单层单跨门式刚架设计计算
一、设计资料
（1）设计参数
单层房屋为单跨门式刚架，刚架跨度30m ，长度90m ，柱距6m ，檐口标高8m ，屋面坡度1：10。屋面材料采用压型钢板，墙面材料采用彩钢板，天沟为彩板天沟。基础混凝土标号为C30，214.3/c f N mm =，钢材材质为Q345，
22y 310k /,180/c f N mm f N mm ==。 （2）设计荷载
屋面恒荷载为0.52/kN m ，活荷载为0.52/kN m ；雪荷载为 0.22/kN m ，基本风压为0.552/kN m ，地面粗糙度为B 类，风荷载体型系数如图1所示。
图1 计算模型机风荷载体型系数
二、荷载组合
1、 1.20 恒载 + 1.40 活载
2、 1.00 恒载 + 1.40 风载
3、1.00 恒载+ 1.40 x 0.90 活载+ 1.40 x 0.90 风载
4、1.35 恒载
三、内力计算
1、计算模型（如图2）
图2 节点及单元编号图2、荷载工况
荷载工况如图3
恒载
活载
左风
右风
图3 荷载工况图
3、各工况内力
恒载、活载、作风和右风作用下的钢架内力如图4—图7。
轴力图（KN）
剪力图（KN）
弯距图(kN.m)
图4 恒载作用下钢架内力图
轴力图(kN)
剪力图(kN)
弯距图(kN.m)
图5 活载作用下钢架内力图
轴力N图(kN)
剪力图(kN)
弯距图(kN.m)
图6 左风作用下钢架内力图
轴力图(kN)
剪力图(kN)
弯距图(kN.m)
图7 右风作用下钢架内力图
4、组合内力
选取荷载组合1（1.20 恒载+ 1.40 活载）对构件内力值进行验算。该组合下的构件内力值见表1。
表1 工况1下组合内力表
5、构件尺寸和截面特性
表2 构件尺寸和截面特性
表中：面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值
四、构件截面验算
1、宽厚比验算 翼缘板自由外伸宽厚比()2008/29.612.410
-=<=，满足规程限值要
求。
腹板高厚比
80021097.52068-?=<=（）
，满足规程限值要求。 柱腹板高度变化率800-400/850/60/mm m mm m =<（）,故腹板抗剪可以考虑屈曲后强度。柱腹板不设加劲肋，
k 5.34,w τλ==
=
，w 1.3820.8λ=>，所以
[]'10.64(0.8)0.628v w v v f f f λ=--=，0.628d w w v V h t f =。
由于梁截面尺寸同柱，故计算同柱。 2、①号（柱）单元截面验算
①号节点端：121212076.0,163.5M V kN N kN ===-， ②号节点端：121212-270,76.0,-163.5M kN m V kN N kN =?== （1） 强度验算
① 号节点端有效宽度计算：
柱下端弯矩为零， 1.0β=，321/163.510/704023.22/N A N mm σ==?=，
4K σ=
=
因1f σ<，21· 1.123.2225.54/mm R N γσ=?= p λ
0.2790.8=<，故有效宽度系数1ρ=，1σ=N/A<2310/f N mm =。
31276.60.6280.628(400210)818010343d w w v V V h t f kN -=<==?-????=
①号节点端截面强度满足要求。 ② 号节点端：
36421e /+/129.610/10240584.910400/9405010261.4/N A M W N mm σ==?+???=3642
1e //129.610/10240584.910400/9405010236.1/N A M W N mm σ=-=?-???=-21/236.1/261.40.9βσσ==-=-
21.5 K
σ
===
因
1
f
σ<，2
1
· 1.1261.4287.6/mm
R
N
γσ=?=，则
0.8<
p
λ
0.828 1.2
=<
10.9(0.8)10.9(0.8280.8)0.975
p
ρλ
=--=--=，故②号节点端截面全部有效。
3
12
760.50.5(800210)818010561.6
d
V V kN
-
=<=?-????=
e e
346
/(/)
(310129.610/10240)9405010/400699.110mm
N
e e e e
M M NW A f N A W
N
=-=-
=-???=??
21e
584.9699.1
N
M kN M M kN M
=?<=?
故②号节点截面强度满足要求。
(2) 稳定验算
444401440431112120
020.188721094050101887210/9405010/8000117562.5800
800111,111,0.3,0.34400400/(2)18C C C C b s A I mm I mm I mm K I h mm d d d d K I γγβψψ=?=?=?==?==
-=
-==-=-=====钢架柱平面内整体稳定：
柱小头惯性矩，大头惯性矩，梁最小截面为。
柱的线刚度。
插值得。
柱的线刚度432101225'
022587210/(20.3415074)18411/18411/117562.50.157,/0.201, 1.546
3.14 2.0610704072.7,(1.1) 1.172.72
4.5910
C C r x Ex x mm K K I I EA N N μπλλ???=====???=
====?=?。查得。
长细比换算为0'
013
634
3
2288,0.568[1(/)]163.510 1.0584.910400
163.5100.5687040
9405010(10.568)2459
10299.8/310/xr mx
x xr e xr Ex e
N
M A N N W N mm f N mm ?β??==+-????=
+????-?
