj i=1j=1 w x,y,t w x,y,t w x,y,t w x,y,t w x,y,t C m +2+++x x y y D t D t = F t x-x y-y F t x-x y-y D D δδδδ???????????-∑∑ (11.7) 采用双向梁函数组合级数逼近方法来求解轨道板振动方程,轨道板的挠度可设为

轨道工程复习重点

第一章绪论 近年我国铁路建设主要成就: 1.既有线提速 2.发展重载铁路 3.新建客运专线 4.青藏线工程 轨道的作用和特点: 轨道的作用是引导机车车辆的运行,直接承受来自列车的荷载,并将荷载传至路基或者桥隧结构物。特点是轨道结构应具有足够的强度、稳定性和耐久性,并具有固定的几何形位,保证列车安全、平稳、不间断地运行。 选择轨道时应考虑的因素: 首先确定钢轨类型,然后从技术经济观点出发,确定与之配套的轨枕类型与铺设数量,以及道床的材料与断面尺寸,使之组成一个等强度的结构整体,充分发挥各部件的作用。 高速、重载以及城市轨道交通的轨道结构的异同点: 相同点:和普速铁路轨道结构一样,高速、重载及城市轨道交通轨道结构也是有钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。 高速铁路:为适应高速行车的要求,保证高速列车运行的平稳性、舒适性和安全性,高速铁路轨道各部件的力学性能、使用性能和组合结构的性能都比普通轨道部件高得多,必须保障轨道结构具有高平顺性和高稳定性 重载铁路:必须采用强韧化的轨道、以抵御重载列车对轨道结构的破坏强化轨道结构和延长使用寿命,确保列车的运行安全并减少养护维修工作量 城市轨道交通:由于城市轨道交通接近人口密集的市区,要求运营安全平稳,舒适性好,同时,对振动与噪声控制的要求大大高于大铁路的要求。另外,由于城市轨道交通的行车密度大,维修“天窗”时间短,因而需要轨道结构具有较好的耐磨性,能够减少养护和维护。 轨道结构新技术: 1.高标准的有砟轨道 2.无砟轨道 3.钢轨的重型化与强韧化 4.高弹性扣件 5.铺设无缝线路 6.高速道岔和提速道岔 7.轨道动力效应的研究 8.轨道工务维修管理的现代化 第二章有砟轨道结构 有砟轨道结构主要组成及其功用: 钢轨:直接承受列车荷载,依靠钢轨头部侧面和机车车辆轮缘的相互作用,为车轮提供连续且组阻力最小的滚动接触面,引导列车运行,并依靠它本身的刚度和弹性将所承受的荷载分布传递于轨枕 轨枕:承受来自钢轨的压力,并把它分布传递至道床;同时利用扣件保持钢轨的正确位置 接头:用于钢轨与钢轨的可靠联结,保持钢轨的连续性与整体性 扣件:固定钢轨位置,阻止钢轨纵、横向移动,防止钢轨翻转,确保轨距正常,并在机车车辆的作用下,发挥一定的缓冲减振性能,延缓线路残余变形的累积 轨道加强设备:防止钢轨与轨枕之间发生相对的纵向位移,增加线路抵抗钢轨纵向爬行的能力;在曲线上安装轨撑和轨距杆,可提高钢轨横向稳定性,防止轨距扩大 道床:固定轨枕的位置,增加轨道弹性,防止轨枕纵、横向位移,并把承受的压力分布传递给路基或

《结构力学》作业答案

[0729]《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3个 11、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√ 14、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。 B.×

15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。 B.× 28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。 A.√ 29、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。

