鋼結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)作業(yè)--土木工程

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2018年2月發(fā)布鋼結(jié)構(gòu)理論與設(shè)計(jì)作業(yè)1.簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述橫向焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因。3.簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍。4.影響鋼材性能的主要因素有哪些？5.鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求有哪些？6.簡(jiǎn)述塑性和韌性的定義以及兩者有何區(qū)別。7.鋼材拉伸時(shí)脆性破壞的特征會(huì)什么？8.影響鋼材脆性斷裂的因素有哪些？9.什么叫梁的失穩(wěn)？影響梁的整體穩(wěn)定的主要因素有哪些？10. .簡(jiǎn)述鋼材拉伸時(shí)的塑性破壞特征。11.列舉防止鋼材脆性斷裂的措施。12.簡(jiǎn)述焊縫連接的優(yōu)點(diǎn)。作業(yè)要求：1. 至少選做8個(gè)題目，在系統(tǒng)上傳提交；2. 要求不能抄襲，雷同人員全部0分處理；3. 按系統(tǒng)要求時(shí)間提交，過(guò)期系

2、統(tǒng)關(guān)閉提交不了，作業(yè)成績(jī)?yōu)榉?。鋼結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)作業(yè)1.簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。答：鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要是：鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高重量輕；塑性韌性好，適用于承受沖擊荷載；鋼材接近于各向同性，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際基本相符；鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，易于工業(yè)化生產(chǎn)，施工安裝周期短；鋼結(jié)構(gòu)耐熱性好，但防火性差，抗腐蝕性差。2、簡(jiǎn)述橫向焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因。答：橫向焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因：是因?yàn)榈木植坎痪鶆蚣訜幔缓缚p金屬的；的組織變化；由于的剛性拘束約束焊縫變形。3.簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍。答：鋼結(jié)構(gòu)主要用于工業(yè)廠房、大跨度結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、多高層民用建筑、承受動(dòng)力荷載和抗震要求較高的結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、可拆卸的結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土的組合

3、結(jié)構(gòu)等。4、影響鋼材性能的主要因素有哪些？答：影響鋼材性能的主要因素有：化學(xué)成分；冶煉缺陷；鋼材硬化；溫度。5.鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求有哪些？答：較高的強(qiáng)度(fu和屈服點(diǎn)fy)足夠的變形能力(塑性和韌性)良好的(、熱加工和可焊性能)根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工件條件，有時(shí)還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。6.簡(jiǎn)述塑性和韌性的定義以及兩者有何區(qū)別。答：塑性是指在外力作用下，材料能穩(wěn)定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力。韌性表示材料在塑性變形和斷裂過(guò)程中吸收能量的能力。韌性越好，則發(fā)生脆性斷裂的可能性越小。韌性是指當(dāng)承受應(yīng)力時(shí)對(duì)折斷的抵抗，其定義為材料在破裂前所能吸收的能量與體積的比值。塑性是反映

4、材料塑性變形的能力，韌性是反映抵抗裂紋產(chǎn)生和抗展的能力。兩者是不同的概念，但兩者似乎又是密切相關(guān)的，并且是正相關(guān)的關(guān)系。材料拉伸斷裂韌窩深且大，說(shuō)明塑性好。7.鋼材拉伸時(shí)脆性破壞的特征會(huì)什么？答：脆性破壞的特征是：鋼材在斷裂破壞時(shí)沒(méi)有明顯的變形征兆，其斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀。鋼材的脆性破壞可通過(guò)采用一種比標(biāo)準(zhǔn)圓棒試件更粗，并在其中部位置車(chē)有小凹槽（凹槽處的凈截面積與標(biāo)準(zhǔn)圓棒相同）的試件進(jìn)行拉伸破壞試驗(yàn)加以驗(yàn)證。由于脆性破壞具有突然性，無(wú)法預(yù)測(cè)，故比塑性破壞要危險(xiǎn)得多，在鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)、施工與安裝中應(yīng)采取適當(dāng)措施盡力避免。8.影響鋼材脆性斷裂的因素有哪些？答：影響鋼材脆性斷裂的因素有鋼材的質(zhì)

