腹板屈曲后强度计算
腹板屈曲后强度计算
摘要:《钢结构设计规范》(GB50017-2002)4.3.1条,不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字钢梁的腹板局部稳定计算与考虑腹板屈曲后强度的焊接工字钢梁抗剪、抗弯承载力计算。引用了具体实例说明腹板屈曲后强度的应用。从受压翼缘压入腹板来分析腹板高厚比的最大限值,其次分别论述腹板受弯或压弯屈曲后有效宽度的确定、受剪屈曲后的极限剪力计算、以及正应力和剪应力联合作用下屈曲后相关关系的计算。
关键词:腹板宽厚比屈曲后强度有效宽度拉力场
在钢结构设计中,对工字型截面受弯构件而言,由荷载产生的弯矩主要由翼缘承担,腹板主要承担剪力,腹板的抗弯作用远不如翼缘有效,增大腹板的高度可显著增加翼缘的抗弯能力。因而,先进的设计方法是采用高(宽)厚比较大的腹板,从而获得最佳的经济效益。此做法虽然会出现腹板的高(宽)厚比超过按小挠度理论确定的局部稳定所要求的限度,引发腹板的局部屈曲,但并不表明构件丧失了承载能力,而是有相当可观的屈曲后强度可以利用。规范对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁宜考虑腹板屈曲后强度,按考虑腹板屈曲后强度来计算梁的抗剪和抗弯承载力,而不再验算腹板的局部稳定。对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性。规范采用有效截面法考虑腹板屈曲后强度,同时也是符合钢结构设计规范
5.5考虑腹板屈曲后强度的梁的设计
5.5考虑腹板屈曲后强度的梁设计 承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，其腹板宜考虑屈曲后强度，可仅在支座处和固定集中荷载处设置支承加劲肋，或设有中间横向加劲肋，其高厚比可以达到250也不必设置纵向加劲肋。下面介绍我国规范规定的实用计算方法。此计算方法不适用于直接承受动力荷载的吊车梁。 5.5.1 腹板屈曲后的抗剪承载力u V 腹板屈曲后的抗剪承载力u V ，根据理论和试验研究，可用下列公式计算： 当0.8s λ≤时， 0u w v V h t f = （5. 44a ） 当0.8 1.2s λ<≤时， []010.5(0.8)u w v s V h t f λ=-- （5. 44b ） 当 1.2s λ>时， 1.20u w v s V h t f λ= （5. 44c ） 式中 s λ——用于腹板抗剪计算时的通用高厚比。 s λ== （5. 45） 当0 1.0a h ≤时，204 5.34()h a β=+；当0 1.0a h >时，205.344()h a β=+。如果只设置支承加劲肋而使0a h 更大时，则可取 5.34β=。 5.5.2 腹板屈曲后的抗弯承载力eu M 腹板屈曲后抗剪承载力有所提高，但由于弯矩作用下腹板受压区屈曲后使梁的抗弯承载力有所下降，我国规范建议采用下列近似公式计算梁的抗弯承载力。 图 5.24 梁截面模量折减系数计算 采用有效截面的概念，假定腹板受压区有效高度c h ρ，等分在c h 的两端，中部则扣去c h )1(ρ-的高度，梁的中和轴也有所下降。假定腹板受拉区与受压区同样减去此高度[图5.24 （d ）]，这样中和轴可不变动，计算较简便。 腹板截面如图5.24（d ）时，梁截面惯性矩为（忽略孔洞绕自身轴惯性轴）： 2312(1)()(1)22 c xe x c w x c w h I I h t I h t ρρ=--=-- 梁截面模量折减系数为：
钢结构总结6
型钢梁和组合梁的设计 一、考虑腹板屈曲后强度的组合梁设计 腹板受压屈曲和受剪屈曲后都存在继续承载的能力，称为屈曲后强度。 承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，宜考虑腹板屈曲后强度，则腹板高厚比达到250时也不必设置纵向加劲肋。 1． 受剪腹板的极限承载力 腹板极限剪力设计值 V u 应按下列公式计算： 当8.0s ≤λ时 v w w u f t h V = （1a ） 当2.18.0s ≤<λ时 [])8.0(5.01v w w u --=s f t h V λ （1b ） 当2.1s >λ时 2.1v w w u /s f t h V λ= （1c ） 式中 λs ──用于腹板受剪计算时的通用高厚比。 2．受弯腹板的极限承载力 腹板高厚比较大而不设纵向加劲肋时，在弯矩作用下腹板的受压区可能屈曲。屈曲后的弯矩还可继续增大，但受压区的应力分布不再是线性的，其边缘应力达到y f 时即认为达到承载力的极限。 图1 受弯矩时腹板的有效宽度 假定腹板受压区有效高度为ρh c ，等分在h c 的两端，中部则扣去（1-ρ）h c 的高度，梁的中和轴也有下降。为计算简便，假定腹板受拉区与受压区同样扣去此高度，这样中和轴可不变动。 梁截面惯性矩为（忽略孔洞绕本身轴惯性矩） w c x c w c x xe t h I h t h I I 32)1(21)2( )1(2ρρ--=--= （2）
