鋼結(jié)構(gòu)思考題

1、鋼結(jié)構(gòu)思考題Ch1概論1、 鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍是什么？各發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)的哪些特點？大跨度結(jié)構(gòu)：強(qiáng)度高、自重輕高層建筑：強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好工業(yè)結(jié)構(gòu)：施工周期短、制造簡便輕型結(jié)構(gòu)：強(qiáng)度高、自重輕高聳結(jié)構(gòu)：強(qiáng)度高、自重輕、塑性韌性好2、 鋼結(jié)構(gòu)的功能要求是什么？有哪兩種極限狀態(tài)？其內(nèi)容有哪些？功能要求：安全性、適用性、耐久性極限狀態(tài)：（1）承載能力極限狀態(tài)，對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。（2）正常使用極限狀態(tài)，對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。3、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500172003）采用什么設(shè)計方法？對于疲勞，采用容許應(yīng)力幅法，其他則

2、使用概率極限狀態(tài)設(shè)計法4、什么是結(jié)構(gòu)的可靠性？什么是結(jié)構(gòu)的可靠度？可靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的能力。可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的概率。Ch2鋼結(jié)構(gòu)的材料1、 鋼材的破壞形式有哪兩種？其特點如何？塑性破壞：破壞前具有較大的塑性變形，并且有較長的變形持續(xù)時間，易及時發(fā)現(xiàn)和補(bǔ)救。脆性破壞：破壞時斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀，破壞前變形小且突然發(fā)生，危險性很大。2、 鋼材有哪幾項主要機(jī)械性能指標(biāo)？各項指標(biāo)可用來衡量鋼材哪些方面的性能？強(qiáng)度指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、描述鋼材抵抗破壞的能力；塑性指標(biāo)：伸長率，描述鋼材產(chǎn)生殘余變形而不立即

3、斷裂的性能；韌性指標(biāo)：沖擊功，描述鋼材在塑性變形和斷裂的過程中吸收能量的能力；冷彎性能：由冷彎性能實驗確定是判斷鋼材塑性變形能力與冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。3、 影響鋼材機(jī)械性能的主要因素有哪些？各因素大致有哪些影響？（1）化學(xué)成分的影響：碳含量提高，則鋼材強(qiáng)度提高，但同時塑性、韌性、冷彎性能、可焊性及抗腐蝕能力下降；適量的錳、硅可以提高鋼材的強(qiáng)度；硫、磷和氧、氮會降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞性能，硫和磷可以在高溫和低溫時使鋼材變脆，分別稱為熱脆和冷脆。（2）鋼材生產(chǎn)過程的影響：鋼的澆鑄方法，按脫氧程度或方法不同分為沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼；鋼材的軋制：軋鋼機(jī)的壓力作用可使鋼錠中的

4、小氣泡和裂紋彌合并使組織密實；熱處理：軋制后的鋼材經(jīng)過熱處理可得到調(diào)質(zhì)鋼。（3）溫度的影響：正溫度范圍內(nèi)在100度內(nèi)無影響，100度以上溫度升高，鋼的強(qiáng)度彈性模量降低、塑性增大，250度左右抗拉強(qiáng)度略有提高、塑性降低、脆性增加，260-320度，產(chǎn)生徐變，600度左右彈性模量趨于零，承載能力幾乎消失；負(fù)溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的降低，強(qiáng)度提高、塑性韌性降低、脆性提高。（4）冷加工硬化和時效硬化：冷加工使鋼材變脆、強(qiáng)度提高，但塑性韌性下降，時效提高鋼材強(qiáng)度，塑性韌性降低。（5）復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)影響：鋼材在多向同號應(yīng)力場作用下，一向的變形受到另一項的限制使鋼材強(qiáng)度增加，塑性韌性下降，異號應(yīng)力場則相反。4、

