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文档简介
1、基础部分1 .钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么?。后才发生,破fy,断裂从应力集中答:塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构件可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度,坏前构件产生较大的塑性变形;脆性破坏是指塑性变形很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服点处开始的破坏形式。2 .化学成分碳,硫。磷对钢材的性能有哪些影响?答:碳含量增加,强度提高,塑性,韧性和疲劳强度下降,同时恶化可焊性和抗腐蚀性。硫使钢热脆,磷使钢冷脆。但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。3 .简述钢结构对钢材的基本要求。答:(1)较高的强度(抗拉强度fu和屈服点fy);(2)足够的变形能力(塑性和
2、韧性);(3)良好的工艺性能(冷加工、热加工和可焊性能);(4)根据结构的具体工件条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。4 .钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点?答:建筑钢材强度高,塑性和韧性好;钢结构的重量轻;材质均匀,与力学计算的假定比较符合;钢结构制作简便,施工工期短;钢结构密闭性好;钢结构耐腐蚀性差;钢结构耐热但不耐火;钢结构可能发生脆性断裂。5 .简述钢材塑性破坏和脆性破坏。答:塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构件可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度3后才发生,破坏前构件产生较大的塑性变形;脆性破坏前塑性变形很小,甚至没有塑性变形,
3、计算应力可能小于钢材的屈服点fy,断裂从应力集中处开始。6 .钢结构的特点是什么?答:强度高、重量轻;材质均匀、可靠性高;塑性、韧性好;工业化程度高;安装方便、施工期短;密闭性好、耐火性差;耐腐蚀性差。7(a)什么是钢材的主要力学性能(机械性能)?答:钢材的主要力学性能(机械性能)通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件(2065c)下均匀拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性能(静力、动力强度和塑性、韧性等)。7 .为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法?答:钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简单易行,试件受力明确,对钢材缺陷的反应比较敏感,试验所得各项机械性能指标对于
4、其它受力状态的性能也具有代表性。因此,它是钢材机械性能的常用试验方法。8 .净力拉伸试验的条件有哪些?答:规定形状和尺寸的标准试件;常温(20俗C);加载速度缓慢(以规定的应力或应变速度逐渐施加荷载)。9 .在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时,常用应力-应变曲线来表示。其中纵坐标为名义应力,试解释何谓名义应力?答:所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力5x106时的疲劳强度变化已经趋于很小,实际应用上常取相应于n=5x106次的疲劳强度作为钢材的耐久疲劳强度,而相应于其它循环次数的疲劳强度工max称为钢材的条件疲劳强度。61 .对何种钢结构及对钢结构的何部位在何种条件下应进行疲劳计算?答:钢结