梁截面模量折减系数为 x w c x xe x xe e I t h I I W W 2)1(13ρα--=== （3） 腹板受压区有效高度系数ρ按下列原则确定： 当85.0≤b λ时 ρ=1.0 （4a ） 当25.185.0≤b λ时 b b λλρ/)/2.01(-= （4c ） 梁的抗弯承载力设计值为 f W M x e x eu αγ= （5） 以上式中的梁截面模量W x 和截面惯性矩I x 以及腹板受压区高度均按截面全部有效计 算。 3．弯矩和剪力共同作用下梁的极限承载力 图2 弯矩与剪力相关曲线 梁腹板同时承受弯矩和剪力的共同作用，承载力采用弯矩M 和剪力V 的相关关系曲线 确定。 假定弯矩不超过翼缘所提供的弯矩f M 时，腹板不参与承担弯矩作用，即在f M M ≤的 范围内相关关系为一水平线，0.1/=u V V 。 当截面全部有效而腹板边缘屈服时，腹板可以承受剪应力的平均值约为vy f 65.0左右。 对于薄腹板梁，腹板也同样可以负担剪力，可偏安全地取为仅承受剪力最大值u V 的0.5倍，
2016 江南大学 钢结构设计原理第3阶段测试题
江南大学现代远程教育 第三阶段测试卷 考试科目:《钢结构设计原理》第五、六、七章（总分100分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分） 1、对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( B )来保证的。 A 、稳定承载力 B 、挠跨比 C 、静力强度 D 、动力强度 2、梁的纵向加劲肋应布置在（C ）。 A 、靠近上翼缘 B 、靠近下翼缘 C 、靠近受压翼缘 D 、靠近受拉翼缘 3、下列哪项措施对提高梁的稳定性有效（ D ）。 A 、加大梁侧向支撑点间距 B 、减小梁翼缘板的宽度 C 、提高钢材的强度 D 、提高梁截面的抗扭刚度 4、下列简支梁整体稳定性最差的是（ A ）。 A 、两端纯弯作用 B 、满跨均布荷载作用 C 、跨中集中荷载作用 D 、跨内集中荷载作用在三分点处 5、在对工字形钢梁进行变形验算时，下列说法不对的是（ B ）。 A 、变形验算属于正常使用极限状态 B 、不考虑螺栓孔引起的截面削弱 C 、验算荷载应采用标准值 D 、对动力荷载应乘动力系数 6、梁腹板屈曲后强度产生的原因是（ A ）。 A 、腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载 B 、腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点 C 、腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能 D 、由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力 7、单轴对称实腹式压弯构件，弯矩作用在对称平面并使较宽翼缘受压，其弯矩作用平面内的整体稳定采用f N N W M A N Ex x x x mx x ≤-+)/8.01(1γβ?和f N N W M A N Ex x x x mx ≤--)/25.11(2γβ计算，其中的γx ，W 1x ，W 2x 的取值为（ B ）。 A 、γx 相同；W 1x 和W 2x 为绕对称轴的较大、较小翼缘最外纤维毛截面模量 B 、γx 相同；W 1x 和W 2x 为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维净截面模量 C 、γx 不同；W 1x 和W 2x 为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维净截面模量 D 、γx 不同；W 1x 和W 2x 为绕非对称轴的较大、较小翼缘最外纤维毛截面模量 8、实腹式偏心压杆在弯矩作用平面外的失稳是（ A ） A 、弯扭屈曲 B 、弯曲屈曲 C 、扭转屈曲 D 、局部屈曲 9、梁必须具有一定的刚度才能有效地工作，刚度不足将导致梁( D )，影响结构的正常使用。 A 、强度太小 B 、强度太大 C 、挠度太小 D 、挠度太大 10、T 形截面的压弯构件，弯矩使翼缘受压，在验算腹板局部稳定时，其高厚比限值与下列哪项有关？（ B ）。
第11章 屈曲分析17汇总
