鋼結(jié)構(gòu)考試簡答填空.doc

.2.提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效途徑是加強(qiáng)受壓翼緣和減少側(cè)向支承點(diǎn)間的距離（或增加側(cè)向支承點(diǎn)）3.高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值與 螺栓材質(zhì) 和 螺栓有效面積 有關(guān)。4.鋼材的破壞形式有 塑性破壞和 脆性破壞 。6.高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值與 性能等級(jí) 和 螺栓直徑有關(guān)。7.角焊縫的計(jì)算長度不得小于8hf，也不得小于 40mm；其計(jì)算長度不宜大于 60hf 。8.軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)與 鋼號(hào) 、截面類型 和 長細(xì)比有關(guān)。10.影響鋼材疲勞的主要因素有應(yīng)力集中，應(yīng)力幅或應(yīng)力比，應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 11.純彎曲的彎矩圖為 矩形，均布荷載的彎矩圖為 拋物線，跨中央一個(gè)集中荷載的彎矩圖為三角形。13.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是 技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，確保質(zhì)量14.按焊縫和截面形式不同，直角焊縫可分為 普通縫，平坡縫，深熔縫，凹面縫 15.對(duì)于軸心受力構(gòu)件，型鋼截面可分為熱軋型鋼和 冷彎薄壁型鋼；組合截面可分為實(shí)腹式組合截面和 格構(gòu)式組合截面16.影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素有 荷載類型，荷載作用點(diǎn)位置，梁的截面形式，側(cè)向支承點(diǎn)的位置和距離，梁端支承條件1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：靜力強(qiáng)度、動(dòng)力強(qiáng)度、穩(wěn)定3在螺栓的五種破壞形式中，其中_螺栓桿被剪斷、板件被擠壓破壞 、板件凈截面強(qiáng)度不夠 須通過計(jì)算來保證。4梁的強(qiáng)度計(jì)算包括_彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、 局部壓應(yīng)力、折算應(yīng)力5軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸屈曲時(shí)，單位剪切角不能忽略，因而繞虛軸的長細(xì)比要采用換算長細(xì)比6提高軸心受壓構(gòu)件臨界應(yīng)力的措施有加強(qiáng)約束、減小構(gòu)件自由長度、提高構(gòu)件抗彎能力8實(shí)腹梁和柱腹板局部穩(wěn)定的驗(yàn)算屬于_承載能力_極限狀態(tài)，柱子長細(xì)比的驗(yàn)算屬于_正常使用_極限狀態(tài)，梁截面按彈性設(shè)計(jì)屬于_承載能力_極限狀態(tài)。9螺栓抗剪連接的破壞方式、螺栓剪斷、孔壁承壓破壞、板件拉斷、螺栓彎曲、板件剪壞10為防止梁的整體失穩(wěn),可在梁的 上 翼緣密鋪鋪板。13在不同質(zhì)量等級(jí)的同一類鋼材(如Q235A,B,C,D四個(gè)等級(jí)的鋼材)，它們的屈服點(diǎn)強(qiáng)度和伸長率都一樣，只是它們的 化學(xué)成分和 沖擊韌性指標(biāo)有所不同。15普通螺栓連接受剪時(shí)，限制端距e2d，是為了避免鋼板被 沖剪破壞。16軸心受拉構(gòu)件計(jì)算的內(nèi)容有 強(qiáng)度和剛度20當(dāng)荷載作用位置在梁的 下翼緣時(shí)，梁整體穩(wěn)定性較高。22當(dāng)大于_0.6時(shí)，要用代替，它表明鋼梁已進(jìn)入彈塑性工作階段。24計(jì)算構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)使拉,壓桿滿足條件_=_25普通螺栓靠螺栓承壓和抗剪傳遞剪力，而高強(qiáng)螺栓首先靠被被連接板件之間的摩擦力傳遞剪力。28.冷彎性能是判別鋼材塑性變形能力和冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。30.軸心受壓構(gòu)件單軸對(duì)稱截面饒對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)；發(fā)生彎扭屈曲。