5、构设计规范规定:对承受动力荷载重复作用的钢构件(如吊车梁、吊车桁架等),当应力变化的循环次数n105次时,应对应力循环中出现拉应力的部位进行疲劳计算。而对于上述条件下,出现压应力的部位则不进行疲劳计算,这是因为,对于钢构件或其连接中的微裂纹在压应力的作用下,裂纹不会扩展,而且有逐渐闭合的趋势。62 .对钢结构进行疲劳计算时应选用荷载的什么值?如何考虑动力系数对荷载的影响?答:计算疲劳破坏时,作用于钢结构的荷载取标准值,不乘荷载分项系数,也不乘动力系数,并按弹性方法计算其应力。这是因为引起疲劳破坏的荷载是经常重复作用的正常使用荷载,即不乘分项系数的荷载标准值。动力系数的影响在以试验为基础确定的疲
6、劳计算公式和参数中已经加以考虑。63 .对钢结构进行疲劳计算时,如何考虑应力集中与缺陷对疲劳的影响?答:在对钢结构进行疲劳计算时,不另外考虑应力集中与缺陷(如气孔、非金属夹杂、偏析、咬边、未焊透、未熔透等)的影响,其不利影响已在各部位按具体构造进行疲劳计算分类时加以考虑。但在设计时应该注意从构造上避免过大的应力集中,特殊不利情况时另作考虑。64 .什么叫做钢材或钢结构的脆性断裂?答:钢材或钢结构的脆性断裂是指低于名义应力(钢材做拉伸试验时的抗拉强度或屈服强度)情况下发生突然断裂的破坏。其断裂面通常是纹理方向单一和比较平的劈裂表面,很少或没有剪切唇边。65 .钢结构发生脆性断裂破坏的影响因素有哪
7、些?答:钢结构发生脆性断裂破坏往往是多种不利因素综合影响的结果,综合起来有以下几方面:钢材的质量差:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等。结构构件构造不当:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。制造安装质量差:焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重。结构承受较大动力荷载,或在较低环境温度下工作等:该项对较厚钢材影响更为严重。66 .如何防止钢结构的脆性断裂?答:为防止钢结构的脆性断裂,除了必要时需按断裂力学原理作断裂分析外,一般应注意以下几个方面:合理设计和选用钢材:具体设计时应注意选择合适的结构方案和杆件截面、连接及
8、构造型式,避免截面的急剧改变,减小构造应力集中。应根据结构的荷载情况(包括静力或动力性质)、所处环境温度和所用钢材厚度,选用合适的钢种并提出需要的技术要求(包括必要的冲击韧性要求)等。合理制造和安装:钢材的冷加工易使钢材发生硬化和变脆,应采取措施尽量减少其不利影响。焊接尤其是手工焊接容易产生裂纹或类似裂纹式缺陷,应选择合适的焊接工艺和参数,力求减少焊接缺陷,如对厚钢板采用焊前预热、焊后保温或热处理等措施、使用合格焊工、必要的质量检验等。对结构和构件的拼装应采用合理的工艺顺序,提高精度,减小焊接和装配残余应力。建立必要的使用维修规定和措施:应保证结构按设计规定的用途、荷载和环境条件使用不得超规范
9、使用。建立必要的维修措施,经常监视结构尤其是承受动力荷载结构发生裂纹或类裂纹等缺陷或损坏的情况。67 .钢材按化学成分可以分为哪几种?答:钢材按化学成分可以分为碳素钢和合金钢。68 .解释下列名词的含义,16MnVq答:16MnVq的含义:桥梁用合金钢含碳量0.16%,Mn.V含量低于1.5%。69 .解释下列名t的含义,Q235-A.F;Q235-A.F的含义:碳素结构钢屈服强度为235N/mn2i,A级沸腾钢。70 .钢材选择的原则是什么?钢材的选用应考虑哪些主要因素?答:钢材选择的原则是:即使结构安全可靠地满足要求,又要尽最大可能节约钢材,降低造价。钢材选用时应考虑的主要因素为:结构的类
10、型和重要性;荷载的性质;连接的方法;工作条件。71 .如何区别应用沸腾钢和镇静钢或半镇静钢?答:一般结构采用Q235钢时可用沸腾钢,此时能满足通常受力要求。当有较大动力荷载或处于较低环境温度时的结构不宜用沸腾钢,可选用镇静钢或特殊镇静钢,有时可用半镇静钢。如:焊接结构的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构;地区冬季计算温度(采暖房内结构可按此提高10C)小于等于零下20c的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构;地区冬季计算温度小于等于零下30c的其它承重结构。非焊接结构当地区冬季计算温度小于等于零下20C的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。72 .钢材最少应具有哪些保证项目?答:钢材最
