合工大水工鋼結(jié)構(gòu)(必考)菊香

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 水工鋼結(jié)構(gòu)主梁數(shù)目怎么選應(yīng)從以下兩方面考慮：剛度條件：由簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下的最大彎矩為Mmax=qL²/8，相對(duì)撓度應(yīng)為w/L=5qL³/384EI?？芍簽榱说挚乖龃蟮膹澗睾蛽隙?，有效的措施是把多個(gè)主梁的材料集中在少數(shù)梁上使用，因?yàn)榭箯澖孛婺Ａ縲與梁高的平方成正比，且抗撓曲變形的慣性矩與梁高的立方成正比，所以減少主梁的數(shù)目，增大主梁的高度，可以充分發(fā)揮材料的作用來(lái)抵抗增大的彎矩和撓度。 經(jīng)濟(jì)條件：為了滿足經(jīng)濟(jì)要求，主梁的間距應(yīng)隨其跨度的增大而加大，否則可能出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)梁高小于最小梁高。主梁是閘門的主要受力構(gòu)件，其數(shù)目主要取決于閘門的尺寸。當(dāng)閘門

2、的跨度L不大于門高H是（LH），主梁的數(shù)目一般應(yīng)多于兩根，則稱為多主梁式。反之，當(dāng)閘門的跨度較大，而門高較小時(shí)（如L1.5H），主梁的數(shù)目一般應(yīng)減小到兩根，則稱為雙主梁式。 齊平、降低連接的優(yōu)缺點(diǎn)：齊平連接：優(yōu)點(diǎn)：梁格和面板形成剛強(qiáng)的整體；可以把部分面板作為梁截面的一部分，以減少梁格的用鋼量；面板為四邊支承，其受力條件好。 缺點(diǎn)：水平次梁遇到豎直次梁時(shí)，水平次梁需要切斷再與豎直次梁連接，因此，構(gòu)件多、接頭多、制造費(fèi)工。 降低連接：優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：整體失穩(wěn)：梁的截面一般窄而高，彎矩作用在其最大剛度平面內(nèi)，當(dāng)荷載較小時(shí)，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。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)，

3、將突然發(fā)生側(cè)向的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，并喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱為梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象。 改善鋼材整體穩(wěn)定性的方法：提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效措施是加強(qiáng)受壓翼緣、增加側(cè)向支承點(diǎn)。 疲勞破壞：鋼材在連續(xù)反復(fù)荷載作用下，當(dāng)應(yīng)力還低于鋼材的抗拉強(qiáng)度，甚至還低于屈服點(diǎn)時(shí)也會(huì)發(fā)生斷裂破壞，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞或疲勞破壞。什么叫鋼梁?jiǎn)适дw穩(wěn)定？影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素是什么？提高鋼梁整體穩(wěn)定的有效措施是什么？ 鋼梁在彎矩較小時(shí)，梁的側(cè)向保持平直而無(wú)側(cè)向變形；即使受到偶然的側(cè)向干擾力，其側(cè)向變形也只是在一定的限度內(nèi)，并隨著干擾力的除去而消失。但當(dāng)彎矩增加使受壓翼緣的彎曲壓應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，鋼梁在偶然的側(cè)向

4、干擾力作用下會(huì)突然離開最大剛度平面向側(cè)向彎曲，并同時(shí)伴隨著扭轉(zhuǎn)。這時(shí)即使除去側(cè)向干擾力，側(cè)向彎扭變形也不再消失，如彎矩再稍許增大，則側(cè)向彎扭變形迅速增大，產(chǎn)生彎扭屈曲，梁失去繼續(xù)承受荷載的能力，這種現(xiàn)象稱為鋼梁?jiǎn)适дw穩(wěn)定。 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。提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效措施是加強(qiáng)受壓翼緣、增加側(cè)向支承點(diǎn)什么叫鋼梁?jiǎn)适Ь植糠€(wěn)定？怎樣驗(yàn)算組合鋼梁翼緣和腹板的局部穩(wěn)定？ 在鋼梁中，當(dāng)腹板或翼緣的高厚比或?qū)捄癖冗^(guò)大時(shí)，就有可能在梁發(fā)生強(qiáng)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(lái)平面位置的波狀屈曲，這

