中国石油大学高层课件32
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中国石油大学高等数学精品课件
= ∫ x 1+ 4x2 dx
0
1 = 12
(
3 1 + 4x2 2
)
1
1 5 5 −1 = 12
(
)
0
例3 解
x = acos t, (第Ι象限). 求I = ∫ xyds, L: 椭圆 L y = bsin t,
I = ∫ a cos t ⋅ b sin t ( − a sin t ) 2 + ( b cos t ) 2 dt
∆si 表示小弧段的长度 . i = 1,2,L , n.
近似 取 (ξ i ,ηi ) ∈ ∆si , ∆M i ≈ ρ (ξ i ,ηi ) ⋅ ∆si . 求和 取极限
M ≈ ∑ ρ (ξ i ,η i ) ⋅ ∆si .
i =1 n
近似值
M = lim ∑ ρ (ξ i ,η i ) ⋅ ∆si .
x = a cos t , 由于积分曲线L 解 :由于积分曲线L 参数方程 可得 : y = a sin t , I=
∫
L
xyds =
π
(a cos t )(a sin t ) (− a sin t )2 + (a cos t )2 d t ∫
2 0
π
= ∫2
0
(a cos t )(a sin t )adt
2
∴
e
∫
2
L
x ds = ∫ x
2 1
e
2
dy 2 1 + ( ) dx dx
2 e 2
1
e
=∫ x
1
1 x 1 2 x 1+ − dx = ∫ x + dx. 1 2 2x 2 2x
中国石油大学高层课件779784
2020/5/20
结构设计要求
设计要求
1、与一般结构设计相同，多、高层建筑结构设计应保证在荷载作用下结构具有足够的承载能力和刚度， 保证结构的安全与正常使用； 2、在使用荷载及风荷载作用下，多、高层建筑结构应处于弹性阶段或仅有微小的裂缝出现，结构应满 足承载能力及限制侧向位移的要求； 3、地震作用下，用两阶段设计方法进行设计，要求要达到三水准目标（第二章第2节）。
S ——采用第一节中的公式，通过荷载效应组合后的构件内力；
R ——无地震作用组合时构件的承载能力。不同的构件，要采用不同的承载能力计算公式，如：抗
弯承载力、抗剪承载力等。可以参考有关钢筋混凝土基本构件计算以及钢结构构件计算的有关教材。
2020/5/20
有地震作用组合时： 其中：
SE ≤ RE/γRE
注意：内力组合计算，各分项系数用表中的值，位移效应组合，各分项系数取为1.0 高层建筑：2、3、4项是基本组合情况，5、6、7中考虑了竖向地震作用，只有在9度设防区才需要考虑。在6度设防区 ，除了IV类场地以外，可以不进行抗震计算，此时不需要与地震作用效应组合，即1、2项。 当选定可能出现的几种可能的组合情况后，要选最不利的S值作为构件设计值。
的抗震承载力调整系数见下表。
2020/5/20
二、侧移变形限制
结构的刚度要求用限制侧向变形的形式表达，即：
Δ/H≤[Δ/H]； δ/h≤[δ/h]
其中： Δ、δ——结构的顶点水平位移及层间变形； H、h——结构总高度及层高。
上面公式均是在使用状态下的设计要求，因此， Δ、δ都是荷载标准值 产生的位移组合效应，即组合时取分项系数为1.0，上述公式右端为限 制值。
通常，对各种不同的荷载作用分别进行结构分析，得到内力和位移后，再用分项系数与组合系数加以 组合。
结构设计要求
设计要求
1、与一般结构设计相同，多、高层建筑结构设计应保证在荷载作用下结构具有足够的承载能力和刚度， 保证结构的安全与正常使用； 2、在使用荷载及风荷载作用下，多、高层建筑结构应处于弹性阶段或仅有微小的裂缝出现，结构应满 足承载能力及限制侧向位移的要求； 3、地震作用下，用两阶段设计方法进行设计，要求要达到三水准目标（第二章第2节）。
S ——采用第一节中的公式，通过荷载效应组合后的构件内力；
R ——无地震作用组合时构件的承载能力。不同的构件，要采用不同的承载能力计算公式，如：抗
弯承载力、抗剪承载力等。可以参考有关钢筋混凝土基本构件计算以及钢结构构件计算的有关教材。
2020/5/20
有地震作用组合时： 其中：
SE ≤ RE/γRE
注意：内力组合计算，各分项系数用表中的值，位移效应组合，各分项系数取为1.0 高层建筑：2、3、4项是基本组合情况，5、6、7中考虑了竖向地震作用，只有在9度设防区才需要考虑。在6度设防区 ，除了IV类场地以外，可以不进行抗震计算，此时不需要与地震作用效应组合，即1、2项。 当选定可能出现的几种可能的组合情况后，要选最不利的S值作为构件设计值。