11、少应具有三项机械性能(屈服强度、抗拉强度、伸长率)和两项化学成分(硫、磷含量)的合格保证项目。73 .常用钢材的规格有哪些?答:常用钢材的规格有:热轧钢板、型钢冷弯薄壁型钢、压型钢板。74 .解释下列符号含义:L125X80X8;QI50;HK答:L125X80X8为不等边角钢,长肢宽125mm短月宽80mm厚度8mmQI50为轻型工字钢截面高度50cm;HK为宽翼缘H型钢。75 .建筑钢材的破坏形式有哪些?其对应特征是什么?答:(1)塑性破坏的特征是:钢材在断裂破坏时产生很大的塑性变形,其断口呈纤维状,色发暗,有时能看到滑移的痕迹。发生塑性破坏时变形特征明显,很存易被发现力:及时采取补救措施
12、,因而不致引起严重后果。而且适度的塑性交形能起到调整结构内力分布的作用,使原先结构应力不均匀的部分趋于均匀、从而提高结构的承载能力。(2)脆性破坏的特征是:钢材秆断裂破坏时没有明显的变形征兆,其断口平齐,呈有光泽的见粒状。由于脆性破坏具有突然性,无法预测,故比塑性破坏要危险得多,在钢结构工程设计、施工与安装中应采取话当措施尽力避免。疲劳破坏:经过多次循环反复荷载作用,虽然平均应力低于抗拉强度甚至低于屈服点,也会发生断裂的现象称为疲劳破坏,属于脆性断裂,影响因素:a构件的构造和连接形式,与应力集中程度和参与应力有关,b荷载循环次数,c荷载引起的应力状况。76 .如何划分钢材的质量等级?76.1、
13、碳素结构钢:Q235.钢号中质量等级由A到D,表示质量的由低到高。质量高低主要是以对冲击韧性的要求区分的,2、合金高强度结构钢45钢也包括A,B,C,D,E五种质量等级,和碳素结构结构钢一样,不同质量等级的是按对冲击韧性的要求区分79 .钢结构中,选用钢材时要考虑哪些主要因素?(8分)答:结构或构件的重要性;荷载的性质(静载或动载);连接方法(焊接、聊接或螺栓连接);工作条件(温度及腐蚀介质)。80 .建筑结构用钢材必须具备哪些特点?答:强度高、塑性好、冲击韧性好,具有良好的加工性能,对于焊接结构需要有良好的可焊性。81 .钢结构规范规定哪些情况下,可不计算梁的整体性?答:a当梁上有面板密铺在
14、梁的受压翼缘上并与其牢固相连,能阻止梁受压翼缘的侧向位移;b规范规定工字形截面(含H形钢)简支梁不需稳定性计算的最大长宽比的值;d规范规定当箱形截面尺寸满足高宽比不大于6且长宽比不超过95时,不计算稳定性82 .钢材有哪几项基本技术指标?各项指标可以来衡量钢材那些方面的性能?答:(1)屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性。(2)屈服点反映强度指标;抗拉强度反映强度储备;弹模反映应力应变关系;伸长率、断面收缩率反映钢材塑性性能;冷弯试验评估钢材质量优劣;冲击韧性衡量钢材抵抗脆性破坏的机械性能。83 .简述哪些因素对钢材性能有影响?化学成分;冶金缺陷;冷加工和时效硬化;温度影响;应力集中
15、和残余应变;加荷速度和重复加载作用;复杂应力状态。84 .轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关?答:构件的几何形状与尺寸;杆端约束程度;钢材的强度;焊接残余应力;初弯曲;初偏心85 .确定轴心受压构件承载力的三种准则:压屈准则;纤维屈服准则;压溃准则。1.1. 双轴对称截面理想轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲(大多数)和扭转屈曲;单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲,而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲17 .与其他建筑材料的结构相比,钢结构有哪些特点?答:(1)建筑钢材强度高,塑性、韧性好钢结构的重量轻(2)钢结构的重量轻(3)材质均匀,与力学计算假定比较符合4)钢结构制作简便,施
