2023年鋼結(jié)構(gòu)思考題

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦鋼結(jié)構(gòu)思考題《鋼結(jié)構(gòu)》思量題

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(diǎn)？

大跨度結(jié)構(gòu)：強(qiáng)度高、自重輕

高層建造：強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好

工業(yè)結(jié)構(gòu)：施工周期短、創(chuàng)造簡(jiǎn)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：平安性、適用性、耐久性

極限狀態(tài)：（1）承載能力極限狀態(tài)，對(duì)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(duì)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(xiàng)規(guī)定限值。

3、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017—2022）采納什么設(shè)計(jì)辦法？

對(duì)于疲勞，采納容許應(yīng)力幅法，其他則使用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法

4、什么是結(jié)構(gòu)的牢靠性？什么是結(jié)構(gòu)的牢靠度？

牢靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的能力。

牢靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)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(diǎn)如何？

塑性破壞：破壞前具有較大的塑性變形，并且有較長(zhǎng)的變形持續(xù)時(shí)光，易準(zhǔn)時(shí)發(fā)覺和補(bǔ)救。

脆性破壞：破壞時(shí)斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀，破壞前變形小且驟然發(fā)生，危急性很大。

2、鋼材有哪幾項(xiàng)主要機(jī)械性能指標(biāo)？各項(xiàng)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、描述鋼材反抗破壞的能力；

塑性指標(biāo)：伸長(zhǎng)率，描述鋼材產(chǎn)生殘余變形而不立刻斷裂的性能；

韌性指標(biāo)：沖擊功，描述鋼材在塑性變形和斷裂的過程中汲取能量的能力；

冷彎性能：由冷彎性能試驗(yàn)確定是推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(shí)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(huì)降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞性能，

硫和磷可以在高溫柔低溫時(shí)使鋼材變脆，分離稱為熱脆和冷脆。

（2）鋼材生產(chǎn)過程的影響：鋼的澆鑄辦法，按脫氧程度或辦法不同分為沸騰鋼、半冷靜鋼、冷靜鋼和特別冷靜鋼；

鋼材的軋制：軋鋼機(jī)的壓力作用可使鋼錠中的小氣泡和裂紋彌合并使組織密實(shí)；

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度以上溫度上升，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、脆性增強(qiáng)，260-320度，產(chǎn)生徐變，600度左右彈性模量趨于零，承載能力幾乎消逝；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(shí)效硬化：冷加工使鋼材變脆、強(qiáng)度提高，但塑性韌性下降，時(shí)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(hào)應(yīng)力場(chǎng)作用下，一向的變形受到另一項(xiàng)的限制使鋼材強(qiáng)度增強(qiáng)，塑性韌性下降，異號(hào)應(yīng)力場(chǎng)則相反。

4、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(jì)算采納什么辦法？

鋼材在延續(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(shí)鋼材驟然斷裂，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(jì)算辦法：容許應(yīng)力幅法

5、應(yīng)力幅Δσ=？應(yīng)力循環(huán)特征ρ=？

6、鋼結(jié)構(gòu)采納的鋼材主要有哪幾類？牌號(hào)如何表示？

碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼：對(duì)于碳素鋼，鋼號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母Q，屈服強(qiáng)度值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧辦法符號(hào)組成；

對(duì)于合金鋼，鋼號(hào)同碳素鋼，但質(zhì)量等級(jí)分離為ABCDE五級(jí)

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)的銜接

1、鋼結(jié)構(gòu)常用的銜接辦法有哪幾種？

焊縫銜接、鉚釘銜接、螺栓銜接

2、手工焊條型號(hào)應(yīng)按照什么挑選？焊接Q235、Q345、Q390、Q420鋼時(shí)須分離采納哪種焊條系列？

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)度的鋼材銜接時(shí)可采納與低強(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(duì)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(yàn)級(jí)別分幾級(jí)？

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(yàn)分為三級(jí)

5、對(duì)接焊縫剖口形式有哪些？

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(duì)接焊縫采納和不采納引弧板時(shí)對(duì)接焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度分離如何取值？

未采納引弧板時(shí)，每條焊縫取實(shí)際長(zhǎng)度減去2t；采納引弧板時(shí)為焊縫實(shí)際長(zhǎng)度。

7、角焊縫按照其長(zhǎng)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(gè)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(diǎn)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(zhǎng)度方向分布不均，兩端大中間小，兩端浮現(xiàn)塑性變形后應(yīng)力分布趨于勻稱，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)峻，強(qiáng)度高、

