土木工程鋼結(jié)構(gòu) 畢業(yè)答辯常問問題集合及答案

1、土木工程 鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計（結(jié)構(gòu)）答辯問題集錦分層法， 水平荷載，樁基礎(chǔ)，地震計算1 框架梁柱的尺寸確定 鋼構(gòu)設(shè)計的梁柱尺寸，先確定鋼構(gòu)件的形式，如工型，槽型，口型等，根據(jù)穩(wěn)定性和變形，然后可通過層高，長細(xì)比，高寬比等來確定尺寸，最后通過軟件復(fù)驗可行性，受壓構(gòu)件容許長細(xì)比150-200.45豎荷下內(nèi)力計算過程可近似地采用分層法?？杉俣ǎ海?）作用在某一層框架梁上的豎向荷載對其他樓層的框架梁的影響不計，（2）在豎向荷載作用下，不考慮框架的側(cè)移。計算過程可如下：（1）分層：分層框架柱子的上下端均假定為固定端支承，（2）計算各個獨立剛架單元：用彎矩分配法或迭代法進(jìn)行計算各個獨立剛架單元。而分層計算所得

2、的各層梁的內(nèi)力，即為原框架結(jié)構(gòu)中相應(yīng)層次的梁的內(nèi)力。（3）疊加：在求得各獨立剛架中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力以后，則可將相鄰兩個獨立剛架中同層同柱號的柱內(nèi)力疊加，作為原框架結(jié)構(gòu)中柱的內(nèi)力。疊加后為原框架的近似彎距圖，由于框架柱節(jié)點處的彎矩為柱上下兩層之和因此疊加后的彎距圖，在框架節(jié)點處常常不平衡。這是由于分層計算單元與實際結(jié)構(gòu)不符所帶來的誤差。若欲提高精度，可對節(jié)點，特別是邊節(jié)點不平衡彎矩再作一次分配，予以修正。2 Gi（重力代表值）的計算 Gi永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（構(gòu)件）0.5×樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值（雪荷載 灰荷載等*組合系數(shù)）3 如何保證框架的延性強柱弱梁”設(shè)計原則控制塑性鉸的位置 此框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的關(guān)鍵

3、是梁柱塑性鉸設(shè)計。為此，應(yīng)遵循：1）“強剪弱彎”設(shè)計原則控制構(gòu)件的破壞形態(tài) 4基礎(chǔ)的計算內(nèi)容 承載力 沖切 受剪力計算48自振周期如何計算5 基本風(fēng)壓如何選擇 基本風(fēng)壓是以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦的地面上離地10m高統(tǒng)計所得的50年一遇10min平均最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)，按基本風(fēng)壓=最大風(fēng)速的平方/1600確定的風(fēng)壓值9 軸壓比有何意義 指柱(墻)的軸壓力設(shè)計值與柱(墻)的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比值(進(jìn)一步理解為：柱(墻)的軸心壓力設(shè)計值與柱(墻)的軸心抗壓力設(shè)計值之比值。限制柱軸壓比主要是為了控制柱的延性，因為軸壓比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破壞呈脆性。53.水平荷下計算梁

4、端彎矩和剪力54.什么是強剪弱彎？如何調(diào)整“強柱弱梁，強剪弱彎”是一個從結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計角度提出的一個結(jié)構(gòu)概念。就是柱子不先于梁破壞，因為梁破壞屬于構(gòu)件破壞，是局部性的，柱子破壞將危及整個結(jié)構(gòu)的安全-可能會整體倒塌，后果嚴(yán)重！所以我們要保證柱子更“相對”安全，故要“強柱弱梁”；“彎曲破壞”是延性破壞，是有預(yù)兆的-如開裂或下?lián)系龋凹羟衅茐摹笔且环N脆性的破壞，沒有預(yù)兆的，舜時發(fā)生，沒有防范，所以我們要避免發(fā)生剪切破壞！這就是我們設(shè)計時要結(jié)構(gòu)達(dá)到“強柱弱梁，強剪弱彎”這個目標(biāo)。11 何謂“分層法，”與二次剪力分配法有何區(qū)別 框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計算可近似地采用分層法。在進(jìn)行豎向荷載作用下的