16、工工期短(5)钢结构密闭性较好(6)钢结构耐腐蚀性差(7)钢材耐热但不耐火(8)低温变脆+薄杆失稳18 .1钢结构具有哪些特点?答:钢结构具有的特点:1钢材强度高,结构重量轻2钢材内部组织比较均匀,有良好的塑性和韧性3钢结构装配化程度高,施工周期短4钢材能制造密闭性要求较高的结构5钢结构耐热,但不耐火6钢结构易锈蚀,维护费用大。19 .钢结构的合理应用范围是什么?答:钢结构的合理应用范围:1重型厂房结构2大跨度房屋的屋盖结构3高层及多层建筑4轻型钢结构5塔桅结构6板壳结构7桥梁结构8移动式结构20 .钢结构对材料性能有哪些要求?答:钢结构对材料性能的要求:1较高的抗拉强度fu和屈服点fy2较好
17、的塑性、韧性及耐疲劳性能3良好的加工性能21 .钢材的主要机械性能指标是什么?各由什么试验得到?答:钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到;冷弯性能是由冷弯试验显示出来;冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。22 .影响钢材性能的主要因素是什么?答:影响钢材性能的主要因素有:1化学成分2钢材缺陷3冶炼,浇注,轧制4钢材硬化5温度6应力集中7残余应力8重复荷载作用23 .什么是钢材的疲劳?影响钢材疲劳的主要因素有哪些?答:钢材在连续反复荷载作用下,当应力还低于钢材的抗拉强度,甚至还低于屈服点时也会发生断裂破
18、坏,这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅(对焊接结构)或应力比(对非焊接结构)以及应力循环次数。24 .选用钢材通常应考虑哪些因素?答:选用钢材通常考虑的因素有:1结构的重要性2荷载特征3连接方法4结构的工作环境温度5结构的受力性质受力部分格构式构件截面考虑塑性发展吗?为什么?答:格构式构件截面不考虑塑性发展。按边缘屈服准则计算,因为截面中部空计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时,为什么采用换算长细比?答:格构式轴心受压构件,当绕虚轴失稳时,因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来,构件的剪切变形较大,剪力造成的附加影响不能忽略。
19、因此,采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构什绕虚轴的稳定承载力的影响。哪些因素影响轴心受压构件的稳定承载力?答:构件的初弯曲、荷载的初偏心、残余应力的分布以及构件的约束情况等。设计拉弯和压弯构件时应计算的内容?答:拉弯构件需要计算强度和刚度(限制长细比);压弯构件则需要计算强度、整体稳定(弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定)局部稳定和刚度(限制长细比)。什么情况下会产生应力集中,应力集中对钢材材性能有何影响?答:实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时,构件中的应力分布将不再保持均匀,而是在某些区域产生局部高峰应力,在另外一些区域则应力
20、降低,即产生应力集中形象。在负温或动力荷载作用下,应力集中的不利影响将十分突出,往往是引起脆性破坏的根源。什么是梁的整体失稳现象?答:梁主要用寸;承受弯矩,为了充分发挥材料的强度,其截面通常设计成高而窄的形式。当荷载较小时,仅在弯矩作用平面内弯曲,当荷载增大到某一数值后,梁在弯矩作用平面内弯曲的同时,将突然发生侧向弯曲和扭转,并丧失继续承载的能力,这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳。什么是疲劳断裂?影响钢材疲劳强度的因素有哪些?答;钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。钢材的疲劳强度取决于构造状况(应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅A盯、反复荷载的循环次数