?=≤=查表得。楔形柱平面内稳定验算： 满足要求。y 10''235352
t x0x0.300069,84,0.661800111,400
1/0.75(/)1163.510/24.59100.75(163.510/24.5910)
0.912
10.02y
y E E
s B l mm
L d d
N N N N λ?γβμ==
=
===
-=-==-+=-??+??==+钢架柱平面外整体稳定：长细比换算为查得柱楔率310.0231
1.56310.0038510.003851 1.033
w γμ=+?==+=+?
0000220
0'
/ 1.5633000/40.5116h 4320
23543207040400
()116943600
2350.282() 2.010.6, 1.070.93
345y s y by y x y by by
l i A W f λμ?λ??==?=?=
?=?=>=-=
362014
01163.5100.912584.910400268.1310/0.661102400.939405010
t y e br e N M N mm A W β??????+=+=
（3）②号单元截面验算
②号节点端：121212592.5119.3,91.8M kN M V kN N kN =-?=-=-， ③ 号节点端：121212190.429.1,-82.8M kN m V kN N kN =?=-=，
A.强度验算
②号节点端：
36421e /+/91.810/10240592.510400/9405010261.0/N A M W N mm σ==?+???=3642
1e //91.810/10240592.510400/9405010243.0/N A M W N mm σ=-=?-???=-21/243.0/261.00.931βσσ==-=-
22.3
K σ===
因1f σ<，21· 1.1260.0287.1/mm R N γσ=?=，则 0.8
0.81 1.2=< 10.9(0.8)10.9(0.810.8)0.9911p ρλ=--=--=≈，故可认为②号节点端截面全部有效，截面仍采用全截面。
323119.30.50.5(800210)818010561.6d V V kN -=<=?-????=
e e 3
4
6
/(/)(31091.810/10240)9405010/400707.810mm
N e e e e
M M NW A f N A W N =-=-=-???=??
21e 584.9707.6N M kN M M kN M =?<=?
故②号节点截面强度满足要求。
B.
平面外验算
120169,84,0.6613000800190.4111,0.60.40.60.40.471400592.5
10.02310.0231 1.563y y y t s L l mm d M d M λ?γβμγ=
=
=====
-=-==+=-?==+=+?=长细比换算为查得
柱楔率000020
0210.0038510.003851 1.033/ 1.5633000/40.5116h 4320
235()43207040400235()1169436003452.010.6
w y s y by y x y
l i A W f μγλμ?λ?=+=+?===?==
?
?=
?=>'
362014
010.2821.070.93
91.8100.417592.510400
127310/0.661102400.939405010
by by
t y e br e N M N mm A W ?β??=-=????+=+=
②号节点端：121212190.434.3,82.8M kN M V kN N kN =?==-， ④ 号节点端：121212258 4.4,78.9M kN m V kN N kN =?=-=-，
A.强度验算 ②号节点端：
36421e /+/78.910/1024025810400/9405010117.4/N A M W N mm σ==?+???=3642
1e //78.910/1024025810400/9405010102.0/N A M W N mm σ=-=?-???=-21/243.0/261.00.869βσσ==-=-
26.4
K σ=
==
因1f σ<，21· 1.1117.4129.1/mm R N γσ=?=，则 p λ
0.500.8=< 1ρ=，故②号节点端截面全部有效。
323 4.40.50.5(800210)818010561.6d V V kN -=<=?-????=
e e 3
4
6
/(/)(31078.910/10240)9405010/400710.810mm
N e e e e
M M NW A f N A W N =-=-=-???=??
21e 258710.8N M kN M M kN M =?<=? 故②号节点截面强度满足要求。
B.平面外验算
y 102t 169,84,0.661l 3000800111,400
190.4
0.60.4
0.60.40.895258
10.02310.0231 1.56310.00385
y y
s w L mm d d M M λ?γβμ
μ=
======
-=-==+=+?==+=+?==+长细比换算为查得柱楔率000020
02'10.003851 1.033/ 1.5633000/40.5116h 4320
235()43207040400235()1169436003452.010.6
0.282
1.07y s y by y x y
by b l i A W f λμ?λ??=+?==?==
?