结构力学最全知识点梳理和学习方法

第一章绪论 §1-1 结构力学的研究对象和任务 一、结构的定义:由基本构件(如拉杆、柱、梁、板等)按照合理的方式所组成的构件的体系,用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。 注:结构一般由多个构件联结而成,如:桥梁、各种房屋(框架、桁架、单层厂房)等。最简单的结构可以是单个的构件,如单跨梁、独立柱等。 二、结构的分类:由构件的几何特征可分为以下三类 1.杆件结构——由杆件组成,构件长度远远大于截面的宽度和高度,如梁、柱、拉压杆。2.薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度,平面为板曲面为壳,如楼面、屋面等。3.实体结构——结构的三个尺度为同一量级,如挡土墙、堤坝、大块基础等。 三、课程研究的对象 ?材料力学——以研究单个杆件为主 ?弹性力学——研究杆件(更精确)、板、壳、及块体(挡土墙)等非杆状结构 ?结构力学——研究平面杆件结构 四、课程的任务 1.研究结构的组成规律,以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式,以便能有效地利用材料,充分发挥其性能。 2.计算由荷载、温度变化、支座沉降等因素在结构各部分所产生的力,为结构的强度计算提供依据,以保证结构满足安全和经济的要求。 3.计算由上述各因素所引起的变形和位移,为结构的刚度计算提供依据,以保证结构在使用过程中不致发生过大变形,从而保证结构满足耐久性的要求。 §1-2 结构计算简图 一、计算简图的概念:将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。 选择计算简图时,要它能反映工程结构物的如下特征: 1.受力特性(荷载的大小、方向、作用位置) 2.几何特性(构件的轴线、形状、长度) 3.支承特性(支座的约束反力性质、杆件连接形式) 二、结构计算简图的简化原则 1.计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点 ..............,使计算结果安全可靠; 2.略去次要因素,便于 ..。 ..分析和 ...计算 三、结构计算简图的几个简化要点 1.实际工程结构的简化:由空间向平面简化 2.杆件的简化:以杆件的轴线代替杆件 3.结点的简化:杆件之间的连接由理想结点来代替 (1)铰结点:铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动,即各杆端之间的夹角可任意改变。不存在结点对杆的转动约束,即由于转动在杆端不会产生力矩,也不会传递力矩,只能传递

支护结构设计

cos()468.26cos(16.611) x a E E =δ-α=?-466K N /m =E sin()468.26sin(16.611) y a E =δ-α=?-45.69/K N m =按上图所示的已知几何关系,我们可以计算出图中的1234h h h h 、、、1tan 17.2211.26 1.41 1.34 1.11()tan tan 1.410.2 1.21b a h m a θθ--?====--20 341232.8936 2.39() tan tan 1.410.2 3.34 2.76() tan tan 1.410.2 10 1.11 2.39 2.76 3.74()k h m a l h m a h H h h h m θθ===--===--=---=---=a E 的作用点与墙底垂直距离x Z 按土压力的形心可得,a E 的垂直分力与墙趾的力臂为y Z ,计算结果如下所示 32211033421033222(33)3(3) 3(22) 1011.26(31031.11101.11)33.342.67(2.6733.74) 3(10211.261011.261.1123.342.67) 4813.9 4.85() 991.62 tan 2.64.850.2x y x H a H hH h h h h h z H aH ah h h m z B z a +-+++=+-++?-??++???+?=?+??-?+??===+=+?=3.57() m 在重力支挡墙顶面处,填土的高度为零,土压力也不受土柱影响00h =,H=0,所以0;h δ=在墙高1h 的范围内,当h 从零增至1h ;填土高度有零增至a ,且仍不受土柱影响00h =,土压应力图为直线,在墙顶下1h 处的土压力为

结构力学全部作业答案 2

名师整理优秀资源 1:[论述题] 1、(本题10分)作图示结构的弯矩图。各杆EI相同,为常数。图 参考答案: 先对右下铰支座取整体矩平衡方程求得左上活动铰支座反力为0,再对整体竖向投影平衡求得右下铰支座竖向反力为0;再取右下直杆作为隔离体可求出右下铰支座水平反力为m/l(向右),回到整体水平投影平衡求出左下活动铰支座反力为m/l(向左)。反力求出后,即可绘出弯矩图如图所示。图 2:[填空题]2、(本题3分)力矩分配法适用于计算无结点超静定刚 架。参考答案:线位移 3:[单选题]

