2021年石家莊鐵道大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)期末重點(diǎn)整理

1、 4/42021年石家莊鐵道大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)期末重點(diǎn)整理 一、鋼構(gòu)造特點(diǎn)和應(yīng)用范疇 1、承載能力大 2、穩(wěn)妥可靠 3、便于工業(yè)化生產(chǎn)，施工周期短 4、密閉性好，耐熱但不耐火 5、耐腐蝕性差 6、容易產(chǎn)生噪音 二、應(yīng)用范疇： 1、承受荷載很大或跨度大、高度大構(gòu)造 2、承受動(dòng)力荷載作用或經(jīng)常移動(dòng)構(gòu)造 3、經(jīng)常拆裝拆裝式構(gòu)造 4、對(duì)密閉性規(guī)定高構(gòu)造 5、高溫車間或需承受一定高溫構(gòu)造 6、輕型構(gòu)造 鋼材力學(xué)性能五項(xiàng)保證指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度Fu、伸長(zhǎng)率、屈服點(diǎn)Fy、冷彎一百八十度和常溫（或低溫）沖擊韌性指標(biāo)Akv. 三、舉例闡明鋼構(gòu)造重要發(fā)展趨勢(shì) 1、高性能鋼材研制 2、設(shè)計(jì)辦法和計(jì)算理論改進(jìn) 3、構(gòu)造形式革新 四

2、、應(yīng)力集中和殘存應(yīng)力 應(yīng)力集中：實(shí)際構(gòu)造中不可避免存在孔洞？槽口、截面突然變化以及鋼材內(nèi)部缺陷等，此時(shí)截面中應(yīng)力分布不再保持均勻，不但在孔口邊沿處會(huì)產(chǎn)生作用方向應(yīng)力高峰，并且會(huì)在孔口附近產(chǎn)生垂直于力作用方向橫向應(yīng)力，甚至?xí)a(chǎn)生三向應(yīng)力; 殘存應(yīng)力：在澆注、軋制和焊接加工過程中，因不同部位鋼材冷卻速度不同，或因不均勻加熱和冷卻而產(chǎn)生。 五、冷加工櫻花和時(shí)效硬化 1、在冷加工（或一次加載）使鋼材產(chǎn)生較大塑性變形狀況下，卸載后再重新加載，鋼材屈服點(diǎn)提高、 塑性和韌性減少現(xiàn)象稱為冷作硬化；再高溫時(shí)溶于鐵中少量氮和碳，隨著時(shí)間增長(zhǎng)逐漸由固溶體中析出，生成氮化物碳化物，散存在鐵素體晶粒滑動(dòng)界面上，對(duì)晶粒塑

3、性滑移起到遏制作用，從而使鋼材強(qiáng)度提高，塑性韌性下降，這種現(xiàn)象稱為時(shí)效硬化（也稱老化）； 2、鋼材性能受溫度影響十分明顯，在一百五十度以內(nèi)，鋼材強(qiáng)度、彈性模量和塑性均與常溫相近， 變化不大。但在二百五十度左右，抗拉強(qiáng)度有局部性提高，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率均降至最低，浮現(xiàn)所謂藍(lán)脆現(xiàn)象（鋼材表面氧化膜呈藍(lán)色）。 六、鋼構(gòu)造破壞形式有哪幾種？破壞特點(diǎn)？ 答：鋼材破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種： 1、塑性破壞：塑性變形很大，經(jīng)歷時(shí)間又較長(zhǎng)破壞呈塑性破壞。斷裂時(shí)斷口與作用力方向呈四十五 度，且呈纖維狀，色澤發(fā)暗； 2、脆性破壞：幾乎不浮現(xiàn)塑性變形突然破壞稱脆性破壞，斷裂時(shí)斷口平齊，呈有光澤晶粒狀，脆性 破壞危

4、險(xiǎn)性大，必要加以注重。 七、影響鋼材脆性斷裂重要因素？如何避免？ 影響因素：化學(xué)成分；冶金缺陷（偏析、非金屬雜質(zhì)、裂紋、起層）；溫度（熱脆、低溫冷脆）；冷作硬化和時(shí)效硬化；應(yīng)力集中；同號(hào)三向主應(yīng)力狀態(tài)。 避免辦法：1、合理設(shè)計(jì)；2、對(duì)的制造；3、合理使用。 八、什么是疲勞破壞？簡(jiǎn)述疲勞破壞發(fā)展過程。影響疲勞破壞重要因素。 答：鋼材在多次循環(huán)重復(fù)荷載作用下，雖然應(yīng)力低于屈服點(diǎn)Fy也也許發(fā)生破壞現(xiàn)象稱疲勞破壞。疲勞破壞具備突然性，破壞前沒有明顯宏觀塑性變形，屬于脆性斷裂。但與普通脆斷瞬斷不同，疲勞是在名義應(yīng)力低于屈服點(diǎn)低應(yīng)力循環(huán)下，經(jīng)歷了長(zhǎng)期累積損傷過程后才突然發(fā)生。其破壞過程普通經(jīng)歷三個(gè)階段，即

