哈工大考研钢结构重点)

1.对于理想的轴心受压构件，提高钢材的牌号（即钢材强度），对构件的稳定承载能力有何影响？为什么？答：无影响。因为理想轴心受压构件的稳定承载力为，与钢号无关。 2.剪力作用下的普通螺栓连接节点可能发生哪些破坏形式？ 答：栓杆被剪断、栓杆（孔壁承压）破坏、板件拉断、栓杆受弯破坏、板端冲剪破坏 3.两板件通过抗剪螺栓群承担剪力时，就板件的净截面强度来说，摩擦型高强螺栓连接与普通螺栓连接有何区别？采用何种连接方式更合理？ 答：摩擦型高强螺栓连接板件计算截面承力需考虑孔前传力，其所受荷载小于普通螺栓连接。从板件的受力来说，采用摩擦型高强螺栓连接更合理。 4.某煤气柜结构，据统计在预期的20年使用寿命内，煤气气压循环1.5万次，问：可否按现行《钢结构规范》中有关钢结构疲劳验算的规定对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算？为什么？ 答：不能按现行《钢结构设计规范》对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算，因为《钢结构设计规范》中有关钢结构疲劳验算是基于循环次数≥105。 5.同一种类的钢材，当其厚度或直径发生变化时，钢材的机械性能（强度和塑性）有何变化？为什么？ 答：同一种类的钢材，当其厚度或直径发生减小时，钢材的强度和塑性会提高。因为随着钢材厚度或直径的减小，钢材（型钢）的轧制力和轧制次数增加，钢材的致密性好，存在大缺陷的几率减少，故强度和塑性会提高。 6.某钢结构高强度连接梁柱节点，设计按摩擦型高强螺栓（接触面喷砂后生赤锈）计算摩擦面的抗滑移系数。施工单位为防止构件锈蚀对构件的损伤，对接触面（梁端板与柱翼缘板）间进行了喷漆处理。问这种处理方式是否合理？为什么？ 答：这种处理方式不合理。因为喷砂后生赤锈板件间的抗滑移系数大于板件喷漆处理，板件接触面喷漆后摩擦型高强螺栓的抗剪承载力将下降。 7.建筑钢材的伸长率是通过什么实验确定的？实验时如何取值？伸长率反映了钢材的什么性质？ 答： 建筑钢材的伸长率是通过单向拉伸实验确定的。取试件拉断后的伸长量与原标距的比值的百分率，即，伸长率反映了钢材的塑性变形能力。 8.请钢材经过常温时的加工（冷作硬化）后，其强度、塑性性能的变化。 答： 钢材经过冷作硬化后，其强度提高，塑性变形能力下降。 9.在角焊缝设计中，对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求？为什么？ 答：最大焊脚尺寸：，防止焊缝过烧焊件； 最小焊脚尺寸：，防止焊缝冷裂； 最大计算长度：，防止应力沿焊缝长度不均匀分布； 最小计算长度：，防止焊缝沿长度缺陷几率增加。 10.承压型高强螺栓和摩擦型高强螺栓承受剪力作用时在传力和螺栓的验算上有什么区别？ 答：承压型高强螺栓承受剪力作用时螺栓直接承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载能力。摩擦型高强螺栓承受剪力作用时螺栓不直接承受剪力，需验算螺栓的受剪承载能力。 11.钢材在复杂应力作用下，应力场不同，钢材的强度、塑性等力学性能有何变化？ 答：同号应力场时钢材的强度提高而塑性变形能力降低，异号应力场时钢材的强度降低而塑性变形能力提高。 12.请说明缀条式格构柱和缀板式格构柱的单肢的受力情况，大型柱从受力更合理的角度出发应尽可能选用何种形式的格构柱？ 答：缀条式格构柱的单肢为轴心受力构件，缀板式格构柱的单肢为压弯构件。从受力更合理的角度出发，大型柱应尽可能选用缀条式格构柱。 13. 结构设计应进行那几种极限状态计算？ 答：按照《钢结构设计规范》GB50017-2003的规定，结构设计应分别进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。 14. 那些因素促使钢材转脆？答： 促使钢材转脆的因素有以下几个方面 1)钢材中，C、S、P、O、N等元素含量太高时，钢材脆性增加 2)沸腾钢材和厚钢板比镇静钢材和薄钢板脆性大 3)冷作硬化和时效硬化效应会使刚才变脆 4)低温（零下摄氏-20-30度以下时）会使钢材变脆 5)复杂应力状态条件下的同号主应力状态会使钢材变脆 6)受拉构件的应力集中区域（应力状态为同号平面或空间拉应力状态）钢材易脆 7)动力荷载条件下钢材比静力荷载条件下脆性特征明显 8)焊接结构比螺栓或铆钉连接结构脆性增大。 