7、(本题3分)对称结构在对称荷载作用下,内力图为反对称的是 :弯矩图和剪力图D:轴力图C:剪力图B:弯矩图A 名师整理优秀资源 参考答案:B 4:[填空题]1、(本题5分)图示梁截面C的弯矩M = (以下侧受拉C 为正)图 参考答案:aF P5:[判断题]4、(本小题2分)静定结构受外界因素影响均产生内力,内力大小与杆件截面尺寸无关。参考答案:错误 6:[判断题]3、(本小题 2分)在温度变化与支座移动因素作用下静定与超静定结构都有内力。 参考答案:错误 7:[判断题]1、(本小题2分)在竖向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为圆弧线。 参考答案:错误 8:[论述题]2、(本小题10分)试对下图所示体系进行几何组成分析。 参考答案:结论:无多余约束的几何不变体系。 9:[单选题]1、(本小题3分)力法的基本未知量是 A:结点角位移和线位移B:多余约束力C:广义位移D:广义力 参考答案:B 10:[单选题]2、(本小题3分)静定结构有温度变化时 A:无变形,无位移,无内力B:有变形,有位移.无内力 C:有变形.有位移,有内力D:无变形.有位移,无内力 参考答案:B 11:[判断题]2、(本小题2分)几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。参考答案:错误 12:[判断题]5、(本小题2分) 按虚荷载原理所建立的虚功方程等价于几何方程。参考答案:正确

轨道结构类型

第二节轨道结构 高速铁路的轨道结构从总体上可分为两类:一类为传统的有砟轨道;另一类为无砟轨道,实践表明,两种轨道结构均可保证高速例车的安全运营。但由于两类轨道结构存技术经济方面的差异,各国均根据自己的国情、铁路的特点合理选用,以取得最佳的技术经济效益。 一、一般规定 (一)正线轨道 1.正线及到发线轨道应按一次铺设跨区间无缝线路设计。 2.正线应根据线路速度等级和线下工程条件,经技术经济论证后合理选择轨道结构类型,轨道结构宜采用无砟轨道。无砟轨道与有砟轨道应集中成段铺设,无砟轨道与有砟轨道之间应设臵轨道结构过渡段。 3.无砟轨道的结构型式应根据线下工程、环境条件等具体情况,经技术经济比较后台合理选择。同一线路可采用不同无砟轨道结构型式,同一型式的无砟轨道结构应集中铺设。 4.轨道结构部件及所用工程材料应符合国家和行业的相关标准要求。 5.无砟轨道主体结构应不少于60年设计使用年限的要求。 6.轨道结构设计应考虑减振降噪要求。 7.轨道结构应设臵性能良好排水系统。 (二)站线轨道 1.正线为轨道时,与正线相邻的两条到发线宜采用无砟轨道,其他可采用混凝土宽枕的有砟轨道;高架车站或站台范围设架空层的车站到发线区段宜采用无砟轨道结构。 2.站线采用有砟轨道时,轨道结构设计应符合下列规定: (l)到发线应采用60kg/m无螺栓孔新钢轨;其他站线宜铺设

50kg/m钢轨。 (2)到发线应采用混凝土轨枕.每千米铺设1667根;当铺设混凝土宽枕时,每千米铺设1760根。其他站线每千米铺设1440根. (3)站线应采用一级碎石道砟。到发线道床顶宽3.4m,道床厚度0.35m,边坡为1:1.75;其他站线道床预宽2.9m,道床厚度0.25m,边坡为1:1.5。, (4)站线混凝土轨枕宜采用弹条Ⅱ型扣件。 二、有砟轨道 l钢轨 正线轨道应采用100m定尺长的60kg/m无螺栓孔新钢轨,其质量应符合相应速度等级的钢轨相关要求。 2.轨枕 正线有砟轨道采用2.6m长混凝土轨枕,每千米铺设1667根。道岔区段铺设混凝上岔枕. 3配件 (1)有砟轨道采用与轨枕配套的弹性扣件,其轨下弹性垫层静刚度宜为60±10kN/mm。 (2)无砟轨道采用与轨道板或双块式轨枕相配套的弹性扣件,其轨下弹性垫层静刚度宜为25±5kN/mm。 4.道床 (1)采用特级碎石道砟,道砟的物理力学性能应符合有关规定。道砟上道前进行清洗,清洁度应满足有关要求。 (2)道床顶面低于轨枕承轨面不应小于40mm,且不应高于轨枕 中部顶面。 (3)路基地段单线道床顶面宽度3.6m,道床厚度0.35m,道床边坡1:l.75,砟肩堆高0.15m。双线道床顶面宽度分别按单线设计。,石质路堑地段采用弹性轨枕或铺设砟下弹性垫层