的抗震承载力调整系数见下表。
2020/5/20
二、侧移变形限制
结构的刚度要求用限制侧向变形的形式表达，即：
Δ/H≤[Δ/H]； δ/h≤[δ/h]
其中： Δ、δ——结构的顶点水平位移及层间变形； H、h——结构总高度及层高。
上面公式均是在使用状态下的设计要求，因此， Δ、δ都是荷载标准值 产生的位移组合效应，即组合时取分项系数为1.0，上述公式右端为限 制值。
通常，对各种不同的荷载作用分别进行结构分析，得到内力和位移后，再用分项系数与组合系数加以 组合。
中国石油大学(北京)油藏工程-姚约东教授PPT课件
陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
41
介绍
陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
42
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
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陈述讨论目的 介绍自己
51
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
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陈述讨论目的 介绍自己
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2020/2/15
56
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2020/2/15
46
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
48
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2020/2/15
49
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
50
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
35
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
36
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2020/2/15
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陈述讨论目的 介绍自己
2020/2/15
37
介绍
陈述讨论目的 介绍自己
中国石油大学高层PPT参考
• 各片剪力墙承受的轴力由墙体自重和楼板传来的荷载两部 分组成，其中楼板传来的荷载可近似地按其受荷面积进行 分配。
• 各墙肢承受的轴力以洞口中线作为荷载分界线，计算墙自 重重力荷载时应扣除门洞部分。
• （1）整截面墙计算截面的轴力为该截面以上全部竖向荷载 之和。
• （2）整体小开口墙，每层传给各墙肢的荷载按图所示范围 计算，第j墙肢的轴力为该墙肢计算截面以上全部荷载之和。
q=1.0kN/m
600600
5100
600
6600
2021/3/10
900 900 14400
5100 6600
授课：XXX
600600 600
2700 4500
1800 900 1500 600 900 1500 600 900
3000
3000
900
11400
作业
如图,壁式框架， C30钢筋混凝土 墙厚240mm， E=3.0×104N/mm2 G=0.42E。 试用D值法求其 在水平均布荷载 作用下的M图。
由表3.4，3.5查得，
2 ic/s
2 ic
a——柱下端刚域长度与柱高 h 的比值
y1——上下梁刚度变化的修正值，由 K’ 以及α1查3.6得到
1
k1k2 或k3k4 k3k4 k1k2
h /h y2——上层层高变化时候的修正值，由 K’ 以及α2查3.7得到 2
上
h /h y3——下层层高变化时候得修正值，由 K’ 以及α3查3.7得到
2021/3/10
授课：XXX
4
带刚域框架计算简图及计算方法
• 杆件有限元法：适合计算机进行计算，不适合手算。 • D值法：只需修改杆件刚度，即可以用D值法来计算杆件内力，并用相应表格确定