5、 什么是鋼材的疲勞？影響疲勞強(qiáng)度的主要因素是哪些？疲勞計算采用什么方法？鋼材在連續(xù)循環(huán)荷載作用下，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到某一定值時鋼材突然斷裂，發(fā)生鋼材疲勞，屬于脆性破壞影響因素：應(yīng)力幅、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、材料內(nèi)部缺陷、構(gòu)造缺陷、殘余應(yīng)力計算方法：容許應(yīng)力幅法5、 應(yīng)力幅=？應(yīng)力循環(huán)特征=？6、 鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材主要有哪幾類？牌號如何表示？碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼：對于碳素鋼，鋼號由代表屈服點的字母Q，屈服強(qiáng)度值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號組成；對于合金鋼，鋼號同碳素鋼，但質(zhì)量等級分別為ABCDE五級7、 鋼材有哪些規(guī)格？各應(yīng)如何表示？鋼板、槽鋼、鋼管、H型鋼、角鋼、工字型鋼Ch3鋼結(jié)構(gòu)的連接1、 鋼結(jié)構(gòu)常用的

6、連接方法有哪幾種？ 焊縫連接、鉚釘連接、螺栓連接2、 手工焊條型號應(yīng)根據(jù)什么選擇？焊接Q235、Q345、Q390、Q420鋼時須分別采用哪種焊條系列？焊條選用應(yīng)和焊件鋼材的強(qiáng)度和性能相適應(yīng)；Q235選用E43型焊條，Q345選用E50型，Q390和Q420選用E55；當(dāng)不同強(qiáng)度的鋼材連接時可采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊接材料。3、 焊縫按構(gòu)造分為哪些類型？按焊縫位置分為哪些類型？按構(gòu)造分為對接焊和角焊；按焊縫位置分為橫焊、平焊、立焊和仰焊4、 焊縫有哪些缺陷？焊縫質(zhì)量檢驗級別分幾級？缺陷：裂紋、氣孔、母材被焊穿、非金屬夾雜、弧坑、咬邊、未熔合、未焊透質(zhì)量檢驗分為三級5、 對接焊縫剖口形式有哪些

7、？工形縫、單邊V形剖口、V形剖口、K形剖口、X形剖口、U形剖口6、 對接焊縫采用和不采用引弧板時對接焊縫的計算長度分別如何取值？未采用引弧板時，每條焊縫取實際長度減去2t；采用引弧板時為焊縫實際長度。7、 角焊縫根據(jù)其長度方向和力作用方向分為幾種？正面角焊縫、側(cè)面角焊縫、斜向角焊縫、以及幾個方向混合使用的圍焊縫8、 側(cè)面角焊縫和正面角焊縫的受力特點有何不同？側(cè)面角焊縫主要受剪應(yīng)力，在彈性階段應(yīng)力沿焊縫長度方向分布不均，兩端大中間小，兩端出現(xiàn)塑性變形后應(yīng)力分布趨于均勻，強(qiáng)度低，塑性稍好；正面角焊縫應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，既受正應(yīng)力又受剪應(yīng)力，根部應(yīng)力集中嚴(yán)重，強(qiáng)度高、塑性差。9、 角焊縫的尺寸有哪些要求？

8、最小焊腳尺寸：；最大焊腳尺寸：，當(dāng)焊縫在構(gòu)件邊緣時，；不等焊腳尺寸與較厚焊件接觸的焊腳符合 ，與較薄的則符合；最小焊縫計算長度；側(cè)焊縫最大計算長度；當(dāng)板件端部僅有兩條側(cè)面角焊縫時，；僅用正面焊接，搭接長度不得小于較小厚度的5倍及25mm。10、焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形產(chǎn)生的原因是什么？殘余應(yīng)力：由焊縫冷卻收縮受阻引起；殘余變形:由焊縫及周圍不均勻熱脹冷縮引起11、焊接殘余應(yīng)力的種類？縱向焊接殘余應(yīng)力，橫向焊接殘余應(yīng)力，厚度方向殘余應(yīng)力12、殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響？對強(qiáng)度無影響；降低構(gòu)件的剛度；降低構(gòu)件的穩(wěn)定承載能力；降低構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度；加劇低溫冷脆13、焊接殘余應(yīng)變對結(jié)構(gòu)的影響/構(gòu)件不平整，安