21、。设计拉弯和压弯构件时应计算的内容?答:拉弯构件需要计算强度和刚度(限制长细比);压弯构件则需要计算强度、整体稳定(弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定)局部稳定和刚度(限制长细比)什么情况下会产生应力集中,应力集中对钢材性能有何影响?答:实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时,构件中的应力分布将不再保持均匀,而是在某些区域产生局部高峰应力,在另外一些区域则应力降低,即产生应力集中形象。在负温或动力荷载作用下,应力集中的不利影响将十分突出,往往是引起脆性破坏的根源。实腹式轴心受压构件进行截面选择时,应主要考虑的原则是什么?答:(1)面积的分布尽量开展
22、,以增加截面的惯性矩和回转半径,提高柱的整体稳定承载力和刚度;(2)两个主轴方向尽量等稳定,以达到经济的效果;(3)便于与其他构件进行连接,尽可能构造简单,制造省工,取材方便。影响梁整体稳定的因素包括哪些?提高梁整体稳定的措施包括哪些?答:影响梁整体稳定的因素包括荷载的形式和作用位置、梁的截面形式、侧向支撑的间距以及支座形式等。提高梁整体稳定的措施包括加强受压翼缘和设置侧向支撑等。什么是疲劳断裂?它的特点如何?简述其破坏过程?答:概念:疲劳断裂是微观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏特点:出现疲劳断裂时,截面上的应力低于材料的抗拉强度,甚至低于屈服强度。同时,疲劳破坏属于脆性破
23、坏,塑形变形很小,是一种无明显变形的突然破坏,危险性较大过程:分为三个阶段裂纹的形成裂纹缓慢扩展最后迅速断裂疲劳破坏的构件断口上面一部分呈现半椭圆形光滑区,其余部分则为粗糙区,微观裂纹随着应力的连续重复作用而扩展,裂纹两边的材料时而相互挤压时而分离,形成光滑区;裂纹的扩展使截面愈益被削弱,至截面残余部分不足以抵抗破坏时,构件突然断裂,因有撕裂作用而形成粗糙区为何要规定螺栓排列的最大和最小间距要求?答:受力要求为避免钢板端部被剪断,螺栓的端距不应小于2d0d0为螺栓孔径。对于受拉构件,各排螺栓的栓距和线距不应过小,否则螺栓周围应力集中相互影响较大,且对钢板截面削弱过多,从而降低其承载能力。对于受
24、压构件,沿作用力方向的栓距不宜过大,否则在被连接的板件间容易发生凸曲现象。构造要求:若栓距及线距过大,则构件接触面不够紧密,潮气易于侵入缝隙而发生锈蚀施工要求:要保证有一定的空间,便于转动螺栓扳手。什么情况下会产生应力集中,应力集中对材料有何影响?答“当截面完整性遭到破坏,如有裂纹空洞刻槽,凹角时以及截面的厚度或宽度突然改变时,构件中的应力分布将变得很不均匀,在缺陷或洁面变化处附近,会出现应力线曲折密集,出现高峰应力的现象即应力集中。影响:在应力高峰出会产生双向或三向的应力,此应力状态会使材料沿力作用方向塑性变形的发展受到很大的约束,材料容易脆性变形什么是冷工硬化(应变硬化)时效硬化?答:冷工
25、硬化:经冷拉冷弯冲孔机械剪切等冷加工使钢材产生很大塑性变形,产生塑性变形后的钢材再重新加荷时会提高屈服强度,同时降低塑性和韧性时效硬化:指钢材仅随时间的增长而变脆什么是梁的内力重分布?如何进行塑性设计?答:超静定梁的截面出现塑性较后,仍能继续承载,随着荷载的增大,塑性较发生塑形转动,结构内力重新分布,是其他截面相继出现塑性较,直至形成机构,这一过程成为梁的内力重分布塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁,是利用内力塑性重分布,充分发挥材料的潜力,塑性较弯矩按材料理想弹塑性确定,忽略刚才应变硬化的影响,且需满足售完构件的剪切强度Vhwtwfw(1)梁的弯曲强度MxW肉nxf(2)17.
26、截面塑性发展系数的意义是什么?试举例说明其应用条件答:意义:用来表证截面索允许的塑性发展程度应用条件:(1)需计算疲劳的梁取1.0(2)承受动力作用时取1.0(3)压弯构件受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比18.答:影响轴心受压杆件的稳定系数。的因素长细比、截面形式、加工条件、初弯曲、残余应力19.答:影响梁整体稳定性的因素有哪些?提高梁稳定性措施有哪些?梁的侧向弯曲刚度、扭转刚度、翘曲刚度、梁的跨长措施:1。放宽梁的受压上翼缘2、加强梁的受压翼缘3、增加侧向支撑点,减少L000000000000 .等效弯矩系数Bmax的意义,将非均匀分布的弯矩量化为均匀分布的弯矩111111111111 .
