手把手学结构设计(二)

第一篇:手把手学结构设计(二)

       手把手学结构设计

       (二)结构设计的“四项基本原则”

       刚柔相济,多道防线,抓大放小,打通关节

       1、刚柔相济

       合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。道也许都是相通的。

       想想看,人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢?思考的哲人们对此各抒已见,力求给出处世的灵丹妙方。总的来讲,做人太刚和太柔都不受推崇。过份刚强者,应变能力差,难以找到共同受力的合,便要我行我素,要鹤立鸡群,即使面对任何突然袭来的恶势力,亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地,这种时候必须有足够的刚度才能立于不败,否则一旦后继乏力,油尽灯枯就会发生脆性破坏,导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。在盛赞这种刚气之余,却鲜有人能够或者愿意完全去做到,英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体味。人们唯有感叹道:精神可嘉,方法难取!

       世人处世多以“柔”为本,退一步海阔天空,和为贵。柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。但过柔亦为人所不耻。因为“柔”必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。处世极为圆滑者,八面玲珑,见风使舵,整日上窜下跳,左右逢源,活得游刃有余,这种柔得无形,表面上着实不容易受到伤害,骨子里却难免有“似我非我”的疑问,弄不好会个性丧失、面目全非,可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。所以古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。用现代的话来讲大意是做人最好既有原则性又有灵活性,也就是刚柔相济。刚是立足之本,必要刚度不能少,如此方能控制变形在可以忍受的范围内,才不会失掉本质的东西;柔为护身之法,血肉之躯刚度毕竟有限,要学会以柔克刚,不断提高消化转换外力的能力,有时候,牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的,也是值得的,但应以不失去自我为度。

       只可惜“道可道,道难行”。不是想刚就能刚,想柔便得柔的,刚柔相济只是理想中的“模糊结构”,每个人的组成材料千差万别,生存的地基也不尽相同,所受的外力更难统一定性。如此的差异下,企望哲人们找到统一的、万无一失的处世良方实在勉为其难。不过,每个人如果都能给自己多一点时间,去思考一下适合于自身的结构体系,想必这世界会有另一番光景。

       2、多道防线

       安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。也许我们会自信计算的正确性,但更要牢记绝对安全的防备构件是不存在的,还是应该多多考虑:当第一道防线跨了,第二道防线能顶住吗?或者能顶住多少?还有没有第三、第四道防线?

       人生也应该是多道设防的吧。毕竟,谁能坚信在一棵树上永远吊不死,或者谁又愿意在一棵树上吊死呢?再好的汽车,都会有一个备胎在后面。一辈子平平安安、无灾无难的人实在很幸运。而每当看到饱经沧桑、历尽苦难的人尽力呵护甚至溺爱他们的子女时,也总有一股暧流涌入我的心中。可怜天下父母心,他们不希望自己的不幸际遇在下一辈去重演的!张开陈旧而温暖的大伞,他们时时设防,企图让子女在暴风雨来临时免受伤害。能有这样的父母作为人生的第一道防线是该知足了。但进一步想想,这第一道防线就已经足够了吗?父母是否也该注意到去督促和帮助子女学会构筑人生的第二、第三道防线呢?因为大多时候,最终陪我们走完一生路程的,可能不会是别人,不会是父母,而只有自己啊。记得有个同行朋友,在精心做完一个建筑的结构设计之后对我说,他煞费苦心地设计了一道又一道的防线来抵抗可能出现的地震破坏,真希望来一场地震检验一下他的成果,可接着他又说心底里有点害怕地震真会到来。我对此很有同感:想一想,最好还是没有检验的机会吧,因为安全的储备能够名副其实,永远处于储备状态才是我们设计者的心愿。类似地,培养一个人坚强,当然决不是希望他去遭受磨难的,而是让他具有化解磨难的能力而已,如果能平平安安岂不更好?只是,我们千万千万不能放弃培养一个人变得坚强起来的努力。

       偶尔在报上会读到百折不挠者,他们象坚不可摧的建筑,无数次风雨雷电、天崩地裂之后依然立在那里,让人肃然起敬。但我并不赞成“经历磨难越多越伟大”的观点,我以为我们的生命真的不需要用磨难来证明些什么:生命原来可以不伟大的,但应当快乐,所以我们要努力使其免遭伤害,因为生命只有一次。我想到的只是,虽然生命历程中最好没有任何灾难,但是抵抗灾难的防线却是越多越好,我们宁愿这些防线一辈子都用不上,可谁又会认为建立这些防线就是多余、是空费时间和精力呢?就象建筑结构的安全储备,用不上可不等于没有用的!我忽然乱想一通。战争来了人们寒暄:“还活着呢?”饥饿日子人们关心:“吃饱了吗?”混乱之后人们调侃:“捞了多少?”竞争年代人们试探:“何时下岗?”什么时候,人们会笑问:“防线准备好了没有?”是呀是呀,奔跑时常回头看看备胎是否带上,啊喔。

       3、抓大放小

       “强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。有人问:为什么不是“强柱强梁”“强剪强弯”呢?为什么所有构件都很强的结构体系反而不好,甚至会有安全隐患呢?

       这里面首先包含着一个简单的道理:绝对安全的结构是没有的。简单地说,虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体,但各个构件担任的角色不尽相同,按照其重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来,各个构件协作抵抗的目的,就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁,这时候牺牲在所难免,让谁牺牲呢?明智之举是要让次要构件先去承担灾难。“宁为玉碎,不为瓦全”,如果平均用力,可能会“玉石俱粉”,损失则更大矣!在建筑结构中,柱倒了,梁会跟着倒;而梁倒了,柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大,柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效,我们故意把梁设计成相对薄弱的环节,使其破坏在先,以最大限度减少可能出现的损失。如果梁柱等同看待,企图让他们都“坚不可摧”,则可能会造成同时破坏,后果会更糟糕,损失会更大。所以关键时刻要分清主次,抓大放小,也就是要取大舍小。有舍才有得,舍是为了得。但取谁舍谁,真是个难题。整个社会缩小了就象建筑结构体系。人们竟不住要自问:在冥冥众生中,我是一根梁还是一根柱?我能做一根梁还是能做一根柱?我愿做一根梁还是愿做一根柱?取舍在所难免时,我是被“取”还是被“舍”?按理说,不管梁还是柱,都属于社会体系的一分子,都不可或缺。但我相信很少有人甘心去做陪衬、做垫脚石的--每个人都希望成为顶梁柱之类的重要角色。只可惜总要有人担任其他次要角色,去成为梁、楼板乃至填充墙等等的。于是这世界充满了竞争,充满了矛盾;于是在这种竞争和矛盾中导演了一出出角色互换的悲喜剧;于是这社会最后必然要论功行赏才显得公平。大概每个人都能在相应的岗位各得其所,社会才会变得有序起来。

       身居高位者,承担的责任较大,他(她)的行动会影响到多数人的利益,所以他不能倒,他只能最后倒;所以在给予相应特权的同时更要严格要求他,以确保大众的利益。如果高官和平民享受同样的待遇,不知道还能有多少人想去做官想去承担更多责任。但是倘若手握重权而不慎用,享受特种待遇却没有做出相应的贡献,最终这样的官是做不长久的。就象一根柱子如果没有发挥柱子的作用,大厦将倾,最后倒掉的还包括它自己。可见柱的选材设计须当谨慎,否则即害了柱,还要殃及整个大厦的。

       担任次要角色、身处低位的人,身上的担子当然很轻,只能从自己的利益出发去要求社会,因为自身的存亡对他人影响不大,所以获得的特权保护相对很少,甚至没有什么特权,非常时刻还要“舍车保帅”,但幸亏大多时候还可以拥有活得轻松的心情,因为责任小嘛。不甘寂寞者要想实现角色由低到高的转换,首先要搞清楚自己?承受能力,然后再去努力把能力提高,如此方能担起重任,好高骛远是不明智的。也许我们所需要的,我们想争取的,其实只是一份发热后轻松的心情。

       如果说“大材小用”导致的是浪费,“小材大用”蕴藏的则是危险,所以严守“大”关实在很有必要。道理是简单的,比较起来却很残酷--谁愿意承认自己是“小”呢?

       4、打通关节 在结构体系中,所谓关节,是指变化相聚之处,或变化出现的地方。不同类型的构件相接处,同一构件截面改变之处,是关节。广义上,诸如结构错层之处,体量改变之处,转换层亦是关节。关节无处不在,因为结构体系乃是变化的统一。外力突然袭来之时,对于单一的构件,力量的传递简明,因而容易控制。对于复杂的结构体系,关节的复杂性难于预测和控制,即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度,但因关节的普遍存在,力量的传递往往不能畅通而出现集中甚至中断,破坏由此而发生。历次灾害表明,从节点开始破坏的建筑占了相当大的比例。所以理想的结构体系当然是浑然一体的----也就是没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路,设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”,使力量在关节处畅通无阻。中医上云:“通则不痛,痛则不通”,结构就象一个人,气穴若不能畅通,症结和隐患就会产生。在设计的四项基本原则中,“刚柔相济”,“多道防线”,“抓大放小”是设计概念中的战略问题,但要想得让这些战略思想得以实现,靠的是“打通关节”这个原则作为保证的,结构设计的具体操作,最后全都归到“打通关节”的贯彻和实施上来。

       如何打通关节?在设计概念里,要解决的是外力在结构体系内重分配的问题,要确保力量是按照各构件的刚度大小进行分配的,避免出现不合理的集中,最终达致静态的平衡。因结构形本为“静”,灭于“动”中。所有 “动” 的因素对于结构均为不利。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态,当力量不能畅通时,构件与构件之间,构件的组成元素与元素之间的静态平衡一旦被破坏,结构变成机动,“动”即是死,即为终结。可见设计者是协调者,其任务是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态(也就是使其保持常态),或者是处在相对的静态之中。

