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结构模型试验(一)

水工结构静力模型实验指导书

水工结构静力模型实验指导书 河海大学 一、课程性质和目的: (1)水工结构模型试验 所谓水工结构模型试验就是将原型以某一比例关系缩小成模型,然后向该模型施加与原型相关的荷载,根据从模型上获得的信息如应变位移等,通过一定的相似关系推出原型建筑物在应力、变形强度等成果。 (2)进行水工结构模型试验的目的和意义 水工建筑物因其受力特征、几何形状、边界条件等均较复杂,特别是修建在复杂地基上建筑物更为如此,尽管计算机技术和空间有限元等正迅速发展,但目前还不能用理论分析方法完美地解决建筑物的稳定和应力问题,因此模型试验作为一种研究手段则具有重要的意义,可归纳成如几个方面: 1.通过对水工建筑物的模型试验研究可以验证理论设计,国内外大型和重要的水工建筑物的设计,都同时要求进行计算分析和试验分析,以期达到互相验证的目的。 2.通过对原型结构的模拟试验,预测水工建筑物完建后的运行情况以及抵御事故的能力。 3.由于物理模型是对实际结构性态的模拟,在模型上还有可能出现原先未知而又实际存在的某些现象,因此模型试验研究不仅仅是对数理分析方法的验证,而且是获得更丰富切合实际的资料的积极探索,所以进行水工结构模型试验目的也是更好地探索新理论、新材料、新技术、新工艺的一种手段。 (3)结构模型试验研究的主要内容: a.大型水工建筑物的整体应力及变形问题。 b.结构物之间的联合作用问题。 c.地下结构的应力与稳定问题。 d.大坝安全度及破坏机理问题。 e.水工结构的动力特性问题。 f.验证新理论、新方法、新材料、新工艺等。 (4)模型试验的分类方法 ①按建筑物的模拟范围和受力状态分类 a.整体结构模型试验:研究整体建筑物在空间力系作用下的强度或稳定问题。 b.平面结构模型试验:研究结构单位长度断面在平面力系作用下的强度和稳定问题,如重力坝坝段平面结构模型试验就是研究重力坝在水荷载作用下的应力和变形。 c.半整体结构模型试验: ②按作用荷载特性分类 a.静力结构模型试验:研究水工建筑物在静荷载(静水压力、自重、温度等)作用下

建筑结构模型设计中的选型与设计

建筑结构模型设计中的选型与设计 高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现的复杂、新颖的结构体系的受力特征,进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨。 标签:建筑结构;模型设计;选型与设计 一、结构选型 (一)框架结构体系 框架结构体系采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构,并同时承受水平荷载,适用于多层或高度不大的高层建筑。框架结构的布置要注意对称均匀和传力途径直接。传统的结构布置采用主次梁的作法为主,逐步向扁梁或无盖梁发展。框架柱是框架结构的主要竖向承重和抗侧力构件,以受压应力为主。 (二)剪力墙结构体系 剪力墙结构体系是利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构体系。剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为3~8米。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑。 (三)框架一剪力墙结构体系 框架一剪力墙结构是将框架和剪力墙结合在一起而形成的结构形式。它既有框架结构平面布局灵活、适用性强的优点,又有较好的承受水平荷载的能力,是高层建筑中应用比较广泛的一种结构形式。合理的结构设计,将能使框架、剪力墙两种不同变形性能的抗侧力结构很好地协同工作,共同发挥作用。 (四)筒体结构 随着建筑物高度的增加,传统的框架结构体系、框架一剪力墙结构体系已不能很好地满足结构在水平荷载作用下强度和刚度的要求。筒体体系因其在抵抗水平力方面具有良好的刚度,并能形成较大的使用空间,而成为六十年代以后常用于超高层建筑中的一种新的结构体系。根据筒体布置、组成、数量的不同,又可分为框架筒体、筒中筒、组合筒三种体系。 二、结构设计 (一)地基与基础设计

结构设计大赛之桥梁模型设计

结构设计大赛之桥梁模型设计戴洁 (广东交通职业技术学院,广东广州510650) 摘要:文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手,提出桥梁模型的设计方案构思,选择结 构方案.并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固, 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1.1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为:桥面总长l 000 mln;桥面高不低于120 toni:桥面总宽160~180rnITl;桥面净空高度不小于200 toni:最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式,初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置.并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式,初始荷载为20 ,荷载增加梯度为5 k 次,封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准:模型强度足够、不失去整体承载力:模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5~50 kg的重量,由此带来的跨中弯矩较大,承载亦不易。但更

难控制的还是弯曲变形,挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1.2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸.辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力,不能作为受弯、受压构件,即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度.也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度.一种方法将纸卷成圆柱形.作成圆形梁和圆形柱:另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起.作成一定高度的薄梁.可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强,不能受压.只能用来做受拉构件,吊(拉)桥面或捆绑节点,增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1.3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格,桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥,而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整,便于行车,主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度.布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆.节点用棉线捆绑牢固,做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面.也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理.但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩.由于直径有限(直径大时耗材多),难以保证桥墩的稳定性,而空心纸卷制作起来有困难.也不能提供足够的抗压强度,所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系.以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主

包装结构设计实验

《包装结构设计》课程实验教学大纲 1、实验课程名称:包装结构设计 2、实验课程名称(英文):Packaging Structure Design 3、课程代码:120037 4、实验课程性质:非独立设课 5、学时:4 6、学分: 7、适用专业:包装工程 8、先修或同修课程:包装CAD、包装材料学、包装电脑装璜、包装工艺 9、开设单位:工程技术学院 10、制定实验教学大纲的依据: 东北林业大学本科专业人才培养计划 11、本实验课在培养实验能力中的地位及作用: 该课程实验是设计性实验,通过实验可以充分发挥学生的主观能动性及创新性,学生对自己设计的产品进行分析评价体验设计的合理性、表现性,为以后的课程学习及工作打下基础。符合增强“素质教育”的要求,为培养具有创新能力的人才奠定了基础。 12、应达到的实验能力标准: 在实验教学过程中,培养学生动手能力及设计创新能力。要求学生掌握典型包装容器的设计步骤及方法,了解包装容器常见类型、使用材料及成型工艺,重点掌握纸包装容器设计的方法及制造过程。 13、实验内容: (1)折叠纸盒设计与制作 应用纸盒的设计理论和方法进行折叠纸盒的设计和制作实践,通过实际操作加深对包装纸盒结构设计方法的理解,熟练包装纸盒结构设计与制作方面的工艺方法。并通过纸盒的设计熟练掌握TULIC系列公式的应用方法及要点。 (2)瓦楞纸箱设计与制作 应用瓦楞纸箱的设计理论和方法进行纸箱的设计与制作实践,通过设计制作加深对瓦楞纸箱容器的设计及制造方法的理解,获得瓦楞纸箱结构设计与制造方面的知识。 14、实验成绩考核办法 根据学生预习情况、实验操作情况、实验报告的质量、考试成绩和设计研究性实验成绩综合评定,最终成绩分级为:优、良、中、及、不及格。 15、实验教材、参考资料: [1]宋宝峰,宋翼生主编.包装容器结构设计与制造.北京:印刷工业出版社,2001 [2]孙诚,王德忠主编.包装结构设计.北京:中国轻工业出版社,2003 [3]萧多皆主编.纸盒包装设计指南.沈阳:辽宁美术出版社,2003 [5]黄虹主编.塑料成型加工与模具.北京:化学工业出版社,2003