第11章 屈曲分析 11.1 屈曲分析概述 静力分析方法认为杆件的破坏取决于材料的强度，当杆件承受的应力小于其许用应力时，杆件便可安全工作，对于细长受压杆件这却并不一定正确。压杆在承受的应力小于其许用应力时，杆件会发生变形而失去承载能力，这类问题称为压杆屈曲问题，或者压杆失稳问题。 工程中许多细长构件如发动机中的连杆、液压缸中的活塞杆和订书机中的订书针等，以及其他受压零件，如承受外压的薄壁圆筒等，在工作的过程中，都面临着压杆屈曲的问题。 临界载荷是受压杆件承受压力时保持杆件形状的载荷上限。压杆承受临界载荷或更大载荷时会发生弯曲，如图11-1所示。经典材料力学使用Euler 公式求取临界载荷： () 22l EJ F cr μπ= （11-1） 图11-1临界载荷下压杆发生屈曲 该公式在长细比超过100有效。针对不同的压杆约束形式，参数的μ取值如表11-1所示。 表11-1 Euler 公式中参数μ的取值 对于压杆屈曲问题，ANSYS 中一方面可以使用线性分析方法求解Euler 临界载荷，另一方面可以使用非线性方法求取更为安全的临界载荷。 ANSYS 提供两种技术来分析屈曲问题，分别为非线性屈曲分析法和线性屈曲分析法（也称为特征值法）。因为这两种方法的结果可能截然不同（见图11-2），故需要理解它们的差异： ? 非线性屈曲分析法通常较线性屈曲分析法更符合工程实际．使用载荷逐渐增大的非线性静力学分析，来求解破坏结构稳定的临界载荷。使用非线性屈曲分析法，甚至可以分析屈曲后的结构变化模式。 ? 线性屈曲分析法可以求解理想线性弹性理想结构的临界载荷，其结果与Euler 方程求得的基本一致。 图11-2不同分析方法的屈曲分析结果
屈曲支撑方案
北京科学中心装修改造项目（C馆D 楼）屈曲约束支撑专项方案 编制： 审核： 审批： 北京发研工程技术有限公司 2015年10月9日 屈曲约束支撑阻尼器施工工程 第一章屈曲约束支撑阻尼器简介
1.屈曲约束支撑（BRB）是一种无论受拉还是受压都能达到承载全截面屈服的轴向受力构件，即能提供必要的抗侧刚度，又可以减小结构在罕遇地震作用下的振动响应。 2.屈曲约束支撑（BRB）是位移依存型阻尼器。 3.内核单元使用的是软钢材料。 4.小震时按普通钢支撑设计，框架结构可以很容易地满足规范的变形要求。 5.支撑的刚度和强度很容易调整，屈曲约束支撑设计灵活。 6.由于可以受拉和受压屈服，屈曲约束支撑消除了传统中心支撑框架的支撑屈曲问题，因此在强震时有更强和更稳定的能量耗散能力。 7.支撑构件既可保护其他构件免遭破坏，并且大震后，可以方便地更换损坏的支撑，起到建筑物安全保险丝的作用。 第二章本工程屈曲约束支撑阻尼器安设位置 本工程屈曲约束支撑阻尼器主要安设于框架柱边柱之间。 第三章设计要求 1.屈曲约束支撑是重要的结构抗震及减震产品，不可采用普通钢结构支撑替代，应由专业制造厂家提供。产品制造商应提供屈曲约束支撑产品的住建部科技成果评估证书，产品应有自主的知识产权及产品专利。 2.产品制造商应提供符合本工程检测要求（屈服承载力大于等于本工程同时长度大于等于本工程）的屈曲约束支撑检测报告（检测报告须有CMA章）。制造商还应提供由本公司产品进行的框架-屈曲约束支撑结构的振动台试验报告，以证明产品的性能和减震效果。 3.屈曲约束支撑（包括连接节点）应由有相关资质的单位（厂家）深化设计、制作及安装,并得到设计人员确认后方可安装使用。 4.本屈曲约束支撑为消能器，屈曲约束支撑抽检试验件须在具有CMA检测资质的独立第三方机构进行检测，屈曲约束支撑应能表现出稳定的、可重复的滞回性能，要求依次在1/300、1/200、1/150、1/100支撑长度的拉伸和压缩往复各三次变形下，支撑有稳定饱满的滞回曲线。并在1/80支撑位移下往复循环30
份考试钢结构第二次作业
份考试钢结构第二次作业
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2014年9月份考试钢结构第二次作业 一、单项选择题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分） 1. 角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，______。 A. 角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 B. 角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 C. 角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝 D. 由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用 2. 对于跨度较大的工字钢梁，其最小高度一般是由下列哪项指标决定的？（） A. 建筑高度 B. 刚度要求 C. 强度要求 D. 经济条件（即用料最省原则） 3. 工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时，翼缘与腹板宽厚比限值是根据 ______导出的。 A. B. C. D. 4. 3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢（）好。 A. 脱氧 B. 炉种 C. 屈服强度 D. 浇注质量 5. 工字形梁受压翼缘宽厚比限制为;公式中 b1 为（） A. 翼缘板外伸宽度 B. 翼缘板全部宽度 C. 翼缘板全部宽度1/3 D. 翼缘板的有效宽度 6. 随着钢材中含碳量的提高，钢材的（） A. 强度提高，而塑性和韧性下降 B. 强度提高，塑性和韧性也同时提高 C. 强度降低，塑性和韧性也同时降低 D. 