       对比由构件与构件组成的静态“结构体系”,来看看由人与人组成的动态的“社会体系”,这一静一动之间,实在有异曲同工之妙。

       社会体系既是由动态的人组成,变化乃是其常态。如果把变化亦称为关节的话,这种关节是无形的,或者称为动态的。社会的存在和发展,关键在于“动”字,因为其形本为“动”,灭于“静”中,“静”即是死,即为终结。同样的,打通关节的方法是要解决各种各样的,诸如情感、金钱、地位等等的重分配的问题,要确保这种分配是按某种合理、有效的规则来进行的,避免形成集中而不畅,以期达到动态的平衡。任何静态--也许是强制性的静态,出现了对社会都是不利的。打通关节的目的是使社会永远处在动态之中。无论是思想意识、还是行为举止,一旦被限制,一旦处于停滞,出现静态的死角,社会必将有症结和隐患。是以对于任何动态异端,治理者只能以合理之规则加以疏导,不可强其静止,不可逆之堵之,如此方为长治久安。

       其实处理和成就世间万物,必须使动为动,静为静,才能平衡;必须动者动之,静者静之,才能持久;必须知其本源,施以规则,顺之导之,才能达至繁荣昌盛。一切的一切,以顺应自然为始,达到平衡为终,诸多规则,只是手段,只为平衡,只为畅通。

       漫谈结构工程师的基本素质

       以下是我根据自己的工作实践的自我总结,希望能对刚刚参加工作的毕业生有点益处。

       对于一个合格的结构工程师来说,最基本的素质之一就是自信和自学的能力,具体地说,就是要不断地完善“真、善、美”的自身修养。真,就是从实际出发,诚恳、实用、合理,不夸大,不缩小。善,就是以人为本,助人为乐,积极主动地与建筑、水电、暖通等专业配合,积极主动地和甲方、施工、监理单位合作完成工程建设。美,就是形式美观大方、自然简洁,语言优美动人,内容表达准确到位,做到一针见血、入木三分。

       在这里,我想特别就自信,谈谈对一个刚刚参加工作的毕业生的重要性。每个毕业生都应该有这种自信,那就是经过了大学的刻苦学习,我已经在理论上具备了做好结构设计工作的基本知识和能力。只要我们在工作中灵活运用基本理论,不断地学习和运用规范,不断地向有经验的工程师学习请教,脚踏实地,我们很快就可以感受到结构设计工作的无穷乐趣和无限魅力。如果我们可以相信自己,我们的大脑就会转动起来,产生无限的能量。但是如果我们否定自己,那么 我们就怎么也找不到好的方法来解决问题。有了自信,并不是盲目自大,而是要更谦虚乐观。

       对于一个合格的结构工程师来说,一定还要具备理论和实践相结合的素质,也就是要坚持实践→方法→认识→理论→实践的不断循环的过程。只要我们投身到实践中去,在实践中运用和完善理论,就可以很快地使自己成为一个真正合格的结构工程师。一个结构工程师要有一种荷载的意识,也就是荷载的传递和抵抗的概念。我们要认真地学习、理解和运用规范。对于规范,我们要遵守,但不必盲从。我们应该以规范为指导,创造性地去解决实际问题,关键是要真正地提高我们自身的技术水平和业务能力,鼓励自己的责任感和事业心。因此,对于一个刚刚参加工作的毕业生来说,首先要花大量的时间来学习规范,不要怕烦,用你学过的理论知识来理解规范,有疑问就要多方请教,反复思考。总之,理论是根,规范是本,两者相辅相成,在实践中检验理论和规范,在实践中发展理论和规范。对于一个合格的结构工程师来说,一定还要具备从整体和大局着眼,从小处入手的素质。什么叫从整体和大局着眼呢?

       1、三性统筹:可靠性、适用性(先进性)、经济性加以统一的辩正考虑,以可靠地满足工作性能为基准,反对不切实际的强调先进,反对不讲求经济效益。

       2、四位一体:建筑、结构、水电、暖通要有机地配合,各得其所,发挥专长。

       3、多方兼顾:勘察、设计、施工、管理、使用、维护、保养要全面地综合分析,贯穿到整个建筑物中去。

       4、要把人的因素考虑进去,从施工过程和实际使用中的各种不同情况都加以综合考虑,要为用户服务,为使用者着想。

       5、要有上部结构和地基基础共同作用的概念分析。

       6、上部结构要有空间整体的分析模型和计算简图。

       7、要考虑建筑物所在位置和周围建筑物及环境不同而引起的变化,同一建筑物在不同的地区会有不同的受力状态和整体模型。

       从小处入手,就是要正确处理好荷载的取值和分布情况,正确选择结构构件,正确处理连接锚固的构造要求,细致地解决局部的各种详图等等。还要有分解的概念,不仅仅是分解成单个的具体结构构件,更重要的是采用温度缝、沉降缝、防震缝分解成一个个规则的结构单元,满足合理结构的要求。

       结构设计安全度专题讨论综述

       1、关于可靠度设计理论

       可靠度理论是分析结构安全性的一种有效手段。我国已颁布统一标准,要求结构设计规范按可靠度理论设计。70年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计规范分别采用不同的设计方法体系,在安全度的表达形式上互不相同,给设计或教学都造成不便,80年代用可靠度理论率先加以统一。但是,对规范采用可靠度理论,以及这一理论能否将各种结构的安全度都统一在同一体系中,专家们持不同意见:

       (1)认为我国规范采用了先进的可靠度理论,用失效概率度量结构的可靠性,通过将抗力和作用效应相互独立。将随机过程化为随机变量并以经验为校准点,成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中,这是我国规范先进性的一种表现。工程设计采用可靠度理论为国际标准组织(ISO)所提倡,是国际上大势所趋;多次国际安全度会议也倾向于采纳ISO提出的在设计规范中采用可靠度理论的原则。可靠度理论一样重视经验,可靠度取值用校准法确定。(2)认为可靠度理论是分析和度量结构安全性的一种先进手段,但在应用上还有其局限性,理论本身也有一些方面未能突破,比如结构可靠度分析的三个约束条件:将抗力与作用效应分离,将随机过程变为随机变量,以及将截面承载力的安全指标β作为结构的可靠指标,随着认识的发展都值得质疑。用概率可靠度理论需要进行大量数据统计,但不论荷载统计或抗力统计都还存在一些问题,规范安全度还需考虑将来可能出现的荷载变化。概率可靠度理论会有意或无意地简化、忽略本应考虑但又无法用这一理论处理的因素,如一定程度的人为失误以及社会。经济因素等。可靠度理论强调三个正常,即正常设计、正常施工和正常使用,但正常和不正常有时不易界定。匆忙地将可靠度理论推广于各种规范,会带来一些不必要麻烦,比如地基基础规范中,地基承载力强度的设计值竟比标准值还高,抗震设计规范中不得不引入调整系数。又如地下结构的荷载与其作用效应高度耦合,其不确定性远大于荷载本身的不确定性、结构构件尺寸的不确定性。以及材料强度不确定性的总和,而前者又难以估计,这时勉强采用可靠度设计往往徒有形式而无实效。有的专家指出,水工结构的大坝设计目前只有苏联用可靠度理论,其它国家都用安全系数k大坝在不同工作条件下的温度。渗透压力很难用统计确定,影响坝基稳定的地基软弱夹层及其分布也很难凭少数钻孔取样确定其统计特性,所以用可靠度理论估计不了坝体的安全度。将可靠度理论用于铁路工程结构规范要确定火车的荷载谱,现在花了很大力气已取得上万条荷载谱,统计出了50年最大可能荷载,可是今后铁路上的火车荷载及其变化,更多地由铁路部门指令所确定,与那些统计多不相关。

       (3)认为分项多安全系数设计方法要比可靠度方法更为灵活实用。在确定安全系数时,同样可以利用可靠度理论一起作分析,最后选定合适的系数值。鉴于现行建筑结构设计规范已经采用了可靠度理论,不足之处可继续改进,而其设计公式的表达形式又与分项多安全系数基本相似,所以也不必再回到老路上去。现行可靠度设计规范中的分项系数,其含义可以模糊些,考虑更多的经验因素,这在可靠度理论中也是说得过去的。规范采用可靠度理论应采取实事求是的态度,能用的尽量用,尚不成熟的将来再用,不宜用行政手段一刀切去追求“统一”。(4)认为可靠度理论是美国专家于40年代最早提出的,这方面的研究工作和成果也远远超过我们,可是到现在为止,他们大部分的重要规范都还没有用可靠度方法。在西方,主张可靠度理论用于规范的主要是可靠度理论家们的观点,搞工程实践的人多持反对或怀疑态度。所请国际标准《结构可靠性总原则》,主要也是一些理论工提出的、是参考性的,并无约束力。前不久,曾长期担任过美国混凝上设计规范ACI-318委员会主席的国际著名学者Siess教授,就在《Concrete lnternational》杂志上谈了为什么不用可靠度设计理论的见解。可靠度理论是否己完善到可以用于规范的程度,这个问题在国际上是有争论的。确定工程的安全度在一定程度上需以概率和统计为基础,但更多的须依靠经验、工程判断及综合考虑。所以在可靠度用于规范这一点上,我们大可不必去争天下先。建筑结构设计规范还是用安全系数方法好,对于工程设计人员来说用分项安全系数表达安全度要比可靠指标β更直观。更明白。可靠指标虽然有一个相应的失效概率,可是这个所谓的失效概率其实也不是真实的,但在一定程度上可用于相对比较。