结构模型设计书

结构创新课程设计 设计题目高层建筑结构模型设计 作品名称鼎立 学生姓名张++ 王++ 端++ 江+ 谢++ 学号 201321··· 201321··· 201321··· 201321··· 201321··· 专业班级土木工程13-4班 指导教师王辉、赵春风等老师 2015 年 07 月 20 日

目录 一、设计说明书....................................... - 3 - 1.设计背景........................................ - 3 - 2.设计构思........................................ - 3 - 2.1.结构选型...................................... - 3 - 2.2.构件制作...................................... - 4 - 2.3.连接方式...................................... - 4 - 二、方案图........................................... - 5 - 1.结构整体布置图.................................. - 5 - 2.主要构件详图.................................... - 5 - 3.方案效果图...................................... - 6 - 三.计算书........................................... - 7 - 1.模型方案及制作.................................. - 7 - 1.1.模型方案介绍............................... - 7 - 1.2.模型加工图................................. - 8 - 2.计算模型........................................ - 8 - 3.荷载分析........................................ - 9 - 4.承载能力分析.................................... - 9 - 4.1.加载分析................................... - 9 - 4.2.位移分析.................................. - 10 - 4.3.承载能力估算.............................. - 10 - 5.结论:......................................... - 10 -

第五章 建筑结构试验设计

第五章 建筑结构试验设计 建筑结构试验设计中应注意的问题 建筑结构试验设计要解决的问题:试件设计应从哪些方面进行考虑?要注意哪些问题?结构试验对试件设计有哪些要求?常用的模型材料有哪些?结构模型相似的三个定理应如何进行理解?如何确定原型与模型的相似条件?量纲分析法确定相似条件的步骤?为什么有时采用不同于设计计算所规定的荷载图式?试验的加载制度包括哪些内容?试验加载程序包括哪几部分内容?观测仪器如何选择,测读时应遵循什么原则?结构试验时应采取哪些安全措施?试验报告要如何书写? 带着所提出的问题进行有针对性的学习。主要思路如下: 结构试验设计的内容,主要是通过反复研究,确定试验的目的,试验的性质与规模,进行试件设计,选定试验场所,拟定加载与量测方案,设计专用的试验装置和仪表夹具附件以及制订安全技术措施。同时,按试验规模组织试验人员,提出试验经费预算和消耗性器材数量和设备清单。最后在设计规划的基础上提出试验大纲和进度计划。试验工作者对新型的加载设备和测量仪器方面知识准备充分。 一、试件设计 对于试件设计,包括试件的形状,尺寸和数量的选择都要遵循合理可行的规则。 试件设计之所以要注意它的形状,主要是要在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。在从整体结构中取出部分构件单独进行试验时,必须要注意其边界条件的模拟,使其能如实反映该部分结构构件的实际工作,同时要注意有利于试验合理加载。 任一试件的设计,其边界条件的实现与试件安装、加载装置与约束条件等有密切的关系。在整体设计时必须进行周密考虑,才能付诸实施。 结构试验所用试件的尺寸和大小,总体上分为真型(实物或足尺结构)和模型两类。不同情况下选择不同的试件尺寸,采用缩尺或真型试件。必要时要考虑尺寸效应的影响,在满足构造要求的情况下,太大的试件也没有必要。 对于结构动力试验,试验尺寸常受试验加载条件等因素的限制。动力特性试验可在现场原型结构上进行。至于地震模拟振动台加载试验,因受台面尺寸、激振力大小等参数的限制,一般只能作缩尺的模型试验。 试件设计同时必须考虑必要的构造措施。 在科研性试验时,为了保证结构或构件在某一预定的部位破坏,以期得到必要的测试数据,就需要对其它部位事先进行局部加固。为了保

建筑结构试验第五章建筑结构试验设计.

《建筑结构试验》第五章建筑结构试验设计 2004-12-28 建筑结构试验设计中应注意的问题 建筑结构试验设计要解决的问题:试件设计应从哪些方面进行考虑?要注意哪些问题?结构试验对试件设计有哪些要求?常用的模型材料有哪些?结构模型相似的三个定理应如何进行理解?如何确定原型与模型的相似条件?量纲分析法确定相似条件的步骤?为什么有时采用不同于设计计算所规定的荷载图式?试验的加载制度包括哪些内容?试验加载程序包括哪几部分内容?观测仪器如何选择,测读时应遵循什么原则?结构试验时应采取哪些安全措施?试验报告要如何书写? 带着所提出的问题进行有针对性的学习。主要思路如下: 结构试验设计的内容,主要是通过反复研究,确定试验的目的,试验的性质与规模,进行试件设计,选定试验场所,拟定加载与量测方案,设计专用的试验装置和仪表夹具附件以及制订安全技术措施。同时,按试验规模组织试验人员,提出试验经费预算和消耗性器材数量和设备清单。最后在设计规划的基础上提出试验大纲和进度计划。试验工作者对新型的加载设备和测量仪器方面知识准备充分。 一、试件设计 对于试件设计,包括试件的形状,尺寸和数量的选择都要遵循合理可行的规则。 试件设计之所以要注意它的形状,主要是要在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。在从整体结构中取出部分构件单独进行试验时,必须要注意其边界条件的模拟,使其能如实反映该部分结构构件的实际工作,同时要注意有利于试验合理加载。 任一试件的设计,其边界条件的实现与试件安装、加载装置与约束条件等有密切的关系。在整体设计时必须进行周密考虑,才能付诸实施。 结构试验所用试件的尺寸和大小,总体上分为真型(实物或足尺结构)和模型两类。不同情况下选择不同的试件尺寸,采用缩尺或真型试件。必要时要考虑尺寸效应的影响,在满足构造要求的情况下,太大的试件也没有必

