鋼結(jié)構(gòu)樣卷全部答案

1、文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持三、填空1 .鋼材2 .脆性破壞3 .塑性破壞4 .脆性破壞5 .力學(xué)性能6 .抗拉強(qiáng)度7 .屈服點(diǎn)8 .韌性9 .冷彎性能10 .疲勞強(qiáng)度11 .概率極限狀態(tài)12翎釘13 .高強(qiáng)度螺栓連接14 .粗制螺栓15 .角焊縫16 .斜縫17 .部分焊透18 .斜角角焊縫19 .殘余變形20 .施工要求21 .受剪螺栓22 .受拉螺栓23 .鋼梁24.組合梁25熱軋型鋼梁26臨界荷載27局部穩(wěn)定28 .經(jīng)濟(jì)條件29 .建筑高度30拼接31 .工廠(chǎng)拼接32 .工地拼接33 .剛接34 .滾軸支座35桁架36 .高度37 .彎矩38 .軸心力3

2、9 .節(jié)點(diǎn)板40構(gòu)件詳圖41結(jié)構(gòu)布置圖42結(jié)構(gòu)布置圖43構(gòu)件詳圖文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持44施工導(dǎo)流閘門(mén)45 .弧形閘門(mén)46 .液壓式47螺桿式48卷?yè)P(yáng)式49水頭的大小50 .閘門(mén)的尺寸四、簡(jiǎn)答題1.鋼材在復(fù)雜應(yīng)力作用下是否僅產(chǎn)生脆性破壞？為什么？答：鋼材在復(fù)雜應(yīng)力作用下不僅僅發(fā)生脆性破壞。 因?yàn)楫?dāng)材料處于三向同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)時(shí)，它們的絕對(duì)值又相差不大時(shí)，根據(jù)第四強(qiáng)度理論，即使 、02、03 的絕對(duì)值很大，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)屈服點(diǎn)，材料也不易進(jìn)入塑性狀態(tài)。因而，材料處于同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)中容易產(chǎn)生脆性破壞。 反之，當(dāng)其中有異號(hào)應(yīng)力，且同號(hào)的兩個(gè)應(yīng)力相差又較大時(shí)，即使最大的一個(gè)應(yīng)

3、力尚未達(dá)到屈服點(diǎn)fy時(shí)，材料就已進(jìn)入塑性工作狀態(tài)，這說(shuō)明材料處于異號(hào)應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，容易發(fā)生塑性破壞。2,殘余應(yīng)力對(duì)壓桿的穩(wěn)定性有何影響？答：由于殘余應(yīng)力的存在，在軸心壓力N的作用下，殘余應(yīng)力與截面上的平 均應(yīng)力N/A疊加，將使截面的某些部位提前屈服并發(fā)展塑性變形。因此，軸心 受壓桿達(dá)臨界狀態(tài)時(shí)，截面由屈服區(qū)和彈性區(qū)兩部分組成， 只有彈性區(qū)才能承擔(dān) 繼續(xù)增加的壓力。這時(shí)截面的抗彎剛度降低，由理論分析知，殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件穩(wěn) 定的不利影響對(duì)弱軸要比對(duì)強(qiáng)軸嚴(yán)重的多。3 .鋼桁架與梁相比，桁架具有哪些優(yōu)點(diǎn)？為什么它適合于大跨度？答：鋼桁架與梁相比是用稀疏的腹桿代替整體的腹板，并且桿件主要承受軸心力，應(yīng)力沿截