       2、多大的安全度才算够

       多大的安全度才算够?这是一个探讨已久的国际性课题。所谓“安全”,包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行,即所谓的“强度”和“功能”二原则,结构安全度还应保证结构有修复的可能,加上“可修复”则为三原则。与国际上一些通用标准相比,我国混凝土结构规范设定的安全度水平偏低,有的偏低较多。由于不同标准对安全度的表示方法不一样,所采用的抗力计算公式也不一致,要准确估计不同标准之间安全程度的差异比较困难。有的专家认为,我国规范与欧洲模式规范相比,可靠度只是偏低一些,并在可接受的范围内;另有专家认为,我国规范的安全度要比欧美规范低20%~40%;也有专家认为,如果再考虑到荷标准值的差异,对于有些建筑物楼层,安全储备相差远不止40%。解放后,我国结构设计安全度历次变更,现在的安全度低于50年代。确定结构的安全储备或安全度水平,应考虑到国家和社会的经济、技术水平,结构的生命周期,结构的功能需求,以及增加安全度与增加费用之间的关系。在当前历史条件下,如何对规范的设计安全度进行调整,专家们有不同的见解:(1)认为现行规范的设计安全度在总体上是合适的,只要施工质量保证,设计不出错误,安全程度已能满足要求。所以不必作出全面的变更,个别地方有不够的,则可作局部修补。规范对安全度的要求只是最低值,设计人员完全可以根据不同的工程对象,必要时采用高于规范规定的数值。我国是发展中的国家,还是要尽量提倡节约,即使在美国,省钢也是受表扬的。我国规范中的构造要求,并非都比外国低。有的已经超过。外国大企业在北京买了按我国规范设计的大楼,说明我国规范不是进不了国际市场。现在对安全度进行讨论,应注意不要引起误导,以为规范安全度不够而在设计中盲目加大构件截面,造成不必要的浪费。(2)认为现行规范安全度与国际相比虽然偏低,但使用十年来已成功建成约100亿m2的建筑物,实践已经证明,现行规范安全度是可以接受的,这是重要的经验,不能轻易放弃。但考虑到客观形势变化,国家经济实力增强和住宅制度改革现状,可以将现行设计可靠度水平适当提高一点,这样投入不大,却对国家总体和长远利益有利。

       (3)认为设计安全度应大幅度提高。由于环境变了,对结构功能和安全程度的需求增强了,比如现在出现事故造成的损失已非昔日可比。规范要适应从计划经济体制到市场经济体制的转变,从短缺经济年代的影响下走出来。现在,建筑物商品化,结构造价在建筑物售价中的比例愈来愈低,用相对较少的钱换得更为可靠和更为好用的房子,应属合理消费,为此而多用一些钢筋也属合理使用,说不上有违节约。如果既不要国家出钱,又能刺激生产,也不浪费资源,就不要限制合理消费,限制对商品高质量和高标准的追求。所谓“大幅度”提高,只是一个宏观估计。我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,提高幅度可区别对待。经济发达的大城市,建筑物功能要求和售价都高,设计安全度应相对高些。(4)认为设计安全度水平应尽量与国际接轨,比如混凝土结构能够与美国混凝土学会(ACI)的规范接近。即使达到相同的安全度水平,由于施工和材料的管理水平尚与国外有较大差距,结构的实际安全储备仍会偏低。我国现行规范的低安全度水平是历史条件造成的,在60年代初编制我国混凝土规范时,对当时工程事故频繁状况,不少专家曾提出增大安全度,但限于当时政治形势和经济状况而未能实现。现在条件变了,安全度应该提高。

       (5)我国目前的建筑业队伍有3500万人,其中2000万来自农村,在确定结构设计安全度时,确实不能不考虑施工队伍平均受教育水平低的现状。对于设计和施工,也不能不考虑难以避免的一定程度的人为差错(human error)。要提高施工质量和管理水平,牵涉到人员素质和技术的发展,需有一个长期的过程。不能认为这些问题完全是施工的而在设定规范的安全度水平时不予理睬。也有专家指出:一些有经验的设计人员,能够针对具体工程和施工的特点,需要时能选用高于规范规定的最低要求,可是没有经验的设计人员就不一样,还要提防故意钻规范最低要求空子的。确定规范的设计安全度水平时,应该考虑这些现实。(6)关于工程事故与设计安全度的关系,专家们一致认为:当前频繁的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所致。有些专家认为,国内发生的工程事故与现行规范的安全度没有关系,规范的安全度是够的。不过也有专家指出,一些工程事故往往由多种因素综合造成,施工质量差、设计有毛病、结构安全储备又偏低,加在一起终于酿成大祸,这类情况不是由于野蛮施工和管理腐败,较高的安全度总是与较低的失效概率相联系,这是客观规律;例如铁路工程结构的设计比较保守,安全度大,施工管理也比较严格,到现在没有发生一例倒塌事故。建筑工程安全事故由来已久,只是不象现在这样可以爆光而已。

       3、设计要从多个方面来保证结构的安全性

       结构设计的首要任务是选用经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。结构的安全度通常指安全系数或可靠指标,实际上只是对结构截面强度安全的一种度量,与此相关的还有荷载和材料强度标准值的取值。影响结构安全性的因素大多,安全度是保证结构安全性的重要方面但不是全部。有些设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系。结构构造。结构材料、结构维护、结构耐久性、以及从设计,施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足,抗偶然作用和防倒塌能力差;或者计算图形和受力路线不明确,造成局部受力过大:或者混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄,消弱了结构耐久性;这些都会严重影响结构的安全性;有的城市桥梁虽然满足设计规范的强度要求仅用了5-10年就因耐久性出了毛病影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题,设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性,并要对施工单位提出具体要求。现在有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少,重视强度极限状态而不重视使用极限状态,重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。设计人员不能只套规范,应该根据不同的设计对象,不同的环境和使用条件,发挥自己的才智和创造性;规范再详细也不能包罗本来应由设计人员自己去解决的各种问题。此外,不同的结构体系针对其特点需有特殊的布局与构造,例如预制预应力多孔空心板的楼面结构,板端应考虑墙的嵌固约束,并配置负钢筋以防止端部开裂而造成脆性剪切破坏,可是过去多按简支设计而出现端部裂缝,造成大面积隐患。在新材料。新工艺。新技术应用中,有许多专门技术需有专业公司合作配合,如有特殊防腐蚀要求的后张预应力筋或混凝土等。

       4、关于设计规范的操作和管理

       国际上的结构设计规范有二种体制,一种是推荐性的,另一种是强制性的。发达国家的规范多是推荐性的,对设计人员只起帮助指导作用,结构工程千变万化,规范不可能取代设计人员所必需的理论知识、经验和判断,设计人员必须自己承担设计的全部责任,可以不受推荐性规范的约束。我国的设计规范则是强制性的,是设计人员必须遵守的法律,如有违反,一切责任由设计人自负,而出了事故,设计人员也可凭规范推卸责任。几十年来,这种做法已在工程设计界深入人心,因而对规范的制订工作也就提出了很高的要求。强制性规范的不足之处是,不能灵活适应设计中遇到的各种情况,难以照顾到设计者可能遇到的各种特殊问题,而且客观上不利于发挥调动甚至限制设计人员的创造性。强制性规范的利弊值得仔细探讨。

       长期以来,我国规范由政府部门管理,随着政府机构精简和政府功能转变,有人担心在规范管理的力度上会否削弱。今后可否借助各种学会、协会的积极性,委托学会、协会来编制和管理,而政府部门则起批准监督作用。如果将规范的课题研究,规范的编制和规范的批准分成独立的不同层次,是否会更好一些。在规范的编订和管理上,如何能更好地适应既是社会主义。又是市场经济的体制,有必要作细致的研究。

       结构设计的重点

       1.结构应尽量配合建筑要求,建筑是龙头,建筑布置好比是人的灵魂,而结构就是人的骨干.2.建筑材料的选定.规范及其他的一些要求,我们在做设计时都应斟酌选定.3.最优的结构设计,不只是用材料最少,而且还要看整体利益,它包括:易施工;力结构布置要尽量齐整,力传递直接;结构要稳定且有足够的刚度,并注意裂缝;耐用.维修少等.4.构件的设计已经标准化了,而符合经济范围亦大.如梁的高度变化,其造价也随着变化,梁的造价与梁高度之间呈曲线关系,曲线在最小造价附近是平坦的.5.整体的稳定性.在大多数情况下,我们都将三维结构简化为二维结构来分析,这时候很易忽略第三维的稳定性,此时可以通过加斜杆.节点固结或补加强板等来解决.6.▲电脑分析.现在用电脑来作结构分析已经很普及啦,但在应用电脑软件时要小心,要知道软件的应用范围及限制条件,如弹性.挠度.刚性板.受压失稳等.我们不能完全依赖电脑,输入数据时要复核结构的几何图形.荷载.边界条件等等.输出结果时要复核平衡条件及边界条件,要多对几个结构模型变换参数来复核结构对参数的灵敏度及可靠性.结构的分析结果与结构的实际效应是有差别的,在作动态运算时,结构的模型及假定最为重要,只有经过多方面变换参数及参考有实际经验的方案,才能有效地保证运算的合理性.7.结构概念.首先要注意静定与超静定的区别.如简支梁(静定)其内力可从力学平衡而得,它不会随支承沉降.梁刚度变化而变化,如果是连续梁(超静定)的话,其内力会随支承沉降.梁刚度变化而变化.对于许多重要构件,如转换梁等应尽量用静定结构,使结构内力传递清晰,以便设计;其次,要认识分辨主应力和次应力,如在桁架中,主应力为轴力,次应力为力矩,在设计时可不必考虑力矩.在一般的梁板结构中,主应力是力矩,次应力是扭矩等等.以上说明还有不到之处,望各位同仁补充.谢谢.-------结构工程师的职责就是在保证结构安全的前提下力求经济、美观,安全是第一位的

