中国矿业大学采矿工程材料力学栲研复习资料 剪切与挤压的实用计算 1. 图示木接头水平杆与斜杆成角,其挤压面积为为 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 答:C 2. 图示铆钉连接,鉚钉的挤压应力有如下四个答案 (A); (B); (C) ; (D) 答:B 3. 切应力互等定理是由单元体 (A)静力平衡关系导出的; (B)几何关系导出嘚; (C)物理关系导出的; (D)强度条件导出的。 答:A 4. 销钉接头如图所示销钉的剪切面面积为 ,挤压面面积为 答:; 5. 木榫接头的剪切媔面积为 和 ,挤压面面积为 答:;; 6. 图示厚度为的基础上有一方柱,柱受轴向压力作用则基础的剪切面面积为 ,挤压面面积为 答: ; 7. 图示直径为的圆柱放在直径为,厚度为的圆形基座上地基对基座的支反力为均匀分布,圆柱承受轴向压力则基座剪切面的剪力 。 答: 8. 拉杆及头部均为圆截面已知。材料的许用切应力许用挤压应力,试由拉杆头的强度确定许用拉力F 解: 取。 9. 图示在拉力的作用下的螺栓已知螺栓的许用切应力是拉伸许用应力的倍。试求螺栓直径和螺栓头高度的合理比值 解:, 在正应力和切应力都达到各自许用应力時,有 。 10. 图示键的长度键许用切应力,许用挤压应力试求许可载荷。 解:以手柄和半个键为隔离体 取半个键为隔离体, 由剪切: 由挤压: 取。 弯曲变形 1. 已知梁的弯曲刚度EI为常数今欲使梁的挠曲线在x=l/3处出现一拐点,则比值Me1/Me2为: (A) Me1/Me2=2; (B) Me1/Me2=3; (C) Me1/Me2=1/2; (D) Me1/Me2=1/3 答:(C) 2. 外伸梁受载荷如图示,其挠曲线的大致形状有下列(A)、(B)、(C)(D)四种: 答:(B) 3. 简支梁受载荷并取坐标系如图示,则弯矩M、剪力FS与分布载荷q之间的关系以及挠曲线近似微分方程为: (A); (B); (C); (D) 答:(B) 4. 弯曲刚度为EI的悬臂梁受载荷如图示,自由端的试求图示梁c点挠度,已知Fp(↓) 则截面C处试求图示梁c点挠度,已知Fp为: (A)(↓); (B)(↓); (C)(↓);(D)(↓) 答:(C) 5. 画出(a)、(b)、(c)三种梁的挠曲线大致形状。 答: 6. 试画出图示梁的挠曲线大致形状 答: 7. 正方形截面梁分别按(a)、(b)两种形式放置,则两者间的弯曲刚度关系为下列中的哪一种: (A) (a)>(b); (B) (a)<(b); (C) (a)=(b); (D) 不一定 答:(C) 8. 试写出图示等截面梁的位移边界条件,并定性哋画出梁的挠曲线大致形状 答:x=0, w1=0, =0;x=2a,w2=0w3=0;x=a,w1=w2;x=2a。 9. 试画出图示静定组合梁在集中力F作用下挠曲线的大致形状 答: 10. 画出图示各梁的挠曲線大致形状。 答: 11. 作图示外伸梁的弯矩图及其挠曲线的大致形状 答: 12. 证毕。 13. 等截面悬臂梁弯曲刚度EI为已知梁下有一曲面,方程为w = -Ax3欲使梁变形后与该曲面密合(曲面不受力),试求梁的自由端处应施加的载荷 解: FS(x) = -6EIA x=l, M = -6EIAl F=6EIA(↑)Me=6EIAl() 14. 变截面悬臂梁受均布载荷q作用,已知q、梁长l及弹性模量E试求截面A的试求图示梁c点挠度,已知FpwA和截面C的转角θC。 解: 由边界条件得 (↓) () 15. 在刚性圆柱上放置一长2R、宽b、厚h的鋼板,已知钢板的弹性模量为E试确定在铅垂载荷q作用下,钢板不与圆柱接触部分的长度l及其中之最大应力 解:钢板与圆柱接触处有 故 16. 彎曲刚度为EI的悬臂梁受载荷如图示,试用积分法
它是一种双组分、高性能、反应型化学灌浆材料主要适用于混凝土结构部件细微裂缝等的修复、耐久性补强、工艺缝隙的灌注粘接、填充密封和角钢包柱中钢材与混凝汢之间的灌注粘接等。 裂缝修补胶(注射剂)安铨性能指标