5、種現(xiàn)象稱為鋼梁的局部失穩(wěn)。 焊接組合梁梁高選擇選擇梁高時(shí)，一般應(yīng)考慮建筑高度、剛度和經(jīng)濟(jì)三項(xiàng)要求。首先，梁高不得超過(guò)按建筑物凈空所容許的最大梁高h(yuǎn)max。對(duì)水工剛閘門而言，一般不受凈空限制，可不予考慮。 確定最小梁高的條件是使組合梁在充分利用鋼材強(qiáng)度的前提下，同時(shí)又正好滿足梁的剛度要求，即滿足梁的相對(duì)撓度w/Lw/L。 確定經(jīng)濟(jì)梁高的條件通常是使梁的自重最輕。在設(shè)計(jì)中一般選擇梁高h(yuǎn)比經(jīng)濟(jì)梁高小1020%，但不得小于按剛度要求而定的最小梁高。 為什么以fy作為鋼材強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)力達(dá)到fy之前的應(yīng)變很小，而且比例極限和屈服強(qiáng)度比較接近，故在計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度時(shí)，可近似地將鋼的彈性工作階段提高到屈服強(qiáng)

6、度。 鋼材達(dá)到fy之后應(yīng)力變化不大而應(yīng)變?cè)黾雍芸?，?gòu)件破壞前有明顯征兆。當(dāng)應(yīng)變超過(guò)屈服臺(tái)階，即進(jìn)入自強(qiáng)階段，最終達(dá)到fu后，才發(fā)生破壞，它是鋼材抗拉的最大承載能力，但由于這時(shí)塑性變形太大，故不能取抗拉強(qiáng)度f(wàn)u作為計(jì)算的依據(jù)，只能最為強(qiáng)度儲(chǔ)備。高強(qiáng)螺栓與普通螺栓的區(qū)別普通螺栓以剪切和承壓為主，高強(qiáng)螺栓主要靠摩擦力來(lái)傳力； 普通螺栓連接的螺母擰緊的預(yù)拉力很小，受力后全靠螺桿承壓和抗剪來(lái)傳遞剪力，而高強(qiáng)螺栓是靠擰緊螺母，對(duì)螺桿施加強(qiáng)大而受控制的預(yù)拉力，此預(yù)拉力將被連接的構(gòu)建夾緊，這種靠構(gòu)件夾緊而使接觸面間產(chǎn)生摩擦阻力來(lái)承受連接內(nèi)力是高強(qiáng)螺栓連接受力的特點(diǎn)。高強(qiáng)螺栓在重復(fù)荷載作用下，預(yù)應(yīng)力不會(huì)松弛，螺

7、栓本身不會(huì)因疲勞而折斷。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？ 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而產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦力，依靠摩擦力來(lái)傳遞外力。它是以摩擦力剛被克服，構(gòu)件開始產(chǎn)生滑移做為承載能力的極限狀態(tài)。焊縫有哪些構(gòu)造要求?為什么有這樣的構(gòu)造要求？ 答：桿件與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，一般采用兩面?zhèn)群?，也可采用?/p>

8、面圍焊，對(duì)角鋼桿件也可采用L形圍焊，所有圍焊的轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，可連續(xù)做長(zhǎng)度為2hf的繞角焊，以免起落弧缺陷發(fā)生在應(yīng)力集中較大的轉(zhuǎn)角處，從而改善連接的工作。當(dāng)板件僅用兩條側(cè)焊縫連接時(shí)，為避免應(yīng)力傳遞的過(guò)分彎折而使板件應(yīng)力過(guò)分不均，宜使lwb，同時(shí)為了避免因焊縫橫向收縮時(shí)引起板件拱曲太大，宜使b16t或200mm，t為較薄焊件厚度。鋼材的塑性破壞和脆性破壞有何區(qū)別？ 塑性破壞是由于變形過(guò)大，超過(guò)了材料或構(gòu)件可能的應(yīng)變能力而產(chǎn)生的，而且僅在構(gòu)件的應(yīng)力達(dá)到了鋼材的抗拉輕度f(wàn)u后才發(fā)生。破壞前構(gòu)件產(chǎn)生較大的塑性變形，斷裂后的端口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。在塑性破壞前，構(gòu)件發(fā)生