《包装结构设计》实验指导书

《包装结构设计》课程实验指导书 张新昌、王利强、孙昊 江南大学机械工程学院包装工程系 2016.3

“包装结构设计”课程是包装工程专业的主干和核心课程之一。按教学大纲要求,本课程主要围绕不同材料的包装容器结构进行讨论,包括纸包装容器(折叠纸盒、粘贴纸盒、瓦楞纸箱)、塑料包装容器(注射、压制容器、中空吹塑容器和其他)、玻璃包装容器、金属包装容器等内容。通过本课程的学习,要求学生掌握典型包装容器的设计步骤和方法,了解包装容器常见结构类型、所使用材料、成型工艺,同时,结合本学期的相关教学与实践环节(产品包装创新实践及包装设计大赛等,在实践中有所创新。 根据“包装结构设计”卓越课程建设安排,本课程安排了 3 组课内外制作实践的内容,每次所需课时约 4学时(课内/课外各2学时),设计过程由学生在课外进行。 一、纸盒设计与制作 1. 实验目的 学习了各种纸盒的基本结构和基本设计方法后,还须进行纸盒的设计与制作实践。通过实际作业才能加深对包装纸盒结构的理解,获得包装纸盒设计制作方面的工艺知识。 要求设计者经过认真构思,设计和制作实样,并听取用户意见做进一步修改。 2. 实验要求 要求学生通过实践,制作出合格而有销售魅力的纸包装设计。应该做到: ①适合于内装物的形态和规格; ②其结构足以承受内装物品重量,确保在流通中不破裂,不散落; ③结构形式新颖别致,富有创新性;兼有制作方便打开方便的优点; ④符合对本包装的特别要求(指装箱、分组、流通、携带、销售和使用等)。 确认设计制作的实样符合以上基本要求后,进入生产过程(打样或制作)。 3. 设计选题 表1列出较常见的8种包装盒设计课题,题目的具体内容及要求说明均列于表中,学生可根据要求选择1-2种进行设计制作。 表1 包装纸盒设计选题

结构设计竞赛模型制作的方法与技巧

结构设计竞赛模型制作的方法与技巧 介绍了结构设计竞赛概况和竞赛用材料与工具。从结构选型、构件设计、模型节点处理三方面,介绍了结构设计竞赛中模型制作的方法与技巧。并针对竞赛中常见问题进行了解析。 标签:结构设计竞赛;结构模型;模型制作;土木工程 1 结构设计竞赛概况 土木工程有着悠久的历史,其专业综合性强,涉及学科面广,基础要求高。学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。竞赛旨在培养大学生的学习能力、沟通能力、组织能力、团队协作能力、创新能力和实践能力,提升大学生的综合素质,从而进一步提高本科生培养和教学质量。 目前赛事主要有全国大学生结构设计竞赛及各省市大学生建筑结构设计竞赛。对于培养大学生的创新意识、合作精神,提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质,加强高校间的交流与合作起到重要作用。 结构设计竞赛的内容通常为给定某种材料,要求在规定时间内设计并制作出一个结构,通过加载试验,综合考虑各项因素决出获奖等级。模型材料一般为以竹皮或白卡纸居多,并辅以胶水、线绳等。制作的结构形式有建筑、桥梁等。评分内容一般包含方案设计、理论分析、模型制作、作品介绍与答辩以及模型加载实验等方面。结构加载类比赛,一般在相同加载条件下,结构模型质量轻者获胜或模型加载位移与模型质量综合评判。 2 材料与工具 结构设计竞赛用材料有竹材或白卡纸。本文仅讨论竹材。2018年全国大学生结构设计竞赛竹材规格及用量见表1。竹材参考力学指标见表2。 表2 竹材参考力学指标 制作工具有:502胶水、砂纸、切割刀、直尺、三角尺、量角器、铅笔、橡皮擦、镊子、橡胶手套等。砂纸打磨杆件端部,获得所需要的杆件精确尺寸,打磨杆件节点处接触面以增加接触,打磨时需谨慎打磨,勿露出竹皮丝状物。铅笔、直尺在竹皮上绘制杆件平面设计图。切割刀切割修剪竹皮。为防止胶水粘手,可用镊子夹持细小构件,使用橡胶手套防护双手,也可以用胶布缠绕指尖。 3 模型设计与制作 模型选型原则为“大胆假设,小心求证”。假设时,须防止赛题示意图的模型束缚思路,也不得被常见模型约束,应勇于借鉴创造。求证时,须运用相关力学

振动台试验方案设计实例

一、振动台试验方案 1试验方案 1.1工程概况 本工程塔楼结构体系为“三维巨型空间框架-钢筋混凝土核心筒”结构体系,主要由4个核心筒、钢骨混凝土(SRC)外框架、3个避难层联系桁架三部分构成,图1-2、图1-3分别是B塔结构体系构成示意图和建筑效果图。特别指出的是本工程在14、24楼层的联系桁架的腹杆以及32、48楼层的斜撑为防屈曲支撑(UBB)构件。设计指标为小震不屈服,大震屈服耗能。具体位置示意见图1-4。 本工程的自振周期约为 6.44秒,超过了《建筑抗震设计规范》(GB-50011-2001)设计反应谱长为6秒的规定。本工程存在5个一般不规则和2个特别不规则类型,5个一般不规则类型分别是扭转不规则、凹凸不规则、刚度突变、构件间断和承载力突变。2个特别不规则是高位转换和复杂连接。 1.2 模拟方案 1、模拟方案选择 动力试验用的结构模型必须根据相似律进行设计,模型动力相似律的建立以结构运动方程为基础,选择若干主要控制参数作为模拟控制的对象,依据Buckingham的π定理,经无量纲分析导出控制参数的无量纲积,据此确定各控制参数的相似比率。 结构动力试验的相似模型大致分为四种: (1)弹塑性模型理论上可以重现结构反应的时间过程,使模型和原型的应力分布一致,并可模拟结构的破坏。由于要严格考虑重力加速度对应力反应的影响,必须满足S a=S g=1(S a=模型加速度/原型加速度,S g为重力加速度相似系数,各相似系数之间的关系见表1),即模型加速度反应与原型加速度反应一致,这一要求大大限制模型材料的选择。因为在缩尺模型中,几何比(S l)很小,在Sa=Sg=1的条件下,要满足Sa=S E/S l Sρ=1,即S l=S E/Sρ,必须使模型材料的弹模

结构设计大赛之桥梁模型设计

结构设计大赛之桥梁模型设计 戴洁 (广东交通职业技术学院,广东广州510650) 摘要:文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手,提出桥梁模型的设计方案构思,选择结 构方案.并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固, 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1.1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为:桥面总长l 000 mln;桥面高不低于120 toni:桥面总宽160~180rnITl;桥面净空高度不小于200 toni:最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式,初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置.并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式,初始荷载为20 ,荷载增加梯度为5 k 次,封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准:模型强度足够、不失去整体承载力:模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5~50 kg的重量,由此带来的跨中弯矩较大,承载亦不易。但更难控制的还是弯曲变形,挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1.2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸.辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力,不能作为受弯、受压构件,即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度.也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度.一种方法将纸卷成圆柱形.作成圆形梁和圆形柱:另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起.作成一定高度的薄梁.可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强,不能受压.只能用来做受拉构件,吊(拉)桥面或捆绑节点,增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1.3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格,桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥,而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整,便于行车,主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度.布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆.节点用棉线捆绑牢固,做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面.也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理.但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩.由于直径有限(直径大时耗材多),难以保证桥墩的稳定性,而空心纸卷制作起来有困难.也不能提供足够的抗压强度,所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系.以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主梁5片,横梁10根,等间距地布置主梁、横梁,形成网格式梁式结构。“A” 型塔斜拉结构设计为双塔,两侧各一个.中间设一撑杆加强两边“A”型塔的横

