机车牵引力计算路段设计与分析
列车牵引计算
说明书
前言
在轨道交通的系统建设中，对列车运行过程进行有效的设计和组织是其系统建设的重要任务之一。由于列车运行过程设计许多因素，如何准确，快速的计算出列车在各种不同条件下的运行效果并予以评价是列车运行计算的任务在铁路列车牵引计算学科中，通过我们本学期的学习，对下面几方面有了一个系统的认识
一，列车牵引力，注意我们研究的是纵向力
（分类，形成，黏着牵引力机车牵引特性及取值）
二，列车运行阻力（分类和组成，基本阻力，附加阻力及计算）
三，列车制动力（分类产生及限制，闸瓦摩擦系数，制动力的计算）
四，合力曲线，运动方程及时分解算重点，基础
（曲线绘制，分析法和作图法，线路纵断面化简）
五，列车运行能耗计算（内燃机车耗油量，电力机车耗电量）
六，列车制动问题解算（空走距离和有效制动问题 限速）
七，牵引质量的确定（计算，验算及牵引定数）
通过这一系统的认识，我们做本次课程设计，能够根据设计的纵断面确定牵引质量的限值（上限）以及相关检验，据此我们可以确定出真实的编组，于是可以算得制动能力的大小。通过对各型号机车的了解，自行选择某一机型，然后根据前面确定的牵引质量，就可以绘制合力曲线，同时化简坡道，根据这两项就可以用分析法或作图法来做运行时分图。最重要的一点，根据画出的运行时分图可以进行一些简单的合理性分析，来进一次检验对其的分析能力以及掌握能力。
该课程设计虽不是很精益求精，但确实将整本书串联起来，通过对此次的课
程设计，可以对牵引计算整个过程有个比较深入的理解，再进行合理性分析就能培养自己分析能力和实际问题实际解决的能力，对以后学习高速铁路技术，和大四的毕业设计等内容也会有不小的帮助。
目录
1设计 (4)
2选定已知条件 (7)
3整个求解过程 (7)
3-1根据要求设计线路纵断面图 (7)
3-2计算牵引重量并且相关检验 (9)
3-3编制合力表，绘制合力曲线 (12)
3-4 线路纵断面化简表 (13)
3-5下行（分析法）运行时分的计算 (15)
3-6上行（作图法）运行时分的计算 (27)
3-7 计算平均技术速度 (28)
3-8 计算能耗量 (28)
3-9 合理性分析 (38)
5参考文献 (39)
一设计
设计：根据条件计算并确定列车牵引质量，运行速度，运行时间，能量消耗等，并进行合理性分析。
1、已知条件
（1）机型：
DF4, DF8, SS1, SS3, SS9，HXD1，CRH2等机车或动车组。（2）线路条件：
自行设计运行区间（由起点站运行到终点站进站停车）。需标明相关条件，（比如：
速度限制：线路允许速度：100km/h；
正线道岔限速：60km/h；
侧线道岔限速：45km/h；
车站到发现有效长：750m；
自然条件：区段海拔均未超过500m，环境温度不高于20摄
氏度，无大风。）
线路设计：运行区间总长不小于20km(动车组不得小于35km)，原始坡段不少于30个，区间各坡道的最大坡度差不小于千分之二十，列车运行途中至少经过一个车站。曲线地段不少于5处。化简后的坡道数不得少于12个。
（3）车辆编组：
可根据知悉的实际情况确定，如货物列车组成为：
C60型车占80%，自重19吨，载重50吨，换长1.2，GK型制动机；N12型占20%，自重20.5吨，载重60吨，换长1.3，K2型制动。S10型车1辆，自重18吨，K1型制动，换长0.8.
2、求解内容
（1）按照要求设计线路纵断面图。
（2）计算牵引质量，校验并确定区段牵引质量（重点体现动能闯坡部分的应用），计算列车换算制动率和增速时间。
（3）编制合力表，绘制合力曲线，并将曲线绘制在下行时分图的左侧，并注明条件。
（4）化简线路纵断面，列出化简计算表。
（5）绘制列车运行时分图两张，可以用米格纸手工，也可以使用计
算机出土，运行时分图要包括速度线和时间线，以及《牵规》中所规定的组成元素。取第一比例尺，下行用分析法绘制，上行用作图法绘制。
（6）根据计算的运行时分，计算出平均技术速度。
（7）计算能耗量。
（8）根据列车运行时分图，分析运行状况中存在的问题，给出合理性的分析。
3．编写计算说明书要求：
说明书全文力争简单明了，整洁清晰，层次分明，词语通常，计算部分先列公式后带入参数，各参数要说明代表意义和出处。
4. 图纸部分要求：
图面整洁，曲线圆滑，符号及绘图标标记应符合铁道部《列车牵引计算（TB/T1407-1998）》的规定。
5. 其他说明
（1）计算机出图时，可以使用AutoCAD绘制，也可使用电算自动生成
（2）设计以及计算过程用Word2003进行编辑，使用A4纸打印，并与图表一起装订成册，使用程序者需附上源代码。
（3）本设计需提交电子文档，设计文档须有前言，目录，参考文献，附录等。
二选定已知条件
1,选定的动力形式为SS3,单机牵引，黏着质量为138t，牵引使用系数0.9，最低计算速度为48km/h,构造速度为100km/h,机车全长21.416m,计算最大牵引力为317.8kN等。
2,选定的线路条件为
速度限制:线路允许速度:100km/h
正线道岔限速:60km/h
侧线道岔限速:45km/h
自然条件:区间海拔高度均未超过500m,环境温度不高于20摄氏度.无大风.
