同济大学高等钢结构与组合结构铝合金作业
第一章作业
【第 2 题】某简支钢梁，梁端承受端弯矩，长度 L=6m，截面为 H400*250*12*16，已知钢材的弹性模量为 E=200GPa， 屈服强度为 fy=250Mpa，屈服平台的最大流幅 2.0%，抗拉强度为 fu=400Mpa，对应的应变为 10%；为试分别估算： （1）钢材边缘纤维刚刚屈服时，钢梁的跨中挠度，以及此时对应的弯矩 M1； （2）边缘纤维应变达 2.0%时，钢梁的跨中挠度，以及此时对应的弯矩 M2； （3）边缘纤维应变达 4.0%时，钢梁的跨中挠度，以及此时对应的弯矩 M3； （4）叙述屈服段和强化段的重要性； （5）采用数值分析软件，用实体单元建立模型，验证并对比上述计算结果，并解释原因。
(100-6.25)
(100-6.25) 2
+ 6.25 2
= 29.88 106 N mm = 29.88kN m 腹板强化部分：
（4） （5）
M
3 3
=
As h
=
250+281.5 2
12
(200-16-100)
2
200-16-100 3
+100
2
=
83.58 106
N
mm
=
83.58kN
第二种情况：
图 3 边缘纤维屈服
第三种情况：
图 4 边缘纤维应变 2%
图 5 边缘纤维应变 4%
手算 电算 误差
第一种情况 跨中挠度/mm M/kNm-1
28.12 29.17 3.75%
431.00 409.18 5.06%
表 1 计算误差 第二种情况
跨中挠度/mm M/kNm-1
446.64 466.44 4.43%
截面部分进入塑性和强化，由平截面假定
弹性核边缘与中和轴距离： L= y h = 0.00125 400 = 6.25mm 2 0.04 2
强化段上边缘与中和轴距离： L= 0.02 h = 0.02 400 = 100mm 0.04 2 0.04 2
截面应力分布图为：
由钢材三折线本构关系：
当应变为 4%时，对应的钢材应力为 = 400-250 (4% − 2%) +250=287.5MPa
2
第 2 页/共 11 页
（2） 边缘纤维应变达 2.0%时
挠度：
2
=
2
400 0.02
1-
cos
6
0.02 0.4
=446.64mm
截面部分进入塑性，由平截面假定
弹性核边缘与中和轴距离： L= y h = 0.00125 400 = 12.5mm 2 0.02 2
截面上的应力应变分布如下图：
M1
1
钢梁屈服后，相比于位移的增加倍数，承载力增幅小，结构变形大。
钢材的本构模型分为弹性、屈服、强化和颈缩阶段。其中，对比算（1）、（2）和（3）可知屈服阶段
与强化阶段，钢材会产生较大的延性变形（挠度），在结构破坏前有明显的预兆，易于早发现和早修
复。对比（2）和（3）可知，钢材进入强化阶段后能继续承载，承受增加的应力。有一定的安全储
485.40 492.59 1.48%
第三种情况 跨中挠度/mm M/kNm-1
873.32 933.17 6.85%
550.54 567.88 3.15%
从结果可以看出，有限元计算结果与理论推导吻合程度较好，计算精度较高。误差产生的原因为：（1）有限元 划分网格疏密。（2）有限元建模过程中，支座约束住梁两端截面，与计算理论中的铰支座有区别。（3）计算过程中 增量步的选取，会产生一定的误差。
备，能够提高结构的安全保障。
采用商用有限元软件 Abaqus 2016 版本进行建模：
实体单元：C3D8R
为防止钢梁平面外失稳，在跨中增加 X 向的约束。端部弯矩通过设置参考点，参考点与端部截面设置
耦合约束施加。
网格划分密度：50mm
图 1 荷载与边界条件
图 2 网格划分 第 4 页/共 11 页
通过跨中边缘处 Z 向即（E33）的应变提取位移 Y 方向（U22）和跨中截面弯矩。由于增量步设置原 因（过大计算结果不精确，过小计算时间太长无意义），无法通过 Z 向应变与题目相符获得相应数值 计算结果。通过提取两个增量步的结果，线性插值得到相应的数值结果，计算结果见表 1。 第一种情况：
腹板弹性核部分
M
1 2
=
Ah
=
1 2
250
12.5 12
2 3
12.5
2
=
312500N
mm
=
0.3125kN
m
腹板塑性部分：
M
2 2
=
f y Ash
=
250
12
(200
− 16
−
12.5)
(200
−
16 2
−
12.5)
+ 12.5 2
= 101.1106 N mm = 101.1kN m
翼缘部分：
M
3 2
=f
y
As
h
=
250
250
16
(
400
−
16)
=
384
106
N
mm
=
384kN
m
截面弯矩：
M2
=
M
1 2
+