强度降低，而塑性和韧性提高 7. 对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是( )。 A. 构件的刚度 B. 构件的刚度 C. 构件的稳定性 D. 构件的疲劳强度 8. 在钢结构房屋中，选择结构用钢材时，下列因素中的（）不是主要考虑的因素。 A. 建造地点的气温 B. 荷载性质 C. 钢材造价 D. 建筑的防火等级 9. 两端简支的梁，跨中作用一集中荷载，对荷载作用于上翼缘和作用于下翼缘两种情况，梁的整体稳定性承载能力( )。 A. 前者大 B. 后者大 C. 二者相同 D. 不能确定 10. 下列各项，( )不属于结构的承载能力极限状态范畴。 A. 静力强度计算 B. 动力强度计算 C. 稳定性计算 D. 梁的挠度计算 11. 图示的普通钢屋架角钢的四种切断形式中，不允许采用的是 （ ) A. a B. b C. c D. d
柱左表示作用弯矩与考虑屈曲后强度承载力比值教学文稿
柱左表示作用弯矩与考虑屈曲后强度承载力比值，主要表现的是钢柱的强度能否满足，数值不能超过1，越接近1证明材料利用率越高。 柱右上表示平面内稳定应力比及对应长细比，主要表现是稳定能否满足，括号内的长细比如果超出范围，结构就容易失稳，通常通过通过增加截面参数修改，钢柱增大翼缘面积可达到。（长细比是指杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比） 柱右下表示平面外稳定应力比及对应长细比，主要表现是稳定能否满足，在前期输入计算长度时要注意外边的围护砖墙之类，如果有，计算长度就要减去围护高度。 柱右下的比值出现红色时通过怎么调整才能达到稳定性 一般都是通过加大截面的，也可以选择加柱间支撑或系杆改变计算长度。 挠度大就加高截面，应力大可以加厚翼缘和加大高度咯，这样省钢。 应力大则说明截面惯性矩I小了，则有效的办法是加大截面高度，要比加大翼缘宽度效果明显。挠度的也说明截面惯性矩I小，解决办法是一样的。 应力大和挠度大，说明截面惯性距小了。效果明显且省钢的做法是加大截面高度，而不是加大翼缘宽度。 1.调整结构的截面尺寸 2.调整结构翼板及腹板的厚度 3.建模时还要考虑结构的平面外及平面内的计算长度的问题
首先要说明的是，强度、挠度、稳定性、柱顶位移，在设计中这些都要满足，都要考虑。根据结构不同，它们对结构的影响也不一样。如果有的结构是由挠度控制的，则可能截面很大，远远大于强度设计值，为了节省用钢，要调节截面尺寸，但是一定要保证挠度满足规范要求。如果结构是由强度控制，则可能截面满足，但是挠度很小。 所以有时候不可能每个方面都正好满足规范要求，但是每个方面都要满足规范要 PKPM2005年版，06年总结。 门式刚架快速建模： ●门式刚架网线输入： 柱高——建筑高度+300（mm） 5%坡度——2.86°；10%坡度——5.71° 平面外计算长度——隅撑及附跨的间距 ●定义铰接构件及支座情况：不带行车一般柱底是铰接的，带行车的钢柱一般是钢接的；砼柱钢梁的屋面，一般梁是铰接的。 ●荷载输入： 【恒荷】：a单板保温棉：0.15~0.2（kN/m*m）；b双板保温棉：0.25；c吊顶板：0.15；d女儿墙（看作柱顶集中荷载）；e其他吊挂设施 【活荷】：a面积大于60平米取0.3，小等于取0.5 ；b雪荷载、积灰荷载中取大值，但不小于0.35（保守值）；c其他附加荷载 【风荷】：a自动布置：1.3*1.05*风压*柱距*高度；b女儿墙风荷（柱顶附加弯矩） 【吊车荷载】： 吊车跨度——总跨度-1.5m 工作制——中级（A4 A5） 最小轮压——2*（吊车总重+起重量）/轮数-Dmax 小车重——轮数*（Dmax-Dmin）-起重量 #吊车参数查询：Dmax、小车重量、吊车宽度、轮距 #部分吊车参数：LDA5t 轻级跨度22.5m ： Dmax——72.2 Dmin——21.5 Tmax——4.8 WT——65.5 ========================= 吊车梁：台数——2；连接轨道孔径——22；孔距——105；材质——Q345；一般无制动梁 ●参数输入： 【结构类型参数】： 设计规范：门式刚架轻型房屋钢结构——执行《门规》。 受压长细比——180 受拉长细比——300 柱顶位移——1/60；有行车：1/180 钢梁挠度——1/200（无吊顶）；1/240（有吊顶） 门式刚架梁按压弯构件验算平面内稳定性——坡度大于1：2.5时勾选
结构设计原理模拟试卷