车站最短到发线有效长为650m
中震设计
在MIDAS/Gen中如何实现中震设计？ 结构设计学习资料2009-11-29 23:05:09 阅读224 评论0 字号：大中小订阅 转自：https://www.360docs.net/doc/7d11208001.html,/s/blog_5e1bf3ef0100fckz.html 中震弹性设计就是在中震时结构的抗震承载力满足弹性设计要求，中震不屈服的设计就是地震作用下的内力按中震进行计算。 中震弹性设计与中震不屈服的设计在MIDAS中的实现 一、中震弹性设计 1、在MIDAS/Gen中定义中震反应谱 主菜单》荷载》反应谱分析数据》反应谱函数：定义中震反应谱，即在定义相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可。 2、定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数。 3、其它设计参数的定义均同小震设计。 二、中震不屈服设计 1、在MIDAS/Gen中定义中震反应谱。内容同中震弹性设计。 2、定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）。内容同中震弹性设计。 3、定义荷载组合时将地震作用分项系数取为1.0。 4、将材料分项系数定义为1.0，即构件承载力验算时取用材料强度的标准植。 5、其它操作均同小震设计。 《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计，而这两种设计方法在MIDAS/Gen中都可以实现，具体说明如下： 一、中震弹性设计 结构的抗震承载力满足弹性设计要求，最大地震影响系数α按表1取值，在中震作用下，设计时可不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数），但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数，构件的承载力计算时材料强度采用设计值。 表1地震影响系数（β为相对于小震的放大系数）
机车牵引力及其功率问题辨析
机车牵引力及其功率问题辨析 一、“牵引力”问题的产生 在《物理·必修1》第三章第三节“摩擦力”中，我们向学生介绍汽车前进的动力来自于主动轮所受地面静摩擦力F f ，在《物理·必修2》第七章第二节“功率”中，我们向学生介绍了汽车牵引力的功率P ＝Fv ，该式中F 即牵引力，汽车在牵引力作用下前进的加速度满足F －F 阻＝m a 。 从牛顿第二定律角度讲，方程F －F 阻＝m a 中的牵引力F 就是主动轮所受地面静摩擦力F f ，然而我们都知道，主动轮上与地面接触的那个点，在与地面接触时是相对地面静止的，则F f 对主动轮并不做功，也就是说地面并不通过静摩擦而对汽车输入能量。实际上，我们都知道，汽车前进所需的能量来自于发动机！那么发动机的输出功率，怎么能够说成是牵引力F f 的功率呢？或者说，发动机的输出功率怎么能够用来F f v 计算呢？ 在“功率”一节的教学中，教师和学生在“牵引力的本质和牵引力做功”问题上，普遍存在前述疑问，笔者试图对此问题作一澄清，与大家交流，并恳请批评指正。 二、从动量的角度谈牵引力 对于汽车，牛顿第二定律方程F －F 阻＝m a 中的a 实际上汽车质心的加速度，且忽略了车轮加速转动 的影响。而我们知道，牛顿第二定律实质上是动量定理，从动量定理角度看，汽车主动轮所受地面静摩擦力的向前的冲量，使汽车整体的动量增加。因此，从动量角度看，汽车整体前进的动力——牵引力F ，就是汽车主动轮所受地面静摩擦力F f ，即：F ＝F f 。 三、从力矩的角度谈牵引力 如图所示，汽车主动轮受到了发动机扭转力偶矩M 、车身阻力F ＇和地面静摩擦力F ，不考虑车轮的质量（转动惯量）f 0 M F r -?=选主动轮与地面接触点为参考点，则有：0 M F r '-?=由上述两式易知：F ＇＝F f 而车身所受动力F 即为F ＇的反作用力，由牛顿第三定律可知：F ＝F ＇＝F f 受牵引力。 四、从能量的角度谈牵引力 从能量角度讲（选地面为参考系），地面静摩擦力F f 并不对主动轮做功，而是发动机扭转力偶矩M 和车身阻力F ＇对主动轮做功。不考虑车轮的质量（转动惯量），则有：0 M F x θ'??-??=其中，扭转力偶矩M 做功与参考点选择无关（△θ为主动轮相对转轴转过角度），它就是发动机对主动轮所做的功；而车身前进位移为：x v t ?=??，由此可知发动机的输出功率为： W M F x P F v t t t θ'?????'= ===???F ＇的反作用力F 对车身做功，使车身动能增加，F 的功率即为：P Fv '=。 由前面的分析可知，发动机的输出功率数值上等于：f W P F v P Fv F v t ?''=====?。五、从高中教学角度谈牵引力 从前述分析来看，从动量角度来看牵引力概念，和从能量角度来看牵引力概念是不一样的，而要讲清楚问题的实质，又必须涉及力矩平衡、力偶矩及其做功，还涉及车轮的转动惯量、转动动能问题，这对教师和学生都提出了过高的要求。因此，建议教师简单说明，谈汽车加速度时，牵引力是指主动轮所受地面静摩擦力F f ，谈牵引力的功率时，实际上是谈的发动机的输出功率，主动轮所受地面静摩擦力F f 并不做功，但是经过一系列等值换算后，可以证明发动机的输出功率数值上等于地面静摩擦力F f 与汽车车身速度的乘积，即：f P F v =。
面积比法计算设计断面洪水中面积指数的确定