结构力学题库答案

1 : 图 a 桁 架, 力 法 基 本 结 构 如 图 b ,力 法 典 型 方 程 中 的 系 数 为 :( ) 3. 2:图示结构用力矩分配法计算时,结点A 的约束力矩(不平衡 力矩)为(以顺时针转为正) ( ) 4.3Pl/16 3:图示桁架1,2杆内力为: 4. 4:连续梁和 M 图如图所示,则支座B 的竖向反力 F By 是:

4.17.07(↑) 5:用常应变三角形单元分析平面问题时,单元之间()。 3.应变、位移均不连续; 6:图示体系的几何组成为 1.几何不变,无多余联系; 7:超静定结构在荷载作用下的内力和位移计算中,各杆的刚度为() 4.内力计算可用相对值,位移计算须用绝对值 8:图示结构用力矩分配法计算时,结点A之杆AB的分配系数

μAB 为(各杆 EI= 常数)( ) 4.1/7 9:有限元分析中的应力矩阵是两组量之间的变换矩阵,这两组量是( )。 4.单元结点位移与单元应力 10:图示结构用位移法计算时,其基本未知量数目为( ) 4.角位移=3,线位移=2 11:图示结构,各柱EI=常数,用位移法计算时,基本未知量数 目是( ) 3.6 12:图示结构两杆长均为d,EI=常数。则A 点的垂直位移为( ) 4.qd 4/6EI (↓) 13:图示桁架,各杆EA 为常数,除支座链杆外,零杆数为:

1.四 根 ; 14:图示结构,各杆线刚度均为i,用力矩分配法计算时,分配 系数μAB 为( ) 2. 15:在位移法中,将铰接端的角位移,滑动支撑端的线位移作为基本未知量: 3.可以,但不必; 1:用图乘法求位移的必要条件之一是:( ) 2.结构可分为等截面直杆段; 2:由于静定结构内力仅由平衡条件决定,故在温度改变作用下静定结构将( ) 2.不产生内力 3:图示结构,各杆EI=常数,欲使结点B 的转角为零,比值P1/P2应 为( ) 2.1

结构力学-习题集(含答案)

《结构力学》课程习题集 一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是(D )。 A.有集中力作用的截面; B.剪力为零的截面; C.荷载为零的截面; D.有集中力偶作用的截面。 2.图示梁中C截面的弯矩是( D )。 4m2m 4m A.12kN.m(下拉); B.3kN.m(上拉); C.8kN.m(下拉); D.11kN.m(下拉)。 3.静定结构有变温时,(C)。 A.无变形,无位移,无内力; B.有变形,有位移,有内力; C.有变形,有位移,无内力; D.无变形,有位移,无内力。 4.图示桁架a杆的内力是(D)。 A.2P; B.-2P; C.3P; D.-3P。 5.图示桁架,各杆EA为常数,除支座链杆外,零杆数为(A)。 A.四根; B.二根; C.一根; D.零根。 l= a6 6.图示梁A点的竖向位移为(向下为正)(C)。 A.) 24 /( 3EI Pl; B.) 16 /( 3EI Pl; C.) 96 /( 53EI Pl; D.) 48 /( 53EI Pl。

P 7. 静定结构的内力计算与( A )。 A.EI 无关; B.EI 相对值有关; C.EI 绝对值有关; D.E 无关,I 有关。 8. 图示桁架,零杆的数目为:( C ) 。 A.5; B.10; C.15; D.20。 9. 图示结构的零杆数目为( C )。 A.5; B.6; C.7; D.8。 10. 图示两结构及其受力状态,它们的内力符合( B )。 A.弯矩相同,剪力不同; B.弯矩相同,轴力不同; C.弯矩不同,剪力相同; D.弯矩不同,轴力不同。 P P P P 2 l l 11. 刚结点在结构发生变形时的主要特征是( D )。 A.各杆可以绕结点结心自由转动; B.不变形; C.各杆之间的夹角可任意改变; D.各杆之间的夹角保持不变。 12. 若荷载作用在静定多跨梁的基本部分上,附属部分上无荷载作用,则( B )。 A.基本部分和附属部分均有内力;