《土木工程结构试验》期末考试试题(卷)

一、单项选择题 1.土木工程结构试验中,常用生产鉴定性试验解决的问题是( C )。A.验证结构设计理论的假定B.提供设计依据 C.处理工程事故,提供技术依据 D.提供实践经验 2.工程结构试验的四个阶段中,哪一个阶段是整个试验工作的中心环节?( C ) A.试验规划阶段 B.试验准备阶段 C.试验加载测试阶段 D.试验资料整理和分析阶段 3.在结构试验中应优先选择的结构就位形式是( A )。 A.正位试验 B.卧位试验 C.反位试验 D.原位试验 4.结构试验中,钢结构的荷载持续时间一般不少于( B )。 A.5min B. 10min C. 15min D. 30min 5.对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表,要求仪表的频率、加速度范围( A )被测动态参数的上限。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于 6.工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比,不具备的特点是( D )。 A.经济性强 B.数据准确 C.针对性强 D.适应性强 7.集中荷载相似常数与长度相似常数的( B )次方成正比。 A.1 B.2 C.3 D.4 8.弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的( C )次方成正比。 A.1 B.2 C.3 D.4 9.弹性模型材料中,哪一种材料的缺点是徐变较大,弹性模量受温度变化的影响较大?( D ) A.金属材料 B.石膏 C.水泥砂浆 D.塑料 10.哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”?( C )A.混凝土结构模型B.砌体结构模型C.金属结构模型D.有机玻璃模型11.强度模型材料中,哪一种材料需要经过退火处理?( A ) A.模型钢筋 B.微粒混凝土 C.模型砌块 D.水泥砂浆 12.下列哪一种加载设备属于机械力加载设备?( B ) A.杠杆 B.弹簧 C.手动液压千斤顶 D.水 13.机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验?( D ) A.卷扬机 B.吊链 C.螺旋千斤顶 D.弹簧 14.支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。( A ) A.实际受力和边界条件 B.位移的边界条件 C.边界条件 D.平衡条件 15.结构试验时,试件的就位型式最符合实际受力状态而应优先采用的是

2016年电大土木工程本《建筑结构试验》01~04任务答案

一、单项选择题(共 14 道试题,共 70 分。) 1. 关于建筑结构模型试验的优点,如下表述中,( )项是不对的。 A. 模型结构的制作较真实结构复杂、且技术要求更高 B. 可以根据试验目的突出问题的主要因素,针对性强 C. 可以严格控制模型试验的主要参数,以避免外界因素干扰,保证试验数据的准确性 D. 模型试验仅能够表达真实结构的指定特征 满分:5 分 2. 下列选项中,( )项不属于科学研究性试验。 A. 验证结构计算理论的假定 B. 为制订设计规范提供依据 C. 为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验 D. 通过试验鉴定结构的设计 满分: 5 分 3. 下列各项,( )项不属于生产检验性试验。 A. 验证结构计算理论的假定 B. 鉴定结构的设计和施工 C. 检验预制构件的性能 D. 鉴定服役结构的可靠性 满分:5 分 4. ( )的原理清晰,加载设备操作简单方便、安全可靠,能产生较大的荷载,而且荷载容易控制、 准确、稳定,并能实现多点同步加载。 A. 液压加载 B. 重物加载

C. 机械式加载 D. 气压加载 满分:5 分 5. ()具有频响快,灵敏度高,控制精度好,适应性强等优点,在建筑结构试验中应用范围较广。 A. 液压千斤顶 B. 单向作用液压加载器 C. 双向作用液压加载器 D. 电液伺服加载系统 满分:5 分 6. ()有五个自由度。 A. 活动球铰座 B. 滚动铰支座 C. 固定铰支座 D. 固定球铰支座 满分:5 分 7. 荷载支承装置必须具有足够的(),才能胜任工作,保证试验顺利进行。 A. 刚度和弹性 B. 强度和弹性 C. 强度和刚度 D. 弹性和塑性 满分:5 分 8. ()的测量信号是频率信号,所以测量不受长距离导线的影响,而且抗干扰能力较强,对测试 环境要求较低,因此特别适用于长期监测和现场测量。 A. 电阻应变片 B. 手持式应变仪 C. 振弦式应变计 D. 百分表

包装结构设计课程设计

《包装结构设计》课程设计说明书三星手机包装设计 学生姓名: 学号: 班级: 指导教师: 完成时间:

1 包装材料的选用原则 (1)对等性原则在选择包装材料时,首先应区分被包装物的品性,即把它们分为高、中、低三档。对于高档产品,如仪器、仪表等,本身价格较高,为确保安全流通,就应选用性能优良的包装材料。对于出口商品包装、化妆品包装,虽都不是高档商品,但为了满足消费者的心理要求,往往也需要采用高档包装材料。对于中档产品,除考虑美观外,还要多考虑经济性,其包装材料应与之对等。对于低档产品,一般是指人们消费量最大的一类,则应实惠,着眼于降低包装成本、方便使用,以经济性为第一考虑原则,可选用低档包装规格和包装材料。 (2)适应性原则包装材料是用来包装产品的,产品必须通过流通才能到达消费者手中,而各种产品的流通条件并不相同,包装材料的选用应与流通条件相适应。流通条件包括气候、运输方式、流通对象与流通周期等。气候条件是指包装材料应适应流通区域的温度、湿度、温差等。对于气候条件恶劣的环境,包装材料的选用更需倍加注意。运输方式包括人力、汽车、火车、船舶、飞机等。它们对包装材料的性能要求不尽相同,如温湿度、振动条件大不相同,因此包装材料必须适应各种运输方式的不同要求。 (3)协调性原则包装材料应与该包装所承担的功能相协调。产品的包装一般分个包装、中包装和外包装,它们对产品在流通中的作用各不相同。个包装也称小包装,它直接与商品接触,主要是保护商品的质量,多用软包装材料,如塑料薄膜、纸张、铝箔等。中包装是指将单个商品或个包装组成一个小的整体,它需满足装潢与缓冲双重功能,主要采用纸板、加工纸等半硬性材料,并适应于印刷和装潢等。外包装也称大包装,是集中包装于一体的容器,主要是保护商品在流通中的安全,便于装卸、运输,其包装材料首先应具备足够的强度,并兼顾其他的功能,多采用瓦楞纸板、木板和胶合板等硬性包装材料。 (4)美学性原则产品的包装是否符合美学,在很大程度上决定一个产品的命运。从包装材料的选用来说,主要是考虑材料的颜色、透明度、挺度、种类等。颜色不同,效果大不一样。当然所用颜色还要符合销售对象的传统习惯。材料透明度好,使人一目了然,心情舒畅。挺度好,给人以美观大方之感,陈列效果好。材料种类不同,其美感差异甚大,如用玻璃纸和蜡纸包装糖果,其效果就大不一样。 2 纸包装的适应性分析 纸类包装材料具有环保、再循环使用、节约成本等特点,随着整个国际市场对包装物环保性要求的日益提高,纸类包装材料是首选包装材料,纸类包装材料除了环保还有另外一个特点,就是可以快速通过商检关口达到快速物流节约成本的目的。现在就来了解纸包装材料的优点和用作食品包装的包装材料的性能。纸和纸板吸收和粘结油墨的能力较强,印刷性能好,因此,在包装上常用作印刷表面。纸和纸板的印刷性能主要决定于表面平滑度、施胶皮、弹性及粘结力等。在纸的加工过程中,尤其是化学法制浆,通常会残留一定的化学物质(如硫酸盐法制浆过程残留的碱液及盐类),因此必须根据包装内容物来正确合理选择各种纸和纸板。纸和纸板属于多孔性纤维材料,对水分、气体、光线、油脂等具有一定程度的渗透性,且其阻隔性受温湿度的影响较大。单一纸类包装材料一般不能用于包装水分、油脂含量较高及阻隔性要求高的食品,但可以通过适当的表面加工来满足其阻隔性能的要求。纸和纸板具有一定的强度、挺度和机械适应性,