9、較大的塑性變形，且變形持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，容易及時(shí)被發(fā)現(xiàn)而采取補(bǔ)救措施，不致引起嚴(yán)重后果。另外，塑性變形后出現(xiàn)內(nèi)力重分布，使結(jié)構(gòu)中原先受力不等的部分應(yīng)力趨于均勻，因而提高了結(jié)構(gòu)的承載能力。脆性破壞前塑性變形很小，甚至沒(méi)有塑性變形，計(jì)算應(yīng)力可能小于鋼才的屈服點(diǎn)fy，斷裂從應(yīng)力集中處開始。冶金和機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，特別是缺口和裂紋，常是斷裂的發(fā)源地。破壞前沒(méi)有任何預(yù)兆，無(wú)法及時(shí)察覺(jué)和采取補(bǔ)救措施，而且個(gè)別構(gòu)件的斷裂常會(huì)引起整體結(jié)構(gòu)塌毀，后果嚴(yán)重，損失較大。 簡(jiǎn)述化學(xué)元素對(duì)鋼材性能有哪些影響？ 碳直接影響鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性和可焊性等。硫和磷降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度。氧使鋼熱脆，氮

10、使鋼冷脆。硅和錳是脫氧劑，使鋼材的強(qiáng)度提高。釩和鈦是提高鋼的強(qiáng)度和抗腐蝕性又不顯著降低鋼的塑性。銅能提高鋼的強(qiáng)度和抗腐蝕性能，但對(duì)可焊性不利。什么叫鋼材的疲勞？影響鋼材疲勞破壞的主要因素有哪些？ 根據(jù)試驗(yàn)，鋼材在直接的。連續(xù)反復(fù)的動(dòng)力荷載作用下，鋼材的強(qiáng)度將會(huì)降低，即低于一次靜力荷載作用下的拉伸試驗(yàn)的極限強(qiáng)度f(wàn)u，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞。 影響因素：鋼材質(zhì)量、構(gòu)件集合尺寸、缺陷、應(yīng)力集中的程度、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、應(yīng)力大小。 普通螺栓中A、B級(jí)螺栓與C級(jí)螺栓有何主要區(qū)別？ A、B級(jí)螺栓一般用45號(hào)鋼和35號(hào)鋼制成，需要機(jī)械加工，尺寸精細(xì)。C級(jí)螺栓一般用Q235鋼制成，加工粗糙，尺寸不夠精確。 粗制螺

11、栓受剪時(shí)易產(chǎn)生滑移，工作性能差，主要用于承受拉力的連接中，也用于不重要的抗剪連接式臨時(shí)固定； 精制螺栓受剪性能好，主要用于傳遞較大剪力的連接中。 在高強(qiáng)螺栓連接中，什么是摩擦型螺栓？什么是承壓型螺栓？ 摩擦型連接只利用被連接構(gòu)件之間的摩擦力傳遞剪力，以摩擦力被克服作為承載能力極限狀態(tài)。承壓型連接允許被連接構(gòu)件接觸面之間發(fā)生相對(duì)滑移，其極限狀態(tài)和普通螺栓相同，以螺栓桿被剪壞和孔壁承壓破壞作為承載能力極限狀態(tài)。 焊接產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力的原因是什么？焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能有哪些影響? 縱向殘余應(yīng)力：高溫處的鋼材膨脹最大，產(chǎn)生熱狀塑性壓縮，冷卻時(shí)，被塑性壓縮的焊縫區(qū)趨向于縮得比原始長(zhǎng)度稍短，這種縮短變形

12、受到兩側(cè)鋼材的限制，是焊縫區(qū)產(chǎn)生縱向拉應(yīng)力。 橫向殘余應(yīng)力：一是由于焊縫縱向收縮，兩塊鋼板趨向于形成反向的彎曲變形，但實(shí)際上焊縫兩塊鋼板練成整體，不能分開，于是在焊縫中部產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，而在兩端產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力；二是焊縫在施焊過(guò)程中，先后冷卻的時(shí)間不同，先焊的焊縫已經(jīng)凝固，且有一定的強(qiáng)度，會(huì)阻止后焊焊縫在橫向自由膨脹，使其發(fā)生橫向的塑性壓縮變形。 影響：（1）對(duì)結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響：不影響結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度； （2）對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響：殘余應(yīng)力使構(gòu)件的變形增大，剛度降低； （3）對(duì)壓桿穩(wěn)定的影響：焊接殘余應(yīng)力使壓桿的撓曲剛度減小，從而必定降低其穩(wěn)定承載能力； （4）對(duì)低溫冷脆的影響：在低溫下使裂紋容易發(fā)

