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结构力学(自己总结)

设计方法与荷载a)最普通取值:2.0KN/m2 住、宿、旅、病房、门诊、办、教室、阅览室。

b)坐着人较多:2.5KN/m2 食堂、餐厅、一般资料档案室。

c)坐着人很多:3.0KN/m2 礼堂、剧院、影院。

d)站着走动人很多:3.5KN/m2 商店、展览厅、车站、港口、机场。

e)站着跑动人很多:4.0KN/m2 健身房、演出舞台、舞厅。

f)存放物品:5.0KN/m2 书库、档案室、储藏室。

(密集书库12.0KN/m2)g)机房:7.0KN/m2h)厨房:一般2.0KN/m2 餐厅的厨房4.0KN/m2i)浴室、厕所:一般2.0KN/m2 其它2.5KN/m2j)阳台:一般2.5KN/m2 密集时3.5KN/m2k)走廊、门厅、楼梯:1住、宿、旅、幼儿园、病房:2.0KN/m2;2门诊、办、教室、餐厅:2.5KN/m2;3 消防疏散梯、其他民用建筑:3.5KN/m2l) 汽车库:1、单向板:客车4.0KN/m2 消防车:35.0KN/m2;2 双向板或无梁楼盖:客车2.5KN/m2 消防车:20.0KN/m27)活荷载的分项系数:1.4;对楼面结构,当活荷载标准值≥4.0 KN/㎡,取1.38)可变荷载标准值:设计基准期内最大荷载概率具有95%保证率的上分位值。

9)荷载准永久值:对可变荷载,在设计期内超越的总时间为基准期一半的荷载值结构力学:1.零杆的判断2.截面的内力弯矩是对应的弯矩之和,弯矩M的纵坐标画在梁受拉的一侧。

3.在竖向刚架,弯矩图需要画在受拉的一侧。

4.刚架中间铰接弯矩为零。

5.抗弯刚度为EI,先由强度条件选择梁的截面,再校核一下梁的刚度6.Y形心在Y轴上,上下对称时,会和X轴重合,ix的回转半径与Y形心对应,X形心在X轴上,左右对称时,会和Y轴重合,iy的回转半径与X形心对应7.常用公式:正应力=M/W W=I/Y I中性轴=BD3/12 I底=BD3/3 对于矩形截面W=bh2/6 对于圆形截面W=πR³/328.挠度值:悬挑梁集中荷载PL3/3EI简支梁集中荷载PL3/48EI 悬挑梁均布荷载QL4/8 EI简支梁均布荷载5QL4/384 EI9.滚轴支座:水平移动、转动、不能竖向移动,铰支座:转动,不能水平、竖向移动,固定支座:都不能。

10.位移Λ力P刚度K,Λ=P/K,转角dQ/dx、弯矩M刚度EI,dQ/dx=M/EI,EI叫做截面的抗弯刚度。

11.平面体系的几何稳定分析的应用?12.解超静定结构方法:力法侧重于利用单位荷载法,而变形比较法侧重于挠曲线方程。

13.墙梁、托梁的概念,抗震等级的概念。

14.简支梁是两个支座,一个为固定铰支座,另一个活动定铰支座;悬臂梁一端为固定支座,另一端没有支座;外伸梁一端或两端从支座向外自由探出;静定刚架一般主要由受弯构件和受压构件组成,这两种构件之间成一固定的角度而不成转动;拱结构两端为活动铰支座,承受水平推力;桁架是指由若干直杆在其两端用铰接而成的结构。

15.集中力作用下,剪力为水平线,弯矩为斜线,在此集中力处突变,均布荷载作用下,剪力为斜线,弯矩为抛物线,力偶作用下,弯矩发生突变,突变值最上点与最下点的距离等于该力偶的力偶距。