?=
?=>=-
362014
010.93
78.9100.89525810400
117.3310/0.661102400.939405010
y
t y e br e N M N mm A W β??=????+=+=
五、节点验算
1、梁柱连接节点螺栓螺栓强度验算采用端板竖放连接，如下图：
图8 梁柱节点示意图
⑴.连接节点螺栓强度验算
梁柱节点采用10.9级M27摩擦型高强度螺栓连接，构件接触面采用喷砂处理，
μ=，每个高强螺栓的预拉力=290kN,连接处
摩擦面抗滑移系数：0.5
内力值：M=-584.9 kN·M,V=-119.3kN, N=-91.8kN
2、梁梁节点1设计：
112222
1584.90.5119.3184.90.82324(0.20.30.5)1291.87.65[]0.90.90.52901130.5 ,12
9.18184.90.871,.130.4232t b v v f v t b b v t My N N P kN y n V N N n P kN n N N N N μ?=-=-=<=?++=
==<==???=+=+=<∑螺栓承受的最大拉力
每个螺栓承受的剪力：
抗剪满足要求。最外排螺栓验算：
满足要求
(2). 25, 22.1,mm t mm ≥=
=端板厚度验算
端板厚度取按两边支承板外伸计算满足要求。
62
2(3).584.910 120.2180/,(80020)8
b c c M N mm d d t τ?===<-?节点域剪应力计算
满足要求。
122222
13
(4). 584.90.3
91.2/12107.80.41164(0.30.20.5)
0.411610241.7310,608
t w w My N N P kN y n P f e t ?=
-=-=≤=?++?==≤=?∑螺栓处腹板强度验算
翼缘内第二排第一个螺栓的轴向拉力设计值满足要求。 梁梁节点1采用8.8级M20摩擦型高强度螺栓连接，构件接触面采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数：0.45μ=，每个高强螺栓的预拉力=125kN,连接处内力值：
M=258kN ·
M,V=4.4kN,N=78.9kN
图9 梁梁节点1示意 图
[]
3
20 [2()]6606084.61015.0,60220260(6060)295w t
w w e N e b e f
mm ≥++????=
=?+??+?f f f 端板厚度取mm,按两边支承板外伸计算6e t e e 满足要求。
112221
v v 2580.47578.9
N 84.60.8=100kN 4(0.3250.475)104.40.44[]0.90.90.45125150.6kN ,10
N 0.4484.60.8711,N 50.6100(2).t b v f t b t My N P y n V N n P n N N μ?=
-=-=
==<==???=+=+=<∑v b 螺栓承受的最大拉力每个螺栓承受的剪力：
N 抗剪满足要求。最外排螺栓验算：满足要求.端板厚度验算
1t22221
3
t2 2580.325
N 78.9/1055.4>0.4504(0.3250.475)N 55.41051.3310,608
w w My N P kN y n f e t ?=
-=-==?+?==≤=?∑(3).螺栓处腹板强度验算
翼缘内第二排第一个螺栓的轴向拉力设计值满足要求。 3、梁梁节点2设计： ⑴.连接节点螺栓强度验算
梁梁节点2采用10.9级M24摩擦型高强度螺栓连接，构件接触面采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数：0.5μ=，每个高强螺栓的预拉力=225kN,连接处内力值：
M=190.4kN.M,V=34.3kN,N=-82.8kN
图10 梁梁节点2示意图
11222
1v v 190.40.282.8
N 160.80.8=180kN 4(0.1250.2)8
34.3
4.29[]0.90.90.52251101.3kN ,8
N 4.29160.80.9361,N 101.3180(2).t b v f t b t
My N P y n V N n P n N N μ?=
-=-=
满足要求.端板厚度验算
[
]3
25 [2()]66060190.41022.5,60220260(6060)295
w t
w w e N e b e f
mm ≥
++????=
=?+??+?f f f 端板厚度取mm,按两边支承板外伸计算
6e t e e 满足要求
1t22221
3
t2 190.40.125
N 82.8/896.6>0.4724(0.1250.2)N 96.610201310,608
w w My N P kN y n f e t ?=
-=-==?+?==≤=?∑(3).螺栓处腹板强度验算
翼缘内第二排第一个螺栓的轴向拉力设计值
满足要求。 4、柱脚设计：
图11 柱脚示意图
H 型截面轴心受压柱实验报告 学号： 姓名： 任课老师： 实验老师： 实验日期：2012年03月30日 一、实验目的： 1、通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。 2、通过试验观察十字型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。 二、实验原理： 1、基本微分方程 根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 2、扭转失稳欧拉荷载 H 型截面为双轴对称截面，因其剪力中心和形心重合，有 x 0= y 0 = 0，代入上式可得： ''0()0IV IV x EI v v Nv -+= (a) ''0()0IV IV y EI u u Nu -+= (b) ''''2''''000()()0IV IV t EI GI r N R ωθθθθθθ---+-= (c) 说明H 型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，可分别单独研究。在弹塑性阶段，当研究（a ）式时，只要截面上的产于