塔吊结构模型的设计与制作

塔吊结构模型的设计与制作 摘要:本文中的塔吊结构模型是浙江大学第九届大学生结构设计竞赛的参赛作品。文中详尽地论述了该塔吊结构模型的设计制作要求,实际的设计和制作的全过程。最后,文中还以一些合理的假设为前提,根据相关理论知识估计了模型的承载能力。本文对于一些其他的结构模型设计制作过程也有一定的参考价值。关键字:塔吊模型;设计;制作;支撑柱;横梁;杆件;牛皮纸;载荷 1.背景 塔吊在现代的社会生产中有着广泛的应用,它实现了笨重货物较大的水平和垂直位移,而且可重复性强,效率高,对社会经济的发展起到了很好的促进作用。塔吊其实在现实生活中随处可见,尤其在建筑施工基地和大型的装载、卸载基地,它可谓是必备的工业设备,是基地整个物料调运的核心装置。所以一个塔吊的结构的承载能力、安全性以及运动的灵敏性就显得非常重要。 本文所阐述的塔吊结构模型是以“浙江大学第九届大学生结构设计竞赛”这一赛事为依托,由本人协同刘晓杰、汪荣荣两位同学,共同设计并制作完成的。 2.模型设计制作要求 此模型的设计制作要求即为“浙江大学第九届大学生结构设计竞赛”提交的参赛作品的一些要求,现整理归纳成如下几点: 1、模型制作材料为牛皮纸、卡发丝线、白胶,固定模型的底板为木工板。材料统一由组委会提供和购买,不得使用非组委会提供的其它任何材料。 2、模型结构形式和总高度不限,模型的主要受力构件应合理布置,整体结构应体现“新颖、轻巧、美观、实用”的原则。 3、模型悬臂上分别设置3个作用点A、B、C,其中配重作用点A距模型底板中心线xx 轴水平距离为250±5 mm,距模型底板上表面高度为1000±5 mm,并要求设置竖向力的拉线环1个;加载作用点B、C分别距模型底板中心线xx轴水平距离为600±5 mm、900±5 mm,距模型底板上表面高度为1000±5 mm,要求在B、C点设置可以施加竖向力的拉线环各1个,并过C点垂直于BC连线上设置可以施加前后水平力的拉线环各1个,详见图1。 4、在B点一侧的模型固定边界以外、BC连线以下必须保持净空,详见图1。 5、固定模型的底板尺寸为400 mm×400 mm。模型制作材料固定在底板的范围不得超出250 mm×250 mm,详见图2。 6、模型作用点的拉线环须满足承载要求,拉线环受力拉直后离作用点的距离为50 mm。

包装结构设计

一、纸盒包装的基础知识 ?(1)、纸盒尺寸 ?(2)、各种折合线的样式及功能 ?(3)、国际标准中小型反相盒盖纸盒 纸张的性能及常用的品种 白板纸:也叫白卡纸,其底、面分灰、白两种。 黄板纸:俗称草板或马粪纸。主要用于制造各种纸箱或纸盒,也可加工成衬垫材料。 箱板纸:又称麻板纸,以它作为面板纸和瓦楞厚纸芯粘合后,制成各种结构的瓦箱。 瓦楞纸板:因形状有瓦楞波而得名。它可以制各种纸箱和纸盒。 塑料复合纸:复合材料是由多种材料互相粘结组合而成,塑料复合纸是软质复合材料 纸盒结构中的重要成分---盒底结构设计 纸盒包装中,盒底部分是承受载重量、抗压力、振动、跌落等因素中影响最大的部分。在进行结构设计时,需要慎重考虑的部分。 结构主要分框型式结构和托盘式结构二大类。 盒底结构设计---框型式结构: 框型式结构:指纸盒的盒身呈框型,在框型盒身的四个面延伸的基础上设计成不同的栓结形式的纸盒封底结构。 框型式结构可分为以下几种:1、插口封底式:2、粘合封底式:3、锁底式:4、自动锁底式:5、间壁封底式:6、折叠封底式:7、下揿封底式:8、反揿固定式:框型式结构1、2 1、插口封底式:(图示) 这种结构一般只能包装小型产品,盒底只能承受一般的重量,其特点是包装产品简单方便,在普通的产品中已被广泛应用。

2、粘合封底式:(图示) 这种结构一般只能用于机械包装,这种用盒底的两翼互相粘合的封底结构,用料省,盒底已能承受较重的份量,包装粉末产品时可防止粉末漏出,现且耐用,常见的如洗衣粉包装就是这样结构。 3、锁底式:(图示) 这种结构是将框型纸盒盒底的四个摇翼部分设计成互相咬口的形式进行锁底。中小型瓶装产品中已广泛地采用这种结构的封底形式。

结构模型设计方案示例

湖南省“路桥杯”大学生结构模型创作竞赛 中南大学 参赛设计方案说明书 作品名称剑桥 学校名称中南大学 学生姓名专业班级 学生姓名专业班级 学生姓名专业班级 指导教师 联系电话 二○○六年七月十四日

目录 摘要 (2) 1 设计说明书 (3) 1.1 概述 (3) 1.2 方案简介 (3) 1.3 结构模型及方案特点 (4) 1.4 应用前景 (5) 1.5 施工流程: (5) 1.6 施工要点: (5) 2 结构方案图 (6) 2.1结构效果图 (6) 2.2结构俯视图 (6) 3 设计计算书 (7) 3.1结构计算模型 (7) 3.2结构强度计算 (8) 3.2.1 拱肋强度计算 (8) 3.2.2 拉杆强度计算 (9) 3.3 结构稳定分析 (9) 参考文献 (10)

