工程知識之動荷載總結

2022-08-09 00:54:02 字數 3679 閱讀 8951

一、動荷載與靜荷載的區別

1、概念

(1)、動荷載:荷載在在作用過程中隨時間快速變化其本身不穩定(包括大小、方向等)在荷載的作用下,結構內各個質點具有不可忽視的加速度,在動荷載作用下,若結構的動應力不超過比列極限,胡克定律任然適用。

(2)、靜荷載:作用在結構上的荷載是從零開始緩慢增加,在載入過程中,結構內各質點的加速度很小,可以忽略不計,應力不超過比列極限,胡克定律任然適用。

2、兩者的主要區別

(1)、受載體內部各質點的加速度方面:

靜荷載:受載體內各質點加速度非常小可以忽略,那麼可以理解為此加速度的大小幾乎為零,而方向是幾乎保持不變的。

動荷載:使受載體內各個質點具有不可忽視的加速度。

(2)、荷載自身的加速度方面:

靜荷載:隨時間的變化,其自身加速度大小幾乎為零,方向幾乎不變。例如:恆載(如自重)和載入變化緩慢以至可以略去慣性力作用的準靜載(如鍋爐壓力)。

動荷載:隨時間的變化,其自身的加速度不可忽略,此加速度的變化可以表現在如下三個方面:

①加速度大小變化,方向不變,即荷載的大小變化,方向不變;

②加速度大小不變,方向變化,即荷載的大小不變,方向變化;

③加速度大小變化,方向也變化,即荷載大小方向都在變化。

例如:短時間快速作用的衝擊載荷(如空氣錘)、隨時間作週期性變化的週期載荷(如空氣壓縮機曲軸)和非週期變化的隨機載荷如汽車發動機曲軸)。

(3)、從應力—應變的性質分析:

靜荷載:在比例極限內,應力等於應變乘以彈性模量。

動荷載:在比例極限內,應力等於應變乘以彈性模量再乘以動力係數(動力係數有動靜法可求得)。

二、動荷載的分類

1、 據照動荷載的作用特點可分為三類荷載:

(1)、單一的、大脈衝的動荷載,如爆破、**所產生的荷載,其特點為只有乙個脈衝作用且作用持續時間很短,振幅在短時間內衰減為零;

(2)、多次重複的微幅振動的動荷載(也可稱為疲勞荷載),如列車荷載的振動作用。其特點為以一定振幅和週期往復迴圈的特點;

(3)、有限次數的、無規律的振動的動荷載,如**引起的振動作用。

2、 根據動荷載隨時間變化的規律常分為:

(1)、週期荷載

①簡諧荷載

最簡單,最重要,其變化規律可用正弦或余弦函式表示。一般有旋轉的裝置(如水輪機、電動機、電機等)在運轉時都會生這種荷載。如圖1-1所示:

(圖1-1)

②非簡諧荷載

凡有曲柄連桿的機器(如活塞式壓縮機、柴油機、鋸機等)在運轉時都會產生這種荷載。如圖1-2所示:

圖1-2

(2)、非週期荷載

①衝擊荷載

這類荷載作用時間很短,荷載值急劇減小(或增大),如**荷載屬於這類。如圖1-3所示:

圖1-3

②突加荷載

以某一恆值突然施加於結構上並保持不變。鍛錘和打樁機所產生的荷載,在結構上突然施加(或卸除)重物,吊車制動力對廠房的作用等。如圖1-4所示:

圖1-4

(3)、隨機荷載

在將來任一時刻的數值無法事先確定。不能用數學式定義,但不能理解為無規律、雜亂無章;應採用概率論和數理統計的方法,從統計方面來進行定義。**荷載和風荷載是其典型例子。

圖1-5為**時記錄到的**加速度:

圖1-5

三、動荷載對路面破壞的形式

1、裂縫

定義:早期病害的主要表現形式

裂縫的分類:

(1)、橫向裂縫

導致原因:是車輛嚴重超載行駛、應力集中、基層溫縮或乾縮造成的。

(2)、縱向裂縫

導致原因:路基壓實度不夠、溫度的驟變、施工裂縫開裂。

(3)、滑移裂縫

定義:路面面層的滑移裂縫出現在諸如交叉口、急彎道處和經常剎車處,這是由於層間滑動和黏結不良引起的。如果範圍較大, 其原因就可能是黏層油不多, 或面層使用了軟質石料, 石料壓碎後造成黏結不良並增加滑移。

其呈現的形式大部分為u型。

導致原因:

1 瀝青混凝土路面面層與基層之間的粘結不是很牢靠;

②車輛加速、剎車這種能給路面帶來較大水平作用力的行為。

(4)、龜狀裂縫

(5)、網狀裂縫

定義:網裂是指縫寬1公釐以上或縫距40厘公尺以下,面積在1平方公尺以上的網狀裂縫。

導致原因:

1 在大交通量大荷載車輛的重複作用下,瀝青路面結構承受能力降低產生疲勞破壞;

②由於瀝青混凝土面層之間的粘結力太小使得他們之間不能作為乙個整體共同去承受作用力,在加上車輛作用使得底層的拉應力增大從而使得路面疲勞而開裂;

