2018結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試復習資料：鋼結(jié)構(gòu)(2)

一、影響梁整體穩(wěn)定性的因素及其規(guī)律

1.截面?zhèn)认蚩箯潉偠菶Iy、扭轉(zhuǎn)剛度GIt和翹曲剛度EIw越大，臨界彎矩越大，整體穩(wěn)定性越好

2.受壓翼緣自由長度l1越小，則整體穩(wěn)定性越好

3.荷載作用類型，彎矩分布圖形越飽滿，受壓翼緣應力分布越均勻，相鄰截面之間相互支持作用越小，對梁的整體穩(wěn)定性越不利，均載時較好，集中荷載更好

4.梁端支座對截面的約束，對截面y軸的轉(zhuǎn)動約束程度越大，梁的整穩(wěn)性越好

5.橫向荷載沿梁截面高度方向的作用點位置，當荷載作用在上翼緣時荷載對梁截面的轉(zhuǎn)動有促進作用，加速梁的整體失穩(wěn);反之，延緩梁的整體失穩(wěn)

6.By值越大，臨界彎矩越大

7.殘余應力等初始缺陷會降低梁的穩(wěn)定性

二、為提高梁的整體穩(wěn)定性，設計時應采取哪些措施

1.在受壓翼緣設置側(cè)向支撐，即減小自由長度(最有效)

2.增加受壓翼緣的寬度(同時，由于局部穩(wěn)定的要求，其厚度也會相應增加)

3.改變荷載作用位置，改到下翼緣

三、壓彎構(gòu)件的破壞形式

1.實腹式單向壓彎構(gòu)件整體破壞：彎矩作用面內(nèi)彎曲破壞;作用面外彎扭破壞

格構(gòu)式壓彎構(gòu)件：整體失穩(wěn)破壞、單肢失穩(wěn)破壞、連接單肢的綴材及連接破壞

2.實腹式軸心受壓構(gòu)件需要做哪些驗算?

①強度驗算：保證構(gòu)件凈截面上的平均應力σ不超過鋼材的強度，

設計值f=>σ=N/An≤f

②剛度驗算：用長細比來控制 λ=lo/i≤[λ]

③穩(wěn)定性驗算：臨街應力小于鋼材屈服強度的標準值σcr=Ncr/N≤fy

3.壓彎構(gòu)件主要破壞形式

①實腹式單向壓彎構(gòu)件整體破壞：強度破壞、彎矩作用平面內(nèi)整體失穩(wěn)、彎矩作用平面外整體失穩(wěn)

②實腹式雙向壓彎構(gòu)件破壞：一般均為整體失穩(wěn)破壞

③組成壓彎構(gòu)件的板件可能部分全部受壓，若受壓板件發(fā)生屈曲將導致受壓構(gòu)件整體承載力下降或出現(xiàn)破壞

④格構(gòu)式壓彎構(gòu)件可能出現(xiàn)整體失穩(wěn)破壞、單肢失穩(wěn)破壞、鏈接單肢的綴材及連接破壞

四、鋼材的力學性能

屈服強度：鋼材單向拉伸應力—應變曲線中屈服平臺對應的強度

抗拉強度：單向拉伸應力—應變曲線中最高點所對應的強度,它是鋼材所能承受的最大應力值;

伸長率：伸長率是試件斷裂時的永久變形與原標定長度的百分比;

冷彎性能：根據(jù)試樣厚度，在常溫條件下按照規(guī)定的彎心直徑將試樣彎曲180°，其表面無裂紋和分層即為冷彎合格;

沖擊韌性：沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。

五、影響軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定性的因素，失穩(wěn)有哪些形式及其驗算

因素：殘余應力、初彎曲、荷載的偶然偏心;

整體失穩(wěn)：彎曲失穩(wěn)、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)、彎扭失穩(wěn)、初始缺陷對失穩(wěn)也有影響;

局部失穩(wěn)：平面內(nèi)和平面外失穩(wěn);

驗算：強度、剛度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定驗算。

六、角焊縫的主要構(gòu)造要求

角焊縫的最小焊腳尺寸hf不得小于1.5,t為較厚焊件厚度。

角焊縫的最大焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍。

(2)當板件邊緣的較大角焊縫與板件邊緣等厚時①當t≤6mm時，hf≤t②當hf>t-(1-2)mm。

(3)角焊縫的計算長度不得小于8hf和40mm。

(4)側(cè)面角焊縫的計算長度不宜大于60hf，當大于上述數(shù)值時， 其超出部分在計算中不予考慮。若內(nèi)力沿側(cè)面角焊縫全長分布時，其計算長度不受此限。

(5)每條側(cè)面角焊縫的長度不宜小于兩側(cè)角焊縫之間的距離，即Lw≥b，兩側(cè)面角焊縫之間的距離b不宜大于16t(當t>12mm)或190mm(當t≤12mm)，t為較薄焊件厚度。搭接長度不得小于焊件較小厚度的5倍，并不得小于25mm。

七、鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)件形式

1.剛框架結(jié)構(gòu)：由豎向鋼柱和橫向鋼梁構(gòu)成的框格式結(jié)構(gòu)體系(平面框架結(jié)構(gòu)、 空間框架結(jié)構(gòu)、支撐-框架結(jié)構(gòu))

剛桁架結(jié)構(gòu)：主要由軸心受力構(gòu)件構(gòu)成的單向格構(gòu)式梁(平面桁架和空間桁架)

剛網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：主要由軸心受力構(gòu)件構(gòu)成的空間格構(gòu)式平板結(jié)構(gòu);如網(wǎng)殼

懸索結(jié)構(gòu)：主要由受拉柔索構(gòu)成的結(jié)構(gòu);排架結(jié)構(gòu);鋼架結(jié)構(gòu);

預應力結(jié)構(gòu)：通過施加一定預應力以改善結(jié)構(gòu)性能，更有效地發(fā)揮剛材性能

2.構(gòu)件：受力特點→軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件、拉彎及壓彎構(gòu)件

八、引起鋼材脆性破壞的因素及預防措施

①化學成分：N、P使鋼材冷脆，O、S使鋼材熱脆

②溫度：高溫熱脆，低溫冷脆 ③冶金缺陷：非金屬雜質(zhì)，裂紋起層

④冷作硬化 ⑤時效硬化 ⑥應力集中

直接因素：裂紋尺寸、作用應力的大小和方式和材料的韌性

①盡量減小初始裂紋尺寸，避免在處理過程中形成類似于裂紋的間隙;

②注意選擇和制訂焊接工藝，減小不利殘余應力;

③進行合理細部構(gòu)造設計，避免截面的急變及出現(xiàn)凹角，避免構(gòu)造應力集中;

④選擇適用鋼材，使構(gòu)造具有足夠韌性;

⑤設計合理的結(jié)構(gòu)形式;

⑥對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的拼裝應采用合理的工藝順序，提高精度，減少焊接和裝配殘力;

⑦建立必要的使用維修規(guī)定和措施。

九、鋼材主要力學指標和測量方法

塑性：屈服點、抗拉強度、伸長率 通過標準試件的拉伸試驗確定

沖擊韌性：沖擊試驗確定，采用V形缺口的標準試件，在沖擊試驗機上沖擊使試件斷裂，測量相應的沖擊功，作為反應沖擊韌性的指標

冷彎性能：由冷彎試驗確定