摘要 本文根据湖南省“路桥杯”土木建筑类大学生结构模型创作竞赛规程和使用材料的特点要求,结合现代桥梁结构的特点,借鉴细杆拱桥结构设计概念构思了本结构模型。 在造型上,空间上主要采用三角形、梯形等几何元素,注重结构的整体性。 在结构设计方面,充分根据木材的力学性能,主要受力构件采用格构式组合构件,利用斜向支撑增加结构空间作用,提高抗侧能力。并通过采用ANSYS有限元软件的空间分析,根据构件的受力情况沿杆件变化,采用了变截面的杆件,充分的利用材料,经过ANSYS 的计算表明,结构在设计荷载作用下,均能满足强度、刚度、稳定性要求。 关键词:结构模型、设计大赛、模型制作

1 设计说明书 1.1 概述 对于结构模型,稳定性起着控制作用,包括整体稳定性和局部稳定性,选择合理有效的结构受力体系对结构模型设计有着重要意义。 模型设计中,主要应考虑充分利用木材薄片受力性能特点。就本次竞赛而言,关键在于充分利用木材薄片受拉性能好,受压则需要组合成柱的特点,选择优化的结构模型,使结构模型能够接近竞赛规定的最大加载荷载,同时尽可能降低结构的自身重量。 本结构模型根据以上思想,进行结构的构思与设计。 1.2 方案简介 本结构整体外型为一个上承式桁架。其造型融入三角形和梯形等美学元素,整体造型简单、受力形式较好,符合本次竞赛的设计理念。 结构根据竞赛规程的要求,确定合理跨度和高度以后,以四根斜杆为主要受力构件向下传力,顶部做成一个加载平台。根据各个面内的抗弯刚度要求,灵活选用杆的形式,通过计算得出合理拱轴线的位置,合理布置杆拱的空间角度;再合理布置支撑杆件,用于抵抗荷载传来的水平力分力并减小侧移;并通过ANSYS软件模拟多种荷载情况下的破坏情况,找出结构构件的薄弱环节进行局部加强,使得结构的破坏向强度破坏靠近,从而使本结构模型具有足够的承

土木工程结构试验(1)

