中南大学钢结构简答题.doc

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1、1、钢结构的特点:优点:1．强度高，钢材的屈服强度/容重比值高2．弹性模量E大，刚度大，结构变形小3．钢材均质，各向同性，为理想弹塑性材料4.塑性与韧性好5.可焊性好6.适于标准化设计和工业化制造，安装速度快，施工不受季节与气候限制7．通过螺栓和节点构造，便于拆缷和拼装，易于修复和更换8．环保材料缺点1.易腐蚀2、耐火性差3、低温条件下，在复杂应力状态下易发生脆性破坏4钢桥噪音大，不适于城区5相对其它建筑材料，价格偏高2、焊接对结构的影响:1、某些裂缝和局部区域内钢材变脆；2、残余应力；3焊缝中可能还有

2、气孔、根部未焊透等。3、焊接结构（比铆接结构更）易发生脆性断裂，其原因有：（1）焊接后往往残留有缺陷，如气孔、尖碴、裂纹或未焊透（2）焊接后内部存在残余应力（3）焊接接头往往刚性较大，材料的塑性降低（4）焊接将结构连成整体，裂缝一旦发展，范围很大4、发生脆性破坏的原因（1）化学成份：C/P/S/O等（2）冶炼方法和轧钢工艺（3）冷加工硬化：常温下冷加工过程中，产生塑性变形和时效硬化（4）复杂应力状态（5）温度“蓝脆现象”；钢材脆断易在低温（尤其）下发生。5、什么是疲劳：钢结构构件和其连接在很多次重复加载

3、和卸载作用下①，在其强度还低于钢材抗拉强度②，甚至低于钢材屈服点②的情况下突然断裂③，称为疲劳破坏。疲劳破坏基本特征：1）应力＜钢材抗拉强度下发生，具低应力类脆性断裂的特征2）破坏具局部性质，宏观上无明显塑性变形区域3）破坏前，要经历一个疲劳损伤的累积过程4）疲劳断口宏观上和微观上都有显著的特征5）疲劳寿命具极大的离散性——应采用概率方法分析疲劳破坏影响因素：1、缺陷：机械加工缺陷，变截面没有过渡段、焊接缺陷（如未焊透等）、冶炼工艺形成的缺陷2、荷载（应力）循环特征3、荷载（应力）循环次数6、外涂药皮的

4、作用：①使电弧外围产生“气体气+焊渣”，隔绝空气，以免氧、氮等有害气体使焊缝变脆；②补充母材因高温和冶金反应而损失的有益成份。7、残余应力、残余变形如何产生？残余应力、残余应变对结构的影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？钢材在施焊过程中会在焊缝及附近区域内形成不均匀的温度场，在高温区产生拉应力，低温区产生相应的压应力。在无外界约束的情况下，焊件内的拉应力和压应力自相平衡。这种应力称焊接残余应力。随焊接残余应力的产生，同时也会出现不同方向的不均匀收缩变形，称为焊接残余变形。残余应力：①钢材具

5、一定塑性，若无严重应力集中，残余应力不影响静力强度②降低刚度，增大变形（残余应力使部分区域提前进入塑性，弹性区降低）③降低整体稳定和局部稳定（残余应力使部分区域提前进入塑性，刚度降低）④降低疲劳强度（残余应力通常是多向应力，致使塑性降低、脆性增加，疲劳强度降低）残余应变：①影响结构的尺寸精度及外观②导致初弯曲，初扭曲、初偏心等，受力时产生附加弯矩、扭矩和变形，降低结构强度和稳定的承载能力减少焊接残余应力和变形的方法：①合理设计:选择适当的焊脚尺寸、焊缝布置应尽可能对称、进行合理的焊接工艺设计，选择合理的

6、施焊顺序。②正确施工：在制造工艺上，采用反变形和局部加热法；按焊接工艺严格施焊，避免随意性；尽量采用自动焊或半自动焊，手工焊时避免仰焊。8、螺栓典型破坏及其原因：1、螺栓剪坏——栓杆强度低2、板件孔壁压坏——板件强度低3、板端剪坏——端距过小4、板件拉坏——净截面过小5、栓杆弯曲——中间板较多6、块状拉剪破坏——板件太薄7、翼板弯曲——板件太薄8、栓杆拉坏——螺栓抗拉强度低措施：1、排列规则2、保证施拧时有扳手空间3、端距不能过小4、螺栓距不能过大和过小5、栓孔不能过大，削弱受力截面，可错列布置9、刚度

7、计算的目的：1、限制拉杆本身引起的挠度2、减少构件震动，减少动荷载作用下端节点栓杆的松动3、防止杆件运输过程中发生偶然碰撞引起杆件过大变形4、增强杆件对转动节点有效地约束作用10、实腹式轴心压杆的设计步骤:原则：用钢量最省，制造简单，便于于其它构件连接步骤：1、从总体稳定入手选取截面①轴心压力较大，杆件长度不大=60~80②轴心压力较小，杆件长度较小=80~100③轴压力与杆件长度相互影响2、根据和及初步选定的截面形式，估算截面轮廓尺寸3布置截面，计算选定的截面特性4、验算截面总体稳定、局部稳定、刚度、

8、强度11、钢梁的计算内容1、截面强度2、整体稳定3局部稳定4腹板的后屈曲强度5刚度6疲劳12、什么是钢梁的整体稳定性？影响钢梁整体稳定的主要因素：钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。这时即使除去侧向干扰力，侧向弯扭变形