       -------没错!我们不能完全依赖电脑,输入数据时要复核结构的几何图形.荷载.边界条件等等.输出结果时要复核平衡条件及边界条件,要多对几个结构模型变换参数来复核结构对参数的灵敏度及可靠性.------只要造价不会增加太大的情况下,还是偏安全一点为好.结构设计若干问题

       这是本人10年结构设计经验的总结,属于一家之言,看看也好,别太当真。欢迎交流探讨指教。

       1.关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题:

       (1).阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,干脆砍了。可砍成直角或斜角。(2).如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋,谁见过独立基础加辐射筋的?当然加了也无坏处。(独立基础接近刚性角与薄底板受力差之远矣。独立基础有裂缝无妨,悬挑底板纵向为构造筋至阳角处双向为构造,加放射筋能抵抗集中应力,防止漏水,岂能马虎。)(3).如果甲方及老板不是太可恶的话,可将悬挑板的单向板的分布钢筋改为直径12的,别小看这一改,一个工程省个3、2万不成问题。2.关于箱、筏基础底板的挑板问题:

       (1).从结构角度来讲,如果能出挑板,能调匀边跨底板钢筋,特别是当底板钢筋通长布置时,不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋,较节约。(2).出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基。必要时可加较大跨度的周圈窗井。(3).能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜。

       (4).窗井部位可以认为是挑板上砌墙,不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然此问题并不绝对,当有数层地下室,窗井横隔墙较密,且横隔墙能与内部墙体连通时,可灵活考虑。

       (5).当地下水位很高,出基础挑板,有利于解决抗浮问题。

       (6).从建筑角度讲,取消挑板,可方便柔性防水做法。当为多层建筑时,结构也可谦让一下建筑。

       3.关于箍筋在梁配筋中的比例问题(约10~20%): 例如一8米跨梁,截面为400X600,配筋:上6根25,截断1/3,下5根25,箍筋:8@100/200(4),1000范围内加密。纵筋总量:3.85*9*8=281kg,箍筋:0.395*3.5*50=69,箍筋/纵筋=1/4, 如果双肢箍仅为1/8,箍筋相对纵筋来讲所占比例较小,故不必在箍筋上抠门。且不说要强剪弱弯。已经是构造配箍除外。4.关于梁、板的计算跨度:

       一般的手册或教科书上所讲的计算跨度,如净跨的1.1倍等,这些规定和概念仅适用于常规的结构设计,在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构,简单点讲,可认为是在梁的中心线上有一刚性支座,取消梁的概念,将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中,梁高比板厚大不了多少时,应将计算长度取至梁中心,选梁中心处的弯距和梁厚,及梁边弯距和板厚配筋,取二者大值配筋。(借用台阶式独立基础变截面处的概念)柱子也可认为是超大截面梁,所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的,不削峰才有问题。

       5.纵筋搭接长度为若干倍钢筋直径d,一般情况下,d取钢筋直径的较小值,这是有个前提,即大直径钢筋强度并未充分利用。否则应取钢筋直径的较大值。如框架结构顶层的柱子纵筋有时比下层大,d应取较大的钢筋直径,甚至纵筋应向下延伸一层。其实,两根钢筋放一起,用铁丝捆一下,能起多大用,还消弱了钢筋与混凝土的握裹力。所以,钢筋如有可能尽量采用机械连接或焊接。(锚固搭接全靠混凝土握裹,铁丝捆一下仅作钢筋定位,如非受拉,远比焊接可靠.机械联接成本过高,若非钢筋直径过大()25),能省则省。)6.钢筋锚固长度为若干倍钢筋直径d,这是在钢筋强度被充分利用的前提下的要求,在钢筋强度未被充分利用时,如梁上小挑沿纵筋,剪力墙的水平筋端部等,锚固长度可折减。如剪力墙的水平筋端部仅要求有10d的直钩即可。

       7.柱子造价在框架结构中是很小的,而在抗震时起的作用是决定性的。经实验,考虑空间作用时,柱子纵筋加大至计算值的2.5倍左右才可保证塑性铰不出现在柱子上。可不按计算配筋,大幅度增加纵筋,同时增大箍筋。(加大柱配筋能保证塑性铰不出现在柱子上,实验依据何在。常规0.8~1.0%柱配筋x2.5=2.0~2.5%,高得离谱。)8.抗震缝应加大,经统计,按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞。故应增大抗震缝间距。

       9.锚固?搭接?:例如,中柱节点处,框架梁下纵筋锚入柱内LAE,其搭接长度:2*LAE-柱宽,如钢筋直径25,LAE=40D,柱宽500,2*25*40-500=1500,既其搭接长度,已经达到了1500,远大于1.2*LAE=1200。而柱变断面,如上下柱断面相差50,上柱锚入下柱40D,此处按锚固还时搭接?

       10.关于回弹再压缩: 基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,坑底受到很大约束,如独立基础,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当做安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

       11.柱下条基一般认为在刚度较大,柱子轴力和跨度相差不大时,可按倒楼盖计算。实际大部分都可以按倒楼盖计算。即采用修正倒楼盖。先按平均反力计算连续梁,然后将求得的支座反力与柱子轴力相平衡,将差值的正值加到柱两边的1/3梁上,负值加在梁跨中1/3,相对来讲,跨中1/3的压应力较小。可能要修正多次,直到支座反力与柱子轴力接近平衡。

       12.主梁有次梁处加附加筋:一般应优先加箍筋,附加箍筋可认为是:主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺,在次梁两侧补上,象板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但不应绝对。规范说的清楚,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋承担。也就是说,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时,应加附加筋。当主梁高度很高,次梁截面很小、荷载很小时,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大,如工艺要求形成的主次深梁,而荷载相对不大,主梁也可不加附加筋。总的原则,当主梁上次梁开裂后,从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时,主梁可不加附加筋。梁上集中力,产生的剪力在整个梁范围内是一样,所以抗剪满足,集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时,也可满足。话又说回来,也不差几根箍筋。但有时画图想偷懒时可用此与老总狡辩。

       13.一般情况下,悬挑梁宜做成等截面,尤其出挑长度较短时。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,加大施工难度。变截面梁的挠度也大于等截面梁。当然,大挑梁外露者除外。外露的大挑梁,适当变截面感官效果好些。

       14.现浇板一般应做成双向板。其一,双向板的支承边多,抗震的稳定性好,垮了两边还有两边。单向板垮一边板就下来了。二,双向板经济。从计算上讲,例如四边简支支承的双向板,其单向跨中弯距系数约1/27,两边简支的单向板跨中弯距系数为1/8,二者比为2*1/27 / 1/8,约为60%。从构造上,双向板的板厚为1/40~50,单向板为1/3~40,双向板薄,再着,即使是单向板,其非受力边也得放构造筋。

       15.梁垫:为了减小支座反力偏心对砖墙体产生的附加弯距,可做成内缺口梁垫。16.一般认为,板的上筋直径为8以上时,可防止施工时踩弯,而现场经验看,只有螺纹12以上的才能保证。

       17.现浇阳台栏板,从施工条件来讲,当布单排筋时,板厚应大于80,双排筋时,应大于120。因振捣棒最小为30,布单排筋时,板厚如为60,双向钢筋直径如为8 6,则钢筋两边仅剩23,无法振捣。18.当某一房间采用双向井字次梁时,板应考虑整体弯距。即,井字次梁分隔成的4个角上的小板块,负筋应考虑按房间开间进深尺寸截断,而不是仅仅按本小板格截断。即次梁仅认为是大板的加劲肋。

       19.当建筑大多数房间较小,而仅一两处房间较大时,如按大房间确定基础板厚会造成浪费,而按小房间确定则造成配筋困难,当承载力能满足要求时,可在大房间中部垫聚苯卸载,按小房间确定基础板厚。

       20.挑梁端部的挠度并不完全取决于本身的变形,其支座内垮的影响很可能超过挑梁本身的变形。

第二篇:自学考试专题:结构设计原理(二)复习资料

       结构设计原理

       06287

       钢筋和混凝土两种材料为什么能结合在一起工作?

       钢筋与混凝土之所以能共同工作,主要是由于:两者间有良好的粘结力、相近的温度线膨胀系数和混凝土对钢筋的保护作用。P5

       1.双向应力状态下混凝土强度变化曲线的变化特点?

       复杂应力作用下混凝土强度的变化特点:当双向受压时,一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加,当双向受拉时,双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度,当一向受拉、一向受压时,混凝土的强度均低于单向(受拉或受压时)的强度。P8-9

       2.什么叫做混凝土的徐变?

       徐变:在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长的现象。P12-13

       3.影响混凝土徐变的因素有哪些?

       影响因素有:长期荷载作用下产生的应力大小、加载时混凝土的龄期、混凝土的组成成分和配合比、养护及使用条件下的温度与湿度。发生徐变的原因在于长期荷载作用下,混凝土凝胶体中的水份逐渐压出,水泥石逐渐粘性流动,微细空隙逐渐闭合,细晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。P12-13

       4.混凝土收缩的概念?

       收缩:在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间而减小的现象。

       引起的原因:初期是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化;后期主要是混凝土内自由水分蒸化引起干缩。P14

       5.影响钢筋和混凝土粘结强度的因素?

       影响钢筋和混凝土粘结强度的因素(5个因素P20):混凝土强度、浇筑混凝土时钢筋所处的位置、钢筋之间的净间距、混凝土保护层厚度、是否为带肋钢筋

       6.什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度?

       (1)粘结应力:变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力;钢筋表面单位面积的粘结力即为钢筋与混凝土的粘结应力。光面钢筋与混凝土之间的粘结力由:化学胶着力、摩擦力和机械咬合力组成。(P19)

       (2)粘结强度:实际工程中,通常以拔出试验中粘结失效(钢筋被拔出,或者混凝土被劈裂)时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度。

       7.结构的可靠性和可靠度各指什么?

       结构的安全性、适用性、耐久性总称为结构的可靠性(P25)

       结构的可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。(P25)

       8.承载能力极限状态是什么,何谓超过了该极限状态?

