二級(jí)結(jié)構(gòu)師

為了幫助考生能夠更加從容的步入2014年二級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考場(chǎng)，網(wǎng)校將特整理編輯了2014年二級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考試的考點(diǎn)講解，希望對(duì)您有所幫助！

框剪結(jié)構(gòu)

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，俗稱為框剪結(jié)構(gòu)，它是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種體系的結(jié)合，吸取了各自的長(zhǎng)處，既能為建筑平面布置提供較大的使用空間，又具有良好的抗側(cè)力性能?？蚣艚Y(jié)構(gòu)中的剪力墻可以單獨(dú)設(shè)置，也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體。因此，這種結(jié)構(gòu)已被廣泛地應(yīng)用于各類房屋建筑。上世紀(jì)90年代未至今的高層和小高層都幾乎都這是結(jié)構(gòu)。

骨架支承膜結(jié)構(gòu)

利用桁架結(jié)構(gòu)或空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等來(lái)支承膜成品的膜結(jié)構(gòu)形式。

紊流運(yùn)動(dòng)的特征

紊流中，流體質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)中不斷互相混雜，使各點(diǎn)的流速、壓強(qiáng)等運(yùn)動(dòng)要素都隨時(shí)間作無(wú)規(guī)則的變化，這種變化稱為脈動(dòng)現(xiàn)象。圖6-4—3表示紊流中某點(diǎn)x方向速度ux，而且前面提到的概念如流線、斷面平均流速等等都可以看作是時(shí)間平均化后的概念，仍可照常應(yīng)用。但對(duì)于紊流的切應(yīng)力、紊流擴(kuò)散等問(wèn)題的研究卻必須考慮紊流的脈動(dòng)。紊流中的切應(yīng)力除了由于粘性所產(chǎn)生的切應(yīng)力外，由于質(zhì)點(diǎn)互相摻混、動(dòng)量的變換，還存在著紊流的附加切應(yīng)力，又稱為雷諾應(yīng)力。

智能玻璃幕墻

傳統(tǒng)玻璃幕墻技術(shù)的大量使用會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重光污染、大量能源消耗、視線干擾、室內(nèi)衛(wèi)生質(zhì)量下降等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，一種新型的玻璃幕墻用——智能玻璃幕墻技術(shù)先后在德國(guó)、英國(guó)等西歐國(guó)家得到發(fā)展。

智能玻璃幕墻廣義上包括玻璃幕墻、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)。其技術(shù)核心是一種有別于傳統(tǒng)幕墻的特殊幕墻一一熱通道幕墻。它主要由一個(gè)單層玻璃幕糟和一個(gè)雙層玻璃幕墻組成。在兩個(gè)幕墻中間有一個(gè)緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)的上下兩端有進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)設(shè)施。熱通道幕墻工作原理在于冬天內(nèi)外兩層幕墻中間的熱通道由于陽(yáng)光的照射溫度升高，像一個(gè)溫室。這樣等于提高了內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度，減少了建筑物采曖的運(yùn)行費(fèi)用。夏天內(nèi)外兩層幕墻中闊的熱通道內(nèi)溫度很高，這時(shí)打開(kāi)熱通道上下兩端的進(jìn)排風(fēng)口，在熱通道內(nèi)由于熱煙囪效應(yīng)產(chǎn)生氣流，在通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的氣流帶走通道內(nèi)的熱量，這樣可以降低內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度，減少空調(diào)負(fù)荷，節(jié)省能源。通過(guò)將外側(cè)幕墻設(shè)計(jì)成封閉式，內(nèi)側(cè)幕墻設(shè)計(jì)成開(kāi)啟式，使通道內(nèi)上下兩端進(jìn)排風(fēng)口的調(diào)節(jié)在通道內(nèi)形成負(fù)壓，利用室內(nèi)兩側(cè)幕墻的壓差和開(kāi)啟扇可以在建筑物內(nèi)形成氣流，進(jìn)行通風(fēng)。

智能玻璃幕墻從設(shè)計(jì)構(gòu)思、內(nèi)容組成和工作過(guò)程各方面看，都是一個(gè)各專業(yè)協(xié)調(diào)合作的多功能系統(tǒng)，它與傳統(tǒng)玻璃幕墻有很大差別，不僅有玻璃支撐結(jié)構(gòu)，還包括建筑內(nèi)部分環(huán)境控制和建筑服務(wù)系統(tǒng)，通過(guò)智能玻璃幕墻可以控制室外光線，提供通風(fēng)。由于智能玻璃幕堵為3層玻璃，外側(cè)為全封閉式，可大大減少外界噪聲對(duì)建筑內(nèi)部的干擾。

