钢结构基本原理

钢结构基本原理

第一章 概述

1、钢结构设计是怎样确保结构安全、可靠、经济的？ 钢结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用，能够在设计使用年限内满足各项功能要求并且经济合理。我国《建筑结构设计统一标准》规定，建筑结构必须满足安全性、适用性和耐久性的要求。为使建筑物设计符合技术先进、经济合理、安全适用，确保质量的要求，建筑结构方案设计，包括结构选型设计占有重要的地位。建筑结构方案设计和选型的构思是一项很细致的工作，其有充分考虑各种影响因素并进行全面综合分析，才能做出优化的方案选择。结构选型应综合考虑建筑对使用空间的要求、结构的合理几何体型、建筑结构材料的种类、结构设计理论的差异、经挤因素等多种影响因素。

4、钢材脆性破坏和塑性破坏的原因、现象及后果是什么?

原因：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始。 现象：塑性破坏加载后有较大变形，因此破坏前有预兆，断裂时断口呈纤维状，色泽发暗。脆性破坏加载后，无明显变形，因此破坏前无预兆，断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。 后果：脆性破坏危险性大。 塑性破坏可以及时采取措施予以补救，危险性相对于脆性破坏稍小。

7、钢材为什么会发生疲劳破坏？如何验算疲劳强度？

钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续重复荷载循环下不断扩展至断裂的脆性破坏。

第二章 钢结构的连接

1、钢结构有哪些连接方法？各有什么特点？

答：钢结构常用的连接方法有：焊缝连接、螺栓连接、铆接； 焊缝连接：属刚接（可以承受弯矩），除了直接承受动力荷载的结构中、超低温状态下，均可采用焊缝连接。

螺栓连接：属铰接（弯矩为零）一般情况下均可使用；特点是现场作业快，容易拆除，维修方便；

铆接：当结构受力较小的情况下使用；

2、焊缝的连接形式有哪些？简述各种连接形式的适用范围。

答：按被连接钢材的相互位置可分为对接、搭接、T型连接和角部连部四种 焊缝沿长度方向的布置分为连续角焊缝和间断角焊缝二种。连续角焊缝的受力性能较好，为主要的角焊缝形式。间断角焊缝的起、灭弧处容易引起应力集中，重要结构应避免采用，只能用于一些次要构件的连接或受力很小的连接中。

5、焊缝的缺陷有哪些？如何确定焊缝的质量？ 答：常见焊接缺陷有:

一、裂纹：1、热裂纹；2、冷裂纹；3、再热裂纹；4、层状撕裂： 二、未焊透和未熔合；三、夹渣；四、气孔；

五、表面缺陷：1、咬边；2、背面凹陷；3、焊瘤；4、弧坑；5、电弧擦伤；6、焊缝尺寸不符合要求；

六、其它缺陷：1、过热和过烧；2、夹钨；

7、什么是合理的焊缝设计？

答：1.合理的选择焊缝尺寸和形式 2.尽可能能减少不必要的焊缝 3.合理地安排焊缝的位置

4.尽量避免焊缝的过分集中和交叉 5.尽量避免在母材厚度方向的收缩应力 6.肋板不宜带锐角

8、高强度螺栓连接与普通螺栓连接有何区别？

答：高强度用中碳钢或合金钢材料冷镦而成,而普通螺栓则用低碳钢冷镦而成,

二者在抗拉强度,硬度方面都不同,其二,高强度用8.8或10.9 ,12.9级表示，而普通螺栓用4.8级表示在受力大或要承受相关应力的结构件上则要选用高强度螺栓

9、高强度螺栓连接中摩擦型连接与承压型连接有何区别？

答：两者的本质区别是极限状态不同，虽然是同一种螺栓，但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。

第三章 轴心受力构件

1、轴心受压构件应满足哪些方面的要求？

答：轴心抗压能力的要求，压杆稳定性的要求。

2、轴心受压构件的整体稳定承载力与哪些因素有关？ 答：1.截面残余应力 2.构件初始偏心 3.初始弯曲 4.长细比 5.构件端部约束条件

6.轴心受压构件局部失稳的原因是什么？如何防止局部失稳现象的发生？

7、实腹式轴心受压构件和格构式轴心受压构件的设计计算步骤有何异同？

结构抗震设计

第一章 绪论

2.地震列度、基本烈度、设防烈度之间有什么区别

答：地震烈度：是通过地震时地面的建筑或其它有关物体的反应的一个量，常用人的震感、建筑物反应来衡量，有一个国家专门的烈度表. 地震基本烈度：是具有一定发生概率的烈度值，表明一个地区发生这个地震烈度的可能性比较大。

抗震设防烈度：是对建筑物的抗震性能的要求，它不仅和当地的地震基本烈度有关，还和建筑物本身的要求有有关。

5.抗震“概念设计”的主要内容有哪些要求？ 答：抗震概念设计主要有如下几点：

1 .结构体系应具有明确计算简图和合理的地震作用传递途径。

2.结构布置时应尽量避免部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对策略荷载的承载能力。

3.结构应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力，。 4.对于结构的薄弱部位应采取有效的措施予以加强。 5.宜设多道抗震防线。

6.结构平面上两个主轴方向的动力特性宜相近。

8.抗震设计对结构体系有哪些要求？

答1.避免剪切破坏先于弯曲破坏； 2.避免混凝土的压溃先于钢筋的屈服； 3.避免钢筋的锚固粘结破坏先于构件破坏； 4.避免柱子的破坏先于梁的破坏；

5.避免连接节点的破坏先于被连接构件的破坏； 6.避免构件的失稳破坏先于构件的强度破坏。

第二章 场地、地基和基础

1.选择建筑场地的原则是什么？

答：1.选择有利地段；2.避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；3.不在危险地段建设。

4.如何判别可液化土层？地基液化等级的划分标准是什么？

答：松散的砂土和粉土，在地下水的作用之下达到饱和状态。如果在这种情况下土体受到震动，会有变得更紧密的趋势，这种趋于紧密的作用使孔隙水压力骤然上升，而在这短暂的震动过程中，骤然上升的孔隙水压力来不及消散，这就使原来由土颗粒间接触点传递的压力（有效压力）减小，当有效压力完全消失时，土层会完全丧失抗剪强度和承载能力，变成像液体一样，这就是土的液化现象。 发生液化现象，土质多是松散的砂土和粉土，而且受到震动和水的作用。

当液化等级为轻微是，地面一般无喷水冒砂现象，仅在洼地、河边有零星的喷水冒砂点，场地上的建筑物一般没有明显的沉降或不均匀沉降，液化危害很小。

当液化等级为中等是，液化危害增大，喷水冒砂频频出现，常常导致建筑物产生明显的不均匀沉降或裂缝，尤其是那些直接用液化土做地基持力层的建筑和农村简易房屋，受到的影响普遍较重。

当液化等级为严重是，液化危害普遍较重，场地水冒砂严重，涌砂量大，地基变形明显，覆盖面广，建筑物的不均匀沉降很大，有的建筑物还会产生倾倒。

5.选择抗液化措施的原则是什么?

答：地基搞液化措施应根据建筑物的重要性和地基的液化等级，并结合当地的施工条件、施工方法和施工工艺等具体情况予以确定。

第三章 地震作用和结构抗震验算

1、动力系数β,地震系数Κα，地震影响系数α的物理意义是什么？ 答：地震系数：地面运动最大加速度与g的比值.

动力系数：结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数. 地震影响系数：地震系数与动力系数的积.