2018结构工程师专业考试复习资料：钢结构(2)

一、影响梁整体稳定性的因素及其规律

1.截面侧向抗弯刚度EIy、扭转刚度GIt和翘曲刚度EIw越大，临界弯矩越大，整体稳定性越好

2.受压翼缘自由长度l1越小，则整体稳定性越好

3.荷载作用类型，弯矩分布图形越饱满，受压翼缘应力分布越均匀，相邻截面之间相互支持作用越小，对梁的整体稳定性越不利，均载时较好，集中荷载更好

4.梁端支座对截面的约束，对截面y轴的转动约束程度越大，梁的整稳性越好

5.横向荷载沿梁截面高度方向的作用点位置，当荷载作用在上翼缘时荷载对梁截面的转动有促进作用，加速梁的整体失稳;反之，延缓梁的整体失稳

6.By值越大，临界弯矩越大

7.残余应力等初始缺陷会降低梁的稳定性

二、为提高梁的整体稳定性，设计时应采取哪些措施

1.在受压翼缘设置侧向支撑，即减小自由长度(最有效)

2.增加受压翼缘的宽度(同时，由于局部稳定的要求，其厚度也会相应增加)

3.改变荷载作用位置，改到下翼缘

三、压弯构件的破坏形式

1.实腹式单向压弯构件整体破坏：弯矩作用面内弯曲破坏;作用面外弯扭破坏

格构式压弯构件：整体失稳破坏、单肢失稳破坏、连接单肢的缀材及连接破坏

2.实腹式轴心受压构件需要做哪些验算?

①强度验算：保证构件净截面上的平均应力σ不超过钢材的强度，

设计值f=>σ=N/An≤f

②刚度验算：用长细比来控制 λ=lo/i≤[λ]

③稳定性验算：临街应力小于钢材屈服强度的标准值σcr=Ncr/N≤fy

3.压弯构件主要破坏形式

①实腹式单向压弯构件整体破坏：强度破坏、弯矩作用平面内整体失稳、弯矩作用平面外整体失稳

②实腹式双向压弯构件破坏：一般均为整体失稳破坏

③组成压弯构件的板件可能部分全部受压，若受压板件发生屈曲将导致受压构件整体承载力下降或出现破坏

④格构式压弯构件可能出现整体失稳破坏、单肢失稳破坏、链接单肢的缀材及连接破坏

四、钢材的力学性能

屈服强度：钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度

抗拉强度：单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,它是钢材所能承受的最大应力值;

伸长率：伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比;

冷弯性能：根据试样厚度，在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°，其表面无裂纹和分层即为冷弯合格;

冲击韧性：冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。

五、影响轴心受压构件稳定性的因素，失稳有哪些形式及其验算

因素：残余应力、初弯曲、荷载的偶然偏心;

整体失稳：弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳、初始缺陷对失稳也有影响;

局部失稳：平面内和平面外失稳;

验算：强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算。

六、角焊缝的主要构造要求

角焊缝的最小焊脚尺寸hf不得小于1.5,t为较厚焊件厚度。

角焊缝的最大焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。

(2)当板件边缘的较大角焊缝与板件边缘等厚时①当t≤6mm时，hf≤t②当hf>t-(1-2)mm。

(3)角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。

(4)侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf，当大于上述数值时， 其超出部分在计算中不予考虑。若内力沿侧面角焊缝全长分布时，其计算长度不受此限。

(5)每条侧面角焊缝的长度不宜小于两侧角焊缝之间的距离，即Lw≥b，两侧面角焊缝之间的距离b不宜大于16t(当t>12mm)或190mm(当t≤12mm)，t为较薄焊件厚度。搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25mm。

七、钢结构的主要结构形式和构件形式

1.刚框架结构：由竖向钢柱和横向钢梁构成的框格式结构体系(平面框架结构、 空间框架结构、支撑-框架结构)

刚桁架结构：主要由轴心受力构件构成的单向格构式梁(平面桁架和空间桁架)

刚网架结构：主要由轴心受力构件构成的空间格构式平板结构;如网壳

悬索结构：主要由受拉柔索构成的结构;排架结构;钢架结构;

预应力结构：通过施加一定预应力以改善结构性能，更有效地发挥刚材性能

2.构件：受力特点→轴心受力构件、受弯构件、拉弯及压弯构件

八、引起钢材脆性破坏的因素及预防措施

①化学成分：N、P使钢材冷脆，O、S使钢材热脆

②温度：高温热脆，低温冷脆 ③冶金缺陷：非金属杂质，裂纹起层

④冷作硬化 ⑤时效硬化 ⑥应力集中

直接因素：裂纹尺寸、作用应力的大小和方式和材料的韧性

①尽量减小初始裂纹尺寸，避免在处理过程中形成类似于裂纹的间隙;

②注意选择和制订焊接工艺，减小不利残余应力;

③进行合理细部构造设计，避免截面的急变及出现凹角，避免构造应力集中;

④选择适用钢材，使构造具有足够韧性;

⑤设计合理的结构形式;

⑥对结构和构件的拼装应采用合理的工艺顺序，提高精度，减少焊接和装配残力;

⑦建立必要的使用维修规定和措施。

九、钢材主要力学指标和测量方法

塑性：屈服点、抗拉强度、伸长率 通过标准试件的拉伸试验确定

冲击韧性：冲击试验确定，采用V形缺口的标准试件，在冲击试验机上冲击使试件断裂，测量相应的冲击功，作为反应冲击韧性的指标

冷弯性能：由冷弯试验确定