应力对称与 Y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终和其他两式无关，可单独研究。这样，压杆将只发生Y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，称为弯曲失稳。这样，式（b ）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。 对于式（c ），如果残余应力对称与 X 轴和 Y 轴分布，同时假定， 00u =和00θ=则压杆将只发生绕 Z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 对于理想压杆，则有上面三式可分别求得十字型截面压杆的欧拉荷载为： 绕X 轴弯曲失稳：22 0x Ex x EI N l π= ，绕Y 轴弯曲失稳：220y Ey y EI N l π= 绕Z 轴扭转失稳：222 001 ( ) E t EI N GI l r ω θθ π=+ H 字型截面压杆的计算长度和长细比为： 绕 X 轴弯曲失稳计算长度：00x x l l μ=，长细比0/x x x l i λ= 绕Y 轴弯曲失稳计算长度：00y y l l μ=，长细比0/y y y l i λ= 绕Z 轴扭转失稳计算长度：00l l θθμ=，端部不能扭转也不能翘曲时0.5θμ=， 长细比θλ= 上述长细比均可化为相对长细比：λ= 3、稳定性系数计算公式 H 字型截面压杆的弯曲失稳极限承载力： 根据欧拉公式22 Ew w EA N πλ=得222y Ew w w f E πσλλ== 佩利公式：0(1)2 y Ex cr f εσσ++=再由公式cr y f σ?= 可算出轴心压杆的稳定性系数。 4、柱子?λ-曲线
第二章 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 tgα'=E' f y 0f y 0 tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+- =+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = σf y σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=
卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。
《中外建筑史》 课程大纲 课程名称：中外建筑史（51学时，3学分） 一、课程性质、目的与任务： 公共基础课。培养专业基本素质，提高专业知识水平和文化素养，为其它专业课程的学习打好基础。 通过对中外各个历史时期建筑发展过程及其自然、社会背景的介绍，使学生对建筑发展的历史有一个初步的、总体的认识。 二、课程基本要求： 要求学生具备建筑学基本知识。 三、课程教学基本内容： 简述中国各个历史时期的建筑活动状况及其社会文化背景，详说有关古代和近代的建筑思想、理论与技术，详析各个历史时期的建筑型制、特征、风格、结构特点简述以西方为主体的各个历史时期的建筑状况、演变过程及其相关的历史文化背景，着重分析各个历史时期建筑的类型、形式、技术及艺术特征。 四、实验或课程设计的内容： 以幻灯、投影或计算机多媒体的形式，采用大量图像资料配合讲课。 五、与各课程的关系： 以“建筑概论”、“建筑设计初步”等课程为必要的先修课程。 六、学时分配： 七、教材与主要参考书： 《中国建筑史》（第三版）中国建筑工业出版社 《中国古代建筑史》（第二版）中国建筑工业出版社刘敦桢主编
《外国建筑史》（19世纪以前）中国建筑工业出版社 《外国近现代建筑史》中国建筑工业出版社 《外国建筑史图说》同济大学出版社 《建筑物理（光）》 课程大纲 课程名称：建筑物理（光）（36学时，2学分） 一、课程性质、目的与任务： 公共基础课。通过课堂讲授、一到两次课外实验和演示使学生掌握建筑光学的基本知识，为结合专业继续学习奠定基础，并使学生能适应今后工作中对建筑光学知二、课程基本要求： 通过课堂教学，使学生了解建筑光学的基本概念，掌握天然采光的基本知识和计算方法、了解建筑照明的基本知识，掌握一般照明计算方法等。 三、课程教学基本内容： 建筑光学分三大部分：第一部分为建筑光学基本知识，着重介绍与建筑有关的光学基本概况、单位和计算公式，并对建筑布局的光学特性作基本介绍。第二部分为授我国光气候概论，各种采光窗的特性以及运用这些知识进行采光设计和采光计算。第三步分为建筑照明，介绍灯具合光源的光学特性以及基本的照明设计和计算明和环境照明做初步的分析和介绍，掌握一些主要空间室内照明的设计原则和方法。 四、实验或课程设计的内容： 课程分为实验操作和实验演示两部分：采光系数测定和灯光照明演示，操作实验安排在总学时中，演示试验安排在课余时间。 五、与各课程的关系： 按同济大学建筑学五年制学生的教学计划的安排，建筑光学安排在第三学期。课程以高中数学、物理为基础，并需要初步的建筑学与建筑技术知识。 六、学时分配： 七、教材与主要参考书： 《建筑物理》第一版“中国建筑工业出版社”1991年7月东南大学柳孝图 《建筑物理》第二版“中国建筑工业出版社”2000年6月东南大学柳孝图 《建筑物理》第二版“中国建筑工业出版社”1987年7月西安冶金建筑学院、华南工学院、重庆建筑工程学院、清华大学等四校主编 《建筑物理（热）》
报告名称：《钢结构实验原理实验报告》——H型柱受压构件试验姓名： 学号： 时间：2014年12月 E-mail ： T E L ：
一、实验目的 1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布 置、试验结果整理等方法。 2. 通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数 计算公式的理解。 二、实验原理 1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置， 则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态， 这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。 轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H 形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 （1）、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。对于H 型截面的构件来说由于 所以微分方程的变为： ()()0 200 t IV 0IV =''-''+''+''-''-''--θθθθθθ ω R N r u Ny v Nx GI EI ()0 IV IV =''+''+-θNy u N u u EI y () 0IV 0IV =''-''+-θNx v N v v EI x 000==y x () ()0200 t 0IV ω=''-''+''-''--θθθθθθR N r GI EI IV ()0 IV 0 IV y =''+-u N u u EI () IV 0IV x =''+-v N v v EI