       结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位状态称为承载能力极限状态。出现下列四种状态之一即认为超过了承载能力极限状态:

       (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡,如滑动、倾覆等;

       (2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不能继续承载;

       (3)结构转变成机动体系;

       (4)结构或结构构件丧失稳定,如柱的压屈失稳等。(P26)

       9.正常使用极限状态是什么,何谓超过了正常使用极限状态?

       结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态称为正常使用极限状态。出现下列四种状态之一即认为超过了正常使用极限状态。

       (1)影响正常使用或外观的变形;

       (2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏;

       (3)影响正常使用的振动;

       (4)影响正常使用的其它特定状态。(P26)

       10.桥梁结构的功能包括哪几方面的内容?何谓结构的可靠性、可靠度?

       桥梁结构的功能包括4个方面的内容:(P25)

       结构的安全性、适用性、耐久性总称为结构的可靠性(P25)

       结构的可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。(P25)

       11.梁的钢筋主要有哪些类型?

       梁内的钢筋有纵向受力钢筋(主钢筋)、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等。(P43)

       12.受弯构件正截面工作的三个基本假定是什么?

       1、平截面假定;2、不考虑混凝土的抗拉强度;3、材料应力应力物理关系。

       13.按照钢筋混凝土受弯构件的配筋情况及相应破坏时的性质得到正截面破坏的三种形态是什么?细述三种形态。

       钢筋混凝土梁的受弯构件的破坏形态主要有少筋破坏、适筋破坏和超筋破坏,其中只要适筋破坏为延性破坏,其余为脆性破坏。三种破坏形态特征见P48-49

       少筋梁的受拉区混凝土开裂后,受拉钢筋达到屈服点,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁仅出现一条集中裂缝,不仅宽度较大,而且沿梁高延伸很高,此时受压区混凝土还未压坏,而裂缝宽度已经很宽,挠度过大,钢筋甚至被拉断。

       适筋梁受拉区钢筋首先达到屈服,其应力保持不变而应变显著增大,直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,随之因混凝土压碎而破坏。

       超筋梁的破坏是受压区混凝土被压坏,而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,受拉区的裂缝开展不宽,破坏突然,没有明显预兆。

       14.Pg56例3-1

       例3-2

       Pg64例3-6

       Pg133例6-1

       Pg153例7-1

       Pg160例7-4

       15.说明钢筋混凝土板与钢筋混凝土梁钢筋布置的作用?

       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。P5

       16.什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁?各自有什么样的破坏形态?

       实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁;大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁;大于最大配筋率的梁称为超筋梁。

       少筋梁的受拉区混凝土开裂后,受拉钢筋达到屈服点,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁仅出现一条集中裂缝,不仅宽度较大,而且沿梁高延伸很高,此时受压区混凝土还未压坏,而裂缝宽度已经很宽,挠度过大,钢筋甚至被拉断。

       适筋梁受拉区钢筋首先达到屈服,其应力保持不变而应变显著增大,直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,随之因混凝土压碎而破坏。

       超筋梁的破坏是受压区混凝土被压坏,而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,受拉区的裂缝开展不宽,破坏突然,没有明显预兆。见P48-49

       17.钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种?各在什么情况下发生?

       钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态主要有斜拉破坏(剪跨比m>3时发生)、剪压破坏(剪跨比1<m<3时发生)和斜压破坏剪跨比m<1时发生),均为脆性破坏。P78-79

       18.影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯能力的主要因素有哪些?

       影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯能力的主要因素:剪跨比、混凝土抗压强度、纵向钢筋配筋率、配箍率和箍筋强度(P80-82)

       19.钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破坏形式?

       钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态有四种:少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏,除适筋破坏为延性破坏外,其余均为脆性破坏。P111-112。实际工程中通常都采用由箍筋和纵向钢筋组成的空间骨架来承担扭矩,并尽可能地在保证必要的保护层厚度下,沿截面周边布置钢筋,以增强抗扭能力。

       20.什么叫作长柱的稳定系数?

       钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数是指长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值。或者说在钢筋混凝土轴心受压构件计算中,考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数称为轴心受压构件的稳定系数。P129

       21.偏心受压构件的破坏形态有哪几种,各自有什么特点?

       偏心受压构件的破坏形态有两种:受拉破坏(大偏心受压破坏)和受压破坏(小偏心受压破坏)。大偏心受压破坏的特征为受拉钢筋首先到达屈服强度,然后受压混凝土压坏。小偏心受压破坏的特征为受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,受压区混凝土被压碎,同一侧的钢筋压应力达到屈服强度,而另一侧的钢筋,不论受拉还是受压,其应力均达不到屈服强度,破坏前构件横向变形无明显的急剧增长。P140-141

       22.大、小偏心受压的界限是什么,各自有什么特点?

       当受拉钢筋达到屈服应变的同时,受压边缘的混凝土也正好达到极限压应变值,即为界限状态。大偏心受压破坏的特征为受拉钢筋首先到达屈服强度,然后受压混凝土压坏。小偏心受压破坏的特征为受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,受压区混凝土被压碎,同一侧的钢筋压应力达到屈服强度,而另一侧的钢筋,不论受拉还是受压,其应力均达不到屈服强度,破坏前构件横向变形无明显的急剧增长。P141

       23.简述钢筋混凝土偏心受压构件的破坏形态、破坏类型及判断方法。

       受拉钢筋首先到达屈服强度,然后受压混凝土压坏为大偏心受压破坏(ξ≤ξb为大偏心受压破坏)。受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,受压区混凝土被压碎,同一侧的钢筋压应力达到屈服强度,而另一侧的钢筋,不论受拉还是受压,其应力均达不到屈服强度,破坏前构件横向变形无明显的急剧增长,为小偏心受压破坏(ξ>ξb为小偏心受压破坏)

       24.影响受弯构件弯曲裂缝宽度的主要因素有哪些?

       影响受弯构件弯曲裂缝宽度的主要因素包括:混凝土强度、保护层厚度、受拉钢筋应力、钢筋直径、受拉钢筋配筋率、钢筋外形和构件受力性能等因素的影响。P192-193

       25.引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些?

       引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有三种:1、作用效应引起;2、由外加变形或约束变形引起的裂缝;3、钢筋锈蚀裂缝。P189

       26.简述配筋混凝土结构的分类

       国外分为Ⅳ级:全预应力,有限预应力,部分预应力和普通钢筋混凝土结构。国内分为三类:1、全预应力混凝土构件(预应力度λ≥1)——在作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力;2、部分预应力混凝土构件(预应力度0<λ<1)——在作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝;3、钢筋混凝土构件(预应力度λ=0)——不预加应力的混凝土构件。(P224)

       27.预应力混凝土结构有哪些优缺点?

       预应力混凝土结构的优点:提高了构件的抗裂度和刚度;可以节省材料,减少自重,可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力;结构质量安全可靠;预应力可做为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。

       缺点:工艺较复杂,对施工质量要求甚高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍;需要有一定的专门设备;预应力反拱度不易控制;预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。P225-226

       28.何谓预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力?其基本原理是什么?

       所谓预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土和钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。(P222)

       钢筋混凝土结构施加预应力的主要目的主要有将混凝土变成弹性材料、实现荷载平衡、使高强度钢筋与混凝土能共同工作。P240-242

       基本原理:由于预先给混凝土梁施加了预压应力,使混凝土梁在均布荷载作用下使下边缘所产生的拉应力全部或部分的被抵消,因而可避免混凝土出现裂缝,混凝土梁可以全截面参与工作,这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能,而且可以达到充分利用高强钢材的目的。

       29.什么是预应力度?《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类?

       预应力度:由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。(P224)

       分为三类:1、全预应力混凝土构件(预应力度λ≥1)——在作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力;2、部分预应力混凝土构件(预应力度0<λ<1)——在作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝;3、钢筋混凝土构件(预应力度λ=0)——不预加应力的混凝土构件。(P224)

       30.钢筋张拉控制应力是什么?

       张拉控制应力是指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。(P253)

       31.钢筋预应力的损失要考虑哪些因素?

       钢筋预应力损失需要考虑6种因素,见题37,课本P254-264

       32.何谓预应力损失?

       预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象称为预应力损失。

       33.何谓张拉控制应力?

       张拉控制应力是指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。(P253)

       34.张拉控制应力的高低对构件有何影响?

       从提高预应力钢筋的利用率来说,张拉控制应力应尽量高些,使构件混凝土获得较大的预应力值以提高构件的抗裂性,同时可以减少钢筋用量。但又不能定得过高,以免个别钢筋在张拉或施工过程中被拉断,而且张拉控制应力值增高,钢筋的应力松弛损失也将增大。另外高应力状态使构件可能出现纵向裂缝,过高的应力降低了构件的延性。(P253)

       35.《公路桥规》中考虑的预应力损失主要有哪些?(见37题解答)

       36.引起各项预应力损失的主要原因是什么?如何减小各项预应力损失?

       《公路桥规》中考虑的预应力损失主要有6种,需判别属于先张法还是后张法。其主要原因和减小预应力损失的措施如下:见P254-264

       37.什么是截面抗弯效率指标?何谓束界?