M
2 2
+
M
3 2
=0.3125+101.1+384=485.4kN
m
（3） 边缘纤维应变达 4.0%时
挠度：
3
=
2
400 0.04
1-
cos
6
0.04 0.4
=873.32mm
10%-2%
腹板和翼缘连接处的应力为 = 287.5-250 (100-16) +250=281.5MPa
200-100
第 3 页/共 11 页
腹板弹性核部分
M
1 3
=
Ah
=
1 2
250
6.25
12
2 3
6.25
2
=
78125N
mm
=
0.078kN
m
腹板塑性部分：
M
2 3
=
f
y
As
h
=
250
12
解：
截面惯性矩：
I
=1 12
250
4003
−
(250
− 12)
( 400
− 16
2)3
=
3.45
108
mm2
屈服时边缘纤维应变： y =
fy E
=
250 200000
= 0.00125
受纯弯矩条件下，变形曲线为圆，则根据几何关系有
R =L R= 1
= = 2 hh 2
（1） 钢材边缘纤维刚刚屈服时
=R-R
cos
2
=
h 2
1
−
cos
L h
挠度：
1
=
2
400 0.00125
1-
cos
6
0.00125 0.4
=
28.12mm
由 =f y
=
M1 I
y
对应的弯矩为： M1=
fyI y
=
fyI h
=
250 3.45 108 400
= 431106 N mm = 431kN m
2
m
翼缘部分：
M
4 3
=
As h
=
287.5+281.5 2
16
250
( 400-16)
=
436.992 106
N
mm
=
437.0kN
m
截面弯矩：
M3
=
M
1 3
+
M
2 3
+
M
3 3
+M
4 3
=0.078+29.88+83.58+437=550.538kN
m
M 2 =1.13 ， 2 =15.9
M1
1
M3 =1.28 ， 3 =31.05
同济大学高等钢结构与组合结构塑性设计和抗震性能设计作业
第三、四章作业
塑性设计
第一组
3.1a 为了满足塑性设计的要求，国内外钢结构规范 EC3、GB 50017-2017 分别如何 进行构件截面分类、分级？EC3 哪类截面、GB 50017-2017 哪级截面适用于塑性设计？
答： 根据 Eurocode 3 Design of steel structures–Part 1-1: General rules and rules for buildings[1]： 5.5.2 截面分为 4 类： 1 类：塑性分析中截面能够形成具有足够塑性转动能力的塑性铰，且承载力无折减； 2 类：截面可产生塑性弯矩抵抗力、由于局部屈曲，转动能力有限； 3 类：截面最外缘受压纤维可屈服，由于局部屈曲，阻碍塑性弯矩抗力的发展。 4 类：截面在达到屈服应力前，一处或多处局部屈曲 EC3 横截面的分类方法取决于受压部分的宽厚比（如图 1） （1）按其受压部分最高(最不利的)级别类型将横截面归类 （2）通过同时引入翼缘和腹板的分类来确定横截面类型 （3）具有 3 类腹板和 1 类或 2 类翼缘的横截面可归类为 2 类横截面 （4）假定腹板仅抵抗剪力，对截面的抗弯和正截面受力不产生影响，则横截面可设 计为 2、3 或 4 类截面，仅取决于翼缘等级。 适用于塑性设计： 1 类截面适用于塑性设计，2 类不宜用于塑性设计，3、4 类不能用于塑性设计。
图 2 截面的分类及转动能力[2]
适用于塑性设计： 根据钢结构设计标准 GB 50017-2017 中 10.1.5 条：塑性及弯矩调幅设计要求截面板 件宽厚比要求等级为： 10.1.5 采用塑性及弯矩调幅设计的结构构件，其截面板件宽厚比等级应符合下列规 定： 1 形成塑性铰并发生塑性转动的截面，其截面板件宽厚比等级应采用 S1 级；
高等钢结构节点分析作业
《高等钢结构原理》节点分析习题作业系（所）：建筑工程系学号：1432055姓名：焦联洪培养层次：专业硕士选做题目：第一题2014年12月24日01[1.0] 梁柱节点如图01 示。
设梁柱钢材均为Q345，hb ×bb×tfb×twb =500×250×20×12（h 表示截面全高，下标b 表示beam,f 表示flange ，w 表示web ），hc ×bc ×tfc ×twc = 400×350×22×14（下标c 表示column ）。
不考虑梁端剪力对连接的影响。
问：（1）设图示连接中柱身未设加劲肋的情况。
假定翼缘采用一级对接焊缝、腹板采用焊脚尺寸hf=14mm 的双面角焊缝。
则保证该连接不失效，梁端作用的弯矩设计值最大为多少？（2）设在梁上下翼缘对应位置柱子有横向加劲肋的情况。