面积比法计算设计断面洪水中面积指数的确定 刘连梅,信增标，王保东,田燕琴(水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津3０025０)【摘要】：南水北调中线工程河北段460多ｋm，共与大小河沟20０多条相交,有不少河沟交叉断面设计洪水需要采用面积比法计算。为此，对海河流域部分河流实测降雨洪水资料作了分析，得出了不同时段洪量的面积指数范围,为南水北调中线工程设计提供了依据。 【关键词】: 南水北调中线工程;设计洪水;面积比法;面积指数 1 问题的提出 在设计洪水计算时,当设计断面无实测资料，但其上游或下游建有水文站实测资料,且与设计断面控制流域面积相差不超过3%,区间无人为或天然的 分洪、滞洪设施时,可将水文站实测资料或设计洪水成果直接移用于设计断面;若区间面积超过3%，但小于20％,且全流域暴雨分布较均匀时,常用面积 比法将水文站设计成果进行推算。该方法的关键是面积指数的选取。在海滦河流域以往一般根据经验取值，在只对计算洪峰流量时,面积指数一般选用０．5 ~ ０.7；计算时段洪量时面积指数没有选定范围。南水北调中线工程河北省段460多ｋm，共与大小河沟20０多条相交,有不少河沟交叉断面设计洪水需要采用面积比法计算,为此对海河流域部分河流实测降雨洪水资料作了分析，得出了不同时段洪量的面积指数范围,为中线工程设计提供了依据。 2 河流、水文站及洪水资料的选取２．1 河流及水文站的选取原则 一般讲，一条河的上下游两站流域面积小于20%时，可作为分析对象。但海滦河流域实际上水文站网稀少,因此选取时将区间面积放宽到30%，个别站放宽到３5%。基本满足此条件的河流及水文站见表１所列。 2.２洪水资料的选取 洪水资料的选取应符合以下３条原则：（1）尽量选取较大的洪水资料；(2）选取流域内降雨分布比较均匀的场次洪水；(3）对上游修建大中型水库的河流，应选取建库前的资料。 由于滦河和桑干河流域面积过大,包含了迎风山区、背风山区和高原区,难以出现全流域均匀降雨,未选用洪水资料。其他４条河8个代表站流域面积
《电力机车牵引计算》填空题与简答题
一、填空题： 1、《列车牵引计算》是专门研究铁路列车在外力的作用下，沿轨道运行及其相关问题的实用学科。它是以力学为基础，以科学实验和先进操纵经验为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并以此解算铁路运营和设计上的一些主要技术问题和技术经济问题。 2、机车牵引力（轮周牵引力）不得大于机车粘着牵引力，否则，车轮将发生空转。 3、机车牵引特性曲线是反映了机车的牵引力和速度之间的关系。在一定功率下，机车运行速度越低，机车牵引力越大。 4、列车运行阻力可分为基本阻力和附加阻力。(基本附加) 5、列车附加阻力可分为坡道附加阻力、曲线附加阻力和隧道空气附加阻力。 6、列车在6‰坡道上上坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为6N/kN 7、列车在2‰坡道上下坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为 -2N/KN 。 8、在计算列车的基本阻力时，当货车装载货物不足标记载重50%的车辆按空车计算；当达到标记载重50%的车辆按重车计算。 9、列车制动力是由制动装置引起的与列车运行方向相反的外力，它的大小可由司机控制，其作用是调节列车速度或使列车停车。 10、轮对的制动力不得大于轮轨间的粘着力，否则，就会发生闸瓦和车轮“抱死”滑行现象。 11、目前，我国机车、车辆上多数使用高磷闸瓦闸瓦。 12、列车制动一般分为紧急制动和常用制动。 13、列车制动力是由列车中各制动轮对产生的制动力的总和。 14、列车单位合力曲线是由牵引运行、惰性运行和制动运行三种曲线组成。 15、作用于列车上的合力的大小和方向，决定着列车的运动状态。在某种工况下，当合力大于零时，列车加速运行；当合力小于零时，列车减速运行；当合力等于零时，列车匀速运行。 16、加算坡道阻力与列车运行速度无关。（无关） 17、列车运行时间的长短取决于列车运行速度和作用在列车上单位合力的大小。 18、在某工况下，当列车所受单位合力为零时对应的运行速度，为列车的均衡速度。列车将匀速运行。 19、列车制动距离是自司机施行制动开始到列车完全停车为止，所运行的距离。 20、列车的制动距离是制动空走距离和制动有效距离之和。 21、我国普通列车紧急制动距离的限值为 800 米。 22、列车制动时间是制动空走时间和制动有效时间之和。 23、列车在长大下坡线路上施行紧急制动时，其最高允许速度必须有所限制，该速度称为列车紧急制动限速或称最大制动初速度。 24、列车换算制动率的大小，表示列车制动能力的大小。 25、列车牵引质量和列车运行速度是铁路运输工作中最重要的指标。对于一定功率的机车，在线路条件不变的情况下，若要列车运行速度快则牵引质量要相应地减少；若要增加列车牵引质量，则列车运行速度要相应地降低；因此，最有利的牵引质量和运行速度的确定，需要进行技术和经济等方面的分析比较。
PKPM中震不屈服分析
PKPM中震不屈服分析 1.中震弹性与中震不屈服的概念 结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8，扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时，应做基于性能中震抗震设计。 对复杂超限结构，专家委员会根据超限细则，都会提出中震弹性（不屈服）设计。 采取基于性能的设计方法，主要是针对不满足规范，进行妥协的底线，在此底线的基础上，做基于性能的抗震设计以进行加强。即做中震弹性计算。应该明确一点，中震不屈服和中震弹性是两个概念。 保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算，地震力放大2.8倍。 不屈服指内力、材料强度均按标准值计算，并且不考虑抗震承载力调整系数。 中震弹性要比中震不屈服的要求严的多，对于抗震等级在一级以上的构件，通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。 2.中震弹性与中震不屈服的内涵 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 3.其余分项系数均保留 二.中震不屈服设计 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值 2.