设计院笔试钢结构总结.pdfVIP

钢结构的材料

1．为什么能把钢材简化为理想的弹塑性材料？

从钢材拉伸时的应力－应变曲线可以看到，钢材有较明显的弹性、屈服阶段，但当应力达屈服点后，钢材应变可达2％～3％，这样大的变形，虽然没有破

坏，但结构或构件已不适于再继续承受荷载，所以忽略弹塑性阶段，而将钢材简化为理想的弹塑性材料。

2.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？

钢材的主要机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。

（1）屈服强度、抗拉强度和伸长率由拉伸试验得到；

（2）冷弯性能是由冷弯试验得到；

（3）冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。

3.什么情况下会产生应力集中，应力集中对材性有何影响？

当截面完整性遭到破坏，如有裂纹空洞刻槽，凹角时以及截面的厚度或宽度突然改变时，构件中的应力分布将变得很不均匀，在缺陷或截面变化处附近，会

出现应力线曲折密集，出现高峰应力的现象即应力集中影响：在应力高峰出会产生双向或三向的应力，此应力状态会使材料沿力作用方向塑性变形的发展受

到很大的约束，材料容易脆性变形。

4.什么是疲劳断裂？它的特点如何？简述其破坏过程。

概念:疲劳断裂是微观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏

特点：出现疲劳断裂时，截面上的应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度。同时，疲劳破坏属于脆性破坏，塑形变形很小，是一种无明显变形的突然

破坏，危险性较大

过程：分为三个阶段裂纹的形成裂纹缓慢扩展最后迅速断裂

受弯构件(进行强度,整体稳定,局部稳定,刚度计算)

稳定：整体稳定，局部稳定（翼缘：限制翼缘宽厚比；腹板：设置加劲肋）

强度：正应力，剪应力，局部承压应力，折算应力

刚度：挠度控制

1.若设计一钢梁与混凝土组合而成的简支组合梁,应如何才为合理截面?其中钢与混凝土连接面受力如何?

答：应使梁截面中钢材部分受拉，混凝土部分受压。钢与混凝土连接面受剪力作用。

2.什么是梁的整体失稳？影响梁的整体稳定的主要因素有哪些？提高梁的整体稳定性的措施？

答：梁在荷载作用下，虽然其截面的正应力还低于钢材的强度，但其变形会突然离开原来的弯曲平面，同时发生侧向弯曲和扭转，这就称为梁的整体失稳。

失稳时构件的材料均处于弹性阶段，称为弹性失稳；失稳时构件的材料均处于塑性阶段，称为塑性失稳。整体失稳是受弯构件的主要破坏形式。

主要因素：（1）梁的截面刚度：侧向抗弯刚度，抗扭刚度，抗翘曲刚度

（2）梁侧向支撑点之间的距离（支撑点间距越小，梁越稳定）

（3）梁的截面形式，加强受压翼缘可提高其临界弯矩

（4）荷载的形式

（5）荷载作用位置（如荷载作用在上翼缘，当其发生扭转时，外荷载会使扭转加剧，临界弯矩降低；如荷载作用在下翼缘，则有减缓截面扭转的作用，临界

弯矩就提高。）

（6）支座约束程度

措施：加大梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度和抗翘曲刚度，设侧向支撑，加强受压翼缘。其中设侧向支撑最经济。

3.请通过梁的临界弯矩表达式：，说明影响钢梁整体稳定的主要因素。

答：EIy：梁的侧向抗弯刚度。EIy越大，梁的整体稳定性越好。

GIt：梁的抗扭刚度。GIt越大，梁的整体稳定性越好。

k：与荷载种类、荷载作用位置、支承条件、截面形式等有关。

l：梁受压翼缘的自由长度（受压翼缘侧向支撑点之间的距离）。

4.在工字型截面梁中，翼缘与腹板的交界处对翼缘和腹板来说分别是怎样的支承？为什么？答：对翼缘是简支，对腹板是具有弹性约束的半刚性约束。因

为，腹板比较高，对翼缘的转动约束比较小，而翼缘比较厚窄，对腹板可以有一定的转动约束。

5.什么叫梁的内力重分布，如何进行塑性设计？

答：随着荷载的增大，塑性铰发生塑性转动，结构内力产生重分布，使其它截面相继出现塑性铰，直至形成机构。塑性设计就是利用内力塑性重分布，以充

分发挥材料的潜力。

6.截面塑性发展系数的意义是什么？试举例说明其应用条件？

答：对不需要计算疲劳的受弯构件，允许考虑截面有一定程度的塑性发展

7、钢梁进行刚度检算时，按结构正常使用极限状态进行计算、荷载应按标准值采用；

进行强度、稳定检算时，按结构承载能力极限状态计算，荷载应按设计值采用

8.组合梁腹板的加劲肋种类？

横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋

9.什么叫做组合梁丧失局部稳定？如何避免局部失稳？

在钢梁中，当腹板或翼缘的高厚比或宽厚比过大时，就有可能在梁发生强度破坏或丧失整体稳定之前，组成梁的腹板或翼缘出现偏离其原来平面位置的波状

屈曲，这种现象称为钢梁的局部失稳。

对于翼缘板可限制其宽厚比；对于腹板可配置加劲肋；考虑腹板的屈服后强度。

10.设置加劲肋来提高腹板的局部稳