第二章 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα=+-=+- 如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5235 0.001142.0610y f E ε===? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=-= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=-= 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=
试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=， 2280/N mm σ=-，B 点的正应力2120/N mm σ=-，22120/N mm σ=-，求梁A 点与B 点的应力比和应力幅是
一、填空题 1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。 5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质 量的综合指标。 18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 19．薄板的强度比厚板略高。 20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。
同济大学机械工程学院课程设计 指导老师：易延赵亚辉 姓名: 学号： 班级:机械
目录 1、设计目的 (3) 2、设计任务与要求 (3) 2.1、设计任务 (3) 2.2、基本要求 (3) 3、设计任务分析 (4) 3.1、设计要点 (4) 3.2、工作原理 (4) 4、电路设计部分 (5) 4.1、秒脉冲发生器 (5) 4.1.1振荡器设计 (5) 4.1.2 振荡器参数确定 (6) 4.1.3分频器设计 (7) 4.2、秒分时计数器电路设计 (7) 4.2.1秒分计数器 (7) 4.2.2时计数器 (8) 4.3、译码显示电路设计 (9) 4.4、校时电路设计 (10) 4.5、上电复位电路 (11) 4.6、总体设计电路图 (12) 5、元器件使用说明 (14) 5.1、振荡器（555定时器） (14)
5.1.1 NE555的特点 (14) 5.1.2 NE555引脚位配置说明 (14) 5.2、计数器74LS160D (15) 5.3、译码器74LS48N (16) 6、电路仿真 (17) 6.1、振荡器部分的仿真 (18) 6.2、分频器部分仿真 (19) 7、元器件清单 (19) 8、设计总结 (21) 9、参考资料 (21) 课程设计：数字钟 1、设计目的 ●进一步掌握电子电路设计方法及相关设计软件使用； ●学会选择和使用集成芯片和各种元器件，熟悉各类器件的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。 ●掌握电子电路的设计制作和调试方法。 2、设计任务与要求 2.1设计任务 采用集成电路设计一台可以显示时、分、秒的数字钟。 2.2基本要求
H型截面轴心受压构件试验 1、试验目的 （1）认识和了解H型截面轴心受压钢构件的整体稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。 （2）观察记录H型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，进而加深对其整体稳定概念的理解。 （3）将柱子理论承载力和实测承载力进行比较，加深对H型截面轴心受压构件整体稳定系数及其计算公式的理解。 （4）利用理论知识，实测出实验对应的H型钢轴心受压的稳定系数。 2、实验原理 根据钢结构基本原理可知，轴心受压钢构件的主要破坏形式是整体失稳破坏。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。实际轴心压杆与理想轴心压杆有很大区别。实际轴心压杆都带有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭曲、荷载作用的初偏心、制作引起的残余应力，材性的不均匀等等。这些初始缺陷使轴心压杆在受力一开始就会出现弯曲变形，压杆的失稳属于极值型失稳。
2.1 弹性微分方程 钢结构受压杆件一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为 ()0 00x EI v v Nv Nx θ''''-+-= (1) ()0 00y EI u u Nu Ny θ''''-++= (2) ()()20 t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-= (3) y,v x,u 图1 H 型截面受压柱 根据以上的式子，我们可以看出，双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是互相独立的，可以分别单独研究。 在弹塑性阶段，当研究第一个式子时，只要截面上的残余应力对称于y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终与其他两式无关，可以单独研究。这样，压杆将只发生y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，成为弯曲失稳。同样，第二个式子也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。对于第三个式子，如果残余应力对称于x 轴和y 轴分布，同时假定，u 0=0，v 0=0，则此时压杆只发生绕z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 故存在三种失稳情形，即绕x 轴弯曲或绕y 轴弯曲或绕杆轴的扭转失稳。三
一．课程设计计划说明书 1)．设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算（计算电动机所需功率，选择电动机，分配各级传动比，计算各轴转速，功率和转矩）； 2. 齿轮传动设计计算; 3. 轴的设计; 4. 滚动轴承的选择和计算； 5. 键联结的选择与计算； 6. 联轴器的选择； 7. 润滑与密封的选择，润滑剂牌号和装油量； 8. 装配图、零件图的绘制 9. 设计计算说明书的编写 2).设计任务 2． 减速器总装配图一张 3． 齿轮、轴零件图各一张 4． 设计说明书一份 3).设计进度 1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴与齿轮等零件的设计 3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 二．电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 本传动的工作状况是：载荷轻微振动、双向旋转。 电动机容量的选择：（公式见课程设计课本11-13页） 0.990.970.950.9150.98=====联齿开齿链轴承 η，η，η，η，η 1） 工作机所需功率P w =Fv/1000 P w ＝1.8kW 2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝5 2 2 联齿开齿链 轴承ηηηηη＝0.725 Pd ＝2.48kW 2．电动机转速的选择 nd ＝（i1’·i2’…in ’）n i 3--6i 3--6==开齿齿，