结构力学知识点梳理及学习方法

第一章 绪 论 §1-1 结构力学的研究对象和任务 一、结构的定义:由基本构件(如拉杆、柱、梁、板等)按照合理的方式所组成的构件 的体系, 用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。 注:结构一般由多个构件联结而成,如:桥梁、各种房屋(框架、桁架、单层厂房)等。 最简单的结构可以是单个的构件,如单跨梁、独立柱等。 二、结构的分类:由构件的几何特征可分为以下三类 1.杆件结构——由杆件组成,构件长度远远大于截面的宽度和高度,如梁、柱、拉压杆。 2.薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度,平面为板曲面为壳,如楼面、屋面等。 3.实体结构——结构的三个尺度为同一量级,如挡土墙、堤坝、大块基础等。 三、课程研究的对象 ? 材料力学——以研究单个杆件为主 ? 弹性力学——研究杆件(更精确)、板、壳、及块体(挡土墙)等非杆状结构 ? 结构力学——研究平面杆件结构 四、课程的任务 1.研究结构的组成规律,以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式,以便能有效地利用材料,充分发挥其性能。 2.计算由荷载、温度变化、支座沉降等因素在结构各部分所产生的内力,为结构的强度计算提供依据,以保证结构满足安全和经济的要求。 3.计算由上述各因素所引起的变形和位移,为结构的刚度计算提供依据,以保证结构在使用过程中不致发生过大变形,从而保证结构满足耐久性的要求。 §1-2 结构计算简图一、计算简图的概念:将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。 选择计算简图时,要它能反映工程结构物的如下特征: 1.受力特性(荷载的大小、方向、作用位置) 2.几何特性(构件的轴线、形状、长度) 3.支承特性(支座的约束反力性质、杆件连接形式) 二、结构计算简图的简化原则 1.计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点.............. ,使计算结果安全可靠; 2.略去次要因素,便于..分析和...计算.. 。 三、结构计算简图的几个简化要点

结构力学试题及答案汇总(完整版)[详细]

院(系) 建筑工程系 学号 三明学院 姓名 . 密封线内不要答题 密封…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 结构力学试题答案汇总 一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 : ( A ) A. 几 何 不 变 , 无 多 余 联 系 ; B. 几 何 不 变 , 有 多 余 联 系 ; C. 瞬 变 ; D. 常 变 . (第1题) (第4题) 2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 , 会 产 生 : ( C ) A. 内 力 ; B. 应 力 ; C. 刚 体 位 移 ; D. 变 形 . 3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 , 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为: ( B ) A .圆 弧 线 ; B .抛 物 线 ; C .悬 链 线 ; D .正 弦 曲 线 . 4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 : ( D ) A. 6; B. 7; C. 8; D. 9. 5. 图 a 结 构 的 最 后 弯 矩 图 为 : ( A ) A .图 b; B .图 c ; C .图 d ; D .都不 对 . 6. 力 法 方 程 是 沿 基 本 未 知 量 方 向 的 : ( C ) A .力 的 平 衡 方 程 ; B .位 移 为 零 方 程 ; C .位 移 协 调 方 程 ; D .力 的 平 衡 及 位 移 为 零 方 程 .

二、填空题(每题3分,共9分) 1.从 几 何 组 成 上 讲 , 静 定 和 超 静 定 结 构 都 是___几何不变____体 系 , 前 者___无__多 余 约 束 而 后 者____有___多 余 约 束 . 2. 图 b 是 图 a 结 构 ___B__ 截 面 的 __剪力__ 影 响 线 . 3. 图 示 结 构 AB 杆 B 端 的 转 动 刚 度 为 ___i___, 分 配 系 数 为 ____1/8 ____, 传 递 系 数 为 ___-1__. 三、简答题(每题5分,共10分) 1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关? 为什么? 答:因为静定结构内力可仅由平衡方程求得,因此与杆件截面的几何性质无关,与材料物理性质也无关. 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么? 答:横坐标是单位移动荷载作用位置,纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值. 四、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分) 1.作图示体系的几何组成分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力.(本题16分) (本题16分)1.因为w=0 所以本体系为无多约束的几何不变体系.(4分) F N1=- F P (6分); F N2= P F 3 10 (6分). 2.作 图 示 结 构 的 米 图 .(本题15分)