31.焊接組合梁截面高度的確定應(yīng)考慮三種參考高度，是指由建筑要求確定的最大梁高；由用鋼量最少， 確定的經(jīng)濟(jì)梁高；由剛度要求確定的最小梁高。32鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1788）運(yùn)用概率理論的設(shè)計(jì)方法可稱近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。3引起梁受壓翼緣板局部穩(wěn)定的原因是（ 彎曲壓應(yīng)力 ）。6格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，由于（格構(gòu)式柱可能發(fā)生較大的剪切變形 ），因此以換算長細(xì)比代替。11 .當(dāng)無集中荷載作用時(shí)，焊接工字形截面梁翼緣與腹板的焊縫主要承受(水平剪力 )。1、軸心受壓構(gòu)件的缺陷有桿軸的初始彎曲、 荷載作用的初始偏心及加載前的殘余應(yīng)力2、按正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，受彎構(gòu)件要限制撓度，拉、壓構(gòu)件要限制長細(xì)比，軸心受壓構(gòu)件要限制 長細(xì)比1冷作硬化會(huì)改變鋼材的性能，將使鋼材的強(qiáng)度提高，塑性降低。面的軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件繞對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)發(fā)生 彎扭 屈曲，而雙軸對(duì)稱工字形截面失穩(wěn)時(shí)一般發(fā)生 彎曲 屈曲。9.8.8級(jí)和10.9級(jí)，其中10.9中10表示抗拉強(qiáng)度不小于1000Pa，0.9表示屈強(qiáng)比為0.9。10.需要進(jìn)行計(jì)算避免的抗剪螺栓的破壞形式有剪切和承壓。11.軸心受壓構(gòu)件需要驗(yàn)算強(qiáng)度、剛度、整體和局部破壞12壓彎構(gòu)件可能發(fā)生的失穩(wěn)形式有彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性破壞和彎矩作用平面外的穩(wěn)定性破壞22.應(yīng)力集中將會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生_脆性_破壞。1.高強(qiáng)度螺栓的8.8級(jí)和10.9級(jí)代表什么含義？答：螺栓材料經(jīng)熱處理后的最低抗拉強(qiáng)度，小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字是材料的屈強(qiáng)比（fy /fu）。8.8級(jí)為：fu800N/mm，fy /fu =0.8；1、鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞有什么特點(diǎn)？ 特點(diǎn)有：是一種低應(yīng)力水平下的突然破壞，（3）屬于一種脆性破壞；其斷口不同于一般脆性斷口，可分為裂紋源、裂紋擴(kuò)展區(qū)和斷裂區(qū)；（2）該類型破壞對(duì)缺陷十分敏感。1簡述雙肢格構(gòu)式軸心受壓桿件的截面選擇步驟。1）根據(jù)繞實(shí)軸的整體穩(wěn)定性，選擇肢件的截面。選擇方法與實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面選擇方法完全相同；（2）根據(jù)等穩(wěn)定條件，確定兩分肢間的距離；（3）驗(yàn)算整體穩(wěn)定性和分肢穩(wěn)定性，包括對(duì)剛度的驗(yàn)算；（4）但有截面削弱時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的強(qiáng)度。4拉桿為何要控制剛度？如何驗(yàn)算？拉桿允許長細(xì)比與會(huì)什么有關(guān)？ 防止在運(yùn)送、安裝過程中由重力等其它因素作用而產(chǎn)生過大的變形，由限制拉桿長細(xì)比的辦法來驗(yàn)算，即。拉桿容許比細(xì)比與載荷性質(zhì)如靜載、動(dòng)載有關(guān)。5化學(xué)成分碳、硫、磷對(duì)鋼材的性能有哪些影響?碳含量增加，強(qiáng)度提高，塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度下降，同時(shí)惡化可焊性和抗腐蝕性。硫使鋼熱脆，磷使鋼冷脆。但磷也可提高鋼材的強(qiáng)度和抗銹性。7軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)承載力和哪些因素有關(guān)？