鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)期末考試(2018鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)期末考試)
鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)期末考試是針對2018年鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)課程的評估,考試內(nèi)容涵蓋了鋼結(jié)構(gòu)的基本概念、設(shè)計(jì)原理、材料選擇、連接方式以及施工技術(shù)等方面,考生需要掌握鋼結(jié)構(gòu)的基本原理,了解各種鋼材的性能特點(diǎn),熟悉鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程和計(jì)算方法,并能夠根據(jù)工程需求選擇合適的結(jié)構(gòu)形式,考生還需要了解鋼結(jié)構(gòu)的防腐、防火、抗震等性能要求,以及相關(guān)的施工技術(shù)和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),考試形式多樣,包括選擇題、填空題、簡答題和案例分析題等,旨在全面考察考生對鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識的掌握程度和應(yīng)用能力。

以下是一些鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)期末考試可能涉及的內(nèi)容:
一、鋼材的性能
- 力學(xué)性能
- 強(qiáng)度指標(biāo)
- 屈服強(qiáng)度:是鋼材開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應(yīng)力,是衡量鋼材承載能力的重要指標(biāo)。例如在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件時,屈服強(qiáng)度決定了構(gòu)件所能承受的最大應(yīng)力,一般鋼材如Q235鋼,其屈服強(qiáng)度是235N/mm2。
 - 極限強(qiáng)度:反應(yīng)鋼材的最大抗拉能力,當(dāng)鋼材受到的拉力達(dá)到極限強(qiáng)度時,鋼材會發(fā)生斷裂破壞。
 
 - 塑性指標(biāo)
- 伸長率:是結(jié)構(gòu)工程中表示鋼材塑性的常用指標(biāo),通過拉伸試驗(yàn)測量,它反映了鋼材在斷裂前的變形能力,伸長率越大,鋼材的塑性越好。
 
 - 韌性指標(biāo)
- 沖擊韌性:特別是在低溫或動荷載作用下,沖擊韌性是衡量鋼材抵抗沖擊荷載能力的指標(biāo),對于在寒冷地區(qū)或承受動荷載(如吊車梁等)的鋼結(jié)構(gòu)尤為重要。
 
 - 冷彎性能
- 冷彎試驗(yàn)是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的指標(biāo),能反映鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力,同時也能顯示鋼材內(nèi)部的缺陷情況。
 
 
 - 強(qiáng)度指標(biāo)
 - 影響鋼材性能的因素
- 化學(xué)成分:如碳(C)、錳(Mn)、硅(Si)等元素的含量會影響鋼材的強(qiáng)度、塑性和韌性等性能。例如,碳含量增加會提高鋼材的強(qiáng)度,但會降低其塑性和韌性。
 - 鋼材的厚度:同類鋼種的鋼板,厚度越大強(qiáng)度越低,塑性、韌性也會受到影響,同時內(nèi)部構(gòu)造缺陷可能增多。
 
 
二、鋼結(jié)構(gòu)的連接
- 焊接連接
- 焊接殘余應(yīng)力
- 產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力的主要因素之一是焊接時熱量分布不均勻,這會在焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生自相平衡的應(yīng)力,可能影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和疲勞性能等。
 
 - 焊縫類型及計(jì)算
- 角焊縫是常見的焊縫類型,例如在計(jì)算角焊縫的強(qiáng)度時,對于正面角焊縫和側(cè)面角焊縫有不同的計(jì)算方法,且正面角焊縫在承擔(dān)靜力荷載時強(qiáng)度比側(cè)面角焊縫強(qiáng)度高。
 - 角焊縫的有效厚度、焊腳尺寸等參數(shù)在計(jì)算焊縫承載力時是重要的因素,如直角角焊縫的有效厚度取值為0.7fh(fh為焊腳尺寸)。
 
 
 - 焊接殘余應(yīng)力
 - 螺栓連接
- 普通螺栓連接
- 破壞形式
- 普通螺栓有五種破壞形式,包括螺栓桿被剪壞、螺栓桿或板件擠壓破壞、板件端部剪壞、板件被拉斷、螺栓桿受彎破壞。其中板件端部剪壞和螺栓桿受彎破壞通過構(gòu)造保證,板件端部剪壞通過限制端距≥2d0(d0為螺栓孔徑),螺栓桿受彎破壞通過限制板疊厚度≤5d(d為螺栓直徑);而螺栓桿被剪壞、螺栓桿或板件擠壓破壞、板件被拉斷通過計(jì)算保證。
 