4、面分布均勻，能充分利用材料，從而能節(jié)省鋼材減少自重，所以鋼桁架特別適用于跨度或高度較大的結(jié)構(gòu)同時(shí)鋼還可以按使用要求制成不同的文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持外形。并且，由于腹桿鋼材用量比實(shí)腹梁的腹板有所減少， 采用架更顯得經(jīng)濟(jì)合理，因鋼桁架可以做成較大高度，從而具有較大的剛度。4 .應(yīng)力集中對(duì)鋼材的機(jī)械性能有哪些影響？為什么？答：應(yīng)力集中會(huì)使得應(yīng)力高峰區(qū)域總是存在著同號(hào)的雙向或三向應(yīng)力場(chǎng)，這是因?yàn)橛筛叻謇瓚?yīng)力引起的截面橫向收縮受到附近低應(yīng)力區(qū)的阻礙而引起垂直于內(nèi)力方向的拉應(yīng)力oy,在較厚的構(gòu)件里還產(chǎn)生az,使鋼材處于復(fù)雜受力狀態(tài)，而且為同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)，使鋼材的塑性變形受

5、到限制，鋼材有變脆的趨勢(shì)。應(yīng)力集中 系數(shù)愈大，鋼材變脆的傾向亦愈嚴(yán)重。尤其在低溫下，應(yīng)力集中的影響將會(huì)更為 突出，往往引起鋼材的脆性破壞。5 .簡(jiǎn)述平面鋼閘門(mén)主梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn)答：當(dāng)主梁所承受的最大彎矩值不超過(guò) 500kNm 時(shí)，可考慮使用型鋼作為主梁。若型鋼強(qiáng)度不足，可在其上翼緣加焊扁鋼予以加強(qiáng)。采用型鋼可以簡(jiǎn)化制造，降低成本。當(dāng)型鋼不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可采用由鋼板焊接而成的主梁組合梁。 當(dāng)跨度較大時(shí)，采用變截面組合梁較為經(jīng)濟(jì)合理。6 .鋼梁?jiǎn)适дw穩(wěn)定的原因是什么？如何提高和保證鋼梁的整體穩(wěn)定性？答：由于梁被設(shè)計(jì)成高而窄且壁厚較薄的開(kāi)口截面，可以獲得彎矩作用平面內(nèi) 較大的抗彎承載能力和抗彎剛度，但

6、抗扭和側(cè)向抗彎能力較差。彎矩作用在其 最大剛度作用平面內(nèi)，當(dāng)彎矩較小時(shí)，梁僅在彎矩作用平面內(nèi)彎曲，雖因外界 因素的影響可能產(chǎn)生微小的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，但外界影響去除后，梁仍能恢復(fù) 原來(lái)的彎曲平衡狀態(tài)。但當(dāng)彎矩逐漸增大使梁的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，會(huì)突然向剛度較小的側(cè)向彎曲， 并伴隨有扭轉(zhuǎn)而破壞，從而梁整體失穩(wěn)。要提高和保證鋼梁的整體穩(wěn)定性一是 要能夠阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移，例如將剛性鋪板與梁的受壓翼緣牢固連 接。二是減少梁的受壓翼緣自由長(zhǎng)度，增加側(cè)向支承點(diǎn)，增大梁受壓翼緣的寬文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持度，即適當(dāng)減少

7、%的值，提高梁的整體穩(wěn)定性。7 .普通螺栓、承壓型高強(qiáng)螺栓及怫釘都是靠桿身承壓和承剪來(lái)傳遞內(nèi)力的。試述當(dāng)達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)，它們的可能破壞形式有哪些 ？答：對(duì)于靠桿身承壓和承剪來(lái)傳遞內(nèi)力的抗剪連接，當(dāng)采用普通螺拴、承壓型高 強(qiáng)度螺栓及怫訂時(shí)，該連接可能存在 5種破壞形式，對(duì)桿身而言，可能被剪斷, 被彎壞。對(duì)被連接構(gòu)件，則可能被擠壓破壞、端部被沖剪破壞和因凈截面強(qiáng)度不 足而破壞。8 .試述低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)從加載到破壞經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段。答：經(jīng)歷了四個(gè)階段，彈性階段，彈塑性階段，塑性階段，應(yīng)變硬化階段9 .試解釋抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率的涵義。答：抗拉強(qiáng)度是鋼材的一項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)，它反映鋼材受拉時(shí)所能承受