• 各墙肢承受的轴力以洞口中线作为荷载分界线，计算墙自 重重力荷载时应扣除门洞部分。
• （1）整截面墙计算截面的轴力为该截面以上全部竖向荷载 之和。
• （2）整体小开口墙，每层传给各墙肢的荷载按图所示范围 计算，第j墙肢的轴力为该墙肢计算截面以上全部荷载之和。
q=1.0kN/m
600600
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2021/3/10
900 900 14400
5100 6600
授课：XXX
600600 600
2700 4500
1800 900 1500 600 900 1500 600 900
3000
3000
900
11400
作业
如图,壁式框架， C30钢筋混凝土 墙厚240mm， E=3.0×104N/mm2 G=0.42E。 试用D值法求其 在水平均布荷载 作用下的M图。
由表3.4，3.5查得，
2 ic/s
2 ic
a——柱下端刚域长度与柱高 h 的比值
y1——上下梁刚度变化的修正值，由 K’ 以及α1查3.6得到
1
k1k2 或k3k4 k3k4 k1k2
h /h y2——上层层高变化时候的修正值，由 K’ 以及α2查3.7得到 2
上
h /h y3——下层层高变化时候得修正值，由 K’ 以及α3查3.7得到
2021/3/10
授课：XXX
4
带刚域框架计算简图及计算方法
• 杆件有限元法：适合计算机进行计算，不适合手算。 • D值法：只需修改杆件刚度，即可以用D值法来计算杆件内力，并用相应表格确定
2024版机械设计基础ppt(中国石油大学课件)完整版
抗拉强度
反映材料在拉伸条件下能够承受 的最大应力。
抗压强度
反映材料在压缩条件下能够承受 的最大应力。
9
零件的静强度计算
01
02
03
静强度设计准则
零件在静载荷作用下，其 最大工作应力应小于或等 于材料的许用应力。
2024/1/28
许用应力
根据材料的力学性能、零 件的重要性和工作条件等 因素确定的应力极限值。
6
02
机械零件的强度与刚度
2024/1/28
7
强度与刚度的概念
2024/1/28
强度
材料在静载荷作用下抵抗破坏（过量 塑性变形或断裂）的性能。
刚度
结构或材料在受力时抵抗弹性变形的 能力。
8
材料的力学性能
弹性模量
反映材料抵抗弹性变形的能力。
泊松比
反映材料在单向受拉或受压时， 横向变形与轴向变形之间的比值。 2024/1/28
制动器的类型与特点
选用与设计原则
常用制动器有块式制动器、带式制动器等， 用于使运动部件减速或停止运动。
根据工作条件、使用要求等因素选择合适的 联轴器、离合器或制动器类型，并进行相应 的设计计算。
2024/1/28
24
06
连接与紧固设计基础
2024/1/28
25
连接的类型与特点
可拆连接
被连接件间存在间隙，主要起装配和定位作用，如螺纹连接、键连接、销连接等。
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，它涉及到研究、构思、 分析和优化机械系统的过程，旨在满足特定功能要求并适应 各种工作条件。
实现产品功能
通过合理设计机械结构，确保产品能够实现预期功能。
提高性能
中国石油大学(华东)ppt模板
综述4
单击此处输入文本，单 击此处输入文本，单击 此处输入文本，单击此 处输入文本，单击此处 输入文本，单击此处输 入文本单击此处输入文 本，单击此处输入文本， 单击此处输入文本
PART 02
研究方法与思路
单击此处输入您的文本，单击此处输入您的文，本单击此处输入您 的文本，本单击此处输入您的文本
重点阐述总结： 326035
• 重点内容123 • 中国石油大学(华东)中国石油大学(华东) 277917中国石油 大学(华东) • 中国石油大学(华东)中国石油大学(华东)中国石油大学(华 东) 28165
研究方法
1
2
在此输入您的文字内容，在此输入您的文字内容在此输 入您的文字内容，在此输入您的文字内容在此输入您的 文字内容 在此输入您的文字内容，在此输入您的文字内容在此输 入您的文字内容，在此输入您的文字内容在此输入您的 文字内容
选题背景
点击此处添加标题
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点击此处添加标题
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选题背景
国内研究现状
