Questions tagged «structural-engineering»

与完整性，设计要求或结构分析有关的问题。

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墙墩的简单有限元建模
我正在研究桥梁墙墩的静载和活载。在有限元软件（LARSA）中对墩进行建模时，我遇到了几个建模问题： 将墙建模为单列元素是否有效？（对于普通的公路桥梁，使用板状网格似乎是过大的选择。） 大梁与墙墩之间的连通性应如何建模？刚性链接合适吗？联合约束？梁单元的惯性矩真的很高吗？ 如果我想进行模态分析，这会改变建模方面的考虑吗？
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确定历史建筑物的成员的属性
我不时要负责对旧建筑物或构筑物进行增建或改建。我将需要建立“已建好”结构，然后从该分析中了解修改后的/新结构如何适合现有的结构组件。 挑战在于人们必须做出的假设。多年来，情况发生了变化，材料属性和标准构件尺寸也发生了变化。例如，我遇到了一座炸毁的桥，在安哥拉必须对其进行修复。这座桥是由葡萄牙政府在安哥拉战争爆发前建造的。这座桥是由大型钢工字梁作为主要承重物而建造的。我们无法确定用于工字梁的钢的类型，而无法通过使用卷尺测量梁来确定截面特性。 工程师如何确定旧建筑物或历史建筑物的材料属性？我不知道有任何文档或数据库可以捕获世界上所有钢铁（或螺纹钢）制造商及其产品清单和材料特性的长期变化，或者说在世界各地不同时期历史上适用的设计标准是什么。
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桩在土壤中的无支撑长度是多少？
当分析桩或钻孔轴作为梁柱时，如何确定地下部分的无支撑长度？通常，梁或柱上的支撑点定义明确，例如在离散位置有连接。 地面上的一堆土会因土壤而产生一些阻力。该阻力足以考虑将桩连续支撑（Lb = 0）吗？ 考虑这种情况的另一种方法可能是查看挠度图。支撑长度应基于挠度为零的第一点还是第二点？还是类似，力矩图过零？
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实时加载最关键模式的一般解决方案
从ASCE 7-05代码： ASCE 7-05第4.6节规定：“如果施加适当降低的活荷载的总强度大于施加在整个结构或构件上的相同强度的影响，则应予以考虑。 ” 然后，本文继续演示如何为一些简单的教科书案例计算实时加载的模式。 现在的问题是，如果配置不是那么简单怎么办？在现实生活中，横梁配置的支撑条件可能与教科书示例中的存在很大差异。 如何在最一般的情况下获得最关键的实时装载模式？是否有针对此的算法？
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为什么混凝土桥梁比美国的钢桥更普遍？
据美国报道 2014年国家桥梁库存 混凝土桥梁的数量远远超过钢桥的数量。 钢筋混凝土：253,336 预应力混凝土：148,333 总建筑面积：401,669 与 总钢：181,095 为什么混凝土桥梁会超过钢桥？ 按物料类型分类的基础 混凝土和钢材总量基于来自的“主要结构类型”库存代码 NBI记录和编码指南 。这是一个三位数代码，定义如下。 问题的动机 在我工作的州，我们经常为每座桥设计钢和混凝土“替代”。但是，我们始终看到选择混凝土替代（通常是预应力）而不是钢。我试图理解为什么会这样，因为钢铁似乎提供了很多好处......现场快速施工，可预测的材料特性，通常比混凝土梁轻，损坏通常很容易检查等等。我我总是把它归结为某种惯性的区域偏好（当我在芝加哥时，我们看到了大量的钢铁，但在加利福尼亚州和内布拉斯加州，它主要是具体的）并且我认为我会看到是否有更多的实质性原因。
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虚拟工作原理与Castigliano的第二定理
我在网上浏览了一些文献，但是似乎没有找到对这两种不同方法的很好的比较。它们都用于确定连续体中某个点的位移和斜率（θ旋转）。前者使用等于单元中应变能的虚拟单位力（当乘以目标位移时），后者使用相对于趋于零的虚拟力的微分。 哪一个更有效，哪个更准确？为什么会选择虚拟工作而不是Castigliano的虚拟工作？
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您如何在结构分析软件中模拟真实桁架？
我正在尝试重新创建由桁架制造商提供给我的木制屋顶桁架的以下模型： 我的问题是双重的： 对元素以及结构本身进行边界条件和内部固定条件（销钉）建模的常用/正确方法是什么？ 给定通用屋顶载荷（以每平方英尺磅为单位），应如何将载荷分配到桁架上？在我看来，对桁架单元的上弦和下弦施加分布的活荷载和恒荷载会带来稳定性问题，因为在我印象中，“理想化”桁架只能抵抗轴向荷载，因此荷载只能施加在节点上。但是，这是一个真正的桁架，因此我希望情况可能有所不同。