荷载分项系数取1 3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) 4.抗震调整系数γre取1 5.材料强度用标准强度 三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计 中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多 以上设计方法都属于性能设计的范畴。 ***************** 《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 2.中震弹性与中震不屈服的在PKPM中的实现 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值－PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。
设计洪水分析计算
设计洪水分析计算 1、洪水标准 依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL44-2006），确定该工程等级为五等，按20年一遇洪水标准设计，200年一遇洪水校核。 本水库上游流域面积为1.6平方千米，属于小于30平方千米范围，按《山东省小型水库洪水核算办法》（试行）进行洪水计算。 2、设计洪水推求成果 1、基本资料 流域面积F=1.6平方公里，干流长度L=2.1千米，干流平均比降j=0.02。 根据山东省小型水库洪水核算办法，查《山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图》，该流域中心多年平均二十四小时暴雨H24=85毫米。 该水库水位、库容关系表如下：
设计溢洪道底高程177.84米，相应库容23.29万立米。 2、最大入库流量Q m计算 （1）、流域综合特征系数K 按下式计算K=L/j1/3F2/5 （2）、设计暴雨量计算 查《山东省最大二十四小时暴雨变差系数C v等值线图》，该流域中心C v=0.6，采用C s=3.5C v应用皮尔逊3型曲线K p值表得，20年一遇K p=2.20，200年一遇K p=3.62，则20年一遇最大24小时降雨量H24=2.2*85=187毫米，200年一遇最大24小时降雨量H24=3.62*85=307.7毫米。 （3）单位面积最大洪峰流量计算 经实地勘测，该工程地点以上流域属丘陵区，查泰沂山北丘陵区q m- H24-K关系曲线，得20年一遇单位面积最大洪峰流量及200年一遇单位面积最大洪峰流量q m。 （4）洪水总量及洪水过程线推求 已算得20年一遇最大24小时降雨量H24=187毫米及200年一遇最大24小时降雨量H24=307.7毫米，取其75%为P 。设计前期影响雨量P a取40毫米，计算P+P a，查P+P a与设计净雨h R关系曲线，得20年一遇及 00年一遇h R。 洪水总量按下式计算W=0.1*F*h R，由此可计算得20年一遇及200年一遇洪水总量W。
按中震(或大震)不屈服做结构设计
按中震（或大震）不屈服做结构设计：｛是｝或｛否｝ 现行《抗规》是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力调整系数和施工图时的各种抗震构造措施来保证的。规范要求的构造措施对于大多数工程而言，其结构安全性可以保证；但对于复杂结构、超高超限结构的施工图审查，基本上都要求进行中震验算。目前在工程界，对结构进行中震设计有两种设计方法：第一种是按照中震弹性设计；第二种是按照中震不屈服设计。 在做“中震弹性”或“中震不屈服设计”时，首先需要明确“业主”或审查者提出的是保证所有构件均“中震弹性”或“中震不屈服”还是保证重要构件（如框支结构构件）保持“中震弹性”或“中震不屈服”。在此基础上再确定如何分析计算结果和改进设计。要明确“中震弹性”或“中震不屈服设计”是一种基于性能设计的性能目标，这种性能目标并非是“硬性的”，设计人在其中有很大的主动性。参见《PKPM新天地》06年1期中“浅谈结构中震设计”一文。 SATWE新增了两种性能设计的选择，即“中震（大震）弹性设计”和“中震（大震）不屈服设计”。这两种设计方法属于结构性能设计的范畴，目前规范中没有相关的规定。只有在具体提出结构性能设计要点时，才能对其进行针对性的分析和验算。 ①对于中（大）震弹性，主要有两条：1）地震影响系数最大值αmax按中震（2.8倍小震）或大震（4.5~6倍小震）取值，2）取消组合内力调整（取消强柱弱梁、强剪弱弯调整）。程序使用时，需要用户；1）按中震或大震输入αmax；2）构件抗震等级指定为4级。 ②对于中（大）震不屈服，主要有5 条：1）地震影响系数最大值αmax按中震（2.8 倍小震）或大震（4.5~6倍小震）取值，2）取消组合内力调整（取消强柱弱梁、强剪弱弯调整），3）荷载作用分项系数取1.0（组合值系数不变）；4）材料强度取标准值，5）抗震承载力调整系数γRE取1.0。程序使用时，需要用户；1）按中震或大震输入αmax；2）点开“按中震（或大震）不屈服做结构设计”的按钮。 9楼 .中震弹性与中震不屈服的概念结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8，扭转平动周期比》 0.9(0.85)并且≤0.95时，应做基于性能中震抗震设计。对复杂超限结构，专家委员会根据超限细则，都会提出中震弹性（不屈服）设计。采取基于性能的设计方法，主要是针对不满足规范，进行妥协的底线，在此底线的基础上，做基于性能的抗震设计以进行加强。即做中震弹性计算。应该明确一点，中震不屈服和中震弹性是两个概念。保持弹性是指
设计洪水计算