構(gòu)件不同方向的長細(xì)比、截面的形狀和尺寸、材料的力學(xué)性能、 殘余應(yīng)力的分布和大小、構(gòu)件的初彎曲和初扭曲 、荷載作用點(diǎn)的初偏心 、構(gòu)件的端部約束條件、構(gòu)件失穩(wěn)的方向等。8簡述壓彎構(gòu)件作用平面外失穩(wěn)的概念？彎矩作用平面外穩(wěn)定的機(jī)理與梁失穩(wěn)的機(jī)理相同，即在壓力和彎矩作用下，發(fā)生彎曲平面外的側(cè)移與扭轉(zhuǎn)，也叫彎扭屈曲。10焊縫的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為幾級(jí)？應(yīng)分別對(duì)應(yīng)于哪些受力性質(zhì)的構(gòu)件和所處部位。焊縫的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí) 。角焊縫和一般對(duì)接焊縫采用三級(jí)即可，與鋼材等強(qiáng)度的受拉受彎對(duì)接焊縫則應(yīng)用一級(jí)或二級(jí) ，須對(duì)焊縫附近主體金屬作疲勞計(jì)算的橫向?qū)雍缚p用一級(jí) ，縱向?qū)?接焊縫和翼緣連接焊縫用二級(jí) 。7.在考慮實(shí)際軸心壓桿的臨界力時(shí)應(yīng)考慮哪些初始缺陷的影響？答：在考慮實(shí)際軸心壓桿的臨界力時(shí)應(yīng)考慮殘余應(yīng)力的影響、初彎曲和初偏心的影響、桿端約束的影響。9.普通螺栓連接和摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，在抗剪連接中，它們的傳力方式和破壞形式有何不同？答：普通螺栓連接中的抗剪螺栓連接是依靠螺栓抗剪和孔壁承壓來傳遞外力。當(dāng)受剪螺栓連接在達(dá)到極限承載力時(shí)，可能出現(xiàn)五種破壞形式，即螺栓被剪斷、孔壁被擠壓壞、構(gòu)件被拉斷、構(gòu)件端部被剪壞和螺栓彎曲破壞。高強(qiáng)螺栓連接中的抗剪螺栓連接時(shí)，通過擰緊螺帽使螺桿產(chǎn)生預(yù)拉力，同時(shí)也使被連接件接觸面相互壓緊而產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦力，依靠摩擦力來傳遞外力。它是以摩擦力剛被克服，構(gòu)件開始產(chǎn)生滑移作為承載能力的極限狀態(tài)。10.在計(jì)算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定時(shí)，對(duì)虛軸為什么要采用換算長細(xì)比？答：格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件一旦繞虛軸失穩(wěn)，截面上的橫向剪力必須通過綴材來傳遞。但因綴材本身比較柔細(xì)，傳遞剪力時(shí)所產(chǎn)生的變形較大，從而使構(gòu)件產(chǎn)生較大的附加變形，并降低穩(wěn)定臨界力。所以在計(jì)算整體穩(wěn)定時(shí)，對(duì)虛軸要采用換算長細(xì)比（通過加大長細(xì)比的方法來考慮綴材變形對(duì)降低穩(wěn)定臨界力的影響）。12.壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定計(jì)算與軸心受壓構(gòu)件有何不同？答：局部穩(wěn)定性屬于平板穩(wěn)定問題，應(yīng)使用薄板穩(wěn)定理論，通過限制翼緣和腹板的寬厚比所保證的。確定限值的原則：組成構(gòu)件的板件的局部失穩(wěn)應(yīng)不先于構(gòu)件的整體穩(wěn)定失穩(wěn)，或者兩者等穩(wěn)。軸心受壓構(gòu)件中，板件處于均勻受壓狀態(tài)；壓彎構(gòu)件中，板件處于多種應(yīng)力狀態(tài)下，其影響因素有板件的形狀和尺寸、支承情況和應(yīng)力狀況（彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力等的單獨(dú)作用和各種應(yīng)力的聯(lián)合作用），彈性或彈塑性性能，同時(shí)還有在腹板屈曲后強(qiáng)度的利用問題。15.對(duì)接焊縫的構(gòu)造有哪些要求？答：一般的對(duì)接焊多采用焊透縫，只有當(dāng)板件較厚，內(nèi)力較小，且受靜載作用時(shí)，可采用未焊透的對(duì)接縫。為保證對(duì)接焊縫的質(zhì)量，可按焊件厚度不同，將焊口邊緣加工成不同形式的坡口。起落弧處易有焊接缺陷，所以要用引弧板。但采用引弧板施工復(fù)雜，因此除承受動(dòng)力荷載外，一般不用引弧板，而是計(jì)算時(shí)為對(duì)接焊縫將焊縫長度減2t（t為較小焊件厚度）。