5、內(nèi)力分析時，可假定：（1）作用在某一層框架梁上的豎向荷載對其他樓層的框架梁的影響不計，而僅在本樓層的框架梁以及與本層框架梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力。（2）在豎向荷載作用下，不考慮框架的側(cè)移。計算過程可如下：（1）分層：分層框架柱子的上下端均假定為固定端支承，（2）計算各個獨立剛架單元：用彎矩分配法或迭代法進(jìn)行計算各個獨立剛架單元。而分層計算所得的各層梁的內(nèi)力，即為原框架結(jié)構(gòu)中相應(yīng)層次的梁的內(nèi)力。（3）疊加：在求得各獨立剛架中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力以后，則可將相鄰兩個獨立剛架中同層同柱號的柱內(nèi)力疊加，作為原框架結(jié)構(gòu)中柱的內(nèi)力。疊加后為原框架的近似彎距圖，由于框架柱節(jié)點處的彎矩為柱上下兩層之和因此疊加后的彎

6、距圖，在框架節(jié)點處常常不平衡。這是由于分層計算單元與實際結(jié)構(gòu)不符所帶來的誤差。若欲提高精度，可對節(jié)點，特別是邊節(jié)點不平衡彎矩再作一次分配，予以修正 58.活載折減系數(shù)荷載折減系數(shù)的引入是因為在計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件樓面活荷載效應(yīng)時，為了簡化計算而把活荷載近似看做是均布荷載，然而，實際上樓面面積越大，實際平攤的樓面活荷載越小，所以，在計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件樓面活荷載效應(yīng)時，如果引起效應(yīng)的樓面活荷載面積超過一定的數(shù)值，就應(yīng)該對樓面均布活荷載折減，于是就引入了樓面活荷載折減系數(shù)。、 15 水平地震力的計算方法 范圍 缺點 彌補 步驟：1、算結(jié)構(gòu)自重。 2、計算整體剛度。 3、結(jié)構(gòu)的自振周期、 4、算出總水

7、平地震作用。 5、算出各層水平地震力作用。 D值法是修改后的反彎點法：D是代表剛度。：實際工程與計算存在差別，有進(jìn)行修正才可16 結(jié)構(gòu)布置 結(jié)構(gòu)合力，計算方便，傳力路徑合理，滿足建筑的相關(guān)使用要求，考慮部分構(gòu)件的制作工藝62.D值的意義另外，柱的反彎點高度也與梁柱線剛度比、上下層橫梁的線剛度比，上下層層高的變化等因素有關(guān)。日本武藤清教授在分析了上述影響因素的基礎(chǔ)上，對反彎點法中柱的抗側(cè)移剛度和反彎點高度進(jìn)行了修正。修正后，柱的抗側(cè)移剛度以D表示，故此法又稱“D值法”，也稱為修正反彎點法。21 梁的內(nèi)力組合方法 25梁截面高度確定 梁的橫截面高度H跟梁的跨度L有關(guān)。下面我就主要說三種情況：1、多

8、跨連續(xù)主梁，高跨比（H/L)約在1/141/8之間。2、多跨連續(xù)次梁，高跨比（H/L)約在1/181/12之間。3、單跨簡支梁，高跨比（H/L)約在1/141/8之間。梁的寬高比一般在1/31/2。27標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計值之間的區(qū)別 荷載和材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值是通過試驗取得統(tǒng)計數(shù)據(jù)后，根據(jù)其概率分布，并結(jié)合工程經(jīng)驗，取其中的某一分位值（不一定是最大值）確定的。設(shè)計值是在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上乘以一個分項系數(shù)確定的材料強度的設(shè)計值等于材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值乘材料強度的分項系數(shù)。在現(xiàn)行各結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中雖沒有給出材料強度的分項系數(shù)，而是直接給出了材料強度的設(shè)計值，29抗震設(shè)防水準(zhǔn)  小震不壞：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震

9、設(shè)防烈度的地震影響時，一般不受損壞或不需修理即可繼續(xù)使用。中震可修：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞，但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。    大震不倒：當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或危及生命的嚴(yán)重破壞。73.活載取值？依據(jù)？活載 根據(jù)建筑物的使用功能不同而不同，見國標(biāo)荷載設(shè)計規(guī)范30如何確定抗震等級 先根據(jù)建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB 502232008把建筑工程分為甲、乙、丙、丁四個類別； 再按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB 50011-2010，根據(jù)上述確定的設(shè)防類別、烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度確定抗震等級。1)甲類、乙