8、的極限應(yīng)力， 同時(shí)反映了鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣，并與疲勞強(qiáng)度有著密切關(guān)系。伸長(zhǎng)率是衡量鋼材在靜荷載作用下塑性變形能力的指標(biāo)。它等于試件拉斷后原標(biāo) 距間的伸長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的比值。10試列出影響鋼材力學(xué)性能的主要因素。.答：1.化學(xué)成分的影響；2.鋼材生產(chǎn)過(guò)程的影響；3.鋼材缺陷的影響；4.鋼材的硬化；5.溫度的影響11 .鋼結(jié)構(gòu)具有哪些特點(diǎn)？答：鋼結(jié)構(gòu)具有的特點(diǎn)：1鋼材強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)重量輕2鋼材內(nèi)部組織比較均勻， 有良好的塑性和韌性3鋼結(jié)構(gòu)裝配化程度高，施工周期短4鋼材能制造密閉性要 求較高的結(jié)構(gòu)5鋼結(jié)構(gòu)耐熱，但不耐火6鋼結(jié)構(gòu)易銹蝕，維護(hù)費(fèi)用大。12 .鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍是什么？答：鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)

9、用范圍：1重型廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2大跨度房屋的屋蓋結(jié)構(gòu)3高層及 多層建筑4輕型鋼結(jié)構(gòu)5塔桅結(jié)構(gòu)6板殼結(jié)構(gòu)7橋梁結(jié)構(gòu)8移動(dòng)式結(jié)構(gòu)13 .鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能有哪些要求？文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持答：鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的要求：1較高的抗拉強(qiáng)度f(wàn)u和屈服點(diǎn)fy2較好的塑性、 韌性及耐疲勞性能3良好的加工性能14 .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？答：鋼材的主要機(jī)械性能指標(biāo)是屈服點(diǎn)、抗拉強(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。15 什么是鋼材的疲

10、勞？影響鋼材疲勞的主要因素有哪些？答：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(chēng)為鋼材的疲勞或疲勞破壞。 影響鋼材疲勞 的主要因素是應(yīng)力集中、應(yīng)力幅（對(duì)焊接結(jié)構(gòu)）或應(yīng)力比（對(duì)非焊接結(jié)構(gòu)）以及 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。16 .選用鋼材通常應(yīng)考慮哪些因素？答：選用鋼材通常考慮的因素有：1結(jié)構(gòu)的重要性2荷載特征3連接方法4結(jié)構(gòu) 的工作環(huán)境溫度5結(jié)構(gòu)的受力性質(zhì)17 .鋼結(jié)構(gòu)有哪些連接方法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方法有：焊接連接、怫釘連接和螺栓連接三種。焊接的優(yōu)點(diǎn)：1不需打孔，省工省時(shí)；2任何形狀的構(gòu)件可直接連接，連接構(gòu)造方便；3氣密性、水

11、密性好，結(jié)構(gòu)剛度較大，整體性能較好18 .焊縫可能存在的缺陷有哪些？答：焊縫可能存在的缺陷有裂紋、氣孔、夾磴、燒穿、咬邊、未焊透、弧坑和焊瘤。19 .焊縫的質(zhì)量級(jí)別有幾級(jí)？各有哪些具體檢驗(yàn)要求？答：焊縫質(zhì)量分為三個(gè)等級(jí)。三級(jí)質(zhì)量檢查只對(duì)全部焊縫進(jìn)行外觀缺陷及幾何尺寸檢查，其外觀可見(jiàn)缺陷及幾何尺寸偏差必須符合三級(jí)合格標(biāo)準(zhǔn)要求；二級(jí)質(zhì)量檢查除對(duì)外觀進(jìn)行檢查并達(dá)到二級(jí)質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)外，還需用超聲波或射線(xiàn)探傷20 %焊縫，達(dá)到B級(jí)檢驗(yàn)m級(jí)合格要求；一級(jí)質(zhì)量檢查除外觀進(jìn)行檢查并符合一級(jí)合格標(biāo)準(zhǔn)外，還需用超聲波或射線(xiàn)對(duì)焊縫100 %探傷，達(dá)到B級(jí)檢驗(yàn)II級(jí)文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎

12、下載支持合格要求；20.對(duì)接焊縫的構(gòu)造要求有哪些？答：對(duì)接焊縫的構(gòu)造要求有：1 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。2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。3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）。4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的斜面，避免應(yīng)力集中。5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

13、形交叉時(shí)，交叉點(diǎn)的間距不得小于 200mm。21 .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。22 .螺栓的排列有哪些構(gòu)造要求？答：螺栓排列的構(gòu)造要求：1受力要求：端距限制一一防止孔端鋼板剪斷，> 2do螺孔中距限制一限制下限 以防止孔間板破裂即保證 >3do,限制上限以防止板間翹曲。2構(gòu)造要求：防止板翹曲后浸入潮氣而腐蝕，限制螺孔中距最大值。23 工要求：為便于擰緊螺栓，宜留適當(dāng)間距。文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.23.普通螺栓抗剪連接中，有可能出現(xiàn)哪幾種破壞形式？具體設(shè)計(jì)時(shí)

14、，哪些破壞 形式是通過(guò)計(jì)算來(lái)防止的？哪些是通過(guò)構(gòu)造措施來(lái)防止的？如何防止？答：普通螺栓抗剪連接中的五種破壞形式：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。以上五種可能破壞形式的前三種，可通 過(guò)相應(yīng)的強(qiáng)度計(jì)算來(lái)防止，后兩種可采取相應(yīng)的構(gòu)件措施來(lái)保證。一般當(dāng)構(gòu)件上 螺孔的端距大于2d0時(shí)，可以避免端部沖剪破壞；當(dāng)螺栓夾緊長(zhǎng)度不超過(guò)其直 徑的五倍，則可防止螺桿產(chǎn)生過(guò)大的彎曲變形。24.高強(qiáng)度螺栓的8.8級(jí)和10.9級(jí)代表什么含義？答：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)比(fy/fu ) o8.8 級(jí)為：fu > 8

15、00N/mm2 fy/fu=0.810.9 級(jí)為：fu > 1000N/mm2 fy/fu=0.925.什么叫鋼梁?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？答：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，這種現(xiàn)象稱(chēng)為鋼梁的局部失穩(wěn)。26 .什么情況下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對(duì)鋼材材性能有何影響？答：實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件有時(shí)存在著孔洞、槽口、凹角、截面突然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷等。此時(shí)，構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持均勻，產(chǎn)生應(yīng)力集中。在負(fù)溫或動(dòng)力荷載作用下，應(yīng)力集中的不利影響將十分突出，往

16、往是引起脆性破壞的根源。27 .鋼屋架有哪幾種支撐？分別說(shuō)明各自的作用？答：鋼屋架的支撐分為：上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、垂直支撐和系桿等五種(1)上弦橫向水平支撐的作用是減小屋架上弦出平面的計(jì)算長(zhǎng)度，提高上弦桿 的側(cè)向穩(wěn)定性，并作為山墻抗風(fēng)柱的上部支撐點(diǎn)，保證山墻風(fēng)荷載的可靠傳遞。(2)下弦橫向水平支撐的作用是承受并傳遞風(fēng)荷載和地震引起的水平力減小下 弦計(jì)算長(zhǎng)度，提高承載力。(3)下弦縱向水平支撐的作用是與橫向支撐形成封閉的支撐系統(tǒng)，以提高房屋 的整體空間剛度。(4)垂直支撐的作用是使相鄰兩屋架形成空間幾何不變體系，以保證屋架在使 用和安裝時(shí)的整體穩(wěn)定。文檔來(lái)源為：