1.土木工程结构试验的任务:是基于结构基本原理,使用各种仪器仪表和试验设备,通过有计划地对结构物受载后的性能进 行观测,对测量参数(位移,应力,振幅,频率等)进行分析,达到对结构物的工作性能作出评价,对其承载能力作出正确估计,并为验证和发展结构的计算理论提供依据的目的。 2.土木工程结构试验的作用:是结构发展理论的重要途径,是发现结构设计问题的主要手段,是验证结构理论的主要方法,是结构质量鉴定的直接方式,是制定各类技术规范和标准的基础。 3.结构试验的分类:(1)按试验目的分类:科学研究性试验、生产鉴定性试验(2)按试验对象分类:真型试验、模型试验、小构件试验(3)按荷载性质分类:静力 试验,动力试验(4)按试验时间长短分类:短期荷载试验、长期荷载试验(5) 按试件破坏与否分类:(6)按试验场地 分类:实验室试验、现场试验 4.科学研究性试验:验证结构设计计算理论的各种假定、为制定设计规范提供依据、发展新的设计理论改进设计计算方法、为发展和推广新结构、新材料、新工艺提供理论和实践的依据。 5.生产鉴定性试验:鉴定结构设计和施工质量的可靠程度、为工程改建或加固判断结构的实际承载能力、为处理工程事故提供技术依据、检验结构可靠性、估算结构剩余寿命、鉴定预制构件的产品质量。 5.1发展简史:解放前,科学技术极端落后,根本没有土木工程结构试验这门学科,解放后,迅速发展,建立一大批各种规模的结构实验室,拥有一支实力雄厚的专业技术队伍,具有一定数量的现代化仪器设备,并积累了丰富的试验技术经验。目前随着智能仪器的出现、计算机和终端设备的广泛使用,各种试验设备自动化水平的提高,越来越先进的试验技术手段会不断涌现。 5.2试验准备阶段主要工作:试件的制作、试件的尺寸与质量检查、试件的安装与就位、安装加载设备、设备仪器的率定、做辅助试验、仪表的安装和连线调试、记录表格的设计准备、通过计算结构内力进行判断和控制加载 5.3试验实施阶段:(1)确定基本加载方案,如破坏与否、试验周期的长短等(2)荷载图式的选择,如集中荷载还是均布荷载。(3)加载顺序的确定,如直接加载 还是分级加载,按几个循环进行。(4) 观测注意点和测点布置。观测时应注意:首先观测试件的整体工作状态、整体工作变形能反映出整体工作的面貌,而后观测局部的变化。测点布置:要满足试验要求,便于操作和测读,数据准确等。 6.模型是仿照原型并按照一定比例关系 复制而成的试验代表物,相似模型试验要求比较严格的相似条件,即要求满足几何相似、力学相似和材料相似,破坏试验一般以模型结构为对象。 7.结构试验的一般过程:结构试验规划设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验资料整理分析并提出试验理论。其中制定试验规划设计阶段最为重要,试验实施阶段(试验加载测试阶段)是中心环节。 8.路标实验1767年法国科学家荣格密里在没有量测的情况下,首次用简单的试验,验证了受弯梁断面上应力的存在,这位就是著名的路标试验。 8.1.静力荷载加载顺序:预加载阶段、标准荷载阶段、破坏荷载阶段。 8.2动力荷载:动荷载是指使结构或构件产生不可忽略的加速度反应的作用。对结构施加动荷载,主要用于研究结构动力性能的试验,如结构的疲劳试验,采用匀速脉动荷载,一般应使试件在试验时不产生共振,远离共振区,加载顺序应根据实际情况而定。 9.分级加载的优点:对静荷载的加载通常采用分级加载方式,可以控制加载速度、便于观察结构变形与荷载之间的相互关系,了解各阶段的承载情况、有利于各点加载统一步调。 10.预加载的目的:使结构内、外部接触 良好,进入正常的工作状态;检验全部试验装置的可靠性,检查全部观测仪表的工作是否正常;起到演习的作用;总之通过预加载可以发现一些潜在的问题并将之 解决在正式试验之前,这对保证试验顺利进行具有重要意义。 11.加载方法:1)预加载一般分三级进行,每级取标准荷载值得20%,加载一级停歇10min,混凝土构件预加载荷载值小于开 裂荷载值的70%;2)正式加载:小于标准值时,每级不大于标准值的20%,一般分五级加至标准荷载值,超过标准值时,每级不大于标准值的10%,当所加荷载到达破坏荷载的90%时,采用标准值的5%加载 至破坏。 12.间歇时间:钢结构一般不小于10min, 混凝土或木结构不少于15min。满载时间: 标准长期宜持续30min~24h,对于标准短 期,钢试件和钢筋混凝土时间不小于 30min,木试件不小于60min,拱和砌体构 件为180min,预应力混凝土满载30min, 开裂持续30min。空载时间:一般钢筋混 凝土构件45min,重要的跨度大于12m的 构件去满载时间的1.5倍,钢结构时间不 大于30min。 13.试验加载图式:试验荷载在结构构件 上的布置形式。一般要求与理论计算图式 一致,在实际结构试验中因条件限制无法 实现,应根据试验目的与要求,采用与计 算简图等效的加载图式,等效荷载。 14.等效荷载:指加在试件上,使试件产 生的内力图形与计算简图相近、控制截面 的内力值相等的荷载。 15.等效荷载加载图式应满足的条件:等 效荷载产生的控制截面的主要内力应与 计算内力相等,等效荷载产生的主要内力 图形与计算内力图形相似,对等效荷载引 起的变形差别应予以修正,控制截面内力 等效时,次要截面上的内力应与设计值相 近。 15.1采用等效荷载应注意:除了控制截面 的某个效应与理论荷载相同外,该截面的 其他效应和非控制截面的效应,则可能有 差别,所以必须全面验算因荷载图式改变 对试验结构构件的各种影响。必须特别注 意结构构件是否因最大内力区域的某些 变化而影响承载能力,尤其对不等强的结 构,一定要细加分析和验算,采取有效的 等效荷载形式。比如增加集中荷载个数, 从而减少或消除影响。 16.加载方法与设备的要求:(1)选用的 试验荷载图式必须是等效荷载图式(2) 荷载传力方式和作用点明确,产生的荷载 数值准确稳定,静荷载不随加载时间、外 界环境和结构物变形而变化,保证荷载量 的相对误差不超过+-5%(3)静载试验便 于分级加载和卸载,能控制加、卸载速度, 荷载分级的分度值要满足试验量测的精 度要求(4)加载设备不参与结构工作, 不影响结构的自由变形,不影响结构受力 (5)加载装置本身要安全可靠,不仅满 足强度要求,还需严格控制变形量(6) 力求采用先进技术,减轻劳动强度,尽量 提高试验效率和质量 17.静力荷载试验中常用的加载方法:重 物加载、气压加载、机械加载、液压加载、 电液伺服加载系统 惯性力加载、电磁加载、人工激振加载。 18.液压加载器(千斤顶)的工作原理: 当油泵将具有压力的液压油压入千斤顶 的工作油缸时,活塞在压力油的作用下向 前移动,与时试件接触后,活塞便向结构 物施加荷载,荷载值的大小由油压表示值 和加载器活塞受底面积求得,也可以由液 压加载器与荷载承力架之间所置的测力 计直接测读,或用传感器将信号输给电子 秤显示或记录器直接记录。 19.液压加载系统主要由高压油泵、管路 系统、操作台、液压加载器、加载架、试 验台座等部分组成。 19.1液压加载:是目前结构试验中应用普 遍和理想的加载方法。优点:是利用油压 使液压器产生较大荷载,试验操作方便, 安全,特别是对于大型结构构件试验,当 要求荷载点数较多、吨位较大时更合适, 尤其是电液伺服加载系统的广泛应用,为 工程结构动力试验模拟地震荷载等不同 特性的动力荷载创造了有利条件。 20.目前国内结构试验常用的台座主要有: 板式试验台座(槽式试验台座和地脚螺丝 式试验台座)、箱式试验台座、抗弯大梁 式台座、空间桁架式台座。 24.电液伺服加载系统有电液伺服液压加 载器、控制系统、液压源三部分组成。 25.结构试验测量技术包括:量测方法、 量测工具、量测误差分析;量测方法主要 有直接测量法和间接测量法,偏位测定法 和零位测定法;量测误差包括系统误差、 过失误差、偶然误差;主要量测的内容包 括外部条件(外荷载、支座反力)、结构 变形(位移、应变、曲率等)、内力(应 力)、裂缝以及自振频率、振型、阻尼等 一系列动力特征。 26、量测仪表主要由感受部分、放大部分、 纪录显示部分;主要性能指标有:刻度值、 量程、灵敏度、分辨率,滞后、精确度、 可靠性、零位温飘和满量程热漂移、线性 范围、线性度等等。 消除系统误差方法:量测仪表的定期率定。 27.仪表率定的概念:为了确定仪表的精 确度和换算系数,定出其误差,需将仪表 示值与标准量相比较,求出被率定仪器的 刻度值。 