橋梁結(jié)構(gòu)抗震

在地震區(qū)建造橋梁，為使其對(duì)可能發(fā)生的地震有足夠安全，或減輕震害而便于修復(fù)，要研究橋梁結(jié)構(gòu)抗震。其內(nèi)容包括橋梁震害宏觀調(diào)查，橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和抗震措施。

橋梁震害

地震經(jīng)常發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界每年可達(dá)數(shù)百萬(wàn)次，但其中絕大多數(shù)是小地震，不為人們所感覺(jué)，只有極少量震級(jí)M(見(jiàn)地震烈度)在 5級(jí)以上的較強(qiáng)烈的地震會(huì)造成災(zāi)害，平均每年只有十多次。如中國(guó)1976年7月28日3時(shí)42分56秒在唐山豐南的強(qiáng)地震(M=7.8),該地區(qū)公路中等跨度簡(jiǎn)支梁橋的震害大都是擺柱式支座傾倒、固定支座齒板剪脫滑出，有的是墩臺(tái)傾斜，樁柱式墩的基樁折斷，甚至墩倒梁落(見(jiàn)圖);而柔性樁墩的雙曲連續(xù)拱橋的震害多為主拱圈和拱上建筑的小拱圈嚴(yán)重開(kāi)裂，個(gè)別有主拱圈拱起而嚴(yán)重破壞。該地區(qū)的鐵路橋梁因橋墩基礎(chǔ)較好，側(cè)向剛度較強(qiáng)，震害嚴(yán)重程度比公路橋稍輕，如墩臺(tái)沿施工接縫處開(kāi)裂或被剪斷，鋼支座的錨固螺栓被拉出而移位，但落梁事故較少。在其他多地震國(guó)家如日本，橋梁震害也以中小跨度的橋梁為多。日本1964年7月新瀉地震(M=7.5)時(shí),昭和大橋因河床土層液化導(dǎo)致墩臺(tái)基礎(chǔ)大規(guī)模下沉而落梁。大跨度的懸索橋和斜張橋尚無(wú)因地震墜落的事例，但在日本一些輕便懸索橋有塔柱折斷，纜索破壞的震害。近年來(lái)在多地震國(guó)家如日本、美國(guó)都積極開(kāi)展這類大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的抗震研究。中國(guó)也正在研究地震區(qū)天津市郊建造大跨預(yù)應(yīng)力混凝土斜張橋的抗震性能。

橋梁震害的直接起因是：①在強(qiáng)烈地震時(shí)，地形地貌產(chǎn)生劇烈的變化(如地裂、斷層等)，河流兩岸地層向河心滑移等導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的破壞;②地震時(shí)河床砂土液化，地基失效，橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)大量下沉或不均勻下沉引起的破壞;③在地震慣性力作用下，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)某一部分產(chǎn)生的內(nèi)力或變位超過(guò)結(jié)構(gòu)構(gòu)造和材料強(qiáng)度所能承受的限度，從而發(fā)生不同程度的破壞。

橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

在震害宏觀調(diào)查和理論研究的基礎(chǔ)上,探求橋梁結(jié)構(gòu)震害的規(guī)律,據(jù)以作出橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的規(guī)定。多地震國(guó)家，以及中國(guó)都制定、頒布了和工程有關(guān)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，如《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(1977年試用)和《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(1978年試用)。

①地震區(qū)橋位和橋型選擇。橋位應(yīng)選擇在對(duì)抗震有利的地段，盡可能避免選擇在軟弱粘性土層、可液化土層和地層嚴(yán)重不均勻的地段，特別是發(fā)震斷層地段。如必須設(shè)置在可液化或松軟土層的河岸地段時(shí)，橋長(zhǎng)應(yīng)適當(dāng)增長(zhǎng)，將橋臺(tái)置于穩(wěn)定的河岸上，而橋墩基礎(chǔ)要加強(qiáng)。橋型要選擇抗震性能好、整體性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系，如連續(xù)梁，無(wú)鉸拱等。如中國(guó)趙州橋，系石拱橋，地處多地震區(qū)，建橋1300多年以來(lái)，經(jīng)歷多次強(qiáng)烈地震，猶屹立未毀。如在軟土地基上選用簡(jiǎn)支梁或懸臂梁體系(帶有掛孔)時(shí)，應(yīng)在構(gòu)造上加強(qiáng)防止落梁的措施。墩臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)選用整體性好的結(jié)構(gòu)形式?；A(chǔ)要埋入穩(wěn)定土層內(nèi)。