17、從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.(5)系桿作用是保證無(wú)支撐處屋架的穩(wěn)定，傳遞水平荷載，并減小屋架上下弦 平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，在安裝過(guò)程中起架立屋架的作用。28 .什么是鋼材的時(shí)效硬化，什么是冷作硬化？他們對(duì)鋼材性能有什么影響？答：時(shí)效硬化：是指軋制鋼材放置一段時(shí)間后，其力學(xué)性能發(fā)生變化的現(xiàn)象。剛 才經(jīng)過(guò)時(shí)效硬化，其強(qiáng)度提高，其塑性和韌性則降低。冷作硬化：又稱(chēng)鋼材的應(yīng)變硬化，是指根據(jù)鋼材在拉伸過(guò)程中表現(xiàn)得力學(xué) 性能，將鋼材在使用前進(jìn)行加載超過(guò)屈服點(diǎn)后再卸載，使鋼材的彈性提高，塑性降低。因此鋼材的冷作硬化能提高鋼材的強(qiáng)度，但降低鋼材的塑性和韌性。29 .對(duì)接焊縫施焊時(shí)為什么要采用引

18、弧板？答：在對(duì)接焊縫施焊時(shí)的起弧滅弧點(diǎn)，常會(huì)出現(xiàn)未焊透和未焊滿(mǎn)的凹陷焊口， 此 處極易產(chǎn)生應(yīng)力集中裂紋，對(duì)承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)尤為不利，為避免這種缺陷， 施焊時(shí)可在焊縫兩端設(shè)置引弧板，焊完后切除引弧板即可。當(dāng)未采用引弧板時(shí)， 每條焊縫的起弧和滅弧端各減去 5mM乍為計(jì)算長(zhǎng)度。30 .焊腳尺寸是越大越好還是越小越好？為什么？答：除鋼管結(jié)構(gòu)外，焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍，是為了避免寒風(fēng) 去的基本金屬過(guò)熱，減小焊件的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。焊腳尺寸也不能過(guò)小， 否則焊縫因輸入能量過(guò)小，而焊件厚度較大，以致施焊時(shí)冷卻速度過(guò)快，產(chǎn)生淬 硬組織，導(dǎo)致母材開(kāi)裂，規(guī)范規(guī)定焊腳尺寸不得小于 1.5 &

19、amp; , t為較厚焊件的厚 度。五、論述題 (本大題共1小題，每小題10分，共10分)鋼梁?jiǎn)适дw穩(wěn)定的原因是什么？如何提高和保證鋼梁的整體穩(wěn)定性？答：由于梁被設(shè)計(jì)成高而窄且壁厚較薄的開(kāi)口截面，可以獲得彎矩作用平面內(nèi) 較大的抗彎承載能力和抗彎剛度，但抗扭和側(cè)向抗彎能力較差。彎矩作用在其 最大剛度作用平面內(nèi)，當(dāng)彎矩較小時(shí)，梁僅在彎矩作用平面內(nèi)彎曲，雖因外界 因素的影響可能產(chǎn)生微小的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，但外界影響去除后，梁仍能恢復(fù) 原來(lái)的彎曲平衡狀態(tài)。但當(dāng)彎矩逐漸增大使梁的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，會(huì)突然向剛度較小的側(cè)向彎曲，文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,w

20、ord版本可編輯.歡迎下載支持并伴隨有扭轉(zhuǎn)而破壞，從而梁整體失穩(wěn)。要提高和保證鋼梁的整體穩(wěn)定性一是 要能夠阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移，例如將剛性鋪板與梁的受壓翼緣牢固連 接。二是減少梁的受壓翼緣自由長(zhǎng)度，增加側(cè)向支承點(diǎn)，增大梁受壓翼緣的寬 度，即適當(dāng)減少l4的值，提高梁的整體穩(wěn)定性。bi3 .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？答：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(chēng)焊接殘

21、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(chēng)為焊接殘余變形。焊接殘余應(yīng)力的影響：1對(duì)塑性較好的材料，對(duì)靜力強(qiáng)度無(wú)影響；2降低構(gòu)件 的剛度；3降低構(gòu)件的穩(wěn)定承載力；4降低結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度；5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(chēng)、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