③瀝青混凝土面層混和材料存在質量缺陷,在水和高溫下就會出現扣漿和龜裂等剪下破壞現象。

2、車轍

定義:車轍是行車道上輪跡帶上產生的永久變形,由輪跡的凹陷及兩側的隆起組成。

(1)、車輛動荷載對瀝青路面破壞作用的研究、車轍的危害車轍的出現嚴重影響了路面的使用壽命和服務質量,也給道路使用者造成了諸多安全隱患:

1 影響路面的平整度,降低了行車的舒適性;

2 輪跡處的瀝青層厚度變薄,削弱了瀝青層及路面結構的整體強度,從而易於誘發各種病害,如網裂、水損壞等;

3 雨天路表排水不暢,降低了路面的抗滑能力,甚至會由於車轍集水而導致車輛漂滑冬天車轍記憶體積水,凝結成冰,路面抗滑能力下降,影響高速行車的安全;

4 車輛在超車或更換方向時容易失去控制,影響車輛操縱的穩定性。

3、麻麵

定義:瀝青混凝土表面區域性缺漿、粗糙或有許多小凹坑。

4、搓板

定義:是具有規律的凹陷。

5、坑槽

定義:路面坑槽指的是在行車作用下,路面骨料區域性脫落而產生的坑窪。

導致原因:

(1)、輕微病害沒有得到及時處理,造成區域性發生網裂,鬆散,在交通荷載、雨水等作用下形成坑槽;

(2)、車輛滴油漏油侵蝕瀝青路面,使瀝青混合料離析,瀝青膜剝落,造成路面區域性鬆散,進而出現坑槽。

坑槽的分類:

(1)、表面坑槽:一般是降雨過程中雨水會進入並滯留在表面層瀝青混凝土的空隙中。在大量快速行車的動荷載作用下,一次一次產生的動水壓力空隙水壓力使瀝青從碎石表面剝落下來,區域性瀝青混凝土變得鬆散,碎石被車輪甩出,路面產生坑槽,無論表面層瀝青混凝土是密實式的還是半開式的,都會產生這類表面層的坑槽。

(2)、表面層和中面層同時產生坑洞以及區域性表面產生網裂和形變:降水過程中,如自由水滲入並滯留在表面層和中間層內,在大量的行車動荷載荷下致使此兩層內瀝青混凝土中部分碎石上的瀝青剝落,導致表面產生網裂、形變下陷和向外側推擠,或產生坑陷。

(3)、叩漿、網裂、坑槽:如果水透過瀝青面層兩層式或三層式滯留在半剛性基層頂面,在大量行車動荷載作用下,自由水產生很大的壓力並沖刷基層混合料表層的細料,形成灰白色漿,灰漿被行車壓叩到路表面。在灰漿數量大的情況下,可能立即產生坑槽,在數量小的情況下,可使路面網裂或變形。

6、鬆散

定義:路面鬆散指的是由於結合料粘性降低或消失,路面在行車作用下集料從表面脫落的現象。

7、壅包

定義:壅包指瀝青面層因受行車推擠而形成區域性隆起的現象。

導致原因:

(1)、瀝青面層中瀝青含量過多、粘度和軟化點偏低,礦料級配不良,細料偏多,致使面層材料自身的高溫抗剪強度不足,在行車作用下產生壅包;

(2)、基層區域性含水量過大,水分滯留於基層,或基層浮土過多,或透層瀝青灑佈不合要求等原因,影響面層和基層之間的結合,在行車水平力的作用下,使路面產生推移而形成區域性不規則隆起的變形;

(3)、由於基層區域性強度不足或水穩性不好,使基層鬆軟在行車作用下,形成區域性壅包。

8、啃邊

定義:由於雨水的侵蝕和車輛行駛時對路面邊緣的啃蝕作用,使原路損壞,這種破壞現象叫啃邊。

小學數學知識總結之工程問題

1.一項工程,甲隊獨做需25小時,若甲隊先乾3天,再與乙隊合作完成需11天,問乙隊獨做多少天完成?2.甲乙二人合作一批零件需20天,甲比乙多做了這批零件的1 9,甲單獨做需多少天完成?3.一項工程,甲乙兩隊需10天完成,甲乙兩隊合作了幾天,因乙隊有事調離,由甲隊又幹了8天,又知甲隊獨做需20天完成,...

氣體動理論知識點總結

注意 本章所有用到的溫度指熱力學溫度,國際單位開爾文。t 273.15 t 物態方程 一 壓強公式 二 自由度 單原子分子 平均能量 平均平動動能 3 2 kt 剛性雙原子分子 平均能量 平均平動動能 平均平動動能 剛性多原子分子 平均能量 平均平動動能 平均平動動能 能量均分定理 能量按自由度均等...

總結學習工程造價之體會

總結學習工程造 價之體會 工程管理系 b09080431 梁先鋒學習工程造價已經一學期了,在這一學期的學習中,我不但對工程造價有了乙個更加深刻的認識,更重要的是我學到了對我們非常重要的學習方法 合作性學習和自主性學習。首先我了解到工程造價也是分國家和區域性的,就拿工程造價本身來說,我國的工程造價主要...