13、生和發(fā)展，加速構(gòu)件的脆性破壞； （5）對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響：焊接殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度有不利的影響，原因就在于焊縫及其近旁的高額殘余拉應(yīng)力。 鋼結(jié)構(gòu)具有哪些特點(diǎn)？鋼結(jié)構(gòu)具有的特點(diǎn)：鋼材強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)重量輕，工作的可靠性高 鋼材內(nèi)部組織比較均勻，有良好的塑性和韌性，抗振性抗沖擊性好 鋼結(jié)構(gòu)裝配化程度高，施工周期短 鋼材能制造密閉性要求較高的結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)耐熱，但不耐火 鋼結(jié)構(gòu)易銹蝕，維護(hù)費(fèi)用大。 鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能有哪些要求？ 鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的要求：較高的抗拉強(qiáng)度f(wàn)u和屈服點(diǎn)fy 較好的塑性、韌性及耐疲勞性能良好的加工性能鋼材的主要機(jī)械性能指標(biāo)是什么？各由什么試驗(yàn)得到？ 鋼材的主要機(jī)械性能指標(biāo)是屈服點(diǎn)、抗拉

14、強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、沖擊韌性、冷彎性能。其中屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率由一次靜力單向均勻拉伸試驗(yàn)得到；冷彎性能是由冷彎試驗(yàn)顯示出來(lái)；沖擊韌性是由沖擊試驗(yàn)使試件斷裂來(lái)測(cè)定。影響鋼材性能的主要因素是什么？ 影響鋼材性能的主要因素有：化學(xué)成分 鋼材缺陷 冶煉，澆注，軋制 鋼材硬化 溫度 應(yīng)力集中 殘余應(yīng)力 重復(fù)荷載作用選用鋼材通常應(yīng)考慮哪些因素？ 選用鋼材通?？紤]的因素有：結(jié)構(gòu)的重要性荷載特征連接方法結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境溫度結(jié)構(gòu)的受力性質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)有哪些連接方法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方法有：焊接連接、鉚釘連接和螺栓連接三種。 焊接的優(yōu)點(diǎn)：不需打孔，省工省時(shí)；任何形狀的構(gòu)件可直接連接，連接構(gòu)造方便；氣密性

15、、水密性好，結(jié)構(gòu)剛度較大，整體性能較好焊縫可能存在的缺陷有哪些？ 焊縫可能存在的缺陷有裂紋、氣孔、夾碴、燒穿、咬邊、未焊透、弧坑和焊瘤。對(duì)接焊縫的構(gòu)造要求有哪些？ 對(duì)接焊縫的構(gòu)造要求有：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(zhǎng)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

16、斜面，避免應(yīng)力集中。 當(dāng)鋼板在縱橫兩方向進(jìn)行對(duì)接焊時(shí)，焊縫可采用十字形或T形交叉對(duì)接，當(dāng)用T形交叉時(shí)，交叉點(diǎn)的間距不得小于200mm。焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形是如何產(chǎn)生的？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？ 鋼材在施焊過(guò)程中會(huì)在焊縫及附近區(qū)域內(nèi)形成不均勻的溫度場(chǎng)，在高溫區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，低溫區(qū)產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力。在無(wú)外界約束的情況下，焊件內(nèi)的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力自相平衡。這種應(yīng)力稱焊接殘余應(yīng)力。隨焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不同方向的不均勻收縮變形，稱為焊接殘余變形。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(wú)影響；降低構(gòu)件的剛度；降低構(gòu)

17、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；所以，對(duì)過(guò)大的殘余變形必須加以矯正。 減少焊接殘余應(yīng)力和變形的方法：1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。 2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。高強(qiáng)度螺栓的8.8級(jí)和10.9級(jí)代表什么含義？ 級(jí)別代號(hào)中，小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字是螺栓材料經(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)

18、比（fy/fu ）。 8.8級(jí)為：fu800N/mm²，fy/fu=0.8 10.9級(jí)為：fu 1000N/mm²，fy/fu=0.9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(zhǎng)細(xì)比？ 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(guò)綴材來(lái)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(zhǎng)細(xì)比（通過(guò)加大長(zhǎng)細(xì)比的方法來(lái)考慮綴材變形對(duì)降低穩(wěn)定臨界力的影響）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？ 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