16. 试简述如何确定焊接工字形截面组合梁的截面高度H？ 答：1）首先根据建筑布置要求或运输安装或吊装能力要求，确定梁的最大高度，即建筑高度 2）根据刚度要求确定最小梁高 3）根据经济性要求（单根梁的重量最轻）计算经济梁高 综合上述三方面要求，取梁高在最大和最小梁高之间，并近似等于经济梁高。 17. 试简述如何确定平面钢闸门主梁的数目和位置？ 答：平面钢闸门的主梁数目确定时，主要根据闸门的跨高比数值进行选择，对于跨高比较小的高窄型闸门，一般可取3根以上的多主梁，每根主梁截面高度适中；而对于跨高比很大的大跨度浅孔闸门，为使主梁的最小梁高不至于大于经济梁高，可将主梁的数目减小到两根，从而每根主梁所分担的荷载增大，以使经济梁高加大，不至于小于随跨度而增大的最小梁高，从而使梁截面的设计经济合理。 主梁的位置应考虑如下因素后综合确定： 1) 按等荷载原则确定贮量的位置，从而将各主梁设计成相同截面，以简化主梁的计算和制作。 2) 主梁的间距满足运输和吊装单元重量与吊车起吊能力的协调。 3) 满足行走支承布置位置的要求 4) 底主梁位置满足闸门底缘水流条件的要求。 18 平面钢闸门的梁格布置和连接类型各有哪些类型？ 答：平面钢闸门的梁格布置型式主要有三种，分别为： 简式布置、普通式布置和复式布置； 而梁格的连接型式有：齐平连接、降低连接和层叠连接三种。 其中以齐平连接最为常用。 19.何谓应力集中？应力集中对钢材的机械性能有何影响？ 答：实际上钢结构构件中存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷，此时构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，形成所谓的应力集中。 20、通过哪些设计措施可以减小焊接残余应力和焊接残余变形？ 答：1、焊接位置的合理安排；2、焊缝尺寸要适当；3、焊缝数量宜少；4、应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉；5、尽量避免在母材厚度方向的收缩应力 21、焊接残余应力对结构性能有哪些影响？ 答：1、降低结构刚度；2、降低或消除焊缝中的残余应力是改善结构低温冷脆性能的重要措施；3、对构件的疲劳强度有明显不利的影响。 22、抗剪的普通螺栓连接有哪几种破坏形式？用什么方法可以防止？ 答：1、当栓杆直径较小，板件较厚时，栓杆可能先被剪断；2、当栓杆直径较大，板件较薄时，板件可能先被挤坏，由于栓杆和板件的挤压是相对的，故也可把这种破坏较作螺栓的承压破坏；3、板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉断；4、端距太小，端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏。第1、2种破坏形式可进行抗剪螺栓连接的计算，第3种破坏形式要进行构件的强度计算；第4种破坏形式有螺栓端距≥2d0来保证。 23、可以采用钢材的极限强度作为设计强度值吗?如果不可以，采用什么作为设计强度标准值?为什么?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定? 答：不可以。屈服强度作为设计强度标准值。因为钢材过了屈服强度后，会有一定的延伸率，这段时期钢材的强度会低的。对无明显屈服点的钢材，其设计强度应以极限强度的75%来定。 24、焊脚尺寸是越大越好还是越小越好?为什么? 答：除钢管结构外，焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍，是为了避免焊缝区的基本金属过烧，减小焊件的焊接残余应力和残余变形。焊脚尺寸也不能过小，否则焊缝因输入能量过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂，规范规定焊脚尺寸不得小于1.5 ，t为较厚焊件的厚度。