重庆三峡学院2015 至2016 学年度第 2 期期末考试结构设计原理模拟试卷 试题使用对象： 本试题共： 4 页, 需附答题纸 1 张，草稿纸 1 张参考人数：人 命题人：考试用时 120 分钟答题方式：开卷 说明：1、答题请使用黑色或蓝色的钢笔、圆珠笔在答题纸上书写工整。 2、考生应在答题纸上答题，在此卷上答题作废。 一、单项选择题（每题2分，共152=30分） 1. 与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力（）。 A. 提高不多 B. 提高许多 C. 完全相同 D. 不确定 2. 钢筋混凝土梁在正常使用情况下（）。 A．一旦出现裂缝，裂缝贯通全截面 B．通常是带裂缝工作的 C．一旦出现裂缝，沿全长混凝土与钢筋间的粘结力丧尽 D．通常是无裂缝的 3. 规范规定的受拉钢筋锚固长度l a为（）。 A．随混凝土强度等级的提高而增大 B．随钢筋等级提高而降低 C．随混凝土等级提高而减少，随钢筋等级提高而增大 D．随混凝土及钢筋等级提高而减小 4. 钢筋的屈服强度是指（）。 A. 比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服上限 D.屈服下限 5. 螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于f c是因为（）。 A．螺旋筋参与受压； B．螺旋筋使核心区混凝土密实 C．螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形
6. 提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是（）。 A. 提高混凝土强度等级 B. 增加保护层厚度 C. 增加截面高度 D. 增加截面宽度； 7. M R图必须包住M图，才能保证梁的（）。 A. 正截面抗弯承载力 B. 斜截面抗弯承载力 C. 斜截面抗剪承载力 D. 正、斜截面抗弯承载力 8. 由N u-M u相关曲线可以看出，下面观点不正确 ．．．的是（）。 A．小偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小； B．大偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小 C．界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值 D．对称配筋时，如果截面尺寸和形状相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的N u是相同的。 9. 《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指：（）。 A．受拉钢筋重心水平处构件底面上混凝土的裂缝宽度 B．受拉钢筋重心水平处构件侧表面上混凝土的裂缝宽度 C．构件底面上混凝土的裂缝宽度 D. 构件侧表面上混凝土的裂缝宽度 10. 《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（）。 A. C20 B. C30 C. C35 D. C40 11. 砌体结构截面面积A＜0.3m2时,其强度设计值应乘以调整系数（）。 A. 0.9 B. 0.89 C. 0.75 D. 0.7+A 12. 不同质量等级（A、B、C、D）的同一类钢材，下列哪项力学指标不同（）。 A. 抗拉强度f u B. 冲击韧性A K C. 伸长率δ D. 屈服点f y 13. 对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免（）。 A. 螺栓杆受剪破坏 B. 板件被拉断破坏 C. 板件受挤压破坏 D. 板件端部冲剪破坏 14. 梁腹板屈曲后强度产生的原因是（）。 A. 腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载 B. 腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能 C. 腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点 D. 由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力 15. 最易产生脆性破坏的应力状态是（）。 A. 单向压应力状态 B. 三向拉应力状态 C.单向拉应力状态 D . 二向拉一向压的应力状态
2011年12月考试钢结构第三次作业
2011年12月考试钢结构第三次作业 一、单项选择题（本大题共30分，共 15 小题，每小题 2 分） 1. 弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行（）、刚度和缀材的计算。 A. 强度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性 B. 弯矩作用平面内 稳定性、弯矩作用平面外的稳定性 C. 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性 D. 强度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性 2. 普通热轧型钢檩条不必计算（） A. 强度 B. 整体稳定性 C. 刚度 D. 局 部稳定性 3. 单向受弯梁失去整体稳定时是______形式的失稳。 A. 