单击此处输入文本，单击此处输入文 本，单击此处输入文本，单击此处输 入文本，单击此处输入文本，单击此 处输入文本，单击此处输入文本，单 击此处输入文本，单击此处输入文本 单击此处输入文本，单击此处输入文 本，单击此处输入文本，单击此处输 入文本，单击此处输入文本，单击此 处输入文本，单击此处输入文本，单 击此处输入文本，单击此处输入文本
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2020/5/17
分层计算所得梁弯矩即为最后弯矩，但是必须将上下两层所得同一根柱子的内力 叠加，才能得到柱的内力，因为每一根柱都同时属于上下两层。
2020/5/17
平面框架竖向荷载作用下的内力分析方法
• 基本假定
– 无侧移框架
– 相邻层弯矩分配
• 方法
– 两点修正
• 柱刚度（1.0;0.9）
• 弯矩传递系数（ 1/2;1/3）
0.067 -0.064
15.045
பைடு நூலகம்
-7.317*
-3.161
-3.319
0.717 -0.534
0.115 -0.086
-13.585
+7.317* -6.332 -1.660
1.434 -0.267 0.231
0.733
0.353 0.472
-1.230
H
-0.198
-0.032
-1.460
（10.21）
本章主要介绍结构没有扭转时的内力及位移分析。在扭转作用下的近似分析将在第六章中介绍。
2020/5/17
竖向荷载作用下的近似计算（分层计算法）
在一般竖向荷载下，框架侧移比较小，可以按照弯矩分配法进行内力分析
2020/5/17
多层多跨框架在一般竖向荷载作用下侧移是比较小的，可作为无侧移框架按力矩分 配法进行内力分析。由精确分析可知，各层荷载对其他层杆件内力影响不大。因此， 在近似方法中，可将多层框架简化为单层框架，即分层作力矩分配计算。 上述两点即为分层计算法的基本简化假定。
2020/5/17
3 z1
2
M
4
1
5
2020/5/17
3 z1
2
M
4
1
5
2020/5/17
M 13 M
M12
M 14
1
M 15
M0
2020/5/17
M 1 2M 1 3 M 1 4M 1 5 M 0
3
4 i12 z1
2
2i12 z1
4 i15 z1
1
3 i13 z1
i14 z1
4
i14 z1
0.864
I -0.995 0.226 0.036
-0.733
（3.789）
（1.611）
-0.487 E
F -0.244
2020/5/17
下层计算
1.203 G
1/3
1/2
3.609
0.031 0.283 3.925
6.199 0.532 0.058
6.789
0.348 0.185
D
（7.11）
q=2.8kN/m
（7.63） q=3.8kN/m
H
（4.21）
（9.53）
E
（4.84）
（括号内数字为线刚度相对值）
A
（i=EI/l）
B
7.50m
2020/5/17
（10.21）
I
（1.79） q=3.4kN/m
（12.77）
F
（3.64）
C
5.60m
4.40m
3.80m
3.80m
• 步骤
梁固端弯矩
节点分配
弯矩传递 分层法
弯矩叠加 2020/5/梁17柱剪力
节点平衡
构件平衡
节点平衡柱轴力
back
2020/5/17
精确分析表明，荷载只对同层杆件内力影响很大，而对其他层影响很小。 假定：1、无侧移
2、各层荷载对其他各层杆件内力无影响
计算时候，假定上下柱远端均为固定,实际上除了底层柱外,其他均为弹性支撑,故为了 减小误差。特意作如下修正：
解： 上层各柱线刚度×0.9，然后计算各节点的弯矩分配系数
G
（7.63）
H
（4.21） ×0.9=3.789
（4.21） ×0.9=3.789
D
（7.11）
（9.53）
E
（4.84）
（10.21）
I
（1.79） ×0.9=1.611
（12.77）
F
（3.64）
4.40m
A
2020/5/17
（i=EI/l） 7.50m
• 计算简便、易于掌握， 实际工程应用还很多
• 特别是初步设计时需要 估算
2020/5/17
本章主要介绍在多、高层建筑设计中常用的近似计算手算方法。 • 在竖向荷载作用下，根据各榀框架承受竖向荷载的面积大小计算框架上的竖向荷载，然后按照平面框 架作近似分析。 • 在水平荷载作用下，要计算各杆件的内力及结构的总位移。
B
C
5.60m
0.332 0.175 0.136
上层计算
-13.125* 8.678 -1.241 0.829 -0.200 0.133
-4.836
4.358 0.412 0.066
4.836