方法:在专门率定设备上率定,这种设备 能产生一个已知标准量的变化,把它和被 率定仪器的示值做比较,求出被率定仪器 的刻度值;采用和被率定仪器同一等级的 标准仪器进行比较来率定;利用标准试件 率定仪器。 28.索力测量的方法:电阻应变片测定法、 拉索伸长量测定法、索拉力垂度关系测定 法、压力表测定法、压力传感器测定法、 频率法、磁通量法。 29.应变测量的主要方法有:应变机测法、 应变电测法、应变光测法。 30.应变电测法:在结构试验中,因结构 受到外荷载或温度及约束等原因而产生 应变,应变为机械梁,用量电器量测非电 量,首先必须把非电量转化为电量的变化, 然后才能用量电器量测,量测由应变引起 的电量的变化称为应变电测法。 31.电阻应变片的工作原理及构造:电阻 丝感受的应变和它的电阻相对变化成线 性关系,当构件受力变形时,敏感元件的 截面、长度等尺寸将随构件的变形而变形, 因而其电阻值也将发生相应的变化。只要 用精密仪器测出电阻应变片电阻的变化 率,即可得出构件应变的大小,从而求出 其承受的应力。组成:敏感栅、引出线、 覆盖层、基底、粘接剂。 32.量测仪表选用原则或试验对仪表的基 本要求:(1)仪表性能应满足试验具体 要求,如合适灵敏度,精度和量程。精度: 最小刻度值小于等于被测值的5%;量程以 选用最大被测值的1.25~2.0倍为好,或 使最大被测值在仪表的2/3量程范围附近。 (2)动态量测仪表其线性范围、频响特 性、相对特性等均应满足试验要求(3) 对于安装在结构上的仪表或感受器,要求 体积小、自重轻,不影响结构的工作性能 和受力(4)同一试验中选用的仪表种类、 规格尽可能少,以便统一数据的精度,简 化量测数据的整理工作和避免出错(5) 仪表对环境的适应性要强且使用方便,工 作可靠和经济耐用 33.振动测量仪器主要由:拾振器、测振 放大器、显示记录仪。 37.电桥原理:相邻两臂的应变输出符号 相反,相对桥臂的应变输出符号相同。 38.温度效应:用电阻应变片测量应变时, 应变片除了感受试件应变外,由于环境温 度变化的影响,同样也能通过应变片的感 受而引起电阻应变仪指示部分的示值变 动,此种变动即成作温度效应。 39.温度效应产生原因:电阻丝温度改变 Rt ,即Rt ;材料与应变片电阻思想膨 胀系数不相等,但二者又粘在一起,当温 度该改变t 时,引起附加电阻的变化。 40.消除温度效应方法:应变片自补偿法 和桥路补偿法(温度片补偿和工作片补 偿),常用为桥路补偿法。 41.常用的电桥连接有半桥连接和全桥连 接:应变片的粘结步骤:计划准备、试件 测点表面处理、应变片粘结、固化处理、 应变片粘结质量检查、导线连接、防护处 理。 43.读数显微镜是如何测定裂缝宽度的? 试件表面的裂缝经过物镜在刻度分划板 上成像,然后经过目镜进入肉眼,由于微 调螺丝的螺距和上分划板的分化值均为 0.5mm,所以读数鼓轮每转动一圈,下分 划板上划线相对上分划板边移动一刻度 值。 44.裂缝观测的主要内容:裂缝的出现时 间和位置,裂缝出现的最大宽度,裂缝的 基本走向描绘。 46.电阻应变片的优缺点:优点是灵敏度 高、尺寸小、重量轻、粘结牢固、适用于 各种温度场和外部环境;缺点是不能重复 使用,黏贴工作量大、估计参数不精确、 具有近似性。 47.按基底材料应变片分为:纸基应变片、 胶基应变片、金属基应变片、临时基底应 变片。 48.钻心检测混凝土强度原则:钻去芯样 的位置应尽量避免在结构主要受力部位 避免在结构边缘,接缝处取样;混凝土强 度质量有代表性的部位;便于钻芯机安防 和操作的部位,避免主筋等钢筋;每个芯 样应清楚的标注几号,并记录芯样在混凝 土结构中的钻去位置。 49.芯样要求:芯样数量、芯样直径、芯 样高度、芯样外 观检查、芯样测量、芯样端面补平方法。 50.回弹法检测混凝土的基本原理及检测 原则:检测原则前提是混凝土结构内外质 量一致。检测原理:采用回弹仪的弹簧驱 动一起内的重锤,通过弹击杆弹击混凝土 表面,并检测处重锤反弹回来的距离,以 反弹距离与弹簧初始长度之比,回弹值R, 由R与混凝土强度的相关关系来推算混凝 土的抗压强度。 51.回弹法检测混凝土强度测强曲线及用 途:专用测量曲线:影响因素的干扰较少, 推算强度的误差也较小;地区测量曲线: 适用于某一地区情况,设计影响因素比专 用曲线广泛,误差较大;通用测量曲线: 覆盖面广。 52.钻心取样法检验混凝土强度方法:从 施工已完成的混凝土结构中,用钻机或冲 击钻钻处芯样,将芯样进行处理,通过芯 样测定混凝土的劈裂抗拉强度或抗拉强 度。 53.后张预应力结构的工作原理:由于预 加应力和外荷载引起的应力叠加后,可能 是结构中出现拉应力,或裂缝出现延缓, 或将裂缝控制在一定范围内,这即是后张 预应力的基本原理。 55.穿心式千斤顶的工作原理:张拉预应 力筋时,张拉缸油嘴进油,顶压缸油嘴出 油,顶压油缸,连接套件和成套连成一体 顶住锚环,张拉油缸、端盖螺母及堵头和 穿心套连成一体带动工具锚移动张拉预 应力筋,顶压锚固时,在保持张拉力稳定 的条件下,顶压油缸嘴进油,顶压活塞、 保护套和顶压头连成一体移动将夹片强 力顶入锚固环内,此时张拉油缸嘴回油、 顶压缸油嘴进油张拉缸解压回程。最后, 张拉缸、顶压缸油嘴同时回油,顶压活塞 在弹簧力作用下回程复位。 56.千斤顶标定的原因:油压千斤顶的作 用力一般有油压表测定和控制,油压表上 的指针读数为油缸内单位油压,在理论上 将其乘以活塞面即为千斤顶的作用力。但 是由于油缸与活塞之间有一定的摩阻力, 此项摩阻力抵消一部分作用力,因此实际 作用只要比理论值偏小。为正确的控制张 拉力,一般均用校验标定的方法测定油压 千斤顶的实际作用力与油表读数的关系。 由于每台千斤顶的配合面积及尺寸和表 面的粗糙程度不同,密封圈和防尘圈的松 紧程度不同,造成千斤顶内摩阻力不同, 而且摩阻力虽有压高和使用时间的变化 而变化,所以,千斤顶要进行定期标定, 且要进行配套校验,以减少累积误差,提 高预应力控制张拉力的测力精度。 57.对张拉千斤顶进行校验情况:新千斤 顶初次使用前;油压表指针不能退回原点; 千斤顶、油压表和油压管进行过更换或者 维修后;张拉二百次或连续张拉两月后; 张拉应力终于仅出现多跟断裂事故或者 张拉伸长值有较大误差;停放三个月不用 后重新使用之前;油压表受到碰撞等大的 冲击。 张拉设备的检验方法:1用长柱压力试验 机检验2用标准测力计检验3用电测传感 器检验。 58.后张孔道摩阻的测试原因及方法:原 因:一是可以检验设计索取检算参数是否 正确,防止计算预应力损失偏小。给结构 带来安全隐患。二是为施工提供可靠依据, 以便更准确的确定张拉控制应力和预应 力筋的伸长量;三是可检验管道及张拉工 艺的施工质量;四是通过大量现场测试, 在同级的基础上,为规范的修改提供科学 依据。方法:孔道摩阻常规测试法是以主 被动千斤顶法为主,测试时采用一端张拉 另一端固定的形式进行,为保证测试数据 的准确,在张拉端和固定端分别安装经过 标定的穿心式压力传感器,利用张拉千斤 顶逐级张拉至设计张拉力的位置。使用压 力传感器测取张拉端和被张拉端的压力, 不再使用千斤顶油表读取数据的方法,为 保证所测数据准确反映孔道内的摩阻情 况,在传感器外采用约束垫板的测试工艺, 在张拉过程中分别读取两端里传感器的 示值,分别代表各级张拉力时未受损失的 张拉力zN和受损失的张拉力bN,两端力 值的差值即为孔道摩阻损失。测试过程中, 完成一端的张拉后进行另一端的张拉测 试,重复进行三次,每束力筋共进行六次 张拉测试,取其平均结果即可,传感器以 及千斤顶安装时因确保其中心轴线与预 应力筋的中轴线重合。 59.结构试验测点布置要求:满足试验条 件的前提下,宜少不宜多;测点位置要具 有代表性,以便分析和计算;为保证数据 的可靠性,应布置一定数量的校核性测点; 测点的布置应有利于试验时操作和测度, 安全和方便、 荷载反力设备:支座和支墩、反力装置 量测仪表组成:感受部分、放大部分和记 录显示部分。 仪器误差:偶然误差,系统误差(定值误 差、变值误差) 电阻应变片的技术性能指标:灵敏系数、 标距、使用面积、电阻值、应变极限、绝 缘电阻、零飘、蠕变、机械滞后、疲劳寿 命、温度适应范围 标距:电阻应变片在纵轴方向的有效长度 温度效应原因:(1)电阻丝温度改变, 其电阻将随之改变(2)因为材料与应变 片电阻丝的线膨胀系数不相等,但二者又 黏在一起,当温度改变时,引起附加电阻 的变化。

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