钢结构原理复习思考题.doc

《钢结构设计原理》复习思考题2016.5.27修改第1章绪论钢结构与其它材料的结构相比具有哪些特点？1)钢材强度高结构重量轻2）材质均匀且塑性韧性好3)良好的加工性能和焊接性能4）密封性好5）钢材的可重复使用性6）钢材耐热但不耐火7）耐腐蚀性差8）钢结构的低温冷脆倾向根据钢结构特点钢结构有哪些合适的应用范围？1）大跨结构2）工业厂房3）受动力荷载影响的结构4）多层和高层建筑5）高耸结构6）可拆卸的结构7）容器和其他构筑物8）轻型钢结构9）钢和混凝土的组合结构（要和上面的钢结构特点联系起来）我国《钢结构设计规范》规定钢结构采用什么设计方法？具体的准则是什么？设计方法主要以概率极限状态设计法为主对于钢结构的疲劳验算以及储液罐和压力容器等结构则依然沿用以经验为主的容许应力设计法具体的准则:结构在规定的设计使用年限内应满足的功能：⑴在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用；⑵在正常使用时具有良好的工作性能；⑶在正常维护下具有良好的耐久性；⑷在设计规定的偶然事件发生时（后）仍能保持整体稳定性。可靠性：结构在规定的时间（设计基准期一般为50年）内在规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用和正常维护）下完成预定功能的能力。可靠度：结构在规定的时间内在规定的条件下完成预定功能的的概率。是度量结构可靠性的指标。可靠度指标β:β可以作为衡量结构可靠度的一个数量指标只要求出就β可获得对应的失效概率。两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？指的是承载能力极限状态和正常使用极限状态其中承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载、结构和构件丧失稳定、结构转变为机动体系和结构倾覆正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形、影响正常使用的振动、影响正常使用或耐久性能的局部破坏（包括组合结构中混凝土裂缝）分项系数设计准则的公式中各符号的意义是什么？两种极限状态设计时对各物理量的代表值有什么要求？γo——结构重要性系数不应小于：1.1（安全等级一级或使用年限100年）1.0（50年）0.9（5年）0.95（25年）γG——永久荷载分项系数当其效应对结构不利时--对可变荷载效应控制的组合应取1.2;--对永久荷载效应控制的组合应取1.35;当其效应对结构有利时--一般情况下应取1.0；--对结构的倾覆、滑移或漂浮验算应取0.9。γQ——可变荷载的分项系数--一般情况下应取1.4；--楼面活荷载标准值大于4kN/m2时应取1.3；--对构件承载力有利时取为0。第2章钢结构的材料钢材的生产和加工工艺有哪些？对钢材质量和组织结构各有什么影响？钢材的浇铸和脱氧沸腾钢—用锰作脱氧剂成本低但质量较差不适合连铸工艺；镇静钢—用锰加硅作脱氧剂成本高质量好适合连铸；特殊镇静钢—用铝补充脱氧。热加工使金属晶粒变细压合缺陷性能得到改善。轧制压缩比大的钢材强度较高。（故钢材的强度按板厚分组）冷加工产生冷作硬化强度提高但塑性、韧性减少。应尽量避免局部冷加工硬化。热处理退火:将钢材加热至850-900℃保温一段时间随炉温下降至500℃以下再放至空气中冷却；正火:将钢材加热至850-900℃保温后从炉中取出在空气中冷却；淬火:将钢材加热至900℃以上保温后快速在水中或油中冷却；回火:将淬火后的钢材加热到某一温度进行保温而后在空气中冷却；调质处理=淬火＋高温回火钢结构的破坏形式有哪两种？其特点如何？它们的区别在哪里？塑性破坏的特点是当应力超过屈服强度后材料有明显塑性变形当应力继续增大断面出现颈缩有持续的变形时间。可以采取补救措施。脆性破坏的特点是破坏前无征兆（变形很小）断口平直破坏突然发生。往往瞬间发生破坏无法察觉和补救后果严重！3、钢材有哪几项主要机械性能指标？各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能？各指标如何测定？钢材的单调拉伸应力—应变曲线提供了三个重要的力学性能指标：（1）屈服点fy——钢结构设计中应力允许达到的最大限值。（2）抗拉强度fu——钢材受拉时能承受的极限应力（3）伸长率δ5伸长率是衡量钢材塑性应变能力的重要指标。(4）冷弯性能：衡量钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标可通过冷弯试验确定。(5)冲击韧性：衡量带有缺口的钢材在冲击荷载作用下抵抗脆性破坏能力的指标可通过由冲击试验确定。4、复杂应力状态下钢材的工作性能和单向应力状态下有什么不同？（1）当σ1、σ2、σ3为同号应力且数值接近时虽应力很大但σzs很难达到fy很难进入塑性状态变现表现为脆性破坏；（2）有异号应力时则σzs容易达到fy