0.668
G
（3.789）
1.612 D
（7.63）
+13.125*
4.384
-2.482
0.414 -0.399
2020/5/17
5
2i15 z1
3
2
2i12 z1
4 i12 z1 1/2
1
0 3 i13 z1
4 i15 z1
i14 z1 -1
4
i14 z1
1/2
2020/5/17
5
2i15 z1
q
杆端弯矩
需要分配弯矩是
节点弯矩 Rip
2020/5/17
l
M 1 ql2 12
-M+
-M+
例题
G
（4.21）
框架是典型的杆件体系，《结构力学》中已经比较详细地介绍了超静定刚架（框架）力和位移计算方 法。
精确方法
• 全框架力矩分配法 • 无剪力分配法 • 迭代法
实用中已大多被更精确、更省 人力的计算机程序分析——杆 件有限元方法所代替。
近似方法
• 竖向荷载作用下的近似计算——分层计算法 • 水平荷载作用下的近似计算——反弯点法 • 水平荷载作用下的改进反弯点法——D值法 • 水平荷载作用下侧移的近似计算
G
H
I
q=3.5kN/m
q=30kN/m
D
E
F
4.50m
A
2020/5/17
7.80m
B
C
6.00m
多层与高层建筑结构设计
第三章 框架结构内力与位移计算
2020/5/17
中国石油大学建筑工程系 高福聚 博士 副教授
框架结构内力与位移计算
在多数情况下，框架结构可以按照上节所述的基本假定及简化方法，简化为平面结构进行内力分析，在 纵向和横向都分别由若干榀框架承受竖向荷载和水平荷载。
作业题:某三层两跨框架，跨度及层高、尺寸如图，柱截面积尺寸300×350，左跨梁截面为250×500
，右跨梁截面为250×400，现浇梁柱及楼面，采用C30钢筋混凝土（Ec=3.0×104MPa），试用分层法求 其内力（M图）。
q=2.5kN/m
J
K
L
3.60m
3.60m
q=3.5kN/m
q=30kN/m
1、上层各柱线刚度乘以0.9加以修正。梁不变 2、除底层柱外，各柱传递系数修正为1/3。梁不变 计算结果中结点上弯矩可能不平衡，但是误差不会太大，可以不再计算，也可以为 提高精度，再进行一次弯矩分配。
2020/5/17
弯矩分配法
3
适用条件：无节点线位移的结构。
2
4
1
5
2020/5/17
3
2
4
1
5
分层计算所得梁弯矩即为最后弯矩，但是必须将上下两层所得同一根柱子的内力 叠加，才能得到柱的内力，因为每一根柱都同时属于上下两层。
2020/5/17
平面框架竖向荷载作用下的内力分析方法
• 基本假定
– 无侧移框架
– 相邻层弯矩分配
• 方法
– 两点修正
• 柱刚度（1.0;0.9）
• 弯矩传递系数（ 1/2;1/3）
0.067 -0.064
15.045
பைடு நூலகம்
-7.317*
-3.161
-3.319
0.717 -0.534
0.115 -0.086
-13.585
+7.317* -6.332 -1.660
1.434 -0.267 0.231
0.733
0.353 0.472
-1.230
H
-0.198
-0.032
-1.460
（10.21）
本章主要介绍结构没有扭转时的内力及位移分析。在扭转作用下的近似分析将在第六章中介绍。
2020/5/17
竖向荷载作用下的近似计算（分层计算法）
在一般竖向荷载下，框架侧移比较小，可以按照弯矩分配法进行内力分析
2020/5/17
多层多跨框架在一般竖向荷载作用下侧移是比较小的，可作为无侧移框架按力矩分 配法进行内力分析。由精确分析可知，各层荷载对其他层杆件内力影响不大。因此， 在近似方法中，可将多层框架简化为单层框架，即分层作力矩分配计算。 上述两点即为分层计算法的基本简化假定。
2020/5/17
3 z1
2
M
4
1
5
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3 z1
2
M
4
1
5
2020/5/17
M 13 M
M12
M 14
1
M 15
M0
2020/5/17
M 1 2M 1 3 M 1 4M 1 5 M 0
3
4 i12 z1
2
2i12 z1
4 i15 z1
1
3 i13 z1
i14 z1
4
i14 z1
0.864
I -0.995 0.226 0.036
-0.733
（3.789）
（1.611）
-0.487 E
F -0.244
2020/5/17
下层计算
1.203 G
1/3
1/2
3.609
0.031 0.283 3.925
6.199 0.532 0.058