10、類建筑：當(dāng)本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為68度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求； 74.抗震設(shè)計原則？小震不壞,中震可修,大震不倒的原則 78.水平側(cè)移驗算的意義第一，保證主要結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài)，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要避免混凝土墻或柱出現(xiàn)裂縫；將混凝土梁等樓面構(gòu)件的裂縫數(shù)量、寬度限制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。第二，保證填充墻、隔墻和幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好，避免產(chǎn)生明顯損壞。35單向雙向板 板一般是四邊支承，根據(jù)其受力特點和支承情況，又可分為單向板和雙向板。在板的受力和傳力過程中，板的長邊尺寸L2與短邊尺寸L1的比值大小，決定了板的受力情況。可按沿短邊方向的單向板計算；當(dāng)長邊與短邊比值小于2時，宜

11、按雙向板計算；當(dāng)長邊與短邊比值介于2與3之間時，亦可按沿短邊方向的雙向板計算，但應(yīng)沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；當(dāng)長邊與短邊比值小于2時，應(yīng)按雙向板計算。79.框架結(jié)構(gòu)的變形特點(1)框架結(jié)構(gòu)所用的鋼筋混凝土或型鋼有很好的抗壓和抗彎能力，因此，可以加大建筑物的空間和高度。(2)可以減輕建筑物的重量。(3)有較好的抗震能力。(4)有較好的延性。(5)有較好的整體性。4框架結(jié)構(gòu)的缺點因構(gòu)件截面尺寸不可能太大故承載力和剛度受到一定限制，因此房屋的高度受到限36豎向荷載調(diào)幅，為什么？ 這是按彈性方法計算的，對求得的M進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以考慮非彈性變形引起的內(nèi)力重分布。引起重分布的原因是剛度比值的變化

12、或出現(xiàn)塑性鉸，但一般情況下不對跨中的M進(jìn)行調(diào)幅，而梁端由于拱的作用，所以常對端部調(diào)幅80.柱負(fù)載面積水平左鄰柱距+水平右鄰柱距）/2】x【（豎直上鄰柱距+豎直下鄰柱距）/2】84.“反彎點”與“D值法”有何區(qū)別反彎點法出發(fā)于假定的反彎點而計算 比較粗略D值法更精確D就是改進(jìn)的反彎點法，考慮了橫梁線剛度進(jìn)而節(jié)點有轉(zhuǎn)角時對柱的抗側(cè)移剛度進(jìn)而反彎點位置的影響 135.樁數(shù)的確定確定樁數(shù)用標(biāo)準(zhǔn)組合的最大軸力確定136.已知柱端彎矩.如何求梁端彎矩先算出總剪力 根據(jù)柱子剛度分配總剪力 然后查表得出柱子反彎點 柱剪力剩以柱端距反彎點距離即得出彎矩 然后根據(jù)節(jié)點平衡求出梁端彎矩 若節(jié)點不止一根梁 按剛度分配

13、彎矩109.梁柱線剛度如何計算？ 梁柱的線剛度就是EI/L相對線剛度就是相較于同一個節(jié)點的梁、柱的線剛度分別所占總線剛度的比值。156.次梁布置如何考慮所有柱子原則上都應(yīng)該有兩個方向的主梁與之相連，主梁宜直接連接兩根柱子。在上部有較重墻體的位置，應(yīng)該布置梁；在樓板高度變化處，應(yīng)該布置梁。這樣布置下來，如果還有跨度較大的板（超過你考慮的板厚的30倍），最好設(shè)置次梁將板劃分為較小塊。164.反彎點高度確定反彎點位置底層：距支座2/3層高處其余層：1/2層高處165.風(fēng)荷載如何計算 Wo確定當(dāng)計算主要承重結(jié)構(gòu)時,按式：wk=zszWowk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；z高度z 處的風(fēng)振系數(shù)；s風(fēng)荷載體

14、型系數(shù)；z風(fēng)壓高度變化系數(shù)；Wo基本風(fēng)壓(kN/)。121.內(nèi)力組合的目的 176.鞭梢效應(yīng)鞭梢效應(yīng)中鞭的末端的速度遠(yuǎn)較柄的速度大，甚至可以超過音速。在建筑上，鞭梢效應(yīng)是有害的，特別是高樓、電視塔等，震動傳到頂部就會被放大，在地震等情況下很容易被破壞。地震災(zāi)害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，屋頂?shù)男￠w樓，女兒墻等附屬結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，就是因為頂部質(zhì)量和剛度的突變，由鞭梢效應(yīng)引起的結(jié)果。編輯本段預(yù)防為了減弱鞭梢效應(yīng)，不應(yīng)只盲目的增大突出物的剛度，最有效的方法應(yīng)使突出物的第一階自振頻率與整體結(jié)構(gòu)低階頻率不要接近地面運動擾頻。1. 二階分析方法與非線性分析方法有何區(qū)別？二階與非線性分析本質(zhì)一樣，區(qū)別僅是二階多指幾何非線性，