5、裂紋萌生、裂紋緩慢擴(kuò)展和最后迅速斷裂。因而疲勞破壞是有壽命破壞，是延時(shí)斷裂，疲勞對(duì)缺陷（涉及缺口、裂紋及組織缺陷等）十分敏感。 九、什么是構(gòu)造可靠度？可靠指標(biāo)含義？如何擬定構(gòu)造可靠指標(biāo)？ 答：所謂可靠度，就是構(gòu)造在規(guī)定期間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完畢預(yù)定功能概率，對(duì)于一種構(gòu)造而言，比較可行辦法是，以可靠指標(biāo)計(jì)算來代替可靠度計(jì)算。 十、什么是構(gòu)造極限狀態(tài)？構(gòu)造極限狀態(tài)分類？其含義是什么？ 答：整個(gè)構(gòu)造或構(gòu)造一某些超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定某一功能規(guī)定，稱此特定狀態(tài)為該功能極限狀態(tài)。 國(guó)內(nèi)鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，承重構(gòu)造應(yīng)按下列二類極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)：1、承載能力極限狀態(tài)涉及：構(gòu)件和連接強(qiáng)度破壞、疲勞

6、破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載，構(gòu)造構(gòu)件喪失穩(wěn)定，構(gòu)造轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系和構(gòu)造傾覆;2、正常使用極限狀態(tài)涉及：影響構(gòu)造、構(gòu)件和非構(gòu)造構(gòu)件正常使用或耐久性能局部損壞（涉及組合構(gòu)造中混凝土裂縫）。 十一、原則荷載、設(shè)計(jì)荷載區(qū)別？如何應(yīng)用？ 答：各種荷載原則值是指建筑構(gòu)造在正常狀況下比較有也許浮現(xiàn)最大荷載值。當(dāng)構(gòu)造構(gòu)件承受各種荷載時(shí)，設(shè)計(jì)必要考慮若干種荷載共同作用所引起荷載效應(yīng)組合，對(duì)正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)依照不同設(shè)計(jì)規(guī)定，分別采用荷載短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。 十二、十一、焊腳尺寸和焊縫計(jì)算長(zhǎng)度如何擬定 若設(shè)計(jì)焊腳太小，焊接時(shí)焊縫冷卻過快，容易產(chǎn)生收縮裂紋，焊件越厚，焊縫冷卻速度就越快，焊縫

7、處越容易產(chǎn)生裂紋。如設(shè)計(jì)焊腳過大，施焊時(shí)熱量輸入過大，焊縫收縮時(shí)容易產(chǎn)生較大焊接殘存變形和焊接殘存應(yīng)力，且是熱影響區(qū)擴(kuò)大，容易產(chǎn)生脆性斷裂，較薄焊件易被燒傷穿透。 焊縫若過短，則焊縫缺陷對(duì)其承載力影響相對(duì)較大。而太長(zhǎng)側(cè)焊縫沿長(zhǎng)度方向應(yīng)力分布嚴(yán)重不均勻，也許導(dǎo)致焊縫端部提前破壞，因此也要加以限制 1.提高軸心壓桿鋼材抗壓強(qiáng)度能否提高其穩(wěn)定承載力？為什么？ 提高軸心壓桿鋼材抗壓強(qiáng)度不能提高其穩(wěn)定承載力，由于抱負(fù)軸心壓桿在彈性階段由于E為一常量，且各類剛才基本相似，故其臨界應(yīng)力只是長(zhǎng)細(xì)比單一函數(shù)，與材料抗壓強(qiáng)度無關(guān) 十三、梁翼緣和腹板常采用持續(xù)角焊縫連接，其長(zhǎng)度為什么不受最大長(zhǎng)度60hf或40hf限

8、制 由于梁翼緣和腹板持續(xù)處，內(nèi)力沿焊縫全長(zhǎng)分布，因此其長(zhǎng)度可以不受最大長(zhǎng)度限制 十四、等效彎矩系數(shù)是怎么樣擬定 引入等效彎矩系數(shù)物理意義，是吧變化彎矩化為等效均勻彎矩，等效彎矩是指其在與軸心力共同作用下對(duì)構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)效應(yīng)與本來非均勻分布彎矩與軸心力共同作用下效應(yīng)相似。因而，她們應(yīng)與按二階彈性分析最大彎矩進(jìn)行等效。 十五、4.對(duì)于壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩繞格構(gòu)式柱虛軸作用時(shí)，為什么不演算彎矩作用平面外穩(wěn)定性 當(dāng)彎矩繞格構(gòu)式柱虛軸作用時(shí)，肢件在彎矩作用平面外穩(wěn)定性已經(jīng)在單肢件計(jì)算中得到保證，因此整個(gè)格構(gòu)式平面外穩(wěn)定性不必計(jì)算 十六、1.焊縫缺陷 焊縫缺陷指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼

9、材表面或內(nèi)部缺陷。 十七、2.螺栓排列布置規(guī)定 （1）受力規(guī)定：規(guī)定最小端距，最小和最大螺栓容許距離 （2）構(gòu)造規(guī)定：規(guī)定了螺栓最大容許距離 （3）施工規(guī)定：規(guī)定了螺栓最小容許間距 十八、3.螺栓連接破壞形式 螺栓桿被剪斷；較薄連接板被擠壓破壞；板件拉(壓)壞；板件端部被剪壞；螺栓桿受彎破壞；塊狀拉剪破壞 十九、4.為什么對(duì)剛度進(jìn)行限制 長(zhǎng)細(xì)比過大會(huì)使構(gòu)件在使用過程中由于自重發(fā)生撓曲，在動(dòng)力荷載作用下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，在運(yùn)送過程中發(fā)生彎曲，因而設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使長(zhǎng)細(xì)比不超過規(guī)定容許長(zhǎng)細(xì)比。對(duì)于受壓構(gòu)件，過大長(zhǎng)細(xì)比會(huì)使穩(wěn)定承載力減少太多，因而，其容許長(zhǎng)細(xì)比較受拉構(gòu)件更嚴(yán)格。 二十、5.影響抱負(fù)梁彎扭屈曲臨界彎

10、矩因素 梁截面尺寸；梁側(cè)向支撐點(diǎn)距離；橫向荷載在截面上作用位置；荷載類型；梁端部支撐狀況 二十一、 6.可以不必計(jì)算整體穩(wěn)定性狀況 有面板密鋪在梁受壓翼緣上并于其牢固連接，能制止梁受壓翼緣側(cè)向位移時(shí)；H形鋼或等截面工字型簡(jiǎn)支梁受壓翼緣自由長(zhǎng)度l1與其寬度b1之比不超過規(guī)定數(shù)值時(shí) 二十二、7.梁截面高度如何決定 （1）容許最大高度：梁最大高度必要滿足凈空規(guī)定，即梁高度不能超過建筑設(shè)計(jì)或工藝設(shè)備需要凈空所容許限值；（2）容許最小高度：普通依剛度條件決定 8.支撐加勁肋：指承受固定集中荷載或者承受梁支座反力橫向加勁肋 二十三、鋼構(gòu)造特點(diǎn)和應(yīng)用范疇 7、承載能力大 8、穩(wěn)妥可靠 9、便于工業(yè)化生產(chǎn)，施

11、工周期短 10、密閉性好，耐熱但不耐火 11、耐腐蝕性差 12、容易產(chǎn)生噪音 二十四、應(yīng)用范疇： 7、承受荷載很大或跨度大、高度大構(gòu)造 8、承受動(dòng)力荷載作用或經(jīng)常移動(dòng)構(gòu)造 9、經(jīng)常拆裝拆裝式構(gòu)造 10、對(duì)密閉性規(guī)定高構(gòu)造 11、高溫車間或需承受一定高溫構(gòu)造 12、輕型構(gòu)造 鋼材力學(xué)性能五項(xiàng)保證指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度Fu、伸長(zhǎng)率、屈服點(diǎn)Fy、冷彎一百八十度和常溫（或低溫）沖擊韌性指標(biāo)Akv. 二十五、舉例闡明鋼構(gòu)造重要發(fā)展趨勢(shì) 4、高性能鋼材研制 5、設(shè)計(jì)辦法和計(jì)算理論改進(jìn) 6、構(gòu)造形式革新 二十六、應(yīng)力集中和殘存應(yīng)力 應(yīng)力集中：實(shí)際構(gòu)造中不可避免存在孔洞？槽口、截面突然變化以及鋼材內(nèi)部缺陷等，此時(shí)截面中應(yīng)力分布不再保持均勻，不但在孔口邊沿處會(huì)產(chǎn)生作用方向應(yīng)力高峰，并且會(huì)在孔口附近產(chǎn)生垂直于力作用方向橫向應(yīng)力，甚至?xí)a(chǎn)生三向應(yīng)力; 殘存應(yīng)力：在澆注、軋制和焊接加工過程中，因不同部位鋼材冷卻速度不同，或因不均勻加熱和冷卻而產(chǎn)生。 二十七、冷加工櫻花和時(shí)效硬化 3、在冷加工（或一次加載）使鋼材產(chǎn)生較大塑性變形狀況下，卸載后再重新加載，鋼材屈服點(diǎn)提高、 塑性和韌性減少現(xiàn)象稱為冷作硬化；再高溫時(shí)溶