22、；盡量采用自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊，手工焊時(shí)避免仰焊。4 .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(kāi)始產(chǎn)生滑移做為承載能力的極限狀態(tài)。5 .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？

23、提高鋼梁 整體穩(wěn)定的有效措施是什么？文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持答：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)向干擾力作 用下會(huì)突然離開(kāi)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(chēng)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(lèi)型、荷載作用點(diǎn)位置、梁

24、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).六、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）如圖所示的角鋼截面為2/100X 12與厚度14mm的節(jié)點(diǎn)板用角焊縫相連，已知 角鋼承受軸心拉力460kN,鋼材為Q235-B - F,焊條為E43型。試采用兩側(cè)角 焊縫，設(shè)計(jì)角鋼肢背和肢尖的焊縫尺寸（注意角鋼有兩個(gè)）。（選取角鋼肢背焊角尺寸hn 12mm；肢尖焊角尺寸hf2 10 mm。等肢角鋼的內(nèi)力分配系數(shù)為：k1 = 0.7, k2 = 0.3）肢背焊縫,肢尖焊縫解：肢背焊縫長(zhǎng)度為:w1k1N2 0.7hf1ffw0.7 46

25、0 1032 0,7 12 160 10111.98 cm （4 分）取lw1 =15cm （大于 8hf1 8 1.2 9.6 cm）（1分）肢尖焊縫長(zhǎng)度為:w2k2N2 0.7hf2ffw0.3 460 1032 0,7 10 160 1016.16 cm （4 分）（1分）取lw2 =9 cm （大于 8hf2 8 1.0 8.0 cm）10文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持2.某桁架腹桿設(shè)計(jì)內(nèi)力 N=-430kN（壓力），l0x=l0y=250cm,選用2/ 100X80X 10的角鋼與厚度為12mm的節(jié)點(diǎn)板用長(zhǎng)肢相連，用Q235鋼，試驗(yàn)算桿件的穩(wěn) 定性。解：

26、查表ix 3.12cm （相當(dāng)于表上iy）,iy 3.61cm （考慮了節(jié)點(diǎn)板厚度12mm）,f=215 N/mm2截面面積為：A=2X 17.2=344m21 0xix2503.1280.13l 0y i y25036169.25查表得： x 0.687、 y 0.756取 min x 0.687驗(yàn)算桿件的穩(wěn)定性：3_2 .一2181.95 N /mm f 215N/mmN430 102minA 0.687 34.4 102滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求3,等截面簡(jiǎn)支焊接組合梁的整體穩(wěn)定性和彎應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算。已 知：l=6m, Mmax=370 KN.m ,材料 Q235 , f=215N/mm 2,I x=

27、6604cm 4,I y=2091cm 4,11 =1613cm 4,I 2=478cm 4（I 1、I2分別 為受壓翼緣和 受拉 翼緣對(duì)y軸的貫性矩）需進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算解：l1/b1=600/24=25>13史b1h 所以600 1.424 62.80.557 0.2 （1 分）0.73 0.18 0.5570.830241.4 16 1.4 60 0.8104 cm2（1 分）iy1y , 2091 4.48cm ,A 104（1分）Wxl1JIx600八133.9（1 分）4.48abY111I 1 I 2660432091161320912350cm3（1 分）0.771（1 分）0

28、.8（2ab1） 0.8 （2 0.771 1） 0,434（1 分）11文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持（1分）對(duì)4320b 0.830 2133.92104 62.8 12350133.9 1.4 24.4 62.80.4340.913 0.6b進(jìn)行修正1.07MmaxbwX吟 1.07b一2370 1020.761 23500.2820.9130.761（1分）220.7kN/cm22207N / mm2f 215N/mm2 （安全）最大彎應(yīng)力：MmaxmaxxWmi（安全）（1分）370 102 34.7222 18.5kN/ cm 185N /mm f 2