15、基本不進(jìn)行材料非線性分析，而非線性則有幾何非線性及材料非線性兩種。2. 變形縫有哪幾種？你的廠房設(shè)計中有沒有設(shè)置變形縫？為什么？變形縫包括伸縮縫（又稱溫度縫）、沉降縫、防震縫。沒有設(shè)置變形縫?？v向溫度區(qū)段大于等于300m，或橫向溫度區(qū)段大于等于150m時需要設(shè)置伸縮縫。本設(shè)計土壤地質(zhì)條件較好，不需設(shè)置沉降縫；根據(jù)地震設(shè)防烈度為7度，也不需設(shè)置防震縫。抗規(guī)：體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，可按實際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫，形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。由此看出防震縫沒有具體要求多少米來設(shè)置，其設(shè)置的要求是“按實際需要，目的是將本來不規(guī)則的體系，分成幾部分規(guī)則的體系”，只要能達(dá)到這個目的，

16、多少米設(shè)防震縫都是可以的。本設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)體形規(guī)則，且長寬較小，因而可不設(shè)置抗震縫。沉降縫設(shè)置原則如下：建筑物平面的轉(zhuǎn)折部位 ，建筑的高度和荷載差異較大處 ，過長建筑物的適當(dāng)部位 ，地基土的壓縮性有著顯著差異 ，建筑物基礎(chǔ)類型不同以及分期建造房屋的交界處。因而本設(shè)計可不設(shè)置沉降縫。3. 你的廠房平面設(shè)計中是否設(shè)置了伸縮縫？為什么？如果某個廠房需要設(shè)置伸縮縫，可采用什么做法？未設(shè)置伸縮縫，廠房總長度60m，小于一個溫度區(qū)段。如果要設(shè)置伸縮縫，可采用兩種做法：（a）設(shè)置雙柱；（b）在搭接檁條的螺栓處采用長圓孔，并使該處屋面板在構(gòu)造上允許漲縮。4. 哪些應(yīng)力是可自我平衡？對結(jié)構(gòu)承載力有何影響？殘余應(yīng)力

17、可以自我平衡，因為殘余應(yīng)力是在沒有外力情況下產(chǎn)生的，如果有外力的附加應(yīng)力則不能自我平衡。5. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中風(fēng)載要不要考慮疲勞，為什么？我國規(guī)范沒有提及疲勞，只有英國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范B55950提出在脈動風(fēng)占主要情況下，才考慮疲勞。哈工大武岳教授介紹，風(fēng)力一般均為平均風(fēng)，脈動風(fēng)占很小部分，只有柔性結(jié)構(gòu)發(fā)生共振，這時才以脈動風(fēng)為主，如廣告牌等柔性結(jié)構(gòu)。6.7. 穩(wěn)定與強度有何區(qū)別？為何拉桿有些還要考慮長細(xì)比？8. 歐拉公式是動力公式還是靜力公式？如何理解構(gòu)件計算長度的概念？9. 抗風(fēng)柱按哪類構(gòu)件設(shè)計的？節(jié)點如何處理？抗風(fēng)柱有兩種布置方法1、按傳統(tǒng)抗風(fēng)柱布置。即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)鉸接(或剛接)，柱頂

18、與屋架通過彈簧片連接。2、按門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)布置。即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)鉸接(或剛接)，柱頂與屋架鉸接。對于第一種布置方式，抗風(fēng)柱就可以按兩端簡支的梁考慮，承受計算寬度內(nèi)的均布風(fēng)荷載。計算長度可以按支承情況分別取值。對于第二種布置方式，抗風(fēng)柱就需要按雙向受壓的壓彎構(gòu)件考慮，在抗風(fēng)柱平面內(nèi)承受計算寬度內(nèi)的均布風(fēng)荷載，同時還受軸向壓力?？癸L(fēng)柱的柱腳節(jié)點分剛接和鉸接兩種形式。鉸接時,基礎(chǔ)只承受較小的軸力與剪力，設(shè)計和構(gòu)造件簡單?？癸L(fēng)柱傳遞給基礎(chǔ)的軸力只有抗風(fēng)柱本身的重量和相鄰山墻墻板的重量。如果采用剛接,傳遞給基礎(chǔ)的彎矩和軸力要大得多,偏心距非常大,不利于基礎(chǔ)的設(shè)計。但抗風(fēng)柱比較高的時候，如果柱腳還采用