(完整版)轨道结构答案

第一章 1.简述轨道结构的作用及特点。 答:轨道结构的作用是引导机车车辆的运行,直接承受来自车辆的荷载,并将荷载传至路基或桥隧结构物。有足够的强度,稳定性,耐久性,并具有固定的几何形位,保证列车安全,平稳,不间断的运行。 2.简述在进行铁路建设时,选择轨道类型时应考虑的因素。 答:先确定钢轨类型,然后从技术经济观点出发,确定与之配套的轨枕类型与铺设数量,以及道床的材料与断面尺寸,使之组成一个等强度的结构整体,充分发挥各部件的作用。 3.对比高速铁路、重载铁路及城市轨道交通的轨道结构异同点。 答:高铁路轨道各部件的力学性能,使用性能,组合结构性能都比相应的普通轨道要高许多,必须保证轨道结构具有高平顺性和稳定性。 重载铁路由于轨道承受的荷载大,反复作用破坏严重,所以必须采用强韧化得轨道,以抵御重载列车对轨道结构的破坏,强化轨道结构强度和延长使用寿命,确保列车的运行安全减少养护维修工作量。 城市轨道交通结构简单整体性强具有坚固性稳定性均衡性确保行车安全,平稳舒适。具有足够的强度,刚度,便于施工,易于管理,可靠性高,使用寿命延长,可以减少维护活避免维修,并利于日常的清洁养护,降低运营成本。要求扣件强度高,韧性好。采用成熟的新工艺,新技术,新材料,满足绝缘,减振降噪和减轻轨道结构结构自重等需求,尽可能符合城市环境,景观等要求。 第二章 1.有砟轨道结构的主要组成及其功用是什么? 答:有砟轨道结构 组成部件:钢轨、轨枕、联结部件、道床、道岔、防爬设备等 作用:引导机车车辆运行;直接承受由车轮传来的荷载,并把它分布传递给路基或桥隧构筑物。对轨道结构本身的要求:足够的强度、刚度、稳定性和规定的几何形位;保证列车按规定的速度安全运行,同时满足少维修的原则要求。 2.钢轨的类型有哪些?钢轨分级使用的含义是什么? 钢轨的类型:按《43~75kg/m热轧钢轨订货技术条件》(TB 2344)我国钢轨分为43,50,60,75kg/m四种类型。 钢轨分级使用:钢轨的二次或多次使用;钢轨在一次使用中的合理倒换使用。 3.依照打磨的目的及磨削量分类,钢轨打磨的种类有哪些? 预防性打磨:为控制钢轨表面接触疲劳的发展,在裂纹开始扩展前将裂纹萌生区打掉的技术。 特点:打磨周期短;打磨深度浅:轨顶一般为0.05~0.075mm;外轨内缘和内轨外缘一般为0.1~0.15mm。 保养性(断面廓形)打磨:将钢轨断面打磨成最佳轮轨接触的几何形状,以延缓波磨和其他疲劳伤损的产生的技术。特点:在曲线地段,可明显降低轮轨横向力和冲角,减轻钢轨侧磨 修理性打磨:用来消除已产生的钢轨磨耗,如:波浪形磨耗、车轮擦伤、轨裂纹、马鞍形磨耗等;特点:钢轨的一次磨削量较大,打磨周期长;不能消除引起波磨、钢轨剥离及掉块的潜在的接触疲劳裂纹。 4.比较一下木枕及混凝土枕的优缺点。 木枕: 优点:易加工、运输、铺设、养护维修;弹性好,可缓冲列车的动力冲击作用;与钢轨联结较

结构力学 叠加法

2.6叠加法作弯矩图 当梁在荷载作用下变形微小,因而在求梁的支反 力、剪力、弯矩时可直接代入梁的原始尺寸进行计算, 且所得结果与梁上荷载成正比。在这种情况下,当梁 上有几项荷载作用时,由每一项荷载所引起的梁的支 反力或内力,将不受其他荷载的影响。所以在计算梁 的某截面上的弯矩时,只需先分别算出各项荷载单独 作用时在该截面上引起的弯矩,然后求它们的代数和 即得到该截面上的总弯矩。这种由几个外力共同作用 引起的某一参数(内力、位移等)等于每一外力单独作 用时引起的该参数值的代数和的方法,称为叠加法。 叠加法的应用很广,它的应用条件是:需要计算的物 理量(如支反力、内力以及以后要讨论的应力和变形 等)必须是荷载的线性齐次式。也就是说,该物理量 的荷载表达式中既不包含荷载的一次方以上的项,也 不包含荷载的零次项。 例题2-9试按叠加原理做例题2-9图(a)所示简 支梁的弯矩图。求梁的极值弯矩和最大弯矩。 解:先将梁上每一项荷载分开(见图(b)、图(c)), 分别做出力偶和均布荷载单独作用的弯矩图(见图 (d)、图(e))两图的纵坐标具有不同的正负号,在叠 加时可把它们画在x 轴同一侧(见图f)。于是两图共 有部分,其正、负纵坐标值互相抵消。剩下的纵距(见 图(f)中阴影线部分)即代表叠加后的弯矩值。叠加后 的弯矩图仍为抛物线。如将它改画为以水平直线为基 线的图,即得通常形式的弯矩图(见图(曲)。求极值 弯矩时,先要确定剪力为零的截面位置。由平衡方程0B m =∑可求得支反,