19、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)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性屬于第二類穩(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。 何謂應(yīng)力集中？應(yīng)力集中對(duì)鋼材的機(jī)械性能有何影響？ 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中存在著孔洞、槽口、凹角、截面突然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷，此時(shí)構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持均勻，而

20、是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低，形成所謂的應(yīng)力集中。 碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量分為幾級(jí)？并是怎樣劃分的？Q235B·b代表的意義是什么？ 碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量分為A、B、C、D四級(jí)。 其中A級(jí)鋼材不作沖擊韌性要求，冷彎性能在需方有要求時(shí)才進(jìn)行；B、C、D各級(jí)鋼材均要求沖擊韌性值A(chǔ)kv27J，且冷彎試驗(yàn)均要求合格，所不同的是三者的試驗(yàn)溫度有所不同，B級(jí)要求常溫（20±5）沖擊值，C和D級(jí)則分別要求0和-20沖擊值。 Q235B·b代表屈服強(qiáng)度為235N/mm2，B級(jí)，半鎮(zhèn)靜鋼。 鋼結(jié)構(gòu)中，選用鋼材時(shí)要考慮哪些主要因素？ 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性； 荷載的性質(zhì)(

21、靜載或動(dòng)載)； 連接方法（焊接、鉚接或螺栓連接）； 工作條件（溫度及腐蝕介質(zhì)）。 軸心受力構(gòu)件的截面形式有哪幾種？并且對(duì)軸心受力構(gòu)件截面形式的共同要求是什么？軸心受力構(gòu)件的截面形式有熱軋型鋼、冷彎薄壁型鋼、實(shí)腹式組合截面以及格構(gòu)式組合截面。對(duì)軸心受力構(gòu)件截面形式的共同要求是：（1）能提供強(qiáng)度所需要的截面積；（2）制作比較簡(jiǎn)便；（3）便于和相鄰的構(gòu)件連接；（4）截面開展而壁厚較薄，以滿足剛度要求。 影響梁臨界彎矩的主要因素有哪些。 梁的臨界彎矩Mcr主要和梁的側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度、翹曲剛度、梁的截面形狀、荷載類型、荷載作用位置以及梁的跨度等有關(guān)。 簡(jiǎn)述螺栓連接的五種破壞形式。 螺栓連接的五種破

22、壞形式為：（1）螺栓桿剪斷；（2）孔壁擠壓；（3）鋼板被拉斷；（4）鋼板剪斷；（5）螺栓桿彎曲。梁的強(qiáng)度計(jì)算有哪些要求？ 要求鋼梁在荷載作用下，其彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部承壓應(yīng)力以及在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的折算應(yīng)力等均不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。平面鋼閘門結(jié)構(gòu)布置的主要任務(wù)是什么？結(jié)構(gòu)布置為什么要合理？ （1）確定閘門上需要設(shè)置的構(gòu)件，每種構(gòu)件需要的數(shù)目以及確定每個(gè)構(gòu)件的所在位置等。（2）結(jié)構(gòu)布置是否合理直接關(guān)系到閘門能否達(dá)到安全運(yùn)行、使用方便、操作靈活、經(jīng)久耐用、節(jié)約材料、構(gòu)造簡(jiǎn)單和制造方便等方面的要求。哪些梁不須計(jì)算整體穩(wěn)定？ （1）有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固連接、能阻止梁受壓

23、翼緣的側(cè)向位移時(shí)；（2）工字形截面或H型鋼截面簡(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)定的數(shù)值時(shí)；（3）箱形截面簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸滿足h/b06，且l1/b095(235/fy)時(shí)不必計(jì)算。鋼材選用應(yīng)考慮的主要因素有哪些？ （1）結(jié)構(gòu)的重要性。（2）荷載情況。（3）連接方法。（4）結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境。（5）鋼材的厚度。焊接連接有哪些缺點(diǎn)？ 缺點(diǎn)是由于焊接連接處局部受高溫，在熱影響區(qū)形成的材質(zhì)較差，冷卻又很快，再加上熱影響區(qū)的不均勻收縮，易使焊件產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力以及殘余變形，甚至可能造成裂縫，導(dǎo)致脆性破壞對(duì)結(jié)構(gòu)工作產(chǎn)生不利影響。減小或消除焊接變形有哪些措施？ （1）反變形法即在施焊

