鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)答題3

1、1.設(shè)計(jì)拉彎和壓彎構(gòu)件時(shí)應(yīng)計(jì)算的內(nèi)容？答：拉彎構(gòu)件需要計(jì)算:強(qiáng)度和剛度（限制長(zhǎng)細(xì)比）；壓彎構(gòu)件則需要計(jì)算:強(qiáng)度、整體穩(wěn)定（彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩作用平面外穩(wěn)定）、局部穩(wěn)定和剛度（限制長(zhǎng)細(xì)比）。2.什么是梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象?答：梁主要用于承受彎矩，為了充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，其截面通常設(shè)計(jì)成高而窄的形式。當(dāng)荷載較小時(shí)，僅在彎矩作用平面內(nèi)彎曲，當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時(shí)，將突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱(chēng)為梁的彎扭屈曲或整體失穩(wěn)。10.實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面選擇時(shí)，應(yīng)主要考慮的原則是什么？答：（1）面積的分布盡量開(kāi)展，以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，

2、提高柱的整體穩(wěn)定承載力和剛度；（2）兩個(gè)主軸方向盡量等穩(wěn)定，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果；（3）便于與其他構(gòu)件進(jìn)行連接，盡可能構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造省工，取材方便。 16.什么是梁的內(nèi)力重分布？如何進(jìn)行塑性設(shè)計(jì)？答：超靜定梁的截面出現(xiàn)塑性鉸后，仍能繼續(xù)承載，隨著荷載的增大，塑性鉸發(fā)生塑形轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力重新分布，是其他截面相繼出現(xiàn)塑性鉸，直至形成機(jī)構(gòu)，這一過(guò)程稱(chēng)為梁的內(nèi)力重分布。 塑形設(shè)計(jì)只用于不直接承受動(dòng)力荷載的固端梁和連續(xù)梁，是利用內(nèi)力塑性重分布，充分發(fā)揮材料的潛力，塑性鉸彎矩按材料理想彈塑性確定，忽略剛才應(yīng)變硬化的影響。 17.截面塑性發(fā)展系數(shù)的意義是什么？試舉例說(shuō)明其應(yīng)用條件答：意義：用來(lái)表證截面所允許的塑

3、性發(fā)展程度 應(yīng)用條件：（1）需計(jì)算疲勞的梁 取1.0 (2)承受動(dòng)力作用時(shí) 取 1.0 (3)壓彎構(gòu)件受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比18.影響軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)的因素答：長(zhǎng)細(xì)比、截面形式、加工條件、初彎曲、殘余應(yīng)力21.什么情況下不需要計(jì)算工字鋼簡(jiǎn)支梁的整體穩(wěn)定？答：有鋪板（各種鋼筋混凝土板和鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連接，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時(shí)H型鋼或工字型截面簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度L1與其寬度b1之比不超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí)。23.選擇軸心受壓實(shí)腹柱的截面時(shí)，應(yīng)考慮哪些原則？答：1，形狀力求簡(jiǎn)單,便于制造； 2. 宜具有對(duì)稱(chēng)軸，改善工作性能 3 便于和其他構(gòu)件連接4.

4、在等截面情況下具有較大慣性矩 5 兩主軸方向等剛度26.格構(gòu)式和實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件臨界力的確定有什么不同？答：格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件臨界力的確定依據(jù)邊緣屈服準(zhǔn)則，并考慮剪切變形的影響；實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件臨界力的確定依據(jù)最大強(qiáng)度準(zhǔn)則，不考慮剪切變形的影響。27.軸心壓桿有哪些屈曲形式？答：受軸心壓力作用的直桿或柱，當(dāng)壓力達(dá)到臨界值時(shí)，會(huì)發(fā)生有直線(xiàn)平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺澢胶鉅顟B(tài)變形分枝現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓桿屈曲或整體穩(wěn)定，發(fā)生變形分枝的失穩(wěn)問(wèn)題稱(chēng)為第一類(lèi)穩(wěn)定問(wèn)題。由于壓桿截面形式和桿端支承條件不同，在軸心壓力作用下可能發(fā)生的屈曲變形有三種形式，即彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲。28.在考慮實(shí)際軸心壓桿的臨界