27、什么情况下不需要计算工字钢简支梁的整体稳定?答:有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时H型钢或工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度L1与其宽度b1之比不超过规定数值时。22.4、如何保证梁腹板的局部稳定?(4分)当时,应按构造配置横向加劲肋;80当170时,应按计算配置横向加劲肋;.选择轴心受压实腹柱的截面时,应考虑哪些原则?答:1,形状力求简单,便于制造;2.宜具有对称轴,改善工作性能3.便于和其他构件连接4.在等截面情况下具有较大惯性矩5.两主轴方向等刚度.影响梁整体稳定的因素?答:A梁的截面尺寸;b梁侧向支撑点的距离;c横向荷载在
28、截面上的作用位置;d荷载类型;e梁的端部支撑情况。.试简述如何确定焊接工字形截面组合梁的截面高度H?答:1)首先根据建筑布置要求或运输安装或吊装能力要求,确定梁的最大高度,2)根据刚度要求确定最小梁高3)根据经济性要求(单根梁的重量最轻)计算经济梁高.格构式和实腹式轴心受压构件临界力的确定有什么不同?双肢缀条式和双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式是什么?为什么对虚轴用换算长细比?答:格构式轴心受压构件临界力的确定依据边缘屈服准则,并考虑剪切变形的影响;实腹式轴心受压构件临界力的确定依据最大强度准则,不考虑剪切变形的影响。双肢缀条式柱的换算长细比的计算公式:九0x=+27Ai222双肢缀板式柱的
29、换算长细比的计算公式:.0x,xM格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时,柱的剪切变形较大,剪力造成的附加挠曲影响不能忽略,故对虚轴的失稳计算,常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响,加大后的长细比称为换算长细比。.轴心压杆有哪些屈曲形式?答:受轴心压力作用的直杆或柱,当压力达到临界值时,会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象,这种现象称为压杆屈曲或整体稳定,发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。由于压杆截面形式和杆端支承条件不同,在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式,即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响?答:在考虑实际轴心压
30、杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比?答:格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳,截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。但因缀材本身比较柔细,传递剪力时所产生的变形较大,从而使构件产生较大的附加变形,并降低稳定临界力。所以在计算整体稳定时,对虚轴要采用换算长细比(通过加大长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响).什么叫钢梁丧失整体稳定?影响钢梁整体稳定的主要因素是什么?提高钢梁整体稳定的有效措施是什么?答:钢梁在弯矩较小时,梁的侧向保持平直而无侧向变形;即使受到偶然的侧向干扰力,其侧向变形
31、也只是在一定的限度内,并随着干扰力的除去而消失。但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时,钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲,并同时伴随着扭转。这时即使除去侧向干扰力,侧向弯扭变形也不再消失,如弯矩再稍许增大,则侧向弯扭变形迅速增大,产生弯扭屈曲,梁失去继续承受荷载的能力,这种现象称为钢梁丧失整体稳定。.影响钢梁整体稳定的主要因素有:荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。提高钢梁整体稳定性的有效措施是加强受压翼缘、增加侧向支承点.什么叫钢梁丧失局部稳定?怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定?答:在钢梁中,当腹板或翼缘的高
32、厚比或宽厚比过大时,就有可能在梁发生强度破坏或丧失整体稳定之前,组成梁的腹板或翼缘出现偏离其原来平面位置的波状屈曲,这种现象称为钢梁的局部失稳。.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同?答:可见,压弯构件的整体稳定计算比轴心受压构件要复杂。轴心受压构件在确定整体稳定承载能力时,虽然也考虑了初弯曲、初偏心等初始缺陷的影响,将其做为压弯构件,但主要还是承受轴心压力,弯矩的作用带有一定的偶然性。对压弯构件而言,弯矩却是和轴心压力一样,同属于主要荷载。弯矩的作用不仅降低了构件的承载能力,同时使构件一经荷载作用,立即产生挠曲,但其在失稳前只保持这种弯曲平衡状态,不存在达临界力时才突然由直变弯的平衡