弯曲 B. 扭转 C. 弯 扭 D. 双向弯曲 4. 屋架设计中，积灰荷载应与( )同时考虑。 A. 屋面活荷载 B. 雪荷载 C. 屋面活荷载与雪荷载两者中的较大者 D. 屋面活荷载与雪荷载 5. 对于弯矩绕强轴作用的工序形截面的压弯构件，在验算腹板局部稳定时，其高厚比限值与下列哪项无关？（） A. 构件侧向支承点间的距离 B. 腹 板的正应力分布梯度 C. 构件在弯矩作用平面内的长细比 D. 钢材的强度等级 6. 钢压弯构件需要验算的项目为（） A. 应力剪应力整体稳定局部稳定长细 比 B. 强度整体稳定局部稳定变形 C. 强度整体稳定局部稳定长细比变形 D. 强度整体稳定局部稳定长细比 7. 梁的支承加劲肋应设置在（） A. 弯曲应力大的区段 B. 剪应力大的区段 C. 上翼缘或则下翼缘有固定作用力的部位 D. 有吊车轮压的部位 8. 与无檩屋盖相比，下列（）不是有檩屋盖的特点。 A. 所用构件种类和数 量多 B. 屋盖刚度大 C. 屋盖自重轻 D. 屋架布置灵活 9. 梁腹板屈曲后强度产生的原因是（） A. 腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载 B. 腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点 C. 腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能 D. 由于横向加 劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力 10. 当偏心压杆的荷载偏心作用在实轴上时，保证格构柱的平面外稳定是通过（） A. 计算柱的平面外稳定 B. 计算分肢稳定 C. 柱本身的构造要求 D. 选足够大的分肢间距 11. 为保证焊接的稳定性，应根据的高度比不同情况配置加劲肋。当 ，应（）。 A. 不需配置加劲肋 B. 配置横 向加劲肋 C. 配置横向和纵向加颈肋 D. 配置横向纵向和短加颈肋 12. 梯形屋架端斜杆最合理的截面形式是( )。 A. 两不等边角钢长边相连的T 形截面 B. 两不等边角钢短边相连的T形截面 C. 两等边角钢相连的T形截面 D. 两等边角钢相连的十字形截面 13. 单轴对称实腹式压弯构件整体稳定计算公式 A. W1x和W2x为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩，g x值亦 不同 B. W1x和W2x为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩，g x值亦不同 C. W1x和W2x 为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩，g x值相同 D. W1x和W2x为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩，g x值相同
复合材料加筋板屈曲后屈曲分析流程
ABAQUS模拟流程 2009-9-29 目录 1.综述 2.分析对象介绍 2.1 实验介绍 2.1.1实验试件 2.1.2实验结果 3.数值模拟过程详述 3.1分析方法 3.2 材料属性定义 3.3 截面属性 3.4 屈曲分析 3.5 单元和载荷 3.6 创建Job 3.7 Riks分析 4.计算结果 4.1屈曲模拟结果 4.2Riks后屈曲极限载荷分析结果 1.综述 本人硕士阶段的任务是模拟复合材料船体梁的极限强度分析，其中最基本的内容是对复合材料加筋板的屈曲后屈曲分析以得到加筋板崩溃下的应力应变曲线，以对后期研究做铺垫。考虑到复合材料加筋板材料的复杂性，现阶段对复合材料加筋板的极限强度和应力应变关系还没有一个像钢船那样简化的分析经验公式等简化方法。为了能够在这种情况下得到船体梁极限强度，对于船体梁基本类型的加筋板，考虑进行非线性有限元分析以得到应力应变关系，之后通过对各加筋板的应力应变关系后处理得到复合材料中舱段的极限强度。基于此，下面对某复合材料加筋板的应力应变关系进行详细分析和讨论。其中有所错误和不足，请各位参阅者给予批评和指教，作者在此深表谢意。 2.分析对象介绍 2.1试验介绍 为了考虑分析的合理性和有效性，本文对1998年韩国Cheol-Won Kong等人做的复合材料加筋板的极限承载试验进行分析以作对比。试验结果如下所示，具体参见附录[1]。 2.1.1实验试件 试验中对三种试件进行了实验，分别是Blade型,I 型1类（cap 10mm）,I型2类(cap 20mm)。具体几何尺寸如下图所示。
图1 试验试件几何尺寸图 2.1.2实验结果 试验中测量了屈曲和后屈曲的整个试件变形情况，在这里我们关心的是加筋板的极限强 度和相应端缩位移，因此在这里列出了实验获得的加筋板的极限强度和端缩位移结果。 表1 试验结果极限载荷值 EA(MN) P cr(kN) P ul(kN) P ul/P cr Panel Cap width(mm) S1 0 13.19 5.48 4.89 26.80 4.40 9.08 39.93 S2 10 16.45 S3 20 18.10 7.02 8.74 61.40 S1：Blade型加筋模式 S2：I型加筋模式（cap 10mm） S3: I型加筋模式（cap 20mm） P cr: 屈曲载荷 P ul：后屈曲极限压缩载荷 EA:轴向拉伸刚度 试验结果测量的短缩位移如下图所示：