项目二：设计洪水计算 由流量资料推求设计洪水 一、填空题 1．洪水的三要素是指、、。 2．防洪设计标准分为两类，一类是、另一类是。 3．目前计算设计洪水的基本途径有三种，它们分别是、 、。 4．在设计洪水计算中，洪峰及各时段洪量采用不同倍比，使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值，此种放大方法称为。 5．在洪水峰、量频率计算中，洪峰流量的选样采用、时段洪量的选样采用。 6．连序样本是指。不连序样本是指 。 7．对于同一流域，一般情况下洪峰及洪量系列的C V值都比暴雨系列的C V值，这主要是洪水受＿和影响的结果。 二、问答题 1．什么是特大洪水？特大洪水在频率计算中的意义是什么？ 2．对特大洪水进行处理时，洪水经验频率计算的方法有哪两种？分别是如何进行计算的？ 3．洪水频率计算的合理性分析应从几个方面进行考虑？ 4．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线，典型洪水过程线的选择原则是什么？ 5．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线的两种放大方法是什么？分别是如何计算的？ 6．在洪水峰、量频率计算工作中，为了提高资料系列的可靠性、一致性和代表性，一般要进行下列各项工作，试在下表的相应栏中用“+”表明该项措施起作用，用“-”表明该项措施不起作用。
三、计算题 1．某水库坝址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流量资料，其中最大的三年洪峰流量分别为 7500 m3/s、 4900 m3/s和 3800 m3/s。由洪水调查知道，自1835年到1957年间，发生过一次特大洪水，洪峰流量为 9700 m3/s ，并且可以肯定，调查期内没有漏掉 6000 m3/s 以上的洪水，试计算各次洪水的经验频率，并说明理由。 2．某水文站根据实测洪水和历史调查洪水资料，已经绘制出洪峰流量经验频率曲线，现从经验频率曲线上读取三点（2080，5%）、（760，50%）、（296，95%），试按三点法计算这一洪水系列的统计参数。 3．已知设计标准P=1%洪水过程的洪峰、1天、3天洪量和典型洪水的相应特征值及其过程线（见表1和表2），试用同频率放大法推求P=1%的设计洪水过程线（保留三位有效数字，不需修匀）。 表1 设计洪水和典型洪水峰、量特征值 表2 典型洪水过程
列车牵引计算工具dynamis及机车车辆计划管理工具(参考Word)
列车牵引计算工具（Dynamis）Dynamis是德国轨道交通管理咨询公司（RMCon）开发的专门用于轨道交通列车牵引计算的工具。该工具可实现高精度的轨道交通列车牵引计算过程，可与轨道交通综合设计验证平台无缝集成，进行数据交换。该工具可完成基于节时、定时、节能等多种策略的牵引计算过程，并进行策略对比分析，也可进行牵引能耗计算及节能操控计算等多种类型、多种目的的牵引计算过程，其计算结果已经过大量实际现场试验检验，是列车牵引计算科研及教学过程中良好辅助工具。利用本工具，还可完成认知、实践和提高等不同层次的列车牵引计算实验。 该软件还可与RailSys无缝集成，从RailSys中直接导出相关数据用于牵引计算。 软件主要功能包括： ●基于不同控制策略的牵引计算 ●不同控制策略效果对比分析 ●牵引能耗计算及节能操控计算 ●列车牵引计算结果展示 主要控制策略包括： ●定时 ●节时 ●节能 具体参数如右图所示。 计算结果如下图所示（绿色线为节能计算曲线）
车辆（动车组）运用优化工具（Dispo）Dispo是德国轨道交通管理咨询公司（RMCon）开发的专门用于轨道交通车辆或动车组运用计划优化的工具。模型可针对不同的运行图和运力资源配备情况，完成给定运行图中动车组和乘务短期及长期计划的优化编制，编制过程中还可同时考虑多种车型的运用条件等诸多约束条件。 Dispo可与RailSys无缝集成，从中导入基础设施、运行图等相关条件，并据此进行优化计算。 该软件主要功能如下： ●运用计划优化，软件可针对某一天、某一周或某个月，且考虑车底回送所需的运 行线的车辆使用计划优化； ●车底运用仿真，软件中包含仿真模块，可针对指定时间段进行仿真和评估； ●数据导出，Dispo产生的结果可直接被导出到RailSys中使用。
中震弹性-屈服计算
中震不屈服/中震弹性计算 V3.0版【20080630修改】 如何对复杂结构进行中震弹性设计： 1.中震弹性（不屈服）计算要计算什么？ 2.中震弹性（不屈服）设计的控制指标分别是什么？也就是我怎样根据计算结果判断我的结构是否合理？ 3.有无相关的规范（规程）规定要进行中震弹性（不屈服）设计？ ***************** 中震弹性（不屈服）设计主要针对平面特别不规则（位移比超过1.8，周期比小于0.95）时采用的基于性能的抗震设计，对复杂超限结构，专家委员会根据超限细则，都会提出中震弹性（不屈服）设计。 中震不屈服、中震弹性的计算，我觉得有必要明文加上不考虑风载参与组合。 一.中震弹性设计: 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值(新抗规2010版 3.10.3第1款) 2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)(SATWE抗震等级选四级，新版PKPM取不抗震) 3.其余分项系数/组合系数均保留 4.抗震调整系数γre取同小震，《高规》表4.7.2 5.材料强度用设计值 * 可不考虑风载参与组合 二.中震不屈服设计 1.地震影响系数按小震的 2.8倍取值(新抗规2010版 3.10.3第1款) 2.荷载分项系数取1 ，保留组合系数 3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) (SATWE抗震等级选四级，新版PKPM取不抗震) 4.抗震调整系数γre取1 5.材料强度用标准强度 * 可不考虑风载参与组合 以上关于中震弹性、中震不屈服的计算规定只是大家约定俗成的，并无明文规定。 用sATWE中震不屈服、中震弹性如何算 按我前面推荐的： ===================== satwe计算 一.中震弹性设计 1、地震影响系数调整至中震 2、抗震等级选4级（新版PKPM取不抗震）
物理14.机车牵引力及其功率问题辨析(修正版)