33、分枝现象,故压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性属于第二类稳定问题,其极限承载力应按最大强度理论进行分析。.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同?答:局部稳定性属于平板稳定问题,应应用薄板稳定理论,通过限制翼缘和腹板的宽厚比所保证的。确定限值的原则:组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体稳定失稳,或者两者等稳。轴心受压构件中,板件处于均匀受压状态;压弯构件中,板件处于多种应力状态下,其影响因素有板件的形状和尺寸、支承情况和应力状况(弯曲正应力、剪应力、局部压应力等的单独作用和各种应力的联合作用),弹性或弹塑性性能,同时还有在腹板屈曲后强度的利用问题连接部分:钢结构焊接连接方法的优点和缺
34、点有哪些?答:焊接连接的优点:焊接间可以直接连接,构造简单,制作方便;不削弱截面,节省材料;连接的密闭性好,结构的刚度大;可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。焊接连接的缺点:焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,容易扩展至整个截面,低温冷脆问题较为突出。高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么?答:高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别在于普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力,在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小,其影响可以忽略。而高强度螺栓除了其材料强度高之外,拧紧螺
35、栓还施加很大的预拉力,使被连接板件的接触面之间产生压紧力,因而板件问存在很大的摩擦力。简述钢结构连接方法的种类。答;钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和狮钉连接三种。简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算的不同点。答:在弯矩作用下,普通螺栓连接计算时假定中和轴位于弯矩所指的最下列螺栓处,高强度螺栓摩擦型连接计算时中和轴位于螺栓形心轴处。受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式,如何防止?答:螺栓抗剪连接达到极限承载力时,可能的破坷、形式有四种:O1栓相被翦断螺栓承压破坏;板件净截面被拉断;端板被栓杆冲剪破坏。第种破坏形式采用构件强度验算保证,第种破坏形式由螺栓端距)2d0缘证。
36、第、种破坏形式通过螺性计算保证。为何要规定螺栓排列的最大和最小容许距离?答:为了避免螺栓周围应力集中相互影响、钢板的截面削弱过多、钢板在端部被螺栓冲剪破坏、被连接板件间发生鼓曲现象和满足施工空间要求等,规定了螺栓排列的最大和最小容许距离。为什么要在桁架组成的屋盖结构中设置支撑系统,支撑系统的具体作用体现在哪些方法?答:屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并具有较大的刚度,能承受屋架平面内的各种荷载。但平面屋架本身在垂直于屋架平面的侧向刚度和稳定性则很差,不能承受水平荷载。因此需设置支撑系统。支撑系统的具体作用主要体现在:保证结构的空间整体作用;避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大的振动;承担和传
37、递水平荷载;保证结构安装时的稳定与方便。简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的不同点?答:在弯矩作用下,普通螺栓连接计算时假定中和轴位于弯矩所指的最下列螺栓处,高强度螺栓摩擦型连接计算时中和轴位于螺栓形心轴处。钢结构连接设计应符合的原则是什么?答:钢结构的连接设计应符合安全可靠、节省钢材、构造简单、制造安装方便等原则。钢结构的连接方法分哪几种?答:钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和狮钉连接等。螺栓连接可分为几类?答:螺栓连接可分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。螺栓连接的优点是什么?螺栓连接的缺点是什么?答:螺栓连接的优点:安装方便,特别适用于工地安装连接;也便于拆卸,适用于需要装拆结构的连接和临时性连接。螺栓连接的缺点:需要在板件上开孔和拼装时对孔,增加制造工作量;螺栓孔还使构件截面削落,而且,被连接的板件需要互相搭接或另加角钢或拼接板等连接件,因而多费钢材。C级螺栓连接的优缺点各是什么?答:C级螺栓连接又称粗制螺栓连接。其优点是结构的装配和螺栓装拆方便,操作不需要复杂的设备,比较适用于承受拉力;而其受剪性能则较差,承受剪力
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