简明材料力学作业第组演示文稿.pptVIP

简明材料力学（作业） 冶金09.3 小组成员： 张帅 马锐 韩旭 袁清洋 张磊 简介： 二十世纪以来，公路交通有了很大发展。在内陆，桥梁被广泛地应用到河流，峡谷之上；在城市各种交通线路交汇处也架设各式各样的立交桥；在沿海，既需要在大船通航的河口，海湾，海峡修建特大跨度桥梁，又需在某些海岛与大陆间修建长桥，而桥梁的修建对人力，物力，财力的需求量很大，于是，不断提高技术水平，引用新材料，新工艺，对桥梁结构进行更精确的数值分析，采用更精确的结构试验进行验证，使桥梁的安全性能，经济效益不断提升，已成为时代的需求。 导入： 随着城市功能的不断强大，越来越多的人涌向城市，在巨大的交通压力下，立交桥应运而生，并以其所能承载的巨大交通功能，而被大量地应用到城市交通建设当中去。下面就以我校天桥为例，对其力学性能作简要的分析并提出相应的改进措施。 如实图：该钢桥由钢板，型钢，钢管，圆钢等经过加工，组合再以铆钉或焊缝连接制成构件，杆件或部件，再由铆钉，高强螺栓或焊缝连接组装成整体钢构件，架设安装到桥位上。钢材的机械性能和工艺性能主要包括：强度，比例极限，弹性极限，屈服点，屈服强度，抗拉强度，塑性，伸长率，断面收缩率，冲击韧性，应变时效敏感性，硬度，疲劳强度，冷弯性能等。限于所需知识及考虑到作业要求，现仅对桥梁的强度，刚度进行校核并提出相应的整改措施。 该桥的大梁可化成简支梁。高峰期，过往行人重力加之桥身自重，可将其视为均布载荷，如右下图：均布载荷为q，桥梁长为l，桥梁横截面长为a宽为b。 由横截面尺寸确定形心位置，并求出起对中性轴惯性矩： Iz=ab3/12 由静力平衡方程求得梁的支反力： FI=F2=ql/2 剪力方程： Fs（x）=ql/2—qx 弯矩方程： M（x）=qlx/2—qx2/2 剪力图，弯矩图如图示 强度及刚度校核 强度校核： 由上图易知： 当x=l/2时，M有最大值，即Mmax=ql2/8 故σmax=MmaxYmax/I2=3ql2/2ab2 所以得强度条件： Σmax= 综合考虑简支梁的应力及弯曲影响因素，提出以下强化措施： 一.间接减轻梁的载荷 超负荷的载荷是导致桥梁变形及损坏的根本原因，所以通过使用间接方法减轻桥梁载荷能有效地保证桥梁的稳定性，及抗破坏的能力。如右图所示，在桥梁周围架设钢索，通过钢索产生的巨大拉力，间接分担了桥身的载荷。 二，合理安排梁的支座 改善梁的受力情况，尽量降低梁内最大弯矩，也就提高了梁的弯曲强度，而引起梁弯曲变形的主要因素也是弯矩，既减小了弯矩也就减小了弯曲变形。由上可知Mmax=ql2/8，若将支座向中点延伸0.2l，则最大弯矩减小为0.025ql2，这样以来载荷还可增加4倍。 总结： 这是一次带有很强实践性的作业，在要求学生在熟练掌握理论知识的基础上，还要能把所学知识充分应用到实践当中去。因此通过完成此次作业，小组成员的理论知识基础得到巩固，对一些简单桥梁的构造及力学依据，校核方法也有了一定的认识。除此之外，小组成员间团结协作，分工明确，是本次作业得以顺利完成的保障，这也间接提高了我们的团队合作能力，也使得我们充分认识到与人合作的重要性