机车牵引力及其功率问题辨析 一、“牵引力”问题的产生 在《物理·必修1》第三章第三节“摩擦力”中，我们向学生介绍汽车前进的动力来自于主动轮所受地面静摩擦力F f ，在《物理·必修2》第七章第二节“功率”中，我们向学生介绍了汽车牵引力的功率P ＝Fv ，该式中F 即牵引力，汽车在牵引力作用下前进的加速度满足F －F 阻＝m a 。 从牛顿第二定律角度讲，方程F －F 阻＝m a 中的牵引力F 就是主动轮所受地面静摩擦力F f ，然而我们都知道，主动轮上与地面接触的那个点，在与地面接触时是相对地面静止的，则F f 对主动轮并不做功，也就是说地面并不通过静摩擦而对汽车输入能量。实际上，我们都知道，汽车前进所需的能量来自于发动机！那么发动机的输出功率，怎么能够说成是牵引力F f 的功率呢？或者说，发动机的输出功率怎么能够用来F f v 计算呢？ 在“功率”一节的教学中，教师和学生在“牵引力的本质和牵引力做功”问题上，普遍存在前述疑问，笔者试图对此问题作一澄清，与大家交流，并恳请批评指正。 二、从动量的角度谈牵引力 对于汽车，牛顿第二定律方程F －F 阻＝m a 中的a 实际上汽车质心的加速度，且忽略了车轮加速转动的影响。而我们知道，牛顿第二定律实质上是动量定理，从动量定理角度看，汽车主动轮所受地面静摩擦力的向前的冲量，使汽车整体的动量增加。因此，从动量角度看，汽车整体前进的动力——牵引力F ，就是汽车主动轮所受地面静摩擦力F f ，即：F ＝F f 。 三、从力矩的角度谈牵引力 如图所示，汽车主动轮受到了发动机扭转力偶矩M 、车身阻力F 质量（转动惯量），选车轴为参考点，作用于主动轮的总力矩为零，即：f 0M F r -?= 选主动轮与地面接触点为参考点，则有： 0M F r '-?= 由上述两式易知：F ＇＝F f 而车身所受动力F 即为F ＇的反作用力，由牛顿第三定律可知：F ＝F ＇＝F f 。此F 就是汽车车身所受牵引力。 四、从能量的角度谈牵引力 从能量角度讲（选地面为参考系 ），地面静摩擦力F f 并不对主动轮做功，而是发动机扭转力偶矩M 和车身阻力F ＇对主动轮做功。不考虑车轮的质量（转动惯量），则有： 0M F x θ'??-??= 其中，扭转力偶矩M 做功与参考点选择无关（△θ为主动轮相对转轴转过角度），它就是发动机对主动轮所做的功；而车身前进位移为：x v t ?=??，由此可知发动机的输出功率为： W M F x P F v t t t θ'?????'= ===??? F ＇的反作用力F 对车身做功，使车身动能增加，F 的功率即为：P Fv '=。 由前面的分析可知，发动机的输出功率数值上等于：f W P F v P Fv F v t ?''=====?。 五、从高中教学角度谈牵引力 从前述分析来看，从动量角度来看牵引力概念，和从能量角度来看牵引力概念是不一样的，而要讲清楚问题的实质，又必须涉及力矩平衡、力偶矩及其做功，还涉及车轮的转动惯量、转动动能问题，这对教师和学生都提出了过高的要求。因此，建议教师简单说明，谈汽车加速度时，牵引力是指主动轮所受地面静摩擦力F f ，谈牵引力的功率时，实际上是谈的发动机的输出功率，主动轮所受地面静摩擦力F f 并不做功，但是经过一系列等值换算后，可以证明发动机的输出功率数值上等于地面静摩擦力F f 与汽车车身速度 的乘积，即：f P F v =。
牵引力计算习题
思考题及习题 3-1．什么是机车牵引力，它以什么值为计算标准？根据电力机车的牵引特性图，分析机车牵引力所受的限制条件。 3-2．列车运行阻力包括哪几类。简述各类阻力的内容、含义、特点及构成因素。 3-3．简述列车制动方式分类方法；分析空气制动、电力制动和电空制动的特点及其主要用途。 3-4．简述用均衡速度法计算行车时分的基本假定及计算原理。 3-5．单位合力曲线是按什么线路条件计算与绘制的？在其它线路条件下如何使用？ 3-6．某高速客运专线铁路，运输模式为近期采用高、中速列车共线运行，远期为300km/h纯高速列车运行。该线设计的客运区段长度为40km，夜间0点0分至5点30分为非客运时段，追踪列车间隔时分为3min，综合维修天窗时间为4小时； 1）平行运行图区间通过能力 2）若近期列车运行图中的中速列车比重为0.20，高速列车在途中站的停站比为0.2，计算不同速度等级列车混合运行的非平行运行图区间通过能力； 3）若高速列车扣除系数为1.5，计算全高速旅客列车非平行
运行图区间通过能力 4）若远期运行长编组列车，月间客流波动系数为1.1，计算该客运专线的线路输送能力。 3-7．某列车采用韶山3型电 力机车牵引，机车质量 P=138t ，列车牵引质量 G=2620t ；车辆均采用滚动轴承；若列车长度为730m ，当牵引运行速度为50km/h 时，计算下列情况下的列车平均 单位阻力。 （1）列车在平直道上运行； （2）列车在纵断面为3‰的下坡道，平面为直线的路段运行； （3）列车在长度为1200m ，坡度为4‰的上坡道上行驶，该坡道上有一个曲线，列车分别处于右图中的(a)、(b)、(c)路段； 3-8．韶山3型机车牵引2000t 的货物列车，在12‰的下坡道上运行，若需维持40km/h 等速运行，应采用多大的电阻制动力，若要维持70km/h 等速运行，除采用电阻制动外，尚需多大的空气制动力？按理论计算，得到这样大的空气制动力，起计算单位闸瓦压力为多少？ 3-9．某设计线为单线铁路，x i =9‰，韶山3电力机车牵引， 车辆采用滚动轴承货车；到发线有效长度750m ，站坪最大加算坡度为q i =2.5‰， (1)计算牵引质量，取10t 的整倍数； (2)进行起动与到发线有效长度检查（按无守车考虑）。 (3)计算牵引净重和列车长度。 B
电力机车牵引计算