剪力方程为 Q 即可求出极值弯矩所在截面的位置。 令()0 x 极值弯矩为 由例题2-9图(g)可见,全梁最大弯矩为 本例中的极值弯矩并不大于梁的最大值弯矩。 当梁上的荷载较复杂时,也可将梁按荷载情况分段,求出每一段梁两端截面的内力。这时该段梁的受载情况等效于一受相同荷载的

(建筑安全)钢结构安全防护

钢结构安全防护 如何做好钢结构施工(安装)阶段的安全防护工作,是施工安全防护工作一个新的课题,本篇通过中关村金融中心工程在钢结构施工(安装)现场安全防护工作中的一些具体做法、经验进行总结,为钢结构施工中如何做好安全防护工作提供可参考和借鉴的经验。 一、工程简介:中关村金融中心工程位于北京中关村西区高科技园区,是由美国KPF公司设计的世界上第一座双曲面全钢结构造型的摩天大楼--中关村金融中心工程总建筑面积112000平方米,地下4层,地上36层,檐高150米,工程总投资为13亿元。 二、钢结构施工的特点钢结构施工分为工厂加工和现场安装两部分(本篇针对现场安装部分),钢结构现场安装施工的速度比较快,安装作业者的大部分时间是暴露在露天高空作业面,整个施工(安装)过程基本上处于上下交叉作业的环境中。作为超高层钢结构施工安全防范的重点应注意防止高空坠落和物体打击,现就中关村金融中心工程主体钢结构施工阶段安全防范工作要点作以浅要的探讨。 三、钢结构施工内部外部安全防护措施 1. 钢结构施工内部安全防护:钢结构施工(安装)一般每柱在工厂按照2-3层的高度制作,到现场施工(安装)速度较快,安装操人员大部分作业时间均在狭窄的主、次梁上作业或行走,依我项目钢结构标准层每层层高3米为例,现场安装的柱高从一柱两层到四层不等,一柱两层的最小高度为6米,一柱四层的高度将达到12米,按照高空作业标准2米为基点,它已超出高空作业安全防护要求,因此在安装完第一节柱时应在首层建筑物内部张挂双层水平安全网进行防护,并在每安装一节主体结构柱时增加一层水平安全防护网,水平安全防护网与高空作业人员的防护距离一般不超过10米。 2.楼层内预留洞口、电梯井口、楼梯临边防护:钢结构施工对洞口的防护要求较高,在结构安装阶段,洞口一般随内部水平安全防护统一进行即可,在进入压型钢板铺设阶段,必须逐层根据洞口的大小张挂水平安全网,水平安全网的张挂必须到边,可使用钢管做边框架与梁进行固定,但洞口的中心部位不得用钢管做骨架,大的洞口可用6#钢丝绳做经绳串接。当楼层混凝土浇筑完后应及时对洞口临边进行防护,防护高度应不低于1.2米,为防止高空掉物,需要对钢结构的洞口每隔2-3层进行一次封闭,封闭材料应具备防火功能。 3.首层外围安全网的设置:首层安全网应根据建筑物的高度确定首层安全防护网的搭设宽度,在现行规范