9、裝困難，且產(chǎn)生附加應(yīng)力；變軸心受壓構(gòu)件為偏心受壓構(gòu)件14、如何減小殘余應(yīng)力和應(yīng)變？采用合理的焊縫設(shè)計和適當(dāng)?shù)暮附庸に嚧胧?；盡可能采用對稱焊縫；施焊前使結(jié)構(gòu)有一個和焊接變形相反的預(yù)變形；對構(gòu)件焊前預(yù)熱，焊后回水，然后慢慢冷卻。15、普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓的級別如何表示？普通螺栓用字母M與公稱直徑表示，材料強(qiáng)度等級有兩部分?jǐn)?shù)字組成，分別為抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值，其中8.8級以上；螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)過熱處理，統(tǒng)稱為高強(qiáng)度螺栓。16、螺栓的排列方式和要求有哪些？形式：并列式，錯列式；要求：受力要求、構(gòu)造要求、施工要求17、受剪螺栓有哪些可能的破壞形式？分別如何防止？螺栓桿的剪斷

10、：通過螺栓受剪承載力計算防止鋼板孔壁擠壓破壞;以孔壁承壓承載力計算防止鋼板由于螺孔削弱而凈截面拉斷：以鋼板凈截面受拉承載力計算防止鋼板因螺孔端距或螺孔中距太小而破壞，以最小端距2d0來防止螺栓桿因太長或螺孔大于螺桿直徑而產(chǎn)生彎剪破壞以栓桿長度小于5d防止18、為什么普通螺栓的抗拉強(qiáng)度低于相應(yīng)的鋼材抗拉強(qiáng)度？由于被連接件的剛度不夠，在螺栓中產(chǎn)生附加應(yīng)力，降低了螺栓的抗拉強(qiáng)度19、普通螺栓與 高強(qiáng)螺栓在受力特性方面有何不同/普通螺栓連接靠栓桿抗剪和孔壁承壓來傳遞剪力，擰緊螺帽時產(chǎn)生預(yù)拉力很小，其影響可忽略；高強(qiáng)度螺栓施加強(qiáng)大的預(yù)拉力，靠摩擦力傳遞外力。20、高強(qiáng)度螺栓連接類型？有何區(qū)別？承壓型和摩

11、擦型高強(qiáng)度螺栓連接；摩擦型連接在承受剪切時，以外剪力達(dá)到板件間可能發(fā)生的最大摩擦阻力為極限狀態(tài)；當(dāng)超過時板件間發(fā)生相對滑移，即認(rèn)為連接已失效破壞。承壓型連接在受剪時，則允許摩擦力被克服并發(fā)生板件相對滑移，然后外力可以繼續(xù)增加，并以此后發(fā)生的螺桿剪切或孔壁承壓的最終破壞為極限狀態(tài)。Ch4軸心受力構(gòu)件1、 軸心受力構(gòu)件有哪些種類和截面形式？種類：軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件；截面形式：熱軋型，冷彎薄壁型，實腹式組合，格構(gòu)式組合2、 軸心受力構(gòu)件各需驗算哪幾個方面的內(nèi)容？軸心拉桿應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度；軸心受壓應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性3、 軸心受壓構(gòu)件整體失穩(wěn)時有哪幾種屈曲形式?雙軸對稱截面的屈曲形式是怎樣的?屈曲形式：彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲、彎扭屈曲；雙軸對稱截面的屈曲形式一般為彎曲屈曲，當(dāng)截面的扭轉(zhuǎn)剛度較小時有可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)屈曲4、 軸心受壓構(gòu)件翼緣和腹板局部穩(wěn)定的計算公式中，應(yīng)如何取植?，當(dāng)取30，大于100取1005、 型鋼制成的軸心受壓構(gòu)件是否要進(jìn)行局部穩(wěn)定驗算?除H型鋼外其他都