對(duì)于變厚度（或變寬度）板的對(duì)接，在板的一面（一側(cè)）或兩面（兩側(cè)）切成坡度不大于1:2.5的斜面，避免應(yīng)力集中。9.壓彎構(gòu)件組合截面設(shè)計(jì)的相關(guān)步驟？根據(jù)構(gòu)造要求或設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步選定截面尺寸而后進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算，不滿足要求時(shí)則作適當(dāng)調(diào)整后再重新計(jì)算，知道全部滿足要求。（1）試選截面，尺寸、（2）強(qiáng)度及穩(wěn)定驗(yàn)算。16.焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形對(duì)結(jié)構(gòu)性能有何影響？減少焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形的方法有哪些？答： 焊接殘余應(yīng)力的影響：對(duì)塑性較好的材料，對(duì)靜力強(qiáng)度無影響；降低構(gòu)件的剛度；降低構(gòu)件的穩(wěn)定承載力；降低結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度；在低溫條件下承載，加速構(gòu)件的脆性破壞。焊接殘余變形的影響：變形若超出了施工驗(yàn)收規(guī)范所容許的范圍，將會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安裝、正常使用和安全承載； 減少焊接殘余應(yīng)力和變形的方法：合理設(shè)計(jì):選擇適當(dāng)?shù)暮改_尺寸、焊縫布置應(yīng)盡可能對(duì)稱、進(jìn)行合理的焊接工藝設(shè)計(jì)，選擇合理的施焊順序。正確施工：在制造工藝上，采用反變形和局部加熱法；按焊接工藝嚴(yán)格施焊，避免隨意性；盡量采用自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊，手工焊時(shí)避免仰焊。2、影響梁整體穩(wěn)定性的因素有哪些？如何提高梁的整體穩(wěn)定性？答：影響因素有：荷載類型與荷載作用位置、受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間距、截面類型與截面尺寸比例、支座約束性質(zhì)、殘余應(yīng)力與梁的幾何缺陷影響、鋼材強(qiáng)度等級(jí)。 提高 梁的整體穩(wěn)定性可以考慮如下一些措施：（1）增加側(cè)向支撐（2）采用閉合箱形截面（3）增大梁截面尺寸（4）增加梁兩端約束雙軸對(duì)稱截面：彎曲或彎扭屈曲；單軸對(duì)稱：繞對(duì)稱軸彎扭屈曲；繞非彎曲屈曲。無對(duì)稱：彎扭屈曲。 彎扭失穩(wěn)臨界力低于彎曲失穩(wěn)臨界力。5.計(jì)算壓彎（拉彎）構(gòu)件的強(qiáng)度時(shí)，根據(jù)不同情況，采用幾種強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則？并簡述各準(zhǔn)則的內(nèi)容。我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)于一般構(gòu)件采用哪一準(zhǔn)則作為強(qiáng)度極限？答：計(jì)算壓彎（拉彎）構(gòu)件的強(qiáng)度時(shí)，根據(jù)不同情況，采用三種強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則。（1）截面邊緣纖維屈服準(zhǔn)則：當(dāng)構(gòu)件受力最大截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)到屈服時(shí)，即認(rèn)為構(gòu)件達(dá)到了強(qiáng)度極限。（2）全截面屈服準(zhǔn)則：這一準(zhǔn)則以構(gòu)件最大受力截面形成塑性鉸為強(qiáng)度極限。（3）部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則：這一準(zhǔn)則以構(gòu)件最大受力截面的部分受壓區(qū)和受拉區(qū)進(jìn)入塑性為強(qiáng)度極限。我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)于一般構(gòu)件采用部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則作為強(qiáng)度極限。