 - 螺栓的排列
- 排列螺栓時,要考慮螺栓孔直徑、端距、間距等因素,例如螺栓的最小端距應(yīng)為2.0d(d為螺栓直徑)。
 
 
 - 破壞形式
 - 高強(qiáng)度螺栓連接
- 摩擦型高強(qiáng)度螺栓
- 摩擦型高強(qiáng)度螺栓抗剪能力是依靠栓桿的預(yù)拉力,當(dāng)接觸面摩擦系數(shù)一定時,根據(jù)外力大小可計(jì)算所需螺栓個數(shù)。例如,已知接觸面摩擦系數(shù)、栓桿預(yù)拉力和作用的外拉力,可通過相關(guān)公式計(jì)算螺栓個數(shù)。
 - 這種螺栓適用于直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)連接,因?yàn)樗揽磕Σ亮髁?,在荷載作用下變形小,耐疲勞性能好。
 
 - 承壓型高強(qiáng)度螺栓
- 可用于承受靜力荷載或間接承受動力荷載的銜接,其受力特點(diǎn)是在正常使用情況下,依靠摩擦力傳力,當(dāng)荷載較大時,螺栓桿與孔壁接觸,依靠承壓和抗剪共同傳力。
 
 
 - 摩擦型高強(qiáng)度螺栓
 
 - 普通螺栓連接
 
三、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件
- 軸心受力構(gòu)件
- 軸心受壓構(gòu)件
- 整體穩(wěn)定
- 計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性時,要根據(jù)構(gòu)件的長細(xì)比(λ)來確定穩(wěn)定系數(shù)(φ),長細(xì)比越大,穩(wěn)定系數(shù)越小,構(gòu)件的整體穩(wěn)定性越差。對于實(shí)腹式軸壓柱,繞x,y軸的長細(xì)比分別為xλ,yλ,對應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)分別為xφ,yφ,若xλ = yλ,其穩(wěn)定系數(shù)的大小還需要根據(jù)穩(wěn)定性分類判別。
 - 對于格構(gòu)式壓桿對虛軸x軸的整體穩(wěn)定性計(jì)算時,其穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)按照換算長細(xì)比(oxλ)查表確定。
 
 - 局部穩(wěn)定
- 實(shí)腹式軸壓柱腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算公式為:≤(25 + 0.5λ),當(dāng)腹板局部穩(wěn)定不滿足要求時,可采取加大腹板厚度、加加勁肋減小腹板高度、計(jì)算時取有效截面等措施。
 
 
 - 整體穩(wěn)定
 - 軸心受拉構(gòu)件
- 軸心受拉構(gòu)件主要計(jì)算強(qiáng)度,其強(qiáng)度計(jì)算公式為σ = N/An(N為軸力,An為凈截面面積),在計(jì)算時要注意采用凈截面的幾何參數(shù),因?yàn)樵诶ψ饔孟?,?gòu)件可能在截面削弱處(如孔洞處)先發(fā)生破壞。
 
 
 - 軸心受壓構(gòu)件
 - 受彎構(gòu)件(梁)
- 強(qiáng)度計(jì)算
- 梁的強(qiáng)度計(jì)算包括正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算、剪應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算等。例如,在計(jì)算梁的正應(yīng)力強(qiáng)度時,要考慮彎矩作用下梁截面上的應(yīng)力分布,采用相應(yīng)的截面抵抗矩(如Wnx - 受壓較大纖維的凈截面抵抗矩)進(jìn)行計(jì)算,且計(jì)算時應(yīng)用凈截面的幾何參數(shù)。
 
 - 整體穩(wěn)定
- 梁的整體穩(wěn)定與梁的側(cè)向支撐情況、荷載類型、截面形式等因素有關(guān)。為了提高梁的整體穩(wěn)定性,可增大截面、增加側(cè)向支撐點(diǎn)以減少側(cè)向計(jì)算長度、設(shè)置橫向加勁肋、改變荷載作用位置等,其中增加側(cè)向支撐點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)有效的方法。
 - 在梁的整體穩(wěn)定計(jì)算中,當(dāng)整體穩(wěn)定性系數(shù)bφ大于0.6時,'bφ應(yīng)以(彈塑性工作階段整體穩(wěn)定系數(shù))代替bφ進(jìn)行計(jì)算。
 
 - 局部穩(wěn)定
- 分析焊接工字鋼梁腹板局部穩(wěn)定時,腹板與翼緣相接處可簡化計(jì)算,為防止梁腹板發(fā)生局部失穩(wěn),常采取加勁措施,這是為了提高腹板的局部穩(wěn)定性。
 
 - 梁的最小高度
- 梁的最小高度是由剛度控制的,因?yàn)槿绻旱母叨冗^小,在荷載作用下梁的變形可能會超過允許值,影響結(jié)構(gòu)的正常使用。
 
 
 - 強(qiáng)度計(jì)算
 
四、鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能
鋼結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,主要是因?yàn)殇摬牧己玫奈苣芰脱有?,在地震作用下,鋼結(jié)構(gòu)能夠通過自身的變形吸收和耗散地震能量,從而減少結(jié)構(gòu)的破壞程度。




鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素
鋼結(jié)構(gòu)連接方式對比分析
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算方法
鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則

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