6.789
0.348 0.185
D
（7.11）
q=2.8kN/m
（7.63） q=3.8kN/m
H
（4.21）
（9.53）
E
（4.84）
（括号内数字为线刚度相对值）
A
（i=EI/l）
B
7.50m
2020/5/17
（10.21）
I
（1.79） q=3.4kN/m
（12.77）
F
（3.64）
C
5.60m
4.40m
3.80m
3.80m
• 步骤
梁固端弯矩
节点分配
弯矩传递 分层法
弯矩叠加 2020/5/梁17柱剪力
节点平衡
构件平衡
节点平衡柱轴力
back
2020/5/17
精确分析表明，荷载只对同层杆件内力影响很大，而对其他层影响很小。 假定：1、无侧移
2、各层荷载对其他各层杆件内力无影响
计算时候，假定上下柱远端均为固定,实际上除了底层柱外,其他均为弹性支撑,故为了 减小误差。特意作如下修正：
解： 上层各柱线刚度×0.9，然后计算各节点的弯矩分配系数
G
（7.63）
H
（4.21） ×0.9=3.789
（4.21） ×0.9=3.789
D
（7.11）
（9.53）
E
（4.84）
（10.21）
I
（1.79） ×0.9=1.611
（12.77）
F
（3.64）
4.40m
A
2020/5/17
（i=EI/l） 7.50m
• 计算简便、易于掌握， 实际工程应用还很多
• 特别是初步设计时需要 估算
2020/5/17
本章主要介绍在多、高层建筑设计中常用的近似计算手算方法。 • 在竖向荷载作用下，根据各榀框架承受竖向荷载的面积大小计算框架上的竖向荷载，然后按照平面框 架作近似分析。 • 在水平荷载作用下，要计算各杆件的内力及结构的总位移。
B
C
5.60m
0.332 0.175 0.136
上层计算
-13.125* 8.678 -1.241 0.829 -0.200 0.133
-4.836
4.358 0.412 0.066
4.836
0.668
G
（3.789）
1.612 D
（7.63）
+13.125*
4.384
-2.482
0.414 -0.399
2020/5/17
5
2i15 z1
3
2
2i12 z1
4 i12 z1 1/2
1
0 3 i13 z1
4 i15 z1
i14 z1 -1
4
i14 z1
1/2
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5
2i15 z1
q
杆端弯矩
需要分配弯矩是
节点弯矩 Rip
2020/5/17
l
M 1 ql2 12
-M+
-M+
例题
G
（4.21）
框架是典型的杆件体系，《结构力学》中已经比较详细地介绍了超静定刚架（框架）力和位移计算方 法。
精确方法
• 全框架力矩分配法 • 无剪力分配法 • 迭代法
实用中已大多被更精确、更省 人力的计算机程序分析——杆 件有限元方法所代替。
近似方法
• 竖向荷载作用下的近似计算——分层计算法 • 水平荷载作用下的近似计算——反弯点法 • 水平荷载作用下的改进反弯点法——D值法 • 水平荷载作用下侧移的近似计算
G
H
I
q=3.5kN/m
q=30kN/m
D
E
F
4.50m
A
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7.80m
B
C
6.00m
多层与高层建筑结构设计
第三章 框架结构内力与位移计算
2020/5/17
中国石油大学建筑工程系 高福聚 博士 副教授
框架结构内力与位移计算
在多数情况下，框架结构可以按照上节所述的基本假定及简化方法，简化为平面结构进行内力分析，在 纵向和横向都分别由若干榀框架承受竖向荷载和水平荷载。
作业题:某三层两跨框架，跨度及层高、尺寸如图，柱截面积尺寸300×350，左跨梁截面为250×500
，右跨梁截面为250×400，现浇梁柱及楼面，采用C30钢筋混凝土（Ec=3.0×104MPa），试用分层法求 其内力（M图）。
q=2.5kN/m
J
K
L
3.60m
3.60m
q=3.5kN/m
q=30kN/m
1、上层各柱线刚度乘以0.9加以修正。梁不变 2、除底层柱外，各柱传递系数修正为1/3。梁不变 计算结果中结点上弯矩可能不平衡，但是误差不会太大，可以不再计算，也可以为 提高精度，再进行一次弯矩分配。
2020/5/17
弯矩分配法
3
适用条件：无节点线位移的结构。
2
4
1
5
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3
2
4
1
5