②設(shè)計(jì)烈度。地震時(shí)，各地區(qū)地面受到的影響和程度，稱地震烈度，以度表示。某一地區(qū)今后一定的時(shí)期內(nèi)，可能遭到的最大地震烈度稱基本烈度(一般為百年一遇的最大地震烈度)。各地區(qū)的基本烈度由國(guó)家制定并標(biāo)明在全國(guó)地震烈度圖上。工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所采用的地震烈度稱設(shè)計(jì)烈度，一般在橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中即按基本烈度取用，特別重要的結(jié)構(gòu)要經(jīng)過(guò)有關(guān)權(quán)限單位批準(zhǔn)后可提高一度作為設(shè)計(jì)烈度。根據(jù)大量震害調(diào)查的事實(shí)表明,在基本烈度7度以下,橋梁震害極為輕微,因而，規(guī)范中規(guī)定橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的一般起點(diǎn)為基本烈度7度，最高9度。7度以下,結(jié)構(gòu)不必進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，高于 9度或有特殊抗震要求的新型結(jié)構(gòu)要專門研究它的抗震設(shè)計(jì)。

③設(shè)計(jì)方法。對(duì)一般橋梁工程，則按規(guī)范所規(guī)定的簡(jiǎn)化方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。中國(guó)規(guī)范是采用反應(yīng)譜理論(見(jiàn)地震作用)，即根據(jù)設(shè)計(jì)烈度，以簡(jiǎn)便的地震荷載系數(shù)計(jì)算地震慣性力，作為地震荷載，然后以一般結(jié)構(gòu)靜力設(shè)計(jì)計(jì)算步驟求得結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力和變位，使其控制在規(guī)范容許值的范圍內(nèi)來(lái)確保結(jié)構(gòu)的抗震安全。

對(duì)大跨度或特別重要的橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震動(dòng)力分析(地震反應(yīng)分析)。分析的方法一般是直接根據(jù)建橋地區(qū)在強(qiáng)震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的加速度記錄，依照動(dòng)力學(xué)的原理，應(yīng)用電子計(jì)算技術(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)作地震動(dòng)力分析計(jì)算。對(duì)于已經(jīng)建成的橋梁結(jié)構(gòu)，如不滿足現(xiàn)行規(guī)范抗震設(shè)防的要求，也可通過(guò)結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力分析作進(jìn)一步的抗震鑒定和決擇最優(yōu)加固方案。

在強(qiáng)烈地震區(qū)，為了經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)可以容許結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)不太嚴(yán)重影響使用和易于修復(fù)的塑性變形、裂縫或損壞;但為了安全目的，則要力求主要承重結(jié)構(gòu)即使遭受嚴(yán)重?fù)p壞也不致倒塌，以減少生命財(cái)產(chǎn)的損失。

橋梁結(jié)構(gòu)抗震措施

為防止或減輕震害，提高結(jié)構(gòu)抗震能力，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造所作的改善和加強(qiáng)處理，通常稱為抗震措施。各國(guó)的工程結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范對(duì)此都有明確的規(guī)定。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu),這些措施可歸納為:①對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的薄弱環(huán)節(jié)在構(gòu)造上予以加強(qiáng);②對(duì)結(jié)構(gòu)各部加強(qiáng)整體聯(lián)結(jié);③對(duì)梁式橋，要在墩臺(tái)上設(shè)置防止落梁的縱、橫向擋塊，以及上部結(jié)構(gòu)之間的連接件;④加強(qiáng)橋梁支座的錨固;⑤加強(qiáng)墩臺(tái)及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性，增強(qiáng)配筋,提高結(jié)構(gòu)的延性;⑥對(duì)橋位處的不良土質(zhì)應(yīng)采取必要的土層加固措施;⑦須特別重視施工質(zhì)量，如施工接縫處的強(qiáng)度保證等;⑧在重要的大橋上，必要時(shí)需采用減震消能裝置，如橡膠墊塊，特制的消能支座等。

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