第三篇:06287-结构设计原理(二)(复习重点)

       《结构设计原理》

       (二)知识点整理

       1、钢筋与混凝土之所以能共同工作,主要是由于:两者间有良好的粘结力、相近的温度线膨胀系数和混凝土对钢筋的保护作用。P52、我国国家标准中规定的混凝土立方体抗压强度试验条件是:边长为150mm立方体试件、在20°C±2°C的温度、相对湿度在95%以上的潮湿空气中、养护28天、按标准制作方法和试验方法测得。P63、在实际工程中,边长为200mm和边长为100mm的混凝土立方体试件,应分别乘以换算系数1.05和0.95,以考虑试件和试验机之间的接触摩阻力的影响。试件的养护环境、加载速率、试件尺寸和试件与加载板之间是否有润滑剂都将会影响试件的测试结果。P64、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度,混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。P6-75、复杂应力作用下混凝土强度的变化特点:当双向受压时,一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加,当双向受拉时,双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度,当一向受拉、一向受压时,混凝土的强度均低于单向(受拉或受压时)的强度。P8-96、徐变:在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长的现象。

       影响因素有:长期荷载作用下产生的应力大小、加载时混凝土的龄期、混凝土的组成成分和配合比、养护及使用条件下的温度与湿度。

       发生徐变的原因在于长期荷载作用下,混凝土凝胶体中的水份逐渐压出,水泥石逐渐粘性流动,微细空隙逐渐闭合,细晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。P12-137、收缩:在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间而减小的现象。引起的原因:初期是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化;后期主要是混凝土内自由水分蒸化引起干缩。P148、光面钢筋与混凝土之间的粘结力由:化学胶着力、摩擦力和机械咬合力组成。P199、结构的可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性。P2510、极限状态是指当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称这该功能的极限状态。P2511、承载能力极限状态:是指结构或结构构件达到最大承载力或不适于极限承载的变形或变位的状态。四个表现特征:

       (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡,如滑动、倾覆等;

       (2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不能继续承载;

       (3)结构转变成机动体系;

       (4)结构或结构构件丧失稳定,如柱的压屈失稳等。P2612、正常使用极限状态:是指结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态。四个表现特征:

       (1)影响正常使用或外观的变形;

       (2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏;

       (3)影响正常使用的振动;

       (4)影响正常使用的其它特定状态。P2613、正常使用极限状态的计算,是以弹性理论或塑性理论为基础,主要进行应力计算,变形验算、裂缝宽度验算等三个方面的验算。P3414、掌握各种荷载的准确定义、荷载的代表值、标准值与设计值之间的关系和荷载组合情况。P38-3915、板中分布钢筋的作用是:将板面上的荷载作用更均匀地传布给受力钢筋,同时在施工中可以固定受力钢筋位置,而且用它来分担混凝土收缩和温度变化引起的应力。P4316、钢筋混凝土梁的受弯构件的破坏形态主要有少筋破坏、适筋破坏和超筋破坏,其中只要适筋破坏为延性破坏,其余为脆性破坏。P48-4917、当配筋率减少,混凝土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时,裂缝一旦出现,应力立即达到屈服强度,这时的配筋率称为最小配筋率。P49

       '

       18、在进行双筋矩形正截面承载力计算时,需进行x2as,xbh0的验算。P6319、T 形截面按受压区高度的不同可分为两类:第一类 T 形截面和第二类 T 形截面。计算时,翼缘宽度的确定应综合考虑以下因素:简支梁的计算跨度、相邻梁的平均间距、受压翼缘的厚度和受压翼缘的实际宽度。P6720、对于无腹筋梁,斜裂缝出现前,剪力由梁全截面抵抗.但斜裂缝出现后,剪力仅由剪压面抵抗,后者的面积远小于前者。所以斜裂缝出现后,剪压区的剪应力显著增大;同时,剪压区的压应力也要增大.这是斜裂缝出现后应力重分布的一个表现。

       斜裂缝出现前,截面纵筋拉应力由截面处的弯矩所决定,其值较小。在斜裂缝出现后,截面处的纵筋拉应力则由剪压面处弯矩决定。后者远大于前者,故纵筋拉应力显著增大,这是应力重分布的另一个表现。P7721、钢筋混凝土梁的受剪构件的破坏形态主要有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏,均为脆性破坏。P78-7922、在斜裂缝出现后,腹筋的作用表现在:(1)把开裂拱体向上拉住,使沿纵向钢筋的撕裂裂缝不发生,从而使纵筋的销栓作用得以发挥,这样,开裂拱体就能更多地传递主压应力。(2)腹筋将开裂拱体传递过来的主压应力,传到基本拱体上断面尺寸较大还有潜力的部位上去,这就减轻了基本拱体上拱顶所承压的应力,从而提高了梁的抗剪承载力。(3)腹筋能有效地减小斜裂缝开展宽度,从而提高了斜截面上的骨料咬合力.P7923、剪跨比:是一个无量纲常数,用 m=M/(Qh0)来表示,此处M和Q分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h0为截面有效高度。P8024、在混凝土的抗剪强度计算中,考虑了梁中剪压区混凝土、箍筋、弯起钢筋和剪跨比等的作用效应。P86-8725、对于己经设计好的等高度钢筋混凝土简支梁进行全梁承载能力校核,就是进一步检查梁沿长度上的截面的正截面抗弯承载力,斜截面抗剪承载力和斜截面抗弯承载力是否满足要求。P9026、对钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时,应对下列部位进行复核:锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面、箍筋数量或间距有改变处的截面、梁的肋板宽度改变处的截面和距支座中心h/2处。P90-9127、钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标是:构件的开裂扭矩和构件的破坏扭矩。P109。受扭构件的破坏形态有少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏,除适筋破坏为延性破坏外,其余均为脆性破坏。P111-112。实际工程中通常都采用由箍筋和纵向钢筋组成的空间骨架来承担扭矩,并尽可能地在保证必要的保护层厚度下,沿截面周边布置

       钢筋,以增强抗扭能力。

       28、我国《混凝土结构设计规范》规定的弯、剪、扭构件的配筋计算方法是:在弯矩、剪力和扭矩共同作用下,钢筋混凝土构件的受力状态十分复杂,目前多采用简化计算方法。我国 《 混凝土结构设计规范 》 规定当构件承受的扭矩小于开裂扭矩的 1/4 时,可以忽略扭矩的影响,按弯、剪共同作用构件计算;当构件承受的剪力小于无腹筋时构件抗剪强度的 l/2时,可忽略剪力的影响,按弯、扭共同作用构件计算。对于弯、剪、扭共同作用下的构件配筋计算,采取先按弯矩、剪力和扭矩各自单独作用下进行配筋量计算,然后按纵筋和箍筋进行叠加进行截面设计的方法。P11929、钢筋混凝土轴心受压构件的承载力主要由混凝土负担,设置纵向钢筋的目的是协助棍凝土承受压力,减少构件截面尺寸,承受可能存在的不大的弯矩,防止构件的突然脆性破坏。P12730、钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数是指长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值。P12931、钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种:普通箍筋柱和螺旋箍筋柱。在钢筋混凝土圆柱抗压承载力计算时,不考虑螺旋箍筋力学性能的情况有:构件长细比大于

       12、计算所需的间接钢筋换算面积小于受压钢筋面积的25%、考虑螺旋箍筋时构件承载力小于不考虑螺旋箍筋情况时构件承载力。P135-13632、偏心压力的作用点离构件截面形心的距离称为偏心距。P138。钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为短柱,长柱和细长柱。

       33、拱的整体“强度-稳定”验算是将拱换算为直杆,按直杆承载力计算公式验算拱的承载力。这种换算方法是近似的模拟直杆方法,在验算时考虑偏心距和长细比的双重影响。P17834、将受压区的混凝土面积和受拉区的钢筋换算面积所组成的截面称为钢筋混凝土构件开裂截面的换算截面。P18635、裂缝宽度的三种计算理论法:粘结滑移理论、无滑移理论和综合理论。P190-19236、梁的裂缝宽度计算有直接关系的因素包括:混凝土强度、保护层厚度、受拉钢筋应力、钢筋直径、受拉钢筋配筋率、钢筋外形和构件受力性能等因素的影响。P192-19337、钢筋混凝土梁设置预拱度的目的是为了消除结构自重这个长期荷载引起的变形,另外,希望构件在平时无活载作用时保持一定的拱度。当结构自重和汽车荷载(不计冲击力)产生的最大竖向挠度,不超过计算跨径的 1/1600 时,可不设预拱度,超过就要设预拱度。预拱度的设置值为按结构自重和 1/2 可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。P196-19738、预应力混凝土结构的优点:提高了构件的抗裂度和刚度;可以节省材料,减少自重,可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力;结构质量安全可靠;预应力可做为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。

       缺点:工艺较复杂,对施工质量要求甚高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍;需要有一定的专门设备;预应力反拱度不易控制;预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。P225-22639、预应力混凝土结构施工,后张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的;先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的。P227。预应力混凝土受弯构件的挠度,是由偏心预加力引起的上挠度和外荷载所产生的下挠度两部分所组成。

       40、钢筋混凝土结构施加预应力的主要目的主要有将混凝土变成弹性材料、实现荷载平衡、使高强度钢筋与混凝土能共同工作。P240-24241、在预应力混凝土构件施工阶段的设计计算应满足以下要求:(1)控制受弯构件上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力,以及梁腹的主应力,都不应超出 《公路桥规》 的规定值;(2)控制预应力筋的最大张拉应力:(3)保证锚具下混凝土局部承压的容许承载能力,应大于实际承受的压力,并有足够的安全度,以保证梁体不出现水平纵向裂缝。P24542、掌握预应力施工中的各种预应力损失的种类,并分别属于先张发还是后张发。P254-26443、预应力钢束的布置原则:(1)钢束的布置,应使其重心线不超出束界范围。大部分钢束在靠近支点时,均须逐步弯起;(2)钢束弯起的角度,应与所承受的剪力变化规律相配合;(3)钢束的布置应符合构造要求,这对保证构件的耐久性和满足设计、施工的具体要求都是必不可少的。P28344、部分预应力混凝土结构的优点有:(1)节省预应力钢筋与锚具,与全预应力混凝土结构比较,可以减小预压力,因此,预应力钢筋用量可以大大减少;(2)改善结构性能,由于预加力的减少,使构件的弹性和徐变变形所引起的反拱度减小,锚下混凝土的局部应力降低,构件未裂前刚度较大,而开裂后刚度降低,但卸荷后,刚度部分恢复,裂缝闭合能力强,故综合使用性能优于普通钢筋混凝土,部分预应力混凝土构件,由于配置了非预应力钢筋,提高了结构的延性和反复荷载作用下结构的能量耗散能力,这对结构的抗震极为有利。P31545、砌体结构的主要特点有:自重大、施工机械化程度低、强度低、抗震性能差等方面。P339-34046、工程上依据石料的开采方法、形状、尺寸和表面粗糙程度不同,分为片石,块石和料石。砂浆按其胶结料的不同可分为水泥砂浆、混合砂浆和石灰砂浆。砂浆的物理力学性能指标是砂浆的强度、和易性和保水性。P341-34247、砌体的抗压强度的影响因素有:块材的强度、砌筑质量、砂浆的力学性能、块材形状和尺寸、砌缝厚度等。P344-345。试验研究结果表明,砌体局部承压大致有三种破坏形态:因纵向裂缝发展而引起的破坏,劈裂破坏、支座垫板直接接触的砌体局部破坏。