5、量；鋼板的厚度；加荷速度；應(yīng)力的性質(zhì)（拉，彎等）和大小；最低使用溫度；連接方法；應(yīng)力集中程度。9.什么叫梁的失穩(wěn)？影響梁的整體穩(wěn)定的主要因素有哪些？答：梁在荷載作用下，雖然其截面的正應(yīng)力還低于鋼材的強(qiáng)度，但其變形會(huì)突然離開(kāi)原來(lái)的彎曲平面，同時(shí)發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，這就稱(chēng)為梁的整體失穩(wěn)。影響梁的整體穩(wěn)定的主要因素有：梁的側(cè)向抗彎剛度，抗扭剛度，抗翹曲剛度，梁側(cè)向支撐點(diǎn)之間的距離，梁的截面形式，橫向荷載的形式、在截面上的作用位置等。10.簡(jiǎn)述鋼材拉伸時(shí)的塑性破壞特征。答：塑性破壞的主要特征是塑性破壞前具有較大的塑性變形，常在鋼材表面出現(xiàn)明顯的相互垂直交錯(cuò)的銹跡剝落線。由于塑性破壞前總有較大的塑性變形

6、發(fā)生，且變形持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，容易被發(fā)現(xiàn)和搶修加固，因此不至發(fā)生嚴(yán)重后果。11.列舉防止鋼材脆性斷裂的措施。答：為了防止鋼材的脆性斷裂，可以從以下幾個(gè)方面著手：       裂紋。當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)的板厚較大時(shí)（大于25mm），如果含碳量高，連接內(nèi)部有約束作用，焊肉外形不適當(dāng)，或冷卻過(guò)快，都有可能在焊后出現(xiàn)裂紋，從而產(chǎn)生斷裂破壞。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，把碳控制在0.22%左右，同時(shí)在焊接工藝上增加預(yù)熱措施使焊縫冷卻緩慢，解決了斷裂問(wèn)題。焊縫冷卻時(shí)收縮作用受到約束，有可能促使它出現(xiàn)裂紋。措施是：在兩板之間墊上軟鋼絲留出縫隙，焊縫有收縮余地，裂紋就

7、不會(huì)出現(xiàn)。把角焊縫的表面作成凹形，有利于緩和應(yīng)力集中。凹形表面的焊縫，焊后比凸形的容易開(kāi)裂，原因是凹形縫的表面有較大的收縮拉應(yīng)力，并且在45°截面上焊縫厚度最小。凸形縫表面拉力不大，而45°截面又有所增強(qiáng)，情況要好的多。在凹形焊縫開(kāi)裂的條件下，改用凸形焊縫，就不再開(kāi)裂。        應(yīng)力。考察斷裂問(wèn)題時(shí)，應(yīng)力 是構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)力，它不僅和荷載的大小有關(guān)，也和構(gòu)造形狀及施焊條件有關(guān)。幾何形狀和尺寸的突然變化造成應(yīng)力集中，使局部應(yīng)力增高，對(duì)脆性破壞最為危險(xiǎn)。施焊過(guò)程造成構(gòu)件內(nèi)的殘余拉應(yīng)力，也是不利的

8、。因此，避免焊縫過(guò)于集中和避免截面突然變化，都有助于防止脆性斷裂。       材料選用。為了防止脆性斷裂，結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)該具有一定的韌性。材料斷裂時(shí)吸收的能量和溫度有密切關(guān)系。吸收的能量可以劃分為三個(gè)區(qū)域，即變形是塑性的、彈塑性的和彈性的。要求材料的韌性不低于彈性，以避免出現(xiàn)完全脆性的斷裂，也沒(méi)有必要高于彈塑性，對(duì)鋼材要求太高，必然會(huì)提高造價(jià)。鋼材的厚度對(duì)它的韌性也有影響。厚鋼板的韌性低于薄鋼板。        構(gòu)造細(xì)部 。發(fā)生脆性斷裂的原因是存在和焊縫相交的構(gòu)造縫隙，或相當(dāng)于構(gòu)造縫隙的未透焊縫。構(gòu)造焊縫相當(dāng)于狹長(zhǎng)的裂紋，造成高度的應(yīng)力集中，焊縫則造成高額殘余拉應(yīng)力并使近旁金屬因熱塑變形而時(shí)效硬化，提高脆性。低溫地區(qū)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造細(xì)部應(yīng)