16.一般来说,与轴向力对应的应力是正应力,与平面弯曲中引起的弯矩所对应的应力也是正应力,与剪力对应的应力是剪应力。

弹性模量E=应力/应变,应变=伸长/原长, M/EI=1/R,EI是抗弯刚度,1/R是梁的曲率,R越大,EI越大,曲率越小,不宜变形。

17.靠近中性轴的材料比起距此轴较远的材料来总是承受比较小的应力,为了获得最大的弯曲抗力,最好使用大量截面积尽量远离中性轴的那些截面。

截面面积相同的情况下,工字形>矩形>方形>圆形。

对于工字形截面梁,剪应力比较大,需要校核。

18.最大挠度:PL3/3EI,ql4/8EI,PL3/48EI,5ql4/384EI。

19.超静定梁的解法:变形比较法,多余的支座反力与原有力作用的挠度相同。

20.刚度:分为抗弯刚度、剪切刚度、轴向刚度。

21.对于附属与基本部分,应先求附属部分的支点受力。

22.核实节点弯矩、剪力、轴力平衡。

23.杆的拉力与压力,是指外力对杆作用的方向。

24.杆件和基础刚节点,可以和基础看做一体,刚节点可以直接做斜向连线,水平-垂直与地面相铰接相当于单铰连接。

扩大刚片的铰点与连杆共用。

1.平行四边形法则计算各方向的内力,计算数值和方向。

2.应力的计算,要考虑形心的位置。

最大正应力和剪应力是和中性轴发生关系的。

正应力=M/W,W=I/y,I中=BD3/12,I底=BD3/3,对于矩形截面W=bh2/6,对于圆形截面W=πR³/32。

截面相同时,材料越远离形心轴,则截面惯性矩越大,抗弯能力越大。

弯矩可以产生正应力。

3.各柱间侧向力的分配比例由各柱的EI决定。

立柱相当于横梁的弹性支撑,立柱的刚度小,则横梁的弯矩越大。

当横梁的刚度无限大时,横梁的弯矩与立柱的弯矩等值,否则横梁的弯矩小于立柱的弯矩。

双层梁,上层梁弯矩大。

温度均匀升高,结构中间位移最小,两端最大,相应温度应力两端最大(152题)。

温度降低产生收缩,支座产生向外张开的变形趋势(154题)。

柱高减小,弯矩增加(155题)。

4.箭头方向背离节点为拉力。

扭矩与剪力分布一致,只要集中力不在跨中,最大挠度点和P作用点不重合。

剪力顺时针为正,弯矩画在纤维受拉一侧。

5.超静定结构在支座发生位移、温度变化时,结构会产生内力。

超静定结构的内力状态与结构的材料性质及截面尺寸有关,在荷载作用下,超静定结构的内力只与各杆件刚度的相对比值有关(97题)。

6.静定结构杆件刚度的变化不改变内力,EI减少,剪力不变,弯矩不变,跨中挠度增加,跨中的转角为零。

在支座计算简图中,多一个支杆,便多一个未知支座反力。

钢筋混凝土框架结构的梁柱节点简化为有水平位移的刚节点。

木屋架的端节点可简化铰节点。

水池上部的顶盖不能作为有效支撑,计算简图为三边嵌固,一边自由。

7.求弯矩值,首先求出支座反力。

求杆件的内力,可以利用节点弯矩为零计算。

刚节点弯矩不为0,有弯矩与内力。

对于超静定结构,可以先求附属结构的支座反力。

8.对称结构,反对称荷载作用,内力和变形均应为反对陈布置,在对称轴处,竖向位移、弯矩、轴力只能为零。

跨中的最大正弯矩:该跨及每隔一跨布置。

跨中的最大负弯矩:该跨不布置,左右并隔跨布置。

支座最大负弯矩(支座最大剪力)、支座最大反力:支座左右两跨及每隔一跨布置。

9.直角三角形弯矩:1/2ql(力)X1/3l(力臂)。

连续跨的其中一跨分析内力,利用弯矩之和为零分析。

钢管的温度应力0=Eat,a为线膨胀系数,t为温度变化,轴力N=应力XA,A为截面积。

10.关于剪应力,题160、161,,两个截面的截面积相等,所受剪力相等,故平均剪应力相等。

11.杆件和基础刚节点,可以和基础看做一体,刚节点可以直接做斜向连线,水平-垂直与地面相铰接相当于单铰连接。

扩大刚片的铰点与连杆共用。

与基础相连的二连杆可以先取消。