一．客运机车 1．借助SS8型电力机车阻力公式 机车运行单位基本阻力： 列车阻力中难以确定的是列车基本运行阻力。列车基本运行阻力主要来源于机械阻力和空气阻力,基本运行阻力与速度之间的关系可用下式表示 2W A Bv Cv =++ 公式中，前两项是机械阻力（小部分为空气阻力），后一项是空气阻力 阻力的实际组成看,后两项阻力占极大部分,压差阻力仅占空气阻力较小部 分,影响较小。现在我们暂且用这些公式进行估算,最后确定机车的功率。 以电力机车SS 8作为计算 / 20 1.020.00350.000426v v ω=++ V ＝200时的/ 0ω＝18.76N/KN V ＝220时的/ 0ω＝22.4084N/KN V ＝200时的// 0ω＝9.89N/KN V ＝220时的// 0ω＝11.5408N/KN 2．列车牵引功率计算 八轴轴机车质量168t;根据我国的具体情况铁路旅客列车大都为20节，总重量为1100t 。 列车回转系数 γ=0·06。 a 的取值在0.03～0.05之间（列车牵引计算） 0ω=11.0652N/KN(8轴200k/h) 0ω=12.98067N/KN(8轴220k/h) 0ω=10.8016N/KN(6轴200k/h) 0ω=12.6577N/KN(6轴220k/h) 电力机车所需的功率：（kw ）表1
在文献《浅析200km/h速度等级客运机车的功率选择》借用《牵规》中SS8的阻力基本公式和《高速试验列车技术条件》估算了200km/h电力机车的功率，作者认为在高速时由于列车有减阻措施，计算结果前者偏大后者偏低。当速度为200km/h时，按《高速试验列车技术条件》计算比《牵规》计算的结果小12％左右，考虑到两种方法结果的偏差，本文在此以《牵规》计算结果减小5%作为电 较合理。 机车牵引功率选择时,需考虑列车最高运行速度时剩余加速度的大小和列车达1·1vmax速度时,仍需具有一定的剩余加速度(参照《牵规》暂定0·02m/s2)。根据计算电力机车所需功率，现有最大的单轴功率为1600kw，6轴机车只有当剩余加速度为0.04时才刚好满足要求，并且还不能满足1.1v时剩余加速度为0.02的要求。如果要使用6轴机车则必需减小列车的编组。所以选择8轴机车单轴功率为1500 kw /1600 kw、总功率为12000 kw /12800 kw比较合适。 3．剩余加速度计算 8轴机车牵引1100t列车的剩余加速度 果可知: 8轴机车牵引方案总功率为12800kw牵引1100t时,速度200km/h时,剩余加速度能到达0.052,同时但能满足1·1vmax时,仍具有0.02加速度的要求；总功率为12000kw速度为200km/h时，剩余加速度能到达0.042，在速度为1·1vmax时,剩余加速度为0.011略显不足。 4．机车的坡道起动条件 欧洲高速运输的满载列车,需满足在牵引力下降25%和35‰坡道上以0·05 m/s2加速度启动达到60km/h。考虑到我国高速和快速客运专线的线路坡度通常不大于12‰,困难区段不大于20‰。文中仅对12‰和20‰坡道进行分析比较计算。分析机车牵引1100t,在12‰和20‰坡道, 75%牵引力时的启动加速度。 根据《我国200km/h客运机车的动轴数分析》计算的结果，8轴机车具有很好的坡道启动加速性能，并且优于6轴机车。 速度为60时的单位阻力： / 0(60) ω＝2.7636 // 0(60) ω＝2.5232 20‰坡道时的启动加速度
机车列车制动力基本概念(汇编)
（一）、列车制动力的定义 由制动装置引起的、与列车运行方向相反的、司机可根据需要控制其大小的外力，称为制动力，用字母B表示。 列车制动力与机车牵引力一样，同样是钢轨作用于车轮的外力，所不同的是机车牵引力仅发生在机车的动轮与钢轨间，而列车制动力则发生在全列车具有制动装置的机车、车辆的轮轨之间。 在操纵方式上，列车制动作用按用途可分为两种：常用制动和紧急制动。常用制动是正常情况下调控列车速度或停车所施行的制动，其作用较缓和，而且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%至80%，多数情况下，只用50%左右。紧急制动是紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动，它不仅用上了全部的制动能力，而且作用比较迅猛。 （二）、制动力产生的方法 产生列车制动力的方法很多，主要可分为三类： 1．摩擦制动 传统的摩擦制动指的是将空气压力通过机械传动装置传到闸瓦或闸片上，利用闸瓦与车轮踏面或闸片与制动盘的摩擦而产生制动力，分为闸瓦制动和盘形两种。电磁轨道制动是另外一种摩擦制动。 （1）闸瓦制动：以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸瓦压紧车轮踏面由摩擦产生制动力。是常速机车车辆采用的主要制动方式。 （2）盘形制动：以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸片压紧装在车轴或车轮上的制动盘产生摩擦形成制动力，从而减轻车轮踏面的热负荷，延长车轮使用寿命，保证行车的安全。准高速和高速列车普遍采用这种制动方式，我国新造客车也采用盘形制动。 （3）电磁轨道制动 也叫磁轨制动，是利用装在转向架的制动电磁铁，通电励磁后，吸压在钢轨上，制动电磁铁在轨面上滑行，通过磨耗板与轨面的滑动摩擦产生制动力。磁轨制动力不受轮轨粘着力的限制，是一种非粘着制动方式。在紧急制动时同时附加此制动可以显著缩短制动距离。据国外实验资料报导，在列车速度为200～210km/h施行紧急制动，同时附加电磁轨道制动比不加此制动时的制动距离要缩短25％。 2．动力制动 依靠机车的动力机械通过传动装置产生的制动力。包括电阻制动、再生制动、电磁涡流制动、液力制动等。 （1）电阻制动 利用电机的可逆性，把牵引电动机变为发电机，将列车的动能转换成电能由制动电阻变成热能，散逸到大气中去。电磁转矩成为阻碍牵引电机转子运行的动力，从而起到制动作用。我国电力机车和电动车组普遍采用，内燃机车和内燃动车组多数采用。 （2）再生制动 与电阻制动相似，同样利用电机的可逆性，只不过将牵引电动机作发电机产生的电能通过逆变装置回送给电网。目前，在国外高速动车组、交流传动电力机车已广泛应用，我国部分国产电力机车上已经应用。 （3）电磁涡流制动 电磁涡流制动是利用电磁铁和电磁感应体相对运动，在感应体中产生涡流，将列车的动能转换成电磁涡流并产生热能，达到制动的目的。 根据电磁铁和感应体的型式，电磁涡流制动分为电磁涡流轨道制动（线性电磁涡流制动）和电磁涡流转子制动（盘式电磁涡流制动）。电磁涡流轨道制动是将转向架上的电磁铁落至距轨面6-7mm处，由电磁铁与钢轨间的相对运动在钢轨内产生感应涡流，这些涡流在