塑性承载力屈曲承载力等概念
【Q3.2.1】极限承载力、屈服承载力、屈曲承载力、塑性承载力，四者如何理解？ 【A3.2.1】概念上，极限承载力是以钢材的极限抗拉强度u f 为基础确定的承载力，可以是受拉极限承载力或受弯极限承载力；屈服承载力是以钢材的屈服强度y f 为基础确定的承载力，一般指受拉屈服时的承载力；屈曲承载力是构件受压屈曲时的承载力，按y Af ?取值；塑性承载力一般指受弯构件的塑性铰弯矩（对于拉杆而言，塑性承载力等同于屈服承载力），按y np f W 取值，式中，np W 为按截面确定的塑性截面模量。 具体到规范，可以从以下几个方面理解： （1）因为设计规则为“0S R γ≤”， 所以，在《钢规》第9.2节中，公式右侧都是采用np fW （可称作“塑性受弯承载力设计值”），这里，y R /f f γ=，R γ为抗力分项系数。 （2）《抗规》8.2.5条第1款，其本质是要求柱的塑性受弯承载力≥梁的塑性受弯承载力，公式中采用的强度指标是yc f 、yb f ，分别表示柱、梁所用钢材的屈服强度。注意，屈服强度没有“设计值”的说法。 （3）《抗规》8.2.5条公式（8.2.5-3）如下： pb1pb2p yv ()/(4/3)M M V f ψ+≤ 式中，yv y 0.58f f =，pb1M 、pb2M 表示节点域左、右侧梁的“全塑性受弯承载力”，按y f 求出。 （4）《抗规》8.2.7条第1款规定，消能梁段“受剪承载力”l V 取w ay 0.58l V A f =和 p 2/l l V M a =的较小者， 其中，p p l M fW =。同一个l V ，一个按照ay f 取值（《抗规》中的ay f 相当于《钢规》中的y f ），一个按照f 取值，二者存在矛盾。从设计原则“RE /S R γ≤”的角度考虑，l V 位于公式RE /l V V φγ≤的右侧，应该采用“受剪承载力设计值”（规范中没有称其为设计值）。据此，写成w 0.58l V A f =才能是“设计值”。 （5）《抗规》8.2.8条中涉及的p M ，应按y f 求出。 （6）《高钢规》的规定可按照对应的《抗规》条文理解。
高等钢结构复习整理题答案
《高等钢结构》复习题 （1） 按承载力极限状态和正常极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的哪种组合？ 承载力极限状态：基本组合；正常使用状态：标准组合。 （2）钢材的设计强度是根据钢材的什么确定的？ 钢材的屈服强度y f 除以抗力分项系数R r 。 钢结构的塑性好、韧性好指的是什么？各用什么指标表示？ 塑性好，结构在静载和动载作用下具有足够的应变能力，可减轻结构脆性破坏的倾向，同时可通过较大的塑性变形调整局部压力。韧性好，结构具有较好的抵抗重复荷载作用的能力。塑性：伸长率。韧性：材料断裂时所吸收的总能量（包括弹性和非弹性）来度量。 钢结构的两种主要破坏形式是什么？各有什么特点？ 塑性破坏：破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的端口呈纤维状，色泽发暗。 脆性破坏：破坏前没有任何预兆，破坏是突然发生的，端口平直并呈有光泽的晶粒状。 （1） 钢材牌号是根据材料的什么命名的？同一牌号钢材为什么设计强度不同？ 钢的牌号由代表屈服点的的字母Q 、屈服点数值、质量等级符号（A 、B 、C 、D ）、脱氧方法符号四部分按顺序组成。 钢的牌号仍有质量等级符号，分为A 、B 、C 、D 、E 五个等级。E 级主要是要求-40 C 的冲击韧性。 （2） 沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是什么？ 镇静钢脱氧充分，沸腾钢脱氧较差。 （3） Q235钢材A 、B 、C 、D 四个等级主要什么指标不同？ A 级钢只保证抗拉强度、屈服点和伸长率， B 、 C 、 D 级钢均保证抗拉强度、屈服点、伸长率、抗弯性和冲击韧性。 （4） 工字钢的翼缘和腹板性能是否相同？ （9）如果钢材具有 较好的塑性和韧性 性能，那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。 （10）对于焊接结构，除应限制钢材中的硫、磷的极限含量外，还应限制 碳 的含量不超过规定值。 （11）钢材的硬化，提高了钢材的 屈服点 ，降低了钢材的 塑性和韧性 。
钢结构(2018年郑州大学考试题和答案)
图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为（） 收藏 D. 若轴心受压构件的截面形式为焊接圆管，则该构件对x轴、对y轴的截面分类