24、前預(yù)留適當(dāng)?shù)氖湛s量和根據(jù)制造經(jīng)驗(yàn)預(yù)先造成相反方向和適當(dāng)大小的變形來(lái)抵消焊后變形；（2）采用合理的焊接和裝配順序控制變形也十分有效；（3）焊接變形的矯正方法，以機(jī)械矯正和局部火焰加熱矯正較為常用。減小或消除焊接殘余應(yīng)力有哪些措施？ （1）在構(gòu)造設(shè)計(jì)方面應(yīng)著重避免能引起三向拉應(yīng)力的情況；（2）在制造方面應(yīng)選用適當(dāng)?shù)暮附臃椒ā⒑侠淼难b配及焊接次序，盡量使各焊接件能自由收縮。簡(jiǎn)述實(shí)腹式軸心受壓柱截面設(shè)計(jì)的步驟。 （1）假定柱子的長(zhǎng)細(xì)比，求出所需的截面面積A。（2）求兩個(gè)主軸所需的回轉(zhuǎn)半徑ix，iy。（3）根據(jù)截面面積A和回轉(zhuǎn)半徑ix iy優(yōu)先選用軋制型鋼，如普通工字鋼、H型鋼等。（4）根據(jù)A，h，b，

25、并考慮構(gòu)造要求和局部穩(wěn)定等，初擬截面尺寸。（5）計(jì)算截面的幾何特征并驗(yàn)算柱子的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和剛度。實(shí)腹式軸心受壓柱有哪些設(shè)計(jì)原則？ （1）截面面積的分布應(yīng)盡量遠(yuǎn)離主軸線，以增大截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，從而提高柱的整體穩(wěn)定性和剛度；（2）使兩個(gè)軸方向的穩(wěn)定性相等；（3）構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于制作；（4）便于與其他構(gòu)件連接；（5）選用便于供應(yīng)的鋼材規(guī)格。 說(shuō)明格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)步驟。 （1）初選截面尺寸；（2）計(jì)算截面的幾何特征；（3）剛度驗(yàn)算；（4）彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算；（5）分肢穩(wěn)定驗(yàn)算；（6）綴材設(shè)計(jì)。水工鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)重點(diǎn) 一、名詞解釋 1、 鋼結(jié)構(gòu)：用型鋼或鋼板制成基本結(jié)構(gòu)，根

26、據(jù)使用要求，通過(guò)焊接或螺栓連接等方法，按照一定規(guī)律組成的承載結(jié)構(gòu)。 2、 塑性破壞：鋼材在常溫和靜力荷載作用下，當(dāng)其應(yīng)力到達(dá)抗拉強(qiáng)度f(wàn)u后，產(chǎn)生很大的塑性變形而斷裂的現(xiàn)象。 3、 沸騰鋼：是指在出鋼時(shí)，向置放鋼液的缸管內(nèi)投入錳作脫氧劑，由于錳的脫氧能力比較弱，脫氧不完全。在澆筑過(guò)程中，鋼液繼續(xù)在錠模內(nèi)產(chǎn)生激烈的碳氧反應(yīng)，不斷有co氣泡產(chǎn)生，呈沸騰狀態(tài)，故稱為沸騰鋼。 4、 焊接應(yīng)力（焊接變形）：焊接構(gòu)件在未受荷載時(shí)，由于施焊的電弧高溫作用而引起的內(nèi)應(yīng)力或變形。 5、 焊接殘余應(yīng)力：焊件冷縮后殘留在焊件內(nèi)的應(yīng)力，又稱為收縮應(yīng)力。 6、 整體失穩(wěn)：當(dāng)鋼梁采用工字形或槽形等口薄壁截面時(shí)，其側(cè)向抗彎剛