nd=( 2 i *i 齿开齿)n v=n*z*p/(60 *1000) n=17.14r/min 462.78 《数字电子技术B》课程教学大纲 大纲执笔人：吴一帆大纲审核人：王创新 课程编号：08090D0315 英文名称：Digital Electronic Technology 学分： 3 总学时：48 。其中，讲授48 学时 适用专业: 电气工程及其自动化、物理学专业本科二年级或三年级学生。 先修课程：高等数学、电路分析、大学物理、模拟电子技术 一、课程性质与教学目的 《数字电子技术B》是电气工程及其自动化、物理学专业本科生的一门主要技术基础课，是现代新兴技术如计算机技术、信息技术等的基础，是一门必修课。学习电子技术课程，对培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力，具有极其重要的作用。 《数字电子技术B》是电子技术基础系列课程中重要的组成部分。通过本课程的学习，应使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本原理和基本分析方法，以及典型电路的设计方法和基本的实验技能, 能准确设计简单数字电路，能利用所学知识进行电子综合设计，为今后的学习和解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。 二、基本要求 通过本课程的学习应达到下列要求： 1、掌握逻辑代数的基本定律、规则和基本公式，掌握逻辑问题的描述方法和逻辑函数的化简方法。 2、掌握常用的半导体器件的开关特性和主要参数，了解数字集成电路结构和工作原理，掌握其性能和使用方法。掌握基本逻辑门电路的逻辑功能和特点和符号，了解逻辑门电路的结构、特性，能够根据应用正确选择数字逻辑器件。 3、掌握组合逻辑电路的一般分析和设计方法，掌握组合逻辑器件的功能极其描 述方法。了解常用组合逻辑器件的逻辑功能及其特点，能够正确使用集成组合逻辑器件实现相关应用。 4、掌握触发器的逻辑功能及时序特性、逻辑符号，了解各类触发器逻辑功能转换。 5、掌握时序逻辑电路的一般分析和同步时序逻辑电路的设计方法，掌握时序逻辑器件的功能极其描述方法。了解常用时序逻辑器件的逻辑功能及特点，能够正确使用集成组合逻辑器件实现相关应用。 6、了解静态和动态存储器的基本组成结构、存储原理，掌握存储器的存储容量和字节长度的扩展方法。 7、理解可编程电路的基本单元、掌握只读存储器和可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL、可擦除可编程逻辑器件EPLD、现场可编程门阵列FPGA的应用。 8、了解脉冲波形的产生和整形的概念、工作原理，了解555时基电路的组成，掌握555时基电路的三种基本应用。 9、了解数/模和模/数转换基本概念和方法，掌握R-2R电阻变换网络原理和数/模变换电路。了解常用A/D和D/A集成电路及其应用。 三、重点与难点 1、重点内容：逻辑函数的表示方法及其化简、TTL门电路和CMOS门电路的基本工作原理和外特性、组合逻辑电路的分析、设计方法及其应用、触发器的动作特点和逻辑功能的描述方法、同步时序逻辑电路的分析、设计方法及其应用、脉冲电路的分析方法和555定时器原理、特点及其应用、存储器的工作原理、特点及应用、D/A和A/D转换器的基本工作原理。 2、难点内容：TTL门电路的外特性、逻辑设计中的逻辑抽象、MSI器件的附加控制端的功能、各类电路结构的触发器所具有的动作特点、同步时序逻辑电路的分析、设计方法、脉冲电路的波形分析方法、可编程ROM的可编程原理、D/A和A/D转换器内部电路结构和详细工作过程。 四、教学方法 本课程理论与实践并重。采用电化教学、多媒体教学的课堂讲授和采用现场演示教学以及与实际操作相结合的实验教学。 实验课单独设课，重视实验内容与讲课内容的密切结合。 重视作业与习题。由于课时紧张，大纲中没有安排习题课的课时，教师应根据学 机械原理课程设计 --步进输送机 机械工程学院 机械设计制造及其自动化专业 指导老师：虞红根 姓名：施志祥学号：101816 设计人：徐青、施志祥、高瑜刚、李浩伦 完成日期：2012年5月11日 设计题目及要求 题目：步进输送机设计（题二） 工作原理： 步进输送机是一种间歇输送工件的传送机械。工件由料仓卸落到轨道上。滑架作往复运动，滑架正行程时，使工件向前运动；滑架返回时，工件不动。当滑架又向前运动时，使下一个工件向前运动，可使工件保持一定的时间间隔卸落到轨道上。 原始数据及设计要求： 1）输送工件的形状和尺寸，如下图所示。 单位：mm 输送步长为H=840mm。 2）滑架工作行程平均速度为s。要求保证输送速度尽可能的均匀，行程速比系数K值为左右。 3）滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm以下。 4 ）电动机功率可选用, 1400r/min左右（如Y90S-4）。 注意事项及难点提示： 1）机构的协调设计； 2）步进输送机构与插断机构的主要审计参数有些已给定，有些需要计算或自行确定。比如，可按已知行程，平均速度和行程速比系数确定曲柄转速。 3）步进输送机运动简图应进行多方案比较。工件的运送要求平稳和有较高的定位精度。进行方案评价是，侧重点应放在运动和动力功能质量方面（比如，工件停放在工位上之前的速度变化应尽量平缓）。 工艺动作分解 机构选型 加料：由工件做自由落体运动完成 插断：插断机构 方案一： 工作原理： 运用凸轮加弹簧，使工件往下掉的开关始终与凸轮表面接触，从而与凸轮表面运行轨迹一致，实现开关一开一闭。 优点： 1. 只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到想要的 运动规律，易实现插断； 2. 结构紧凑，计算简单。 缺点： 1.加工两个凸轮，成本较高； 2．凸轮与推杆之间的点、线接触，是使得凸轮轮廓易磨损； 3．较难实现同步传递动力给两个凸轮。 方案二： 工作原理： 利用双摆杆机构带动插板运动实现插断。 优点： H型截面轴心受压柱实验报告 学号： 姓名： 任课老师： 实验老师： 实验日期：2012年03月30日 一、实验目的： 1、通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。 2、通过试验观察十字型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。 