       48、在 《公路桥规》 中,圬工结构的计算,系采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。圬工结构的设计方法是属于半概率理论设计法。P34949、钢结构是用钢板和型钢作基本构件,采用焊接、铆接或螺栓连接等方法,按照一定的构造要求连接起来,承受规定荷载的结构物。P36650、钢材的主要化学成分是铁、碳、硅、锰、钒、硫、磷、氧、氮等,其中,硫和氧使钢材发生热脆,磷和氮使钢材发生冷脆。P374-37551、影响钢材疲劳强度的主要因素有:应力集中的程度、应力循环次数、应力循环特征值等。P377-37852、钢结构中目前常用的连接方法有焊接、铆钉连接、普通螺栓连接和高强螺栓连接。P38453、焊缝按构造可分为对接焊缝和角焊缝两种形式。焊缝质量等级可分为三级,对需要进行疲劳计算的构件,当其横向对接焊缝受拉时应采用一级焊缝,对承受静力荷载作用的一般构件,可采用三级焊缝,要求与母材等强的受拉焊缝,应采用二级或不低于二级的焊缝。P386-38754、角焊缝的焊脚尺寸,它是在角焊缝横截面中画出最大等腰三角形的等腰边长度。角焊缝的有效厚度,指在角焊缝横截面中所画出最大等腰三角形的等腰高度。P38955、焊脚尺寸确定的主要因素有:连接部位较薄钢板厚度、焊缝的强度要求和连接部位较厚钢板厚度。P39056、与侧面角焊缝相比,正面角焊缝具有强度高、刚度大、塑性差等特点。P39157、焊接应力是指钢结构在焊接过程中,由于构件局部受到高温作用,焊缝冷却时收缩又不一致,从而在构件内部引起内应力和初变形的这种内应力。P39758、螺栓的排列布置时,应重点考虑螺栓排列的最小间距要求、构件本身尺寸、螺栓的最大间距要求和螺栓孔的边距的影响。P400-40159、受剪螺栓连接可能出现的破坏形态有:螺栓剪断破坏、孔壁挤压破坏、钢板拉断破坏、端部钢板剪切破坏和螺栓本身受弯破坏。P40360、摩擦形高强度螺栓连接节点是通过紧固螺帽在螺栓内产生尽量大的预拉力以使被连接构件压紧,故在构件接触面产生很大的摩擦力来抗剪。而承压型高强度螺栓连接节点则通过螺杆和孔壁承压来承载。P410-41161、为了保证实腹式轴心受压构件的局部稳定,通常采用限制其板件宽(高)厚比的办法来实现。确定板件宽(高)厚比限值所采用的原则是使构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲,即局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力(常称作等稳定性准则)。P42862、在进行实腹式钢结构受弯构件时,应进行如下内容计算:强度验算、平面内稳定性验算、平面外稳定性验算、局部稳定性验算和刚度验算。P442-44363、钢板梁是由钢板、角钢等通过焊接或铆接而组成的工字形截面梁,适用于跨径较大或弯矩较大的场合,是一种应用很广的受弯构件。P45364、当荷载增加到某一数值,梁不能再继续保持其原来的稳定平衡状态,在这种情况之下,即使受到非常小的干扰力,也会使梁发生显著的侧向弯曲和扭转,而且当这种干扰力消失之后,它也不能再恢复原来的位置和形状,通常将这种弯扭屈曲现象称为梁的整体失稳。P45665、提高钢板梁整体稳定性有效的措施有:在梁的跨中增设受压翼缘的侧向支承点,以缩短其自由长度,或者增加受压翼缘的宽度以提高其侧向抗弯刚度,或者采用箱形截面、设置横隔、横联等以增加其抗扭刚度。P45766、钢板梁的局部失稳可能出现以下情况:梁的翼缘在均匀压力作用下发生局部失稳;靠近梁支座的腹板主要承受剪力,可能在剪应力作用下发生局部剪切失稳;跨中的腹板可能在弯曲应力作用下发生局部弯曲失稳;腹板还可能在局部竖向压应力作用下失稳。P45967、抗剪键是保证钢-混凝土组合梁整体工作的关键。机械结合的抗剪连接件常用的有以下三种:钢筋连接件,型钢连接件和栓钉。P47768、钢管混凝土构件常见的受力模式有三种:仅施加到核心混凝土上、钢管与混凝土共同受力、钢管先于核心混凝土承受预压应力。P48669、实腹式钢结构构件受压时整体失稳的破坏形态主要有:弯扭屈曲、弯曲屈曲、扭转屈曲。

       70、影响钢管混凝土框架柱极限承载能力的主要因素有:长细比、偏心率、柱端的约束条件、沿柱身的弯矩梯度。P49081、结构计算:应重点掌握单筋矩形正截面承载力计算、受弯构件斜截面抗剪计算、轴心受压构件承载力计算、大偏心受压构件对称配筋计算、钢结构焊缝连接节点计算和螺栓连接节点计算的基本步骤和相关计算公式。

第四篇:手把手教你新捷达通过科目二

       单边桥

       上桥后

       前轮刚刚下桥后马上往右打半圈,(剪刀手)

       回正方向

       侧方位入库

       1、右前方就是侧方位停车车库,车辆行驶时,2、身体过控制线时停车 需要和库边线保持30-50公分直行

       3、右边镜刚看不到底角线时,右打死。

       4、看右镜后轮车体轮廓与右边线重合时,回正方向

       看左视镜,在后车轮压边线时,左打死。车身平行时,停车

       完成侧方停车后,听到考试通过的语音提示,挂1挡,打左转向灯,半联动,松手刹,车动时立刻向左打满方向,看左后视镜,当左后轮走出AB连线时,立刻向右打满方向,车正回正,进入下一步考核。

       倒车入库

       1、上车后检查和调整座椅位置,调整后视镜,使左后视镜能看到左后轮,右后视镜能看到车门把手,大致位置是后视镜的调整把柄在车内侧的斜下角,系上保险带,打左转向灯,踩下离合器,挂一档,松手刹,半联动起步,沿着车库前方横线,驶向库区右边线准备停车。

       2、确定停车位:看左侧车窗外侧,沿着车库前方横线向右行驶,让左后视镜的镜区下沿压住车库的前方横线,即可保持车身与车库前方横线合适的距离,驶向车库右边线,当右边线到门抠A点时停车,此时车前轮已压住右边线。

       3、挂倒档后退:注意右边线前移的位置,当右边线位于左反光镜柄区D点之前,立刻向右打满方向盘,此位置可一把进库,基本不需修正,初学者可借此体验倒库的整体感觉,但这种理想状态也有风险:万一打方向稍晚或稍慢一点,车身转弯后必然压车库左线导致无法入库,而且连修正的机会都没有,若打方向早一点,车身又会偏右入库,但可以通过中途调整加以修正,也更符合实际路况,所以在熟悉一把进库之后,学会根据车身与车库的位置关系调整方向才是真功夫:倒车时看左后视镜里面,当车库右边线前移到反光镜下沿C点的时候,就可以向右打满方向,此时若不修正,车身进库位置必然偏右,所以一定注意及时修正。

       4、修正:看右后视镜,随着车身向右转弯后移,车库的右前角会逐渐出现在右后视镜里面,此时要从右后视镜看车库右前角与前车门把手的关系,始终保持一个相对安全的距离,大约20厘米或一拳左右即可,当距离太近时向左打方向修正,让右侧门把手以合适的距离以圆弧形绕过车库右前角,其实在右后视镜中,右把手的下面就是右后轮,一旦右把手绕过车库右前角进入车库,也就是右后轮入库了,您甚至可以在右后视镜中仔细调整右后轮在车库中的理想位置,然后继续向右打满方向,此时车身肯定不会压车库右边线,尽可放心看前方和左倒车镜,等车库左边线在左倒车镜里面的位置与右倒车镜里面右边线位置对称、车身正对前方时,迅速回正方向盘,注意观察两侧后视镜进行微调,保持车身位置对称,当车库左前角的延长线进入左后视镜下沿C点稍后位置停车,完成入库。

       附加参考:左后视镜中看车库后边底线,与车身左边把手十字相交,右后视镜中,车库后边底线位于右把手之下,就是正确的入库位置,具体看各自身高坐姿,虽然略有区别,但不会差别太大。(参考上面的附图:车身位置的参考线)

       *

       5、挂前进档向前开车,观察前方横线在车窗下沿消失,或者看左后视镜,车的左后轮出库后,立即向左打满方向,车正时回正方向,当左边线位于左门抠A点时停车。

       6、倒档退车,当左停车线位于B点和镜区下沿中间,即可向左打满方向,从左后视镜观察左后轮的位置,不断修正,使之以适当位置进入车库左前角,继续向左打满方向,车正时回正方向,依照上面方法,准确判断入库位置,停车完成入库。

