鋼結構簡答題 1

2022-08-26 08:03:03 字數 2998 閱讀 4230

6. 簡述梁的整體失穩現象,影響梁臨界彎距的主要因素有哪些。(8分)

答:梁的截面一般窄而高,彎矩作用在其最大剛度平面內,當荷載較小時,梁的彎曲平衡狀態是穩定的。當荷載增大到某一數值後,梁在彎矩作用平面內彎曲的同時,將突然發生側向的彎曲和扭轉變形,並喪失繼續承載的能力,這種現象稱為梁的整體失穩現象。

梁的臨界彎矩mcr主要和梁的側向抗彎剛度、抗扭剛度、翹曲剛度、梁的截面形狀、荷載型別、荷載作用位置以及梁的跨度等有關。

8. 簡述焊接殘餘應力對結構效能的影響。(8分)

答:(1)對結構靜力強度的影響:不影響結構的靜力強度;

(2)對結構剛度的影響:殘餘應力使構件的變形增大,剛度降低;

(3)對壓桿穩定的影響:焊接殘餘應力使壓桿的撓曲剛度減小,從而必定降低其穩定承載能力;

(4)對低溫冷脆的影響:在低溫下使裂紋容易發生和發展,加速構件的脆性破壞;

(5)對疲勞強度的影響:焊接殘餘應力對疲勞強度有不利的影響,原因就在於焊縫及其近旁的高額殘餘拉應力。

?4、抗剪的普通螺栓連線有哪幾種破壞形式?用什麼方法可以防止?

5、可以採用鋼材的極限強度作為設計強度標準值嗎?如果不可以,採用什麼作為設計強度標準值?為什麼?無明顯屈服點的鋼材,其設計強度值如何確定?

答案:4、答:1、當栓杆直徑較小,板件較厚時,栓杆可能先被剪斷;2、當栓杆直徑較大,板件較薄時,板件可能先被擠壞,由於栓杆和板件的擠壓是相對的,故也可把這種破壞較作螺栓的承壓破壞;3、板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉斷;4、端距太小,端距範圍內的板件有可能被栓杆衝剪破壞。

第1、2種破壞形式可進行抗剪螺栓連線的計算,第3種破壞形式要進行構件的強度計算;第4種破壞形式有螺栓端距≥2d0來保證。

5、答:不可以。屈服強度作為設計強度標準值。因為鋼材過了屈服強度後,會有一定的延伸率,這段時期鋼材的強度會低的。對無明顯屈服點的鋼材,其設計強度應以極限強度的75%來定。

2、格構式和實腹式軸心受壓構件臨界力的確定有什麼不同?雙肢綴條式和雙肢綴板式柱的換算長細比的計算公式是什麼?為什麼對虛軸用換算長細比?(4分)

格構式軸心受壓構件臨界力的確定依據邊緣屈服準則,並考慮剪下變形的影響;實腹式軸心受壓構件臨界力的確定依據最大強度準則,不考慮剪下變形的影響。雙肢綴條式柱的換算長細比的計算公式:

雙肢綴板式柱的換算長細比的計算公式:

格構式軸心受壓柱當繞虛軸失穩時,柱的剪下變形較大,剪力造成的附加撓曲影響不能忽略,故對虛軸的失穩計算,常以加大長細比的辦法來考慮剪下變形的影響,加大後的長細比稱為換算長細比。

3、影響鋼材效能的主要因素有哪些?(4分)

化學成分;冶金缺陷;鋼材硬化;溫度影響;應力集中;反覆荷載作用。

4、如何保證梁腹板的區域性穩定?(4分)

①當時,應按構造配置橫向加勁肋;

②當時,應按計算配置橫向加勁肋;

③,應配置橫向加勁肋和縱向加勁肋;

④梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處設支承加勁肋。

4.承壓型高強螺栓和摩擦型高強螺栓承受剪力作用時在傳力和螺栓的驗算上有什麼區別?