29、15N/mm1.05 660434,計(jì)算焊接工字形等截面簡(jiǎn)支梁的整體穩(wěn)定系數(shù) 加。已知：梁長(zhǎng)6m,材料 Q235,雙軸對(duì)稱(chēng)，跨中無(wú)側(cè)向支承，集中荷載作用在上翼緣，腹板選用（截面）-800 X8,翼緣選用（截面）-280X 12, Ix=144900cm4, Iy=4390cm4?解：已知：梁長(zhǎng) 11=600 cm,翼緣厚 t1=1.2 cm,梁高 h=80+2X 1,2=82.4 cm11tl600 1.2匚0.312 2.0b1h28 82.4b 0730.180.730.18 0,3120.786截面面積:80 0.828 1.2 131.2 cm2 （1 分）截面模量:Ixh/22Ixh

30、2- 3517.0加（1 分）82.4回轉(zhuǎn)半徑:iyIy, A43905.784cm（1 分）131.2長(zhǎng)細(xì)比:-600- 103.73（1 分）5.784雙軸對(duì)稱(chēng),所以按集中荷載作用在上翼緣，查表fy=235 N/mm2（1 分）梁的整體穩(wěn)定系數(shù)為:12文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持4320 Ahb bT W21yt14.4hb半（2分）f y43200.7862103,732131.2 82.43517彳 103.73 1.214.4 82.420咨2351.026（2 分）因b 0.6所以要對(duì)b進(jìn)行修正，得:0.282b 1.07 b0.282 八、1.07

31、 0.795（1 分）1.0265.驗(yàn)算圖示焊接工字形等截面簡(jiǎn)支梁的整體穩(wěn)定。已知：采用鋼材Q345鋼，梁跨度L=6m,跨中無(wú)側(cè)向支承，集中荷載作用在上翼緣。Mmax 5433 kN m ,Ix=1564336cm4, Iy=28395cm4, fy =325N/mm2（Q345 鋼材厚度大于 16mm 時(shí)）。解：因?yàn)? 6%4何6 13故須驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定性。查表：此bh600 244 1640.166 2b 0.73 0.180.73 0.18 0,166 0.76（1 分）A 2 44 2 160 1.2 368 cm2（1 分）iy28395 368l18.784（1 分）Ixymax

32、6008.78468.3（1 分）15643368219077.27 cm3（1 分）由題已知：fy 325 N/mm2、查表：b 0、f 295 N/mm2梁的整體穩(wěn)定系數(shù)為:13文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持4320 八 Ah". W 1yt4.4h235fy0.764320 368 1642 168.32 19077.27268.3 24.4 1642350 1.638325（2分）因?yàn)閎0.6需要修正b 1.070.282/ b 1.070.282/1.638 0.898（1 分）驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定性:MmaxbW55433 1050.898 19

33、077.27231713.7 N/cm22317.1 N/mm22f 295 N/mm2（2分）所以穩(wěn)定性不符合要求6,有一焊接連接如圖所示，鋼材為 Q235鋼，焊條采用E43系列，角鋼為 2/100x 8,采用手工焊接，承受的靜力荷載設(shè)計(jì)值N= 600kNo試計(jì)算兩側(cè)面所需角焊縫的長(zhǎng)度。14文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持【解】該角焊縫為側(cè)面角焊縫，設(shè)監(jiān)背焊縫受力為N,肢尖焊毓受力為于是;NJ = tlN = 0f7x600=420kN,Ar2A2N-03xM0=lS0kN由式缶&療得到肢背焊舞的所需長(zhǎng)度/4球1。*- a'sB&d/T 2X160X0.7X8-254 J8mtn實(shí)際施焊長(zhǎng)度為<1+ 2Af = 234t38-h2x8 = 250.36rnmP®。= 251血皿同樣，肢尖二 133.93mm> M _180x1()3 _“21 方建"- 2M0.7M6X 160，2 = W2+ 2為=133,93 + 2x6= 145.93mm,取 l2 146mmej7 .所示連接,尺寸為m,受靜載拉力P = i3CkN也=1C門(mén)叫鋼材為A3F.T方拚條.手工好/；試計(jì)算焊縫強(qiáng)度，并指出焊