5、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。33.壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算與軸心受壓構(gòu)件有何不同？答：壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算比軸心受壓構(gòu)件要復(fù)雜。軸心受壓構(gòu)件在確定整體穩(wěn)定承載能力時(shí)，雖然也考慮了初彎曲、初偏心等初始缺陷的影響，將其做為壓彎構(gòu)件，但主要還是承受軸心壓力，彎矩的作用帶有一定的偶然性。對(duì)壓彎構(gòu)件而言，彎矩卻是和軸心壓力一樣，同屬于主要荷載。彎矩的作用不僅降低了構(gòu)件的承載能力，同時(shí)使構(gòu)件一經(jīng)荷載作用，立即產(chǎn)生撓曲，但其在失穩(wěn)前只保持這種彎曲平衡狀態(tài)，不存在達(dá)臨界力時(shí)才突然由直變彎的平衡分枝現(xiàn)象，故壓彎構(gòu)件在彎

6、矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性屬于第二類(lèi)穩(wěn)定問(wèn)題，其極限承載力應(yīng)按最大強(qiáng)度理論進(jìn)行分析。34.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(wèn)題，應(yīng)應(yīng)用薄板穩(wěn)定理論，通過(guò)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(wèn)題1.鋼結(jié)構(gòu)焊接連接方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有哪些?答： 焊接連接的

7、優(yōu)點(diǎn)：焊接間可以直接連接，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便；不削弱截面，節(jié)省材料；連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)的剛度大；可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，提高焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 焊接連接的缺點(diǎn)：焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)，鋼材的金相組織發(fā)生改變，導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力降低；焊接結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋很敏感，局部裂紋旦發(fā)生，容易擴(kuò)展至整個(gè)截面，低溫冷脆問(wèn)題較為突出。2.為什么要在桁架組成的屋蓋結(jié)構(gòu)中設(shè)置支撐系統(tǒng)，支撐系統(tǒng)的具體作用體現(xiàn)在哪些方法？答：屋架在其自身平面內(nèi)為幾何形狀不變體系并具有較大的剛度，能承受屋架平面內(nèi)的各種荷載。但平面屋架本身在垂直于屋架平面的側(cè)向剛度和穩(wěn)定性則很差，不能承受水平荷載。因此需設(shè)置支撐系

8、統(tǒng)。支撐系統(tǒng)的具體作用主要體現(xiàn)在：保證結(jié)構(gòu)的空間整體作用；避免壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)；承擔(dān)和傳遞水平荷載；保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便。3.C級(jí)螺栓連接的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么？答：C級(jí)螺栓連接又稱(chēng)粗制螺栓連接。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的裝配和螺栓裝拆方便，操作不需要復(fù)雜的設(shè)備，比較適用于承受拉力；而其受剪性能則較差，承受剪力時(shí)常需另加承托。 粗制螺栓常用于承受拉力的安裝螺栓連接、次要結(jié)構(gòu)和可拆卸結(jié)構(gòu)的受剪連接、以及安裝時(shí)的臨時(shí)連接。4.為什么C級(jí)螺栓連接的受剪性能較差？答：C級(jí)螺栓連接的受剪性能較差是因?yàn)檫B接的孔徑大于桿徑較多，當(dāng)連接所受剪力超過(guò)被連接板件間的摩擦力時(shí)，板件間的將發(fā)生較大的相對(duì)滑移變