6、為何要規(guī)定角焊縫的最小計(jì)算長度和側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度？答：焊腳尺寸過小，施焊時(shí)冷卻速度過快而產(chǎn)生淬硬組織；焊腳尺寸過，會(huì)使母材形成“過燒”現(xiàn)象。（1）側(cè)焊縫長度過小，焊件局部加熱嚴(yán)重，且起落弧應(yīng)力集中相互影響。所以，規(guī)范規(guī)定側(cè)焊縫長度不小于8hf和40mm。（2）側(cè)面角焊縫的長度過長，焊縫有效截面上剪應(yīng)力沿其長度方向的應(yīng)力分布嚴(yán)重不均勻，規(guī)范規(guī)定，側(cè)焊縫長度不超過60hf，如超過，超過部分不計(jì)算其承載力。7。實(shí)腹式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)中需進(jìn)行哪些驗(yàn)算？強(qiáng)度以及穩(wěn)定驗(yàn)算：截面強(qiáng)度，彎矩作用平面外的穩(wěn)定，彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定，板件的局部穩(wěn)定，撓度驗(yàn)算。8.實(shí)腹式（單、雙）壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)形式？壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)可能為彎矩作用平面內(nèi)（彎矩通常繞截面強(qiáng)軸作用）時(shí)的彎曲屈曲，但當(dāng)構(gòu)件在垂直于彎矩作用平面內(nèi)的剛度不足時(shí)，也可發(fā)生因側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)使構(gòu)件發(fā)生彎扭屈曲，即彎矩作用平面外失穩(wěn)。在計(jì)算其穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，除要考慮軸心受壓時(shí)所需考慮的因素外，還需考慮荷載類型及其在截面上的作用點(diǎn)位置、端部及側(cè)向支承的約束情況等。平面內(nèi)失穩(wěn)計(jì)算中，引入等效彎矩系數(shù)，截面考慮塑性發(fā)展，對(duì)于實(shí)腹式壓彎構(gòu)件，計(jì)算公式為。平面外失穩(wěn)計(jì)算，同樣引入等效彎矩系數(shù)，計(jì)算公式為。2、如圖所示懸伸板，采用直角角焊縫連接，鋼材為Q235，焊條為E43型。手工焊，已知：斜向力F為250kN，N/mm2，試確定此連接焊縫所需要的最小焊腳尺寸。2解： 即，取 即：此連接焊縫的最小焊腳尺寸為8mm。3、如圖所示為簡支梁截面，跨度為10m，跨間有一側(cè)向支承，在梁的上翼緣作用有相同的均布荷載，鋼材為Q235，已知，試比較梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，并說明何者的穩(wěn)定性更好。3解： 6驗(yàn)算如圖所示摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接是否安全。已知：荷載N-300kN,螺栓M20，10.9級(jí)，=0.5,預(yù)緊力P=155kN. 6解：.螺栓群形心o處的內(nèi)力有： 軸心拉力：T=3N/5=3300/5=180kN 剪力：V=4N/5=4300/5=240kN 彎矩：M=Te=18035=6300 kNmm 在N、M作用下，最上面一排螺栓最不利，每個(gè)螺栓所受的最大拉力為：所以此螺栓連接安全。8.圖示三面圍焊的角鋼與鋼板連接中，靜載N=667kN，角鋼為2L10010,鋼板厚t=8mm，Q235鋼,試確定所需焊角尺寸及焊縫長度。8.最小焊角尺寸： 最大焊角尺寸：肢尖 ，肢背 取 肢背： 肢尖： 角鋼肢背和肢尖的每條側(cè)面角焊縫實(shí)際長度為： 取205mm 按構(gòu)造要求取 故取70mm1. 試計(jì)算如圖所示鋼板與柱翼緣的連接角焊縫的強(qiáng)度。已知N=390kN（設(shè)計(jì)值），與焊縫之間的夾角。鋼材Q235，焊條E43,手工焊。有關(guān)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=160 N/mm2 。 5. 設(shè)計(jì)矩形拼接板與板件用普通螺栓連接的平接接頭。（如圖所示，單位mm）。已知軸心拉力設(shè)計(jì)值N=600KN,有關(guān)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：bv=130N/mm2, bc=305 N/mm2,=215 N/mm2。粗制螺栓d=20mm,孔徑d0=21.5mm。a)b) 取8個(gè)c) 中距