19、鉸抗風(fēng)柱按兩端簡支梁考慮時，鉸接端只傳遞剪力和軸力，抗風(fēng)柱承受計算寬度內(nèi)的均布風(fēng)荷載與山墻墻面豎向荷載，計算長度可以按支承情況分別取值。這種設(shè)計方法簡單實用，對于一般的單跨兩端山墻封閉單層廠房抗風(fēng)柱計算可優(yōu)先考慮此種方法。接模式，抗風(fēng)柱截面將很不經(jīng)濟(jì)，這時候可以做成剛接柱腳、或者設(shè)置抗風(fēng)桁架。較大噸位吊車采用圓鋼管會引起太大變形，使吊車運行不穩(wěn)定。10. 梁翼緣寬厚比超過了穩(wěn)定要求怎么辦？11. 疲勞的原理是什么？什么情況下需要進(jìn)行疲勞計算？ 12. 高強螺栓孔徑加大對摩擦型承載力影響如何？13. 你在進(jìn)行剛架內(nèi)力分析時，荷載效應(yīng)組合中是否考慮了地震作用？為什么？答：沒有考慮地震作用。輕鋼結(jié)構(gòu)

20、廠房地震作用在內(nèi)力組合中不起控制作用,可按規(guī)定采取加強支撐布置和連接節(jié)點等措施,以提高抗震能力。14. 你的設(shè)計資料要求地震設(shè)防烈度是多少？是否進(jìn)行了抗震驗算？如果考慮地震作用，采用什么計算方法？答；7度。沒有進(jìn)行抗震驗算。D值法（修改后的反彎點法），底部剪力法。15. 屋面水平支撐風(fēng)力如何分配，平均分配對不對？不對，應(yīng)該是按照面積分配的。16. 穩(wěn)定和強度驗算是否都屬于承載能力極限狀態(tài)驗算？二者有何區(qū)別？是，他們都屬于承載能力極限狀態(tài)驗算。強度驗算是驗算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在不同的環(huán)境條件下承受外載荷的能力，完全由材料的本質(zhì)屬性決定。在達(dá)到承載力極限狀態(tài)之前構(gòu)件往往會先失穩(wěn)破壞。影響構(gòu)件的穩(wěn)定的因素：

21、截面形式，加工條件，初彎曲，殘余應(yīng)力，長細(xì)比等。17. 梁的整體穩(wěn)定性受哪些因素影響？什么情況下不需要驗算整體穩(wěn)定？為什么要進(jìn)行梁的局部穩(wěn)定驗算？什么情況下不需要驗算局部穩(wěn)定？影響因素：1. 荷載的類型 2. 荷載作用位置 3. 梁的截面形式 4. 梁受壓翼緣側(cè)向支承點間的距離 5. 端部支承條件 6. 初始缺陷 7. 鋼材強度。按照GB50017-2003規(guī)范設(shè)置了可靠的縱向支撐系統(tǒng)的梁可不進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗算。防止局部失穩(wěn)。在鋼梁中，當(dāng)腹板或翼緣的高厚比或?qū)捄癖冗^大時，就有可能在梁發(fā)生強度破壞或喪失整體穩(wěn)定之前，組成梁的腹板或翼緣出現(xiàn)偏離其原來平面位置的波狀屈曲。對于承受靜力荷載和間接承受動力荷載的梁，GB50017規(guī)定可以考慮腹板的屈曲后強度，這時，只需要按照規(guī)范4.4節(jié)的內(nèi)容計算即可，也就是說，不需要驗算局部穩(wěn)定（因為腹板可以發(fā)生失穩(wěn)）18. 梁中縱向加勁肋對平面我穩(wěn)定起不起作用？鋼梁如果沒有足夠的側(cè)向剛度或扭轉(zhuǎn)剛度，可能會在未達(dá)到強度極限承載力之前喪失整體穩(wěn)定性