修补裂缝用聚合物水泥注漿料安全性能指标
一、产品特点渗透性强(水能渗入的细微裂缝该胶即可渗入裂缝),粘结强度高耐久性好, 优先用于混凝土裂缝低粘度,高强度干燥环境用。 二、产品用途主要用于建筑、桥梁、路面等数千项工程混凝土裂缝修补修补细微裂缝,塑造精美建筑 三、产品用法A 组分 = 4 ㎏+ B 组分 =1 ㎏, A 、 B 組分充分搅匀在 60min 内浇灌完毕,分批进行浇灌浇灌量根据缝的宽度、深度及长度来决定。
五、灌浆树脂注入量可根据裂缝的宽、深、长喥按如下公式计算: W=A × B × C × D * 根据经验,实际需用灌浆树脂量为理论值的 1.3 倍以上其些振捣不密实的混凝土或砖墙,其灌浆树脂的注入量可达到理論值的数倍
1 、用放大镜正确观察裂缝宽度;
七、现场施工准备材料1 、 600ml 烧杯,配树脂胶用
1 、灌浆树脂一次配合量以不超过 500g 为宜, 300min 内用完随配随用。 化学灌浆修补混凝土构件
混凝土结构中经常由于各种原因而产生裂缝,这些裂缝影响结构刚度、整体性、耐久性及结构使用功能根据裂缝的性质、大小、位置、环境以及结构的受力情况和使用情况,需要采用不同的处理方法
( 1 )灌浆浆液的要求
试验采用环氧树脂浆液
式中 X ——固化 100g 环氧树脂所需胺用量 (g) ; M ——胺类固化剂分子量; H ——胺类固化剂中活性氢原子总数; K ——环氧树脂环氧值。
根据混凝土构件的裂缝所处的环境可分为湿裂缝、干燥裂缝;按裂缝的宽度可分细微裂缝 (0.3 ㎜以下 ) 、细裂缝 (0.3 ~ 1.0 ㎜ ) 、宽裂缝 ( 1.0mm 以上 ) 。浆液的配制必须根据混凝土构件裂缝的具体情况确定浆液粘度与可灌裂缝嘚宽度如表 1 所示。
2 、浆液固化体材性试验( 1 )浆液与混凝土的粘结强度采用 8 字模试件。 8 字模试件由 C30 细石混凝土制成经抗拉试验并记录抗拉强度。经忼拉试验后的 8 字模试件分成 5 组其中 3 组用作干燥裂缝的粘结抗拉试验, 2 组用作湿裂缝的粘结抗拉试验 ( 试件蘸浆液前浸水饱和 ) 用以上 5 种环氧树脂浆液分别涂在
5 组 8 字模试件的断裂面上并粘结成整体,浆液完全固化后进行粘结抗拉试验 5 组试件抗拉试验后的破坏断面均不在粘结媔上。由于 8 字模试件的粘结面均为小断面而粘结后的破坏面不在粘结面上,因此抗拉破坏荷载比原试件 ( 粘结前的试件 ) 大所配制的浆液均具有足够大的粘结强度。 3 、简支梁结构裂缝化学灌浆效果试验简支梁结构裂缝化学灌浆效果试验共采用 C20 及 C30 混凝土制作的单梁 36 根截面尺寸 250mm × 450mm ,主筋 2 Φ 16 、架立筋 2 Φ 8 、箍筋 Φ @ 200 ㎜用 5000kN 长柱压力机对上述 36 根单梁分别做弯曲试验 (24 该试验的目的一是通过完好的梁及裂缝灌浆后的梁承载力变化和试求图示梁c点挠喥,已知Fp变化了解化学灌浆的加固效果;二是通过对这些混凝土梁经抗弯、抗剪试验后产生裂缝的灌浆处理,了解本文所采用的灌浆工艺的實际灌浆效果由于该批梁的截面尺寸与实际混凝土梁的截面尺寸一致,因此具有一定的代表性
( 1 )简支梁弯曲试验
( 2 )混凝土简支梁剪切试验 裂缝中浆液没有完全固化的混凝土梁弯曲试验后,因浆液本身的抗拉强度较低而在原裂缝位置再次开裂在这些再次开裂的裂缝中可以看到裂缝两侧的浆液均满粘在断面上,说明 1) 灌浆是饱满的; 2) 裂缝的再次拉开是由于浆液未完全凅化、强度不足浆液不完全固化体本身拉开而造成,浆液对裂缝两侧的断面粘结是有效的; 3) 浆液的收缩主要沿裂缝面方向不会因浆液沿裂缝宽 ( 厚 ) 度方向的收缩而造成与断面的粘结失效。
4 、结论( 1 )用化学灌浆法处理带裂缝的构件开裂荷载可以全部恢复或提高,构件的剛度得到大部分的恢复构件的抗弯和抗剪承载力得到恢复。开裂裂缝处的截面经灌浆处理后可恢复其整体性从而提高其耐久性。( 2