6.請說明綴條式格構柱和綴板式格構柱的單肢的受力情況,大型柱從受力更合理的角度出發應盡可能選用何種形式的格構柱?

1. 建築鋼材的伸長率是通過單向拉伸實驗確定的。取試件拉斷後的伸長量與原標距的比值的百分率,即,伸長率反映了鋼材的塑性變形能力。

2. 鋼材經過冷作硬化後,其強度提高,塑性變形能力下降。

3. 最大焊腳尺寸:,防止焊縫過燒焊件;

最小焊腳尺寸:,防止焊縫冷裂;

最大計算長度:,防止應力沿焊縫長度不均勻分布;

最小計算長度:,防止焊縫沿長度缺陷機率增加。

4. 承壓型高強螺栓承受剪力作用時螺栓直接承受剪力,需驗算螺栓的受剪和承壓承載能力。摩擦型高強螺栓承受剪力作用時螺栓不直接承受剪力,需驗算螺栓的受剪承載能力。

5. 同號應力場時鋼材的強度提高而塑性變形能力降低,異號應力場時鋼材的強度降低而塑性變形能力提高。

6. 綴條式格構柱的單肢為軸心受力構件,綴板式格構柱的單肢為壓彎構件。從受力更合理的角度出發,大型柱應盡可能選用綴條式格構柱。

1.簡述雙肢格構式軸心受壓桿件的截面選擇步驟。

5.化學成分碳、硫、磷對鋼材的效能有哪些影響?

6.受剪普通螺栓有哪幾種可能的破壞形式?如何防止?

7.軸心受壓構件的整體失穩承載力和哪些因素有關?

8.簡述壓彎構件作用平面外失穩的概念?

11《鋼結構規範》規定哪些情況之下,可不計算梁的整體性?

1.(1)根據繞實軸的整體穩定性,選擇肢件的截面。選擇方法與實腹式軸心受壓構件的截面選擇方法完全相同;

(2)根據等穩定條件,確定兩分肢間的距離;

(3)驗算整體穩定性和分肢穩定性,包括對剛度的驗算;

(4)但有截面削弱時,應驗算構件的強度。

5.碳含量增加,強度提高,塑性、韌性和疲勞強度下降,同時惡化可焊性和抗腐蝕性

硫使鋼熱脆,磷使鋼冷脆。但磷也可提高鋼材的強度和抗鏽性。

6.螺栓抗剪連線達到極限承載力時,可能的破壞形式有vy種形式:(l栓杆被剪斷;②

螺栓承壓破壞;③板件淨截面被拉斷;④ 端板被栓杆衝剪破壞。

第 ③ 種破壞形式採用構件強度驗算保證;第④種破壞形式由螺栓端距)?a0保證。第① 、

②種破壞形式通過螺栓計算保證。

8.彎矩作用平面外穩定的機理與梁失穩的機理相同,即在壓力和彎矩作用下,發生彎曲平面外的側移與扭轉,也叫彎扭屈曲。

3.為了保證實腹式軸壓桿件組成板件的區域性穩定,有哪幾種處理方法?

3.對翼緣板,可通過增加其厚度,使其寬厚比不超過一定的限值以確保其滿足區域性穩定性要求;對腹板,一方面可以通過增加其厚度,使其高厚比不超過一定的限值,也可在腹板**沿腹板全長設定一根縱向加勁肋,以保證其區域性穩定性要求。

4.梁的高度應由建築高度、剛度要求和經濟條件三者來確定。建築高度是指梁格底面最低表面到樓板頂面之間的高度,它的限制決定了梁的最大可能高度hmax,一般由建築師提出;剛度要求是要求梁的撓度v≤[v],它決定了梁的最小高度hmin;由經濟條件可定出梁的經濟高度he,一般由梁的用鋼量為最小來確定,梁的經濟高度的範圍為:

hmin≤he≤hmax,腹板太厚將增加用鋼量,導致不經濟,而太薄,梁的腹板將不能保證區域性穩定性要求,從而使梁的穩定性承載能力降低。

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