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加固砌体设计如何考虑双轴弯曲？
我面临一个必须为双轴弯曲设计加固的砖石结构的问题。控制代码为ACI 530-11。我在本规范中找不到双轴弯曲的规定。解决此问题的唯一部分是第2.2.3.1节，其中指出： 当存在双轴弯曲时，可以通过用计算出的弯曲应力的商代替两个轴的允许弯曲应力的商代替弯曲应力商，来扩展统一公式 不幸的是，本节涉及未加固的砌体。对于我来说，奇怪的是，没有处理加固砌体。有任何想法吗？
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弹性（杨氏）模量与本征频率的关系
我想比较一下塑料和铝组件的频谱形状。现在，如果我们假设塑料和铝组件仅在材料上不同，而质量和刚度保持不变（我知道，大的假设），那么频谱的形状通常会如何相互不同？显然，阻尼在这里起主要作用，并且在塑料的情况下会更高，因此响应幅度将更低，谐振区域更宽并且朝向更低频率的移位（多次被忽略）将被制造。 。我能在一个非常简化的版本，只是为了便于理解，绘制这样的吗？ 另一个问题是弹性模量的温度依赖性。如果温度升高，则模量降低，这也影响本征频率。如果铝不是那么多，但在塑料的情况下，差异可能是巨大的。我的理解是，在温度升高的情况下，阻尼增加; 在塑料的情况下比铝的情况多得多。我可以把它想象成： 任何建设性的答案都非常感谢！亲切的问候， 卢卡
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面板风荷载
我正在计划一个行进乐队表演的道具，我想确定如何最好地解决风吹过它的挑战。这绝对不是我的研究领域，我希望在这里提供一些指导。 面板高10英尺，宽4英尺。我的工作假设是，我们不会处理强度高于15英里/小时的风。这可能是一厢情愿的想法，但我需要抛弃一些数字。 面板将安装在一个小平台（5英尺x 3.5英尺）上，角度约为80度。像这样的东西： 面板将安装在支架和底座的顶部和底部。 试图了解保持它不会翻转需要多少重量，我找到了计算风荷载的通用公式： F = AxPxCd 使用此公式并插入0.00256xV ^ 2作为P. 0.00256 x 15 ^ 2 = 0.576 基于一些非常粗略的阅读，我猜测矩形面板的Cd值，将其设置为2.0。 我到达F = 40ft ^ 2 x 0.576 psf x 2.0 = 46.08磅 但我不确定这告诉我什么，或者它对我的情况是否正确。我主要关注来自支撑侧的风，并导致它抬起或翻转面板。我的足迹有限，但可能会增加基座和/或连接到支撑杆和/或底座的底座后面的重量。 思考？
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辅助光束偶尔会支撑在柱子上吗？
如果在主光束之间存在次级光束，并且列支撑主光束，那么是否允许偶尔将次级光束固定到列上？否则，在我看来，在列所在的位置将次级光束连接到主光束是不可能的。例如，在下图中，看起来好像左边的第三个辅助光束直接连接到列。在这种情况下，主光束是否完全不受此光束的影响？ 我被教导如果光束连接到一列，那么它就不再是二次光束了。此外，单个主波束的分析是否不包括仅连接到列的次波束的集中负载？在实践中，结构工程师经常这样做吗？
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当剪切滞后存在时，角度支撑构件的拐角是否有助于或受伤？
开槽或切出角撑的角部是否会沿着具有剪切滞后的构件的凸缘更好地分布应力，或者减小法兰抵抗变形的应力边缘？ 以前，用户是CableStay 已经说明了Shear Lag 螺栓角铁构件的概念非常好。 然后我的问题是，是否有可能通过切口或切割其角落来更好地将均匀应力的应力分布到靠近构件的末端。
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如何建造防水地下室？
我一直在网上做一堆研究如何建立一个低于地下水位的地下室。常识是“不要浪费钱做这件事”，但作为一个不喜欢被告知并且总是喜欢完全理解他们的选择的人，我很好奇我怎么能建立一个低于水的地下室表。 我知道它是 可能 为了建造一个防水地下室，因为潜艇存在，游艇码头经常建造水下建筑物，游泳池是一个东西等。理想的是将地下室的主要结构浇筑混凝土，墙壁上没有窗户或其他洞（管道） /电/空气将从较高楼层通过天花板进入）。 为简单起见，我们假设我不需要下水道从地下室出来（可能通过使用上冲式系统来排出污水/水）。让我们想象一下，地下室位于洪泛平原上，所以我可以在它干燥的时候建造它，但它 将 在今年晚些时候完全被淹没在水中。 最后，为了简单起见，我们假设我在一个没有建筑代码的位置建设我需要遵守（所以任何选项都在桌面上），但我确实关心结构是长时间的声音（例如， 100年）。 我可以用什么技术来浇水 证明 地下室，以便它可以长时间完全浸没在水中而不会泄漏？
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