土木工程荷载与结构设计方法学习教案

1、土木工程土木工程(tm gngchng)荷载与结构设荷载与结构设计方法计方法第一页，共18页。 温度应力温度应力(yngl)(yngl)计算计算设杆件上边缘温度设杆件上边缘温度(wnd)(wnd)升高升高t10t10，下边缘升高，下边缘升高t20t20，且，且t10t20 t10t20 ，并沿杆件截面，并沿杆件截面厚度为线性。厚度为线性。 杆件的轴线杆件的轴线(zhu xin)温度：温度： t0=(h1t2+h2t1)/h杆件上、下边缘温度差杆件上、下边缘温度差： t=t2-t1温度变化时，引起轴向应变温度变化时，引起轴向应变 和曲率和曲率 ，不引起剪切变形，不引起剪切变形 = t 0 =d

2、/ds= (t2-t1 )ds/h/ds= t /h 截面上引起的截面上引起的弯矩弯矩M=EI =EI t /hds t1dshh1h2d ds t2ds第1页/共18页第二页，共18页。第2页/共18页第三页，共18页。hR 壁面温差壁面温差(wnch)t第3页/共18页第四页，共18页。 中面温差中面温差(wnch)(wnch)（t0t0）作用下圆形水池壁内力计算）作用下圆形水池壁内力计算( (思考？思考？) )hpTpT虚拟虚拟(xn)荷载荷载 pT=Ec h t0 /R hpTpT t00第4页/共18页第五页，共18页。第5页/共18页第六页，共18页。 变形变形(bin xng)(

3、bin xng)作用计算作用计算按力学基本原理求解按力学基本原理求解 Ml=6EI /l 2Mr=2EI /l Mr=6EI /l 2Ml=4EI /l Ml=3EI /l 2Ml=3EI /l第6页/共18页第七页，共18页。第7页/共18页第八页，共18页。 爆炸荷载的计算（爆炸冲击波对地面结构爆炸荷载的计算（爆炸冲击波对地面结构(jigu)(jigu)物的作用）物的作用）爆心爆心高压高压(goy)波波顶盖顶盖前墙前墙 背墙背墙 爆炸发生时反应区内瞬时形成极高的压力与周围未扰动爆炸发生时反应区内瞬时形成极高的压力与周围未扰动(rodng)(rodng)的空气处于极端的不平衡状态的空气处于极

4、端的不平衡状态 高压波从爆心向外运动，强烈挤压邻近空气并不断向外扩展的压缩空气层高压波从爆心向外运动，强烈挤压邻近空气并不断向外扩展的压缩空气层 冲击地面建筑物（冲击地面建筑物（前墙承受前墙承受压力压力；背墙、顶盖和侧墙承受；背墙、顶盖和侧墙承受吸力吸力）第8页/共18页第九页，共18页。第9页/共18页第十页，共18页。第10页/共18页第十一页，共18页。第11页/共18页第十二页，共18页。第12页/共18页第十三页，共18页。2 2、吊车、吊车(dioch)(dioch)制动力制动力WG+Q Pmax Pmin横向横向(hn xin)水平制动力水平制动力横向水平横向水平(shupng)

5、制动力制动力L第13页/共18页第十四页，共18页。第14页/共18页第十五页，共18页。 离心力离心力- -弯道桥（曲率弯道桥（曲率(ql)(ql)半径半径250m250m时考虑）时考虑）m F离离H= F离离=-F惯惯=-ma=-m 2R=-m(v/R)2R=-mg( v2/gR)离心力离心力 H = H = 车辆车辆(chling)(chling)重量重量P P 离心系数离心系数C C离心离心(lxn)系数系数C= v2/gR C= v2/127R 单位换算单位换算:v:m/s km/h ; g:m/s2; R: m 作用位置作用位置：车辆重心处，一般为桥面以上：车辆重心处，一般为桥面以上1.2m1.2m处处第15页/共18页第十六页，共18页。 预应力的概念(gin