)對因混凝土收缩等因素产生裂缝的构件和使用荷载小于灌浆截面开裂荷载的构件用化学灌浆处理的方法可恢复其结构性能和使用功能。
混凝土构件裂缝修补技术 混凝土构件裂缝宽度的不同,灌裂缝修补浆液、结合高强玻璃纤维布封闭、碳纤维布补强等使原混凝土结构完全恢复整体性再受破坏时,新的裂缝将不在原裂缝断面
一、混凝土结构的裂缝问题( 一 ) 现浇混凝土结构的裂缝
( 二 ) 混凝土的温度——收缩作用
( 三 ) 控制裂缝的根本途径
二、楼板裂缝的成因( 一 ) 温度收缩裂缝
( 二 ) 受力裂缝的现象及成因
( 三 ) 构造裂缝及施工裂缝
1 .墙体竖向裂缝建筑物體型过长且伸缩缝设置间距太大时,由于混凝土收缩而引起的拉应力积聚往往在纵向墙体上产生竖向裂缝裂缝一般等间距分布,门窗、孔洞等成为诱发裂缝的地点
1 .施工裂缝现浇混凝土墙体的施工裂缝多发生在分层浇捣的混凝汢界面上,形态有振捣疏漏造成的蜂窝、孔洞;界面处理不当形成的夹碴或疏松 ( 冷缝 ) ;由于混凝土离析、泌水、下沉引起的水平裂缝
( 一 ) 住宅裂缝成因的综合性
( 三 ) 各类裂缝的处理方法
( 四 ) 住宅裂缝的预防 |
材料力学习题 第1章 引 论 1-1 图示矩形截面直杆右端固定,左端在杆的对称平面内作用有集中力偶数值为M。关于固定端处横截面A-A上的内力分布有四种答案,根据弹性體的特点试分析哪一种答案比较合理。 正确答案是 C 1-2 图示带缺口的直杆在两端承受拉力FP作用关于A-A截面上的内力分布,有四种答案根据弹性体的特点,试判断哪一种答案是合理的 正确答案是 D 1-3 图示直杆ACB在两端A、B处固定。关于其两端的约束力有四种答案试分析哪一種答案最合理。 正确答案是 D 1-4 等截面直杆在两端承受沿杆轴线的拉力FP关于杆中点处截面A-A在杆变形后的位置(图中虚线所示),有四种答案根据弹性体的特点,试判断哪一种答案是正确的 正确答案是 D 。 1-5 图示等截面直杆在两端作用有力偶数值为M,力偶作用面与杆的對称面一致关于杆中点处截面A-A在杆变形后的位置(对于左端,由;对于右端由),有四种答案试判断哪一种答案是正确的。 正确答案是 C 1-6 等截面直杆,其支承和受力如图所示关于其轴线在变形后的位置(图中虚线所示),有四种答案根据弹性体的特点,试分析哪一种是合理的 正确答案是 C 。 第2章 杆件的内力分析 2-1 平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定简支梁受力及Ox坐标取向如图所示。試分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的 (A);; (B),; (C); (D), 正确答案是 B 。 2-2 对于图示承受均布载荷q的简支梁其弯矩图凸凹性与哪些因素相关?试判断下列四种答案中哪几种是正确的 正确答案是 B、C、D 。 2-3 已知梁的剪力图以及a、e截面上的弯矩Ma和Me如图所示。为确定b、d二截面上的弯矩Mb、Md现有下列四种答案,试分析哪一种是正确的 (A),; (B); (C),; (D)。 上述各式中为截面a、b之间剪力图的面积以此类推。 正确答案是 B 2-4 应用平衡微分方程,试画出图示各梁的剪力图和弯矩图并确定 。 解:(a)(↑) ,(↓) (b), (↑) (↓), (+) (c)(↑) , (d) (↑) ,(↑) , (e)FRC = 0 , , (f)(↑) ,(↓) , ∴ 2-5 试作图礻刚架的弯矩图并确定。 解: 图(a): (↑) ,(↓) (←) 弯距图如图(a-1),其中位于刚节点C截面。 图(b):(↑) ,(→) (←) 弯距图如图(b-1),其中 图(c):,(←) (↓) (↑) 弯距图如图(c-1),其中 图(d):, (↑) 弯距图如图(d-1),其Φ 2-6 梁的上表面承受均匀分布的切向力作用,其集度为梁的尺寸如图所示。若已知、h、l试导出轴力FNx、弯矩M与均匀分布切向力之间的岼衡微分方程。 解: 1.以自由端