塑性差。

9、角焊縫的尺寸有哪些要求？

最小焊腳尺寸：fmaxh≥

最大焊腳尺寸：min1.2tfmaxh≤，當(dāng)焊縫在構(gòu)件邊緣時(shí)，t(t6t-(1~2)(t6))fmaxfmaxhh≤≤≤f時(shí)，時(shí)；

不等焊腳尺寸與較厚焊件接觸的焊腳符合fminh≥，與較薄的則符合min1.2tfmaxh≤；

最小焊縫計(jì)算長(zhǎng)度wfl840mmh≥≥且；側(cè)焊縫最大計(jì)算長(zhǎng)度wffl60hh≤，動(dòng)荷載，（靜力荷載為40）；當(dāng)板件端部?jī)H有兩條側(cè)面角焊縫時(shí)，wlbb16ttmmmmtmm≥≤fp，（12）或200（12）；

僅用正面焊接，搭接長(zhǎng)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)生的緣由是什么？

殘余應(yīng)力：由焊縫冷卻收縮受阻引起；殘余變形:由焊縫及周圍不勻稱熱脹冷縮引起

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(duì)結(jié)構(gòu)的影響？

對(duì)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(duì)結(jié)構(gòu)的影響/

構(gòu)件不平整，安裝困難，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？

采納合理的焊縫設(shè)計(jì)和適當(dāng)?shù)暮附庸に嚧胧?；盡可能采納對(duì)稱焊縫；施焊前使結(jié)構(gòu)有一個(gè)和焊接變形相反的預(yù)變形；對(duì)構(gòu)件焊前預(yù)熱，焊后回水，然后漸漸冷卻。

15、一般螺栓和高強(qiáng)度螺栓的級(jí)別如何表示？

一般螺栓用字母M與公稱直徑表示，材料強(qiáng)度等級(jí)有兩部分?jǐn)?shù)字組成，分離為抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值，其中8.8級(jí)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、螺栓的羅列方式和要求有哪些？

形式：并列式，錯(cuò)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？分離如何防止？

螺栓桿的剪斷：通過螺栓受剪承載力計(jì)算防止

鋼板孔壁擠壓破壞;以孔壁承壓承載力計(jì)算防止

鋼板因?yàn)槁菘诇p弱而凈截面拉斷：以鋼板凈截面受拉承載力計(jì)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(zhǎng)或螺孔大于螺桿直徑而產(chǎn)生彎剪破壞以栓桿長(zhǎng)度小于5d防止

18、為什么一般螺栓的抗拉強(qiáng)度低于相應(yīng)的鋼材抗拉強(qiáng)度？

因?yàn)楸汇暯蛹膭偠炔粔颍诼菟ㄖ挟a(chǎn)生附加應(yīng)力，降低了螺栓的抗拉強(qiáng)度

19、一般螺栓與高強(qiáng)螺栓在受力特性方面有何不同/

一般螺栓銜接靠栓桿抗剪和孔壁承壓來傳遞剪力，擰緊螺帽時(shí)產(chǎn)生預(yù)拉力很小，其影響可忽視；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)度螺栓銜接類型？有何區(qū)分？

承壓型和摩擦型高強(qiáng)度螺栓銜接；

摩擦型銜接在承受剪切時(shí)，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(shí)板件間發(fā)生相對(duì)滑移，即認(rèn)為銜接已失效破壞。

承壓型銜接在受剪時(shí)，則允許摩擦力被克服并發(fā)生板件相對(duì)滑移，然后外力可以繼續(xù)增強(qiáng)，并以此后發(fā)生的螺桿剪切或孔壁承壓的終于破壞為極限狀態(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(shí)腹式組合，格構(gòu)式組合

2、軸心受力構(gòu)件各需驗(yàn)算哪幾個(gè)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(shí)有哪幾種屈曲形式?雙軸對(duì)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(duì)稱截面的屈曲形式普通為彎曲屈曲，當(dāng)截面的扭轉(zhuǎn)剛度較小時(shí)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(jì)算公式中，λ應(yīng)如何取植?

xyλλλ取、中的最大值，當(dāng)30λ≤取30，大于100取100

5、型鋼制成的軸心受壓構(gòu)件是否要舉行局部穩(wěn)定驗(yàn)算?

除H型鋼外其他都不需要

6、實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件需做哪幾方面驗(yàn)算?計(jì)算公式是怎樣的?整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：Nf