       7、挂前进档向前开车,车窗前沿的库区横线消失时向右打满方向,进入侧方停车考核。

       1、车身距左边线1.1-1.7,身体过控制线时停车。

       2、倒车,左视镜下缘刚过控制线,右打死。

       3、看右视镜,后门把手与库角距离一拳头时,左打死。

       4、看左视镜,看通就回正。

       5、左视镜下缘刚过控制线,停车

       6、前行,左转弯,左打死

       7、车身正时,迅速打一点钟,再左打死。

       8、倒车,看左镜,后把手与库角30cm以上。

       9、看右后镜,看通回正。

       10、左视镜下缘刚过控制线,停车

       如何解决倒车入库压线问题

       1、每个人的座位位置、身高不一致,教练教的点位在这个基础上就大打折扣;

       2、打方向盘的时机和车身速度不一致,差之毫厘,谬以千里。

       对于新手而言,得控制好离合,压低速度,速度快了,压压离合或轻轻点刹;,感觉再慢下去,就要停了,放松离合;总而言之,只要不停,慢字当头。打死方向盘后,看后视镜,通过后视镜观察库角和车身延长线的距离(下图是左倒库, 教练一般认为延长线不好看,指定让你看前把手和库角距离)。

       当感觉车身正了后,回正方向,调整两边的距离: 哪边宽,往哪边打方向;打了方向,记得回正方向。方向的调整,大家可以想像如果您在骑自行车,倒退时,怎么调整方向,就能想明白了。

       直角转弯

       这个是新捷达右转弯,等右侧车门把手与右侧线脚重叠的时候,车身与线低于40CM,回半圈,往右打满方向。

       车身与线的距离控制在20-30CM

       定点停车与坡道起步考试教程图文详解

       车辆在上坡行驶时,不能压到

       右边粗线,而且中途不能停车; 行驶时,用铆钉对细线或用7字凹槽对粗线边缘;

       定点,方向盘上侧内轮廓刚看到数字上边,定头位,刚看到左视镜过外粗线5CM,停车,拉手刹。

       陡坡起步的方法。首先,打左转灯;踩离合,踩刹车,挂一挡(不用手刹); 然后左脚慢慢抬离合,抬到车身发抖(半离合状态),就稳住左脚不动;

       左脚保持在半离合状态时,右脚就可以慢慢放开刹车(用手刹的也可以放手刹了),这时如果待速大的车,就会自己前进了;

       如果车辆待速小,没有前进(只要左脚稳在半离合,车辆就不会后滑),右脚就可以慢慢的踩油门,踩到发动机转速保持在2000左右时(发动机转速大小因车而议),车辆就会前进了; 车辆前进后,保持踩油门,慢慢放离合,离合放完后,就是正常行驶了。

       离合器半联动点的判断和技巧

       现在将离合器半联动的使用方法揭密如下:将离合器抬到车开始动时你就别再抬了,你如果感觉到车有些快了,可再往下踩些,你如果感觉到车有些慢了,可再往起抬些,这样可将车速控制在你想要的速度范围之内。

       ● 坡道起步时,判联动点的方法有五个:

       1、听发动机的声音变化,当离合器抬到联动点的时候,发动机就开始向后面传递动力,就要消耗发动机的功率,因此发动机的转速下降,声音明显变小,这时离合器就抬到联动点了。

       2、凭脚的感觉:当离合器抬到联动点的时候,离合器踏板就有一种轻微顶脚的感觉,这时,也可以证明离合器就抬到联动点了。

       3、凭车辆的抖动:当离合器抬到联动点的时候,车辆和变速杆就出现一种微微颤抖的现象,这时,也证明离合器就抬到联动点了。

       4、看发动机转速表转速的变化:如果你车上有发动机转速表,在离合器抬起的过程中,如果你车上的发动机转速表的转速明显下降时,也可以证明离合器就抬到联动点了。

       5、凭车辆的冲动:在离合器抬到联动点的时候,车辆就有一种往前微微冲动的感觉,这时离合器也就抬到联动点了。

       只要离合器一抬到联动点,就别再抬了(如果再抬,发动机就熄火),也别往下踩了(如果往下踩,驻车制动器一解除,车就往后溜),这时就立既解除驻车制动器(因为在这个时候离合器磨擦片在压盘和飞轮之间,既传递力矩,又产生滑转,之所以在这个时候,即使你不拉驻车制动器,发动机既不会熄火,车辆也不会往后溜,就是这个原因,如果你这时侯不立既解除驻车制动器,会造成离合器磨擦片的加速磨损,很快就把离合器磨擦片磨坏或烧焦了),车就起步了(如果车不动,可再抬一点车就开始走了),起步后必须等车前行5米以上,才能将离合器踏板慢慢全部抬起来。不然发动机还要熄火。

       注意:这时的油门比平路起步时要大,因为在平路起步时,发动机只克服一个车辆本身的行驶阻力,上坡时还要克服坡道阻力,因阻力加大,所以,需要的发动机功率就大。所以,油门要比平路起步时大。具体大多少合适,这要根据坡道的大小来决定,如果坡道不太大,油门适当大些就行了,如果坡道比较陡,那么油门就要再大些,最大,别超过发动机的中等转速。总之,一个原则,在 坡道起步时,一定要保持发动机的动力充足。

       ● 换档时半联动使用方法

       档换上后,在离合器踏板抬到联动点的时候要停2-3秒钟,才能将离合器踏板全部抬起来,否则,车辆会出现后坐(油门松开时)或冲闯(油门未松开时)现象,车辆出现后坐现象时,是因为换档提速过高所至,车辆出现冲闯现象时,是因为发动机转速过高所至。在学车期间,这种现象都难以避免,所以,在离合器踏板抬到联动点的时候停上2-3秒钟,发动机和车辆的速差在离合器半联动的作用下,就会缩小或相等,这时再把离合器踏板全部抬起来,就不会出现后坐和冲闯现象了。如果你能将车速和发动机转速配合的十分默契,就是离合器踏板抬的再快,也不会出现后坐和冲闯现象,要达到上述境界,不是一两个月能做到的,必须要经过较长时间的体会和练习才能达到。

       附录:车体常用参照标识(新捷达或新桑塔纳车型)

       1、方向盘的两侧,向前方的延长线,分别对应车前的左右轮轨迹,握住方向盘9点和3点位置的左右手外侧,基本对应道路的左右30cm边线。

       用途:侧方停车和坡道起步以及后面的科目三靠边停车时,对右侧30cm边线的把握,直角转弯时对左边30cm边线的把握。

       也可以根据车内空调出风口、车窗下沿的雨刷特定点来标识前方左右边线的距离。

       具体标定,教练会将车停在指定位置,让学员依次上车找准自己的标识点,一旦找准,就牢记在心,以便准确控制车身位置。

       2、左右后视镜,分为镜区C点和柄区D点,用于标识车体前后位置。

       科目二时,左右后视镜调整把柄都在车身内下侧,后视镜姿态是向下斜。

       用途:

       A:启动车辆进入倒库考区,可将车库前方的横线照准左后视镜的镜区下沿,直到车库右边线出现在门抠的A点,此时前轮正好压线,停车,挂倒档后退,当右边线接近柄区D点即将消失的时候,向右打死方向,可一把进库,当右边线在镜区C点提前向右打死方向,可经过修正确保入库。

       B:倒车入库时,车库前方横线位于镜区下沿C点后,则已入库,超过柄区D点则车尾出库。合适的位置是,前方横线位于CD之间,略微靠C的位置。

       3、左右车门内把手,即门抠的凹槽前后边线:设定后边线为A点,前边线为B点,用于标定车体前后位置。

       用法:当前方横线位于左门抠A点时,前轮正好压线,位于B点,则正好是前保险杠的位置。所以当前方横线在左门抠B点与左后视镜的镜区C点之间,可做入库参照,坡道停车时,则一定要用B点对准黄色横线,确保前保险杠正好压住黄线。http://.xiexiebang.com:8638/index/index.aspx

第五篇:结构设计总结

       设计总结,希望对大家有帮助

       从我的工作总结中节选。

       工程项目的各个环节是相互依存的。

       从事工程项目中任何一个环节的工作都需要对其他环节有所了解。对于设计环节的人员而言,这是形成良好的设计习惯所必备的:

       从各个不同的角度去审视自己的设计--甚至超出工程范畴之外,包括前期市场调研和产品定位,包括后期制造和调试,包括回访,包括成本控制,也包括设计本身。

       以上这些应该形成一套针对设计人员自身的逐步完善的设计准则:

       要把握各种基本情况--包括加工装配调试过程、工作流程以及紧急状态等;

       要尽可能多的掌握突发情况--老式卷眼打捆机在急停时极其危险的“甩带”就是由于缺乏对紧急状态下的过程控制造成的。一个设计要经过安全、功能、人机和成本等不同角度的考证以尽量减少在后期的负面影响或加大正面影响。

       比如,设计阶段考虑欠充分会在调试阶段造成难点或者至少是不方便,这些难点的解决成本要远高于在设计时避免它们,而如果难点得不到解决流入下一环节则会造成更大的影响。

       具体的实例是,对于一个一般的设备调试人员需要人工开孔上百个用来配管布线,这还不包括其他的工作比如焊接等。这是一项强度大、效率低的工作,而大部分工作内容只要在设计时输入就可以在加工阶段完成,人工开孔只用作临时的修改。结果就是在设计阶段节省了几个小时的时间,在后续环节却要多支出多几倍的时间,而且提高了劳动强度。

       设计意图传递的过程中,在图纸语言表达清楚的前提下增加辅助理解的元素。比如“关键尺寸再现”在国标中的缺失,这种“再现”对于理解图纸有很大的帮助。