轨道交通结构设计

第二章 1、高架区间结构一般梁式结构形式?P5 箱梁、板梁、T型梁和槽形梁等形式。 2、高架桥桥墩形式有哪些?P8 T形墩、双柱墩、V形墩、Y形墩及框架墩。 3、高价车站一般采用车站于桥梁分离式结构或联合式结构。P9 4、车站建筑与桥梁分离式结构的优点?P9 车站建筑和高架桥受力分别自成系统,可防止列车运行对车站建筑的不利影响,解决了基础的不均匀沉降和车站建筑的振动问题。分别依据现行的国家或行业规范进行独立的结构设计和计算。 5、空间框架结构的优点?P9 这种结构体系受力合理,结构整体性和稳定性好。此外,框架纵、横梁对桥墩均能起到约束作用,减少了桥墩计算高度,降低了线路高程和建筑高程,可节省工程造价。 6、地下车站结构类型有哪些?p10 矩形框架结构,拱形结构,连拱结构。 7、地下区间结构施工方法有哪些?p14 浅埋暗挖法、盾构、明挖法。 第五章 1、明挖法结构的流程图填空。图5-1

2、地铁车站一般由_ 公共区___和_内部管理区___组成。 3、车站设计的规模的依据是?P58 车站设计规模,应根据元气高峰小时预测客流集散量和车站行车管理、设备用房的需求来确定,要与站厅、站台、出入口通道、楼扶梯以及检售票等部位的通过能力相匹配,同时满足事故发生时乘客紧急疏散的需要,人行楼梯及自动扶梯的设计除应满足上、下乘客的需要外,还应满足站台层的事故疏散时间不大于6min。超高峰系数根据车站规模及周边用地情况所决定的客流性质不同分别取 1.1~1.4。对于相连区间有盾构工法要求的车站,应按功能要求分别满足盾构下井、出井、过站的条件。 4、站台的计算长度如何确定?P60 站台的计算长度,应采用远期列车编组长度加停车误差,站台两端设备用房可伸入站台计算长度内,但不应超过半节车厢的长度,且不得侵占侧站台计算宽度,应满足距人行楼梯第一级踏步不下于8m,距自动扶梯工作点不小于12m的要求。设备用房的布置需综合平衡站台层两端及站厅层设备用房的布置,使整个车站压缩到合理、经济的长度。 5、站台的宽度如何确定?P60 站台层的宽度是根据站台的宽度、站台边缘及侧墙至线路中心线距离确定的。 6、基坑支护设计中什么事水土分算原则?什么是水土合算原则?各适合什么土层? 水土分算原则,即分别计算土压力和水压力,两者之和即总的侧压力。 水土合算原则则认为土孔隙中不存在自由的重力水,而存在结合水,它不传递静水压力,以土里与孔隙水共同组成的土体作为对象,直接用土的饱和重度计算侧压力。 水土分算原则适用于砂土、粉性土和粉质粘土。 水土合算原则适用于不透水的黏土层。 7、基坑开挖支护结构上的土压力与哪些因素有关?P70 土压力的大小和分布不仅与土体性质有关,还与支护结构的形式和刚度、基坑内土体开挖次序、基坑形状等有关密切关系,是一个动态过程。 8、基坑支护结构上的土压力实测结果大概分为哪三种?P71 ①三角形分布模式②三角形加矩形组合分布模式③R形分布模式 9、什么是基坑支护结构?P71 支护结构是基坑工程中采用的围护墙、支撑(或土层锚杆)、围?、防渗帷幕等结构体系的总称,主要包括围护结构和支撑结构体系。 10、基坑围护结构有哪些类型?P71-77 ①地下连续墙⑤钢筋混凝土板桩围护墙 ②排桩⑥水泥土重力式围护墙 ③型钢水泥土搅拌墙⑦土钉墙支护 ④钢板桩围护体 11、锚杆体系与内支撑体系的优缺点对比P77 锚杆体系中的锚杆一端与围护墙连接,另一端锚固在稳定底层中,使作用在围护结构上的水压力,通过自由端传递到锚固段,再由锚固段将锚杆拉力传递到稳定土层中去。与其他内支撑的支护形成相比,采用锚固支护形式,节约了大量内支撑和竖向支承钢立柱的设置和拆除,经济上有较大优势,而且为基坑工程的土方开挖、地下结构施作创造了开阔的空间。但锚固支护受到地层条件和环境条件的限制,主要指地层的地质条件使锚杆力能否有效传递,以及锚杆有可能超越用地红线,对红线以外的已建建筑物形成不利影响或者形成将来地下空间开发的障碍等。 内支撑具有支撑刚度大、控制基坑能力强,而且不侵入周围地下空间形成障碍物等优点,但相对于锚杆体系而言,其工程造价高、支撑的设置对地下结构的回筑施工等将造成一定程度

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