牵引力计算
列车牵引调整实验报告 1.实验名称：列车牵引计算调整分析实验 学生姓名：班号：实验日期： 2．实验目的和要求 通过列车牵引计算调整分析实验，使学生了解列车牵引计算的影响因素，并通过调整各种影响因素来分析计算结果，从而更深入的领会牵引计算的过程，以及列车牵引计算的应用领域。 3．实验仪器、设备与材料 “列车牵引计算”实验软件、微机50台,Excel软件,U盘等存储介质。 4．实验原理 列车牵引计算系统在线路数据、机车车辆数据以及一定的计算参数确定后，才能进行计算。列车牵引计算的结果受到线路平纵断面、坡段长度等线路参数、机车牵引特性、制动特性、有功电流、车辆编组等车辆参数、计算步长、调速大小等计算参数的综合影响。通过调整线路参数可以分析牵引计算运行时分和线路设计的相互关系，深入领会线路选线、参数设计对列车运营的影响；同样，通过车辆参数的调整可以影响牵引计算的结果，反过来牵引计算结果可以反馈车辆设计的更新。牵引计算系统参数的变化同样影响到列车牵引计算的结果，这些参数体现了列车牵引计算系统自身参数对牵引计算结果的影响。 总之，通过调整线路、车辆和计算参数的调整进行对比实验，可以使学生深入领会牵引计算的影响因素，明确牵引计算的实际用途，加深对牵引计算学科领域的认识。 5．实验步骤 （1）线路数据的准备 1)在“线路编辑”模块，通过“线路数据导入导出”功能，导出一份空白线 路数据到Excel表格中，在其中录入和编辑数据，然后导入实验平台，保存为系统线路数据文件。或者直接录入线路数据：
2)直接在“线路编辑”模块中进行操作，录入线路数据，并保存数据。 具体操作方法，参考系统操作说明和实验指导书关于“线路数据编辑”部分内容。 （2）机车车辆数据的准备 1）在“车辆数据编辑”模块，分别录入动车数据，拖车数据，并保存。然后，根据实验方案对车辆数据进行编组，形成对照编组，用于和调整后的编组文件对应。保存为对照组车辆文件。 2）在“车辆数据编辑”模块，分别录入调整组动车数据，拖车数据，并保存。然后，根据实验方案对车辆数据进行编组，形成与对照编组相同或不同的调整编组。保存为调整后的编组文件。 具体操作方法参考系统操作说明和实验指导书关于“机车车辆数据编辑”部分内容。 （3）对照组的牵引计算 1）点击“牵引计算”按钮，进入牵引计算初始化界面，选择对照组线路文件、列车文件，采用系统默认的计算参数，然后点击“下一步”进入计算界面。 2）点击“快速计算”按钮进行计算。计算完成后，保存计算结果数据和计算过程数据，以及将计算出的VS、TS等曲线保存为图片格式。 具体操作方法参考系统操作说明和实验指导书关于“列车牵引计算”部分内容。 （4）线路调整组的牵引计算 1）点击“牵引计算”进入牵引计算系统初始化界面。选择对照组的列车文件，以及调整后的线路文件，默认的系统参数完成系统初始化。 2）点击“快速计算”完成计算。计算完成后，保存计算结果数据和计算过程数据，以及将计算出的VS、TS等曲线保存为图片格式。 （5）车辆调整组的牵引计算 1）点击“牵引计算”进入牵引计算系统初始化界面。选择调整组的列车文件，对照组的线路文件，默认的系统参数完成系统初始化。
机车牵引计算1
牵引计算 1． 新牵规粘着系数计算： 国产各型内燃机车： 5.9 0.2487520j v μ=++ （1） 2． 机车粘着重量的确定： 2．1限坡启动能力对机车粘着重量的要求 在限坡道上，保证列车能启动的条件为： /// 1000q i jo q i P G ωωμωω+≥-- （2） 式中 P ——所求的机车粘着重量（t ） G ——列车重量（t ） /q ω——机车的单位启动阻力，按牵规取5N/KN //q ω——列车的单位启动阻力，按牵规取3.5N/KN i ω——单位坡道阻力，取6N/KN(对应坡道为6‰) jo μ——起动时的粘着系数，按表1取值 2．2限坡通过能力对机车粘着重量的要求 为了保证线路的通过能力，列车通过限坡的速度一般不宜低于30km/h ，机车牵引列车以30km/h 的均衡速度通过限坡并保证轮轨粘着的条件： //0/01000i j i P G ωωμωω+≥ -- （3） /0ω——机车牵引运行时的单位基本阻力，按《牵规》中的东风4型机车公式取值， /20 2.280.02930.000178v v ω=++ (4) 当速度为30km/h 时，/ 0ω＝3.3192N/KN //0ω——列车单位运行阻力，重货车，滚动轴承货车按《牵规》计算公式取值，
//200.920.00480.000125v v ω=++ （5） 当速度为30km/h 时，//0 ω ＝1.0487N/KN j μ——按表1取值 按（3）计算，牵引不同吨位的货运列车以30km/h 的速度通过6‰坡道，所需的机车粘着重 2．3计算机车粘着重量结果分析 结合表2和表3可以得出以下结论： 在坡度6‰和机车起动条件下，牵引4000t 的列车，现有的6轴机车就可以满足要求，一旦将列车重量提高到5000t 以上，机车的粘着重量上升到151吨以上，现有的内燃机车就不能满足要求，则需要单节的八轴机车或多机重联牵引。 3． 对机车功率的需求 3．1重载时，平直道上能达到最高运行速度的条件 ///009.813600P G N V ωωη +≥? (6) 式中 N ——所求的柴油机的装机功率（kw ） P ——机车粘着重量，当列车重量为5000t 以下时取150t η——柴油机功率利用系数，取0.8 按照（6）计算，牵引不同的吨位时的柴油机装机功率如表4。 表 4 3．2快速货运列车 一般现在的快速货运列车，以专列编组为P 65货车来看，取25辆编组，载重量在1800t 左右，现在取载重量为2000t ，计算不同速度下的柴油机装机功率的需求，如表5。
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。