二、实验原理： 1、基本微分方程 根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： ''''00()0IV IV x EI v v Nv Nx θ-+-= ''''00()0IV IV y EI u u Nu Ny θ-+-= ''''''''2''''00000()()0IV IV t EI GI Nx Ny r N R ωθθθθθθθθ----++-= 2、扭转失稳欧拉荷载 H 型截面为双轴对称截面，因其剪力中心和形心重合，有 x 0= y 0 = 0，代入上式可得： ''0()0IV IV x EI v v Nv -+= (a) ''0()0IV IV y EI u u Nu -+= (b) ''''2''''000()()0IV IV t EI GI r N R ωθθθθθθ---+-= (c) 说明H 型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，可分别单独研究。在弹塑性阶段，当研究（a ）式时，只要截面上的产于应力对称与 Y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终和其他两式无关，可单独研究。这样，压杆将只发生Y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，称为弯曲失稳。这样，式（b ）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。 对于式（c ），如果残余应力对称与 X 轴和 Y 轴分布，同时假定， 00u =和00θ= H 型截面轴心受压构件试验 1、试验目的 （1）认识和了解H 型截面轴心受压钢构件的整体稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。 （2）观察记录H 型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，进而加深对其整体稳定概念的理解。 （3）将柱子理论承载力和实测承载力进行比较，加深对H 型截面轴心受压构件整体稳定系数及其计算公式的理解。 （4）利用理论知识，实测出实验对应的H 型钢轴心受压的稳定系数。 2、实验原理 根据钢结构基本原理可知，轴心受压钢构件的主要破坏形式是整体失稳破坏。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。实际轴心压杆与理想轴心压杆有很大区别。实际轴心压杆都带有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭曲、荷载作用的初偏心、制作引起的残余应力，材性的不均匀等等。这些初始缺陷使轴心压杆在受力一开始就会出现弯曲变形，压杆的失稳属于极值型失稳。 2.1 弹性微分方程 钢结构受压杆件一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为 ()0 00x EI v v Nv Nx θ''''-+-= (1) ()0 00y EI u u Nu Ny θ''''-++= (2) ()()20 t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-= (3) y,v x,u 图1 H 型截面受压柱 根据以上的式子，我们可以看出，双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是互相独立的，可以分别单独研究。 在弹塑性阶段，当研究第一个式子时，只要截面上的残余应力对称于y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终与其他两式无关，可以单独研究。这样，压杆将只发生y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，成为弯曲失稳。同样，第二个式子也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。对于第三个式子，如果残余应力对称于x 轴和y 轴分布，同时假定，u 0=0，v 0=0，则此时压杆只发生绕z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 故存在三种失稳情形，即绕x 轴弯曲或绕y 轴弯曲或绕杆轴的扭转失稳。三种情况何者临界力低，则发生那种失稳。 2.2 H 型截面压杆的欧拉临界力 绕x 轴弯曲失稳 x ox /x l i λ= 2 Ex 2x EA N πλ= 绕y 轴弯曲失稳 y oy /y l i λ= 2 Ey 2y EA N πλ= 一、实验目的 1.掌握https://www.doczj.com/doc/256858608.html,的数据库访问方法。 2.学习绑定对象的操作方法。 二、实验内容 （实验题目+运行界面截图+实现代码） 方法一代码：（注：红色字体为输入的代码） Imports System.Data.SqlClient Public Class Form1 Inherits System.Windows.Forms.Form Public mybind As BindingManagerBase Private Sub StudentBindingNavigatorSaveItem_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles StudentBindingNavigatorSaveItem.Click Me.Validate() Me.StudentBindingSource.EndEdit() Me.TableAdapterManager.UpdateAll(Me.UniversityDataSet) End Sub Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load 'TODO: 这行代码将数据加载到表“UniversityDataSet.student”中。您可以根据需要移动或移除它。 Me.StudentTableAdapter.Fill(Me.UniversityDataSet.student) mybind = Me.BindingContext(StudentBindingSource) End Sub 钢结构基本原理自主实验“H型柱受压构件试验”实验报告 小组成员： 实验教师：杨彬 实验时间： 2016.11.8 一、实验目的 1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布 置、试验结果整理等方法。 2. 通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的 理解。 