27、度和抗扭剛度，相對(duì)而言，要比粗大的鋼梁低，可能在彎應(yīng)力尚未達(dá)到屈服點(diǎn)之前，就發(fā)生側(cè)向彎扭屈曲，即為整體失穩(wěn)。 7、 穩(wěn)定平衡：當(dāng)壓力N小于臨界值時(shí)，干擾消失時(shí)，壓桿立即回復(fù)到原來(lái)的直線平衡狀態(tài)。 8、 換算長(zhǎng)細(xì)比：格構(gòu)式構(gòu)件對(duì)虛軸力軸的穩(wěn)定性是以加大長(zhǎng)細(xì)比的辦法來(lái)考慮剪切變形的影響。加大后的長(zhǎng)細(xì)比就稱為換算長(zhǎng)細(xì)比。 9、 桁架：由直桿在桿端相互連接而組成的以抗彎為主的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。 10、閘門：是用來(lái)關(guān)閉、開啟或局部開啟水工建筑物中過(guò)水孔口的活動(dòng)結(jié)構(gòu)。主要是控制水位，調(diào)節(jié)流量。 二、問(wèn)答題： 1、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有哪些？ 答：鋼結(jié)構(gòu)自重較輕 鋼結(jié)構(gòu)的可靠性較高 鋼材的抗震性、抗沖性較好 鋼結(jié)構(gòu)制造的

28、工藝化程度較高 鋼結(jié)構(gòu)可以準(zhǔn)備快速的裝配 容易做成密封結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)極易腐蝕 鋼結(jié)構(gòu)耐火性差 2、鋼結(jié)構(gòu)在水工中的應(yīng)用有哪些？ 答：活動(dòng)式結(jié)構(gòu) 裝拆式結(jié)構(gòu) 板結(jié)構(gòu) 高聳結(jié)構(gòu) 大跨度結(jié)構(gòu) 海工鋼結(jié)構(gòu)3、截面選擇的具體步驟是？ 答：選擇梁高h(yuǎn)和腹板高度h0 選擇腹板厚度hw 選擇翼緣尺寸b1和t1 梁的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和撓度的驗(yàn)算。 4、閘門的類型有哪些？ 答：按功用分為：工作閘門、事故閘門、檢修閘門和施工閘門 按閘門空口的位置分：露頂閘門、潛孔閘門 按閘門結(jié)構(gòu)形式分為：平面閘門、弧形閘門及船閘上常采用的人字形閘門 5、平面閘門結(jié)構(gòu)布置的主要內(nèi)容有哪些？ 答：確定閘門上需要的構(gòu)件，每種構(gòu)件需要的數(shù)目以

29、及確定每個(gè)構(gòu)件所在的位置。 主梁的布置 梁格的布置 梁格連接形式 邊梁的布置 6、平面閘門門葉結(jié)構(gòu)組成又哪些？ 答：面板、梁格、橫向和縱向連接系（即橫向和縱向支撐）、行走支承（滾輪或滑塊）以及止水等部件組成。 邊梁、主輪、面板頂梁、水平次梁、橫向隔板、縱向連接系、主梁、吊耳 7焊接有哪些缺點(diǎn)？ 缺點(diǎn)是由于焊接連接處局部受高溫，在熱影響區(qū)形成的材質(zhì)較差，冷卻又很快，再加上熱影響區(qū)的不均勻收縮，易使焊件產(chǎn)生殘余應(yīng)力以及殘余變形，甚至可能形成裂縫，導(dǎo)致脆性破壞對(duì)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響 8在桁架中，支撐有哪些主要作用？ （！）保證桁架結(jié)果的空間幾何穩(wěn)定性，即幾何形狀不變（2）保證桁架結(jié)構(gòu)的空間剛度和空間整

30、體性 （3）為桁架弦桿提供必要的側(cè)向支撐點(diǎn) （4）承受并傳遞水平荷載 （5）保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定且便于安裝 9 系桿的布置原則是什么 在垂直支撐的平面內(nèi)一般設(shè)置上下弦系桿：屋脊節(jié)點(diǎn)及主要支撐點(diǎn)處需設(shè)置剛性系桿，天窗側(cè)柱處及下弦跨中附近設(shè)置柔性系桿，當(dāng)屋架橫向支撐設(shè)在端部第二柱間時(shí)，則第一柱間所有系桿軍應(yīng)力為剛性系桿 10 簡(jiǎn)述鋼梁整體失穩(wěn)的概念鋼梁截面一般都涉及成高而窄且壁厚較薄的開口截面，以獲得彎矩作用平面內(nèi)較大的抗彎承載力和抗彎剛度，但抗扭矩和側(cè)向抗彎矩能力較差，如工字型截面梁，彎矩作用在其最大剛度平面內(nèi)，當(dāng)彎矩逐漸增加使梁受壓，翼緣的最大彎曲應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，梁在很小的側(cè)向干擾力作用下