b类和b类 B. a类和a类 C. a类和b类 D. b类和a类 当截面为T形截面，弯矩作用在非对称轴，并使翼缘受压的压弯杆件，计算截面抵抗矩Wx 时，应当计算（）。 A. 受拉翼缘 B. 受压腹板 C. 受拉腹板 D. 受压翼缘 钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有（） A. 高强度 B. 良好的韧性 C. 质地均匀、各向同性 D. 良好的塑性 计算梁的（）时，应用净截面的几何参数。 A. 稳定应力 B. 正应力 C. 局部应力 D. 剪应力 高强度螺栓的抗剪承载能力与螺栓直径无关（） 错误 正确 由于剪切变形使格构式柱轴压刚度降低。 正确 错误 钢材的容重大，所以结构的自重大。 错误
下列用于区分同牌号钢材的不同质量等级的力学性能指标是（）A. 冲击韧性 B. 冷弯试验 C. 屈服强度 D. 抗拉强度 轴压杆的承载能力由下面哪一个确定（） A. 由A、B、C确定 B. 由杆件截面形状及几何尺寸 C. 由杆件长细比 D. 由材料强度及截面积 钢结构设计采用的是容许应力法 正确 错误 对于承重焊接结构的钢材质量要求必须合格保证的有（） A. 抗拉强度，屈服强度，伸长率，硫、磷含量，含碳量，冷弯试验合格； B. 抗拉强度，伸长率，硫、磷含量，冷弯试验合格； C. 屈服强度，伸长率，硫、磷含量，含碳量，冷弯试验合格； D. 抗拉强度，屈服强度，伸长率，硫、磷含量，含碳量，冲击韧性合格； 轴心受压构件整体稳定的计算公式N/（φA）≤f，其物理意义是（）。 A. 截面最大应力不超过钢材强度设计值 B. 截面平均应力不超过钢材强度设计值 C. 构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值 D. 截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值 高强度螺栓的材料强度大，承载能力比普通螺栓大。
受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算要点
《钢结构》网上辅导材料 受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算钢梁的设计应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的计算。 一、强度和刚度计算 1．强度计算 强度包括抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力。 （1）抗弯强度 荷载不断增加时正应力的发展过程分为三个阶段，以双轴对称工字形截面为例说明如下： 图1 梁正应力的分布 f，荷载继续增1）弹性工作阶段荷载较小时，截面上各点的弯曲应力均小于屈服点 y f（图1b）。 加，直至边缘纤维应力达到 y 2）弹塑性工作阶段荷载继续增加，截面上、下各有一个高度为a的区域，其应力f。截面的中间部分区域仍保持弹性（图1c），此时梁处于弹塑性工作阶段。 σ为屈服应力 y 3）塑性工作阶段当荷载再继续增加，梁截面的塑性区便不断向内发展，弹性核心不断变小。当弹性核心完全消失（图1d）时，荷载不再增加，而变形却继续发展，形成“塑性铰”，梁的承载能力达到极限。 计算抗弯强度时，需要计算疲劳的梁，常采用弹性设计。若按截面形成塑性铰进行设计，可能使梁产生的挠度过大。因此规范规定有限制地利用塑性。 梁的抗弯强度按下列公式计算： 单向弯曲时
f W M nx x x ≤=γσ （1） 双向弯曲时 f W M W M ny y y nx x x ≤+=γγσ （2） 式中 M x 、M y —绕x 轴和y 轴的弯矩（对工字形和H 形截面，x 轴为强轴，y 轴为弱轴）； W nx 、W ny —梁对x 轴和y 轴的净截面模量； y x γγ,—截面塑性发展系数，对工字形截面，20.1,05.1==y x γγ；对箱形截面， 05.1==y x γγ； f —钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的外伸宽度b 与其厚度t 之比大于y f /23513 ，但不超过y f /23515时，取0.1=x γ。 需要计算疲劳的梁，宜取0.1==y x γγ。 （2）抗剪强度 主平面受弯的实腹梁，以截面上的最大剪应力达到钢材的抗剪屈服点为承载力极限状 态。 v w f It VS ≤=τ （3） 式中 V —计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值； S —中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩； I —毛截面惯性矩； t w —腹板厚度； f v —钢材的抗剪强度设计值。 当抗剪强度不满足设计要求时，常采用加大腹板厚度的办法来增大梁的抗剪强度。 型钢腹板较厚，一般均能满足上式要求，因此只在剪力最大截面处有较大削弱时，才需 进行剪应力的计算。