二、实验原理 1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置， 则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态，这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H 形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 （1）钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。对于H 型截面 的构件来说由于 所以微分方程的变为： 由以上三个方程可以看出： ? 3个微分方程相互独立 ? 只可能单独发生绕x 弯曲失稳，或绕y 轴弯 曲失稳，或绕杆轴扭转失稳。 () ()020000 t IV 0IV =''-''+''+''-''-''--θθθθθθωR N r u Ny v Nx GI EI ()00IV IV =''+''+-θNy u N u u EI y () 0IV 0IV =''-''+-θNx v N v v EI x 000==y x ( ) ()0200t 0IV ω=''-''+''-''--θθθθθθR N r GI EI IV ()0IV 0 IV y =''+-u N u u EI () IV 0IV x =''+-v N v v EI 2010年土木工程专业培养计划 附件一：教学安排 课程性质课程编号课程名称考试学期学分学时上机时数实验时数A1 002016 形势与政策(1) 1 0.5 1 0 0 A1 031106 画法几何与工程制图(上) 1 2 2 0 0 A1 070373 中国近现代史纲要 1 2 2 0 0 A1 100100 大学计算机基础 1 1.5 1 17 0 A1 112001 大学英语(A)1 1 4 4 0 0 A1 112144 大学英语(三级) 1 4 4 0 0 A1 112145 大学英语(四级) 1 4 4 0 0 A1 122004 高等数学(B)上 1 5 5 0 0 A1 123001 普通化学 1 3 3 0 0 A1 123002 普化实验 1 0.5 1 0 0 A1 320001 体育(1) 1 1 2 0 0 B1 030190 土木工程概论(E) 1 1 1 0 0 B1 080075 土木工程材料 1 2 2 0 17 A1 002017 形势与政策(2) 2 0.5 1 0 0 A1 031107 画法几何与工程制图(下) 2 2 2 0 0 A1 070374 思想道德修养和法律基础 2 3 2 0 0 A1 112002 大学英语(A)2 2 4 4 0 0 A1 112145 大学英语(四级) 2 4 4 0 0 A1 112146 大学英语(五级) 2 4 4 0 0 A1 122005 高等数学(B)下 2 5 5 0 0 A1 124003 普通物理(B)上 2 3 3 0 0 A1 124006 物理实验(上) 2 1 2 0 0 A1 320002 体育(2) 2 1 2 0 0 A1 360011 军事理论 2 1 1 0 0 B1 125111 工程力学I 2 4 4 0 8 A1 002018 形势与政策(3) 3 0.5 1 0 0 A1 030132 C++语言 3 2.5 2 17 0 A1 070376 马克思主义基本原理 3 3 2 0 0 A1 100116 数据库技术与应用 3 2.5 2 34 0 A1 110178 大学英语(A)3 3 2 2 0 0 A1 110179 中级口语 3 2 2 0 0 A1 110180 英语报刊选读 3 2 2 0 0 A1 110181 商务英语 3 2 2 0 0 A1 110182 综合翻译 3 2 2 0 0 A1 110183 实用写作 3 2 2 0 0 A1 122010 线性代数B 3 3 3 0 0 A1 124004 普通物理(B)下 3 3 3 0 0 A1 124007 物理实验(下) 3 0.5 1 0 0 A1 320003 体育(3) 3 1 2 0 0 一、同济大学本科教学质量标准纲要 本纲要将影响本科教学质量的关键因素和人才培养过程中的关键环节列为四个主要方面，即 教学质量目标和管理职责，教学资源管理，教学过程管理，教学质量监控、分析和改进。 1 ．教学质量目标和管理职责 2. 教学资源管理 3．教学过程管理 4．教学质量监控、分析和改进 说明 同济大学本科教学质量标准纲要一览表 一、同济大学本科教学质量标准纲要 1 ．教学质量目标和管理职责 1.1 学校定位和办学思路 学校定位和办学思路是影响学校人才培养质量的决定因素。 质量要求：由校长主持，明确学校的定位、教育思想观念及本科教育的地位，保证相应的“人、财、物”的投入，制定相应的政策和措施。 1.2 质量目标 1.2.1 指导思想 指导思想关系到人才培养目标的确定。 质量要求： ①由校教务委员会制定，符合学校的定位、教育思想观念及本科教育在学校中的地位； ②体现在办学中“以学生为本”、实现“知识、能力、人格”协调发展的指导思想和人才 培养模式。 1.2.2 人才培养目标 质量目标，也就是人才培养目标，其总目标是：培养适应21 世纪科技、经济、社会发展需 要的，德智体全面发展的，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，富有创新精神的高级专 门人才。人才培养总目标可以分解为以下几个方面的子目标： （1 ）思想道德、文化和心理素质； （2 ）理论知识：人文社会科学基础知识；学科和专业基础知识；专业知识；相邻学科知识； （3 ）实践训练：实验/ 写作训练；实习/社会调查；课程设计/专题报告；毕业设计/毕业论文；（4 ）能力培养：实践能力、终身学习能力、运用知识能力、表达能力、人际交往能力、管理能力、批判分析和逻辑思维能力、创新能力； （5 ）身体素质：增强体质、增进健康、提高体育素养。 质量要求： ①由校教务委员会制定，与指导思想相符合； ②满足社会对人才培养的要求；尽量满足学生个人的学习愿望和要求； ③子目标具体化，可操作，并明确具体实施的相关部门；相关学院（系）应对毕业生应达 到的知识、能力要求具体化，在培养计划中反映。 1.3 专业设置 专业设置要适应社会对人才的需求，符合学校的办学条件和定位。 质量要求： ①有利于形成重点突出、特色鲜明、布局合理、结构优化、协调发展的学科专业体系； ②促进学校教育规模、结构、质量、效益的协调发展。 1.4 职责、权限和沟通 职责、权限和沟通是学校的重要管理职责之一。校组织机构（行政、学术组织）的职能及其 相互关系（包括职责和权限）应予以规定和沟通，以促进有效的质量管理。 质量要求： ①有适合本科教学质量保证体系运行所要求的组织机构； ②各组织机构的职责和权限明确，相互关系清楚；同济大学《钢结构基本原理》课程教学大纲
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