计算自由度:W=3m-(3g+2h+b)大于0为几何可变体系,等于0为静定结构无多余联系的几何不变体系,小于0为有多余联系的几何不变体系,为超静定结构。

铰接点把连杆打断为两个刚片。

圆形构件与基础刚接,为3次静定结构。

三个杆相连的铰接点为两个铰接点,三个刚片相连的刚节点,为2个刚节点。

对于多杆相交的复杂结构采用公式W=2j(节点个数包括连杆的点和铰接的点)-b(单连杆个数)。

12.对称结构,在反对称荷载作用下,内力应该是反对称的。

混凝土规范:1.混凝土强度,素混凝土C15,钢筋混凝土C20,强度等级400MPA强度C25,承受反复荷载C30,预应力不宜低于C40,不应低于C30。

一类环境,使用年限100年,钢筋混凝土C30,预应力C40。

剪力墙不宜超过C60,9度不宜超过C60,8度不宜超过C70。

框支梁、框支柱以及一级抗震等级不应低于C30,其它构件C20。

2.环境类别:一(室内、无侵蚀),二a(室内潮湿、非严寒、寒冷露天、严寒、寒冷冰冻线以下),二a(室内潮湿、非严寒、寒冷露天、严寒、寒冷冰冻线以上),三a(海风),三b(海岸),四(海水)、五(侵蚀性)。

不同环境对应的混凝土强度:环境一至三b,对应强度等级分别为:C20、C25、C30(C25)、C35(C30)、C40,。

使用引气剂对应括号内强度。

3.混凝土的徐变:水灰比大,水泥用量大,混凝土强度高,构件应力大,徐变大,收缩大。

养护好、湿度高、骨料配级好、构件表面比大、振捣密实,徐变小,收缩小。

徐变的影响:结构变形大、结构内部应力从新分布、引起预应力损失、受拉徐变会减缓混凝土收缩裂缝出现及减少支座不均匀沉降的应力。

4.钢筋混凝土梁中的扭矩主要由纵向受力钢筋和箍筋以及混凝土共同承受。

剪力主要由混凝土、箍筋、弯起钢筋承担。

5.适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏特征:韧性、脆性、脆性破坏。

6.混凝土裂缝:钢筋混凝土结构裂缝等级三,环境类别一0.3(0.4,湿度小于60%),其他环境类别0.2,;预应力结构裂缝等级三,环境类别一0.2,其它环境类别0.1。

7.挠度限值:吊车梁,手动吊车1/500,电动吊车1/600,屋盖、楼盖、楼梯构件:跨度小于7米,1/200(1/250),7-9米,1/250(1/300),9米以上1/300(1/400),括号内尺寸用于有较高要求的,挠度值减去起拱值。

8.预应力构件,先张法是有黏结预应力,抗震性能好,用于水下、高腐主要承重构件。

后张法是无粘结预应力,不适用工厂中小型构件。

9.钢筋的保护层厚度:环境类别一、二a、二b、三a、三b,对于板、墙、壳分别为15、20、25、30、40,对于梁、柱、杆分别为20、25、35、40、50,100年建筑乘以1.4倍,混凝土不大于C25,保护层增加5,基础垫层不小于40。

10.伸缩缝间距:排架(100,70),框架(75、55,50,35),剪力墙(65,45,40,30),挡土墙、地下室墙壁(40,30,30,20),现浇挑檐、雨篷12米。

11.剪力墙厚度,对于支撑预制楼板墙厚度140,对于剪力墙结构,不宜小于楼层高度的1/25,框架剪力墙不宜小于楼层高度的1/20,剪力墙厚度140-1/25,160-1/20,200-1/16。

短肢剪力墙指厚度不大于300,高度与厚度之比大于4小于8的墙支。

12.后浇带:30-40米,800-1000宽,宜在应力集中且受力较小部位,一般为建筑的中部及开间的1/3处。

后浇带混凝土宜在45天后浇灌。

13.钢筋代替原则:等强度代换(强度不变),等面积代换(按最小配筋率配筋时,可以同号钢筋代换),裂缝宽度或挠度控制(代换后进行宽度和挠度验算)。

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