9、形，直至螺栓桿與板件孔壁一側(cè)接觸；又由于螺栓孔中距不準(zhǔn)，致使個(gè)別螺栓先與孔壁接觸；再加上接觸面質(zhì)量較差；使各個(gè)螺栓受力不均勻。5.A、B級(jí)普通螺栓連接有何優(yōu)缺點(diǎn)？一般用于何種受力連接？答： A、B級(jí)螺栓連接由于加工精度高、尺寸準(zhǔn)確和桿壁接觸緊密，可用于承受較大的剪力、拉力的安裝連接，受力和抗疲勞性能較好，連接變形較??； 其缺點(diǎn)是制造和安裝都較費(fèi)工，價(jià)格昂貴，在鋼結(jié)構(gòu)中較少采用。A、B級(jí)螺栓主要用于直接承受較大動(dòng)力荷載的重要結(jié)構(gòu)的受剪安裝。目前，實(shí)際工程中A、B級(jí)普通螺栓連接通常被摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接取代。6.高強(qiáng)度螺栓分為幾類(lèi)？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：當(dāng)高強(qiáng)度螺栓承受剪力時(shí)，按照設(shè)計(jì)和受力要求的不

10、同，可分為摩擦型高強(qiáng)度螺栓與承壓型高強(qiáng)度螺栓兩種。摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接由于始終保持板件接觸面間摩擦力不被克服和不發(fā)生相對(duì)滑移，因而其整體性和剛度好，變形小，受力可靠，耐疲勞。主要用于直接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)的安裝連接、以及構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)拼接和高空安裝連接的一些部位。承壓型高強(qiáng)度螺栓連接在承受剪力時(shí)，利用了摩擦力克服后繼續(xù)增長(zhǎng)的連接承載力，所以其設(shè)計(jì)承載力高于摩擦型螺栓，因而螺栓的總用量也可以節(jié)??；但摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接相比，其整體性和剛度差，變形大，動(dòng)力性能差，實(shí)際強(qiáng)度儲(chǔ)備?。恢挥糜诔惺莒o力或間接動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)中允許發(fā)生一定滑移變形的連接。 高強(qiáng)度螺栓連接的缺點(diǎn)：是在材料、扳手、制造和安裝等方面有一些特殊

11、技術(shù)要求，價(jià)格也較貴。7鉚釘連接的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答：鉚釘桿燒紅鉚合時(shí)在壓力下膨脹，緊緊填滿(mǎn)全孔；冷卻時(shí)桿身縮短，使兩端鉚釘頭壓緊被連接鋼板，鉚釘桿受一定的初拉力。所以鉚釘連接的塑性、韌性和整體性好，連接變形小，傳力可靠，承受動(dòng)力荷載時(shí)的疲勞性能好，質(zhì)量也便于檢查，特別使用于重型和直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。鉚釘連接構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，施工麻煩，大鉚時(shí)噪音大，勞動(dòng)條件差。目前幾乎已不在工程中應(yīng)用。8.影響高強(qiáng)度螺栓連接承載力的因素有哪些？答：栓桿預(yù)應(yīng)力、連接表面的抗滑移系數(shù)、鋼材種類(lèi)、螺栓的排列9.角焊縫按施焊位置如何劃分？及優(yōu)缺點(diǎn)。答：立焊：施焊較難，焊縫質(zhì)量和效率均較平焊低。橫焊：施焊較難，焊縫

12、質(zhì)量和效率均較平焊低。平焊：其施焊方便，質(zhì)量易于保證，故應(yīng)盡量采用仰焊：施焊條件最差，焊縫質(zhì)量不易保證，應(yīng)從設(shè)計(jì)構(gòu)造上盡量避免10.摩擦型高強(qiáng)度螺栓工作機(jī)理是什么？ 答：依靠連接板件間的摩擦力來(lái)承受荷載，以板件間的摩擦力剛要被克服作為承載能力極限狀態(tài)。11.焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響？三個(gè)方向？ 答：不影響構(gòu)件靜力強(qiáng)度；降低構(gòu)件穩(wěn)定承載力；降低結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度；降低結(jié)構(gòu)的剛度；加速構(gòu)件的脆性破壞；殘余變形影響安裝、正常使用。方向：縱向，橫向和厚度方向。12.角焊縫的計(jì)算假定是什么？角焊縫有哪些主要構(gòu)造要求？答：角焊縫的計(jì)算假定是：1破壞沿有效載面；2破壞面上應(yīng)力均勻分布。13.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(lái)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(guò)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