加劲肋厚度为20mm ，宽度为120mm 。
倘梁端弯矩达到其截面全塑形弯矩，计算该节点承载能力是否满足强度要求。
（3）如腹板改为摩擦型高强度螺栓连接，试选择螺栓级别、直径、排列等。
设梁端弯矩达到其在边缘屈服弯矩值。
梁截面尺寸 柱截面尺寸 (1)对于母材为Q345钢，一级对接焊缝的强度设计值为2,/295mm N f w t c =，角焊缝的强度设计值2/200mm N f w f =。
翼缘采用一级对接焊缝、腹板双面角焊缝，为保证该连接不失效，应以角焊缝的强度来作为控制强度(即角焊缝边缘达到强度设计值连接失效)。
考虑梁腹板两侧的开孔：4334.131681894212)28460(147.0212)2(7.0mm h h h I f b f b =⨯-⨯⨯=⨯-⨯= 42323484120000221020240212202102)2(212)2(mm t t b a t t b I fb fb b fbfb b f =⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯-⨯+⨯⨯-= 44.6158018944841200004.131681894mm I I I f b =+=+= 由w f f IMy ≤=σ得y I f M w f ≤ 带入参数连接承载能力为：2187.5703.570186939)14230/(4.615801894200m KN mm N M ⋅=⋅=-⨯≤ H 形钢柱受压时的强度和稳定计算。
同济大学钢结构基本原理PPT课件
应力幅：由于存在残余应力，r不能代表实际应力变化情况
Dmaxmin
最大拉应力
疲劳强度曲线：
最小拉应力或压应力 拉(+)压(-)
42
匀质材料疲劳强度与应力比的关系：
K 0 1 , 1
0 max K , 0 max K ,
min
r max
应力幅与应力循环次数关系：
max
断裂韧性KIC： KIC a0
KI<KIC 稳定，裂纹不扩散 KI=KIc 临界 KI>KIC 失稳，裂纹扩展
弹性断裂力学公式(张开位移理论)：
dI
2a
Ef y
d IC
稳定
d I d IC
不稳定
位移临界值 KIC EfydIC
40
影响脆性断裂的因素：裂纹尺寸、作用应力、材料韧性
提高抗脆断措施： 焊接施工管理，避免焊接裂纹、杂质 避免焊缝集中、采取措施避免或消除焊接残余应力 优化细部构造措施、避免应力集中 选择合理钢材，低温动力下工作时选用高等级钢
脆性破坏： 脆性断裂，应力<fy，无明显变形、无预兆，端口平直 拉应力超过晶粒抗拉能力。 强度理论 应力>fy破坏 ？不适用于脆性断裂 断裂力学理论 ！ I型裂纹：张开型 II型裂纹：滑移型 III型裂纹：撕开型
39
弹性断裂力学公式：
系数 裂纹宽度一半 应力
应力强度因子：KI a
临界应力0：裂纹失稳扩展时应力
涂料 底层处理(抛丸除锈等) + 底漆 + 面漆 耐侯钢材 Cu-P-Ti-Re: 09CuPCrNi,16CuCr, 12MnCuCr
Cu-P-Ni-Cr: SMA400AW, AP, SMA490AW
38
同济大学钢结构教程
嘉兴电厂干煤棚 大连北良国储粮库 净跨60m
会展场馆 体育建筑 机场 剧院 高层建筑 塔桅结构 厂房 仓储 住宅 桥梁 储罐 其他构筑物
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卢浦大桥
杨浦大桥
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其他构筑物
会展场馆 体育建筑 机场 剧院 高层建筑 塔桅结构 厂房 仓储 住宅 桥梁 储罐 其他构筑物
上海新国际博览中心
广州会展中心 湖南国际会展中心
会展场馆 体育建筑 机场 剧院 高层建筑 塔桅结构 厂房 仓储 住宅 桥梁 储罐 其他构筑物
上海八万人体育场
2008奥运会国家体育场
上海虹口足球场
绪 论
钢结构？ 哪里用？ 如何用？
主要内容
一、钢结构的特点 二、我国钢结构的应用 三、钢结构主要结构形式 四、钢结构可能的破坏形式 五、钢结构设计要求
一、钢结构的特点 1、强度高，重量轻 钢材 比重：7850Kg/m3, 抗拉设计强度（200～ ）N/mm2 重量/强度＝40 混凝土 比重：2500Kg/m3, 抗拉设计强度（1～ ）N/mm2 重量/强度＝2500 木材 比重：500Kg/m3, 顺纹抗拉强度（10～ ）N/mm2 重量/强度＝50
0
中国1990-2007年钢产量增长情况
65 35 71 00 80 93 89 54 92 61 95 36 10 12 4 10 89 1 11 45 9 12 39 5 12 84 9 15 16 3 18 22 5 22 01 0 27 28 0 34 94 0