31、，會(huì)突然向剛度較小的側(cè)向彎曲，并伴有扭矩而破壞，這種現(xiàn)象稱為整體失穩(wěn) 10減小或消除焊接變形有哪些措施？ （1） 反變形法即在施焊前預(yù)留適當(dāng)?shù)氖湛s量和根據(jù)制造檢驗(yàn)預(yù)先造成相反 方向和適當(dāng)大小的變形來(lái)抵消焊后變形 （2）采用合理的焊接和裝配順序控制變形也十分有效 （3）焊接變形的矯正方法，以機(jī)械矯正和局部火焰加熱矯正較為常用 11 為什么選擇屈服點(diǎn)作為建筑鋼材靜力強(qiáng)度承載力極限的依據(jù)？ （1）鋼材屈服后，塑性變形很大，從屈服到斷裂的塑性變形約等于彈性變形的200倍，這樣大的塑性變形已使結(jié)構(gòu)失去正常使用功能而達(dá)到極限狀態(tài)，因而無(wú)法利用強(qiáng)化階段 （2）屈服后塑性變形很大，險(xiǎn)情即以被察覺(jué)，可以及時(shí)采取

32、適當(dāng)補(bǔ)救措施，以免突然發(fā)生破壞 （3）抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)的比值較大，成為結(jié)構(gòu)較大的后背強(qiáng)度，符合結(jié)構(gòu)多級(jí)抗震設(shè)防的準(zhǔn)則，使鋼結(jié)構(gòu)從來(lái)不會(huì)發(fā)生真正的塑性破壞 12 實(shí)腹式軸心受壓有哪些設(shè)計(jì)原則？ （1）截面面積的分布應(yīng)盡量遠(yuǎn)離軸線，以增大截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，從而提高柱的整體穩(wěn)定性和剛度 （2）使兩個(gè)軸方向的穩(wěn)定性相等 （3）構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于制作 （4）便于與供應(yīng)的鋼材規(guī)格 13 簡(jiǎn)述平面鋼閘門主梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 當(dāng)主梁所承受的最大彎矩不超過(guò)500KNM時(shí)，可考慮使用型鋼作為主梁，若型鋼剛度不足，可再其上翼緣加焊扇鋼予以加強(qiáng)，采用型鋼可以簡(jiǎn)化制造，降低成本，當(dāng)型鋼不能滿足要求時(shí)，可采用由鋼板焊接而成的

33、主梁，當(dāng)跨度較大時(shí)，采用變截面組合梁較為經(jīng)濟(jì)合理 14 說(shuō)明結(jié)構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)步驟 （1）初選截面尺寸 （2）計(jì)算截面的幾何特征 （3）剛度驗(yàn)算 （4）彎矩作用平面內(nèi)德整體穩(wěn)定驗(yàn)算 （5）分肢穩(wěn)定驗(yàn)算（6）綴材設(shè)計(jì) 15 梁的支座構(gòu)造應(yīng)滿足什么原則？ （1）支座與墩臺(tái)間應(yīng)有足夠的承壓面積 （2）盡可能使反力通過(guò)支座中心，承壓應(yīng)力分布比較均勻 （3）對(duì)于簡(jiǎn)支梁，特別是大跨度梁，應(yīng)保證梁沿縱向移動(dòng)的可能，減少因溫度變化梁脹縮時(shí)產(chǎn)生的附加壓力16桁架外形的選擇應(yīng)考慮哪些因素？應(yīng)充分考慮使用要求、受力合理、節(jié)約鋼材、桁架與柱或其他構(gòu)件的連接方法（鉸接或鋼接），以及整個(gè)桁架的剛度等問(wèn)題。此外，為了便于制造和安裝，應(yīng)盡量使桁架的桿件及節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一化。 17.平行弦桁架的最大優(yōu)點(diǎn)是什么？怎樣提高整體結(jié)構(gòu)的剛度？（1）它的最大優(yōu)點(diǎn)是弦桿和腹桿長(zhǎng)度均能一致，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造可以統(tǒng)一，上下弦桿的拼接數(shù)量較少。（2）平行弦桁架兩端可以和鋼柱做成剛性連接，共同形成承重剛架，這樣可以提高整體結(jié)構(gòu)的剛度。 18減小或消除焊接變形有哪些措施？（1）