41 87 8
48 92 4
高等钢结构--节点分析作业
《高等钢结构原理》节点分析习题作业系（所）：建筑工程系学号：1432055姓名：焦联洪培养层次：专业硕士选做题目：第一题2014年12月24日01[1.0] 梁柱节点如图01 示。
设梁柱钢材均为Q345，hb ×bb×tfb×twb =500×250×20×12（h 表示截面全高，下标b 表示beam,f 表示flange ，w 表示web ），hc ×bc ×tfc ×twc = 400×350×22×14（下标c 表示column ）。
不考虑梁端剪力对连接的影响。
问：（1）设图示连接中柱身未设加劲肋的情况。
假定翼缘采用一级对接焊缝、腹板采用焊脚尺寸hf=14mm 的双面角焊缝。
则保证该连接不失效，梁端作用的弯矩设计值最大为多少？（2）设在梁上下翼缘对应位置柱子有横向加劲肋的情况。
加劲肋厚度为20mm ，宽度为120mm 。
倘梁端弯矩达到其截面全塑形弯矩，计算该节点承载能力是否满足强度要求。
（3）如腹板改为摩擦型高强度螺栓连接，试选择螺栓级别、直径、排列等。
设梁端弯矩达到其在边缘屈服弯矩值。
梁截面尺寸 柱截面尺寸 (1)对于母材为Q345钢，一级对接焊缝的强度设计值为2,/295mm N f w t c =，角焊缝的强度设计值2/200mm N f w f =。
翼缘采用一级对接焊缝、腹板双面角焊缝，为保证该连接不失效，应以角焊缝的强度来作为控制强度(即角焊缝边缘达到强度设计值连接失效)。
考虑梁腹板两侧的开孔：4334.131681894212)28460(147.0212)2(7.0mm h h h I f b f b =⨯-⨯⨯=⨯-⨯= 42323484120000221020240212202102)2(212)2(mm t t b a t t b I fb fb b fbfb b f =⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯-⨯+⨯⨯-= 44.6158018944841200004.131681894mm I I I f b =+=+= 由w f f IMy ≤=σ得y I f M w f ≤ 带入参数连接承载能力为：2187.5703.570186939)14230/(4.615801894200m KN mm N M ⋅=⋅=-⨯≤H 形钢柱受压时的强度和稳定计算。
同济大学高层建筑第7章7.1钢结构-1.
高层建筑结构设计
高层钢结构建筑设计
第七章 其他建筑形式结构设计
高层钢结构建筑设计
1、结构体系 2、适用高度及高宽比限值 3、结构布置 4、结构内力计算
5、内力调整
6、钢框架构件设计及验算
第七章 其他建筑形式结构设计
1 . 结构体系
多高层钢结构体系分
第七章 其他建筑形式结构设计
第七章 其他建筑形式结构设计
3、筒中筒体系 在框筒结构内部，利用建筑中心部位电梯竖井的可封闭性，将其 周围的一般框架改成密柱内框筒，或采用混凝土芯筒，可构成筒 中筒结构。
第七章 其他建筑形式结构设计
4）. 巨型结构体系
巨型斜杆 巨型柱
巨型框架结构
巨型支撑结构
第七章 其他建筑形式结构设计
2、适用高度及高宽比限值
第七章 其他建筑形式结构设计
第七章 其他建筑形式结构设计
3、结构布置
钢结构高层建筑结构的结构总体布置原则和抗震概念设计与混 凝土高层建筑相同。 结构布置的其它要求 1、支撑框架在两个方向的布置均宜基本对称，支撑框架之间楼盖 的长宽比不宜大于3。 2.支撑斜杆及剪力墙板应沿竖向连续布置，以使结构的刚度、承 载力连续均匀。 3.超过12层的钢结构房屋应设置地下室时，框架-支撑结构中竖向 连续布置的支撑应延伸至基础；钢框架柱应至少延伸至地下一层， 其竖向荷载应直接传至基础。 4、钢结构的楼盖宜采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板或非组 合楼板，楼板应与钢梁可靠连接。 不超过12层的钢结构，尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板， 也可采用装配式楼板或其他轻型楼盖；但应将楼板预埋件与钢梁 焊接，或采取其他保证楼盖整体性的措施。 对于超过12层的钢结构房屋，必要时可设置水平支撑。
同济大学房屋钢结构设计试题含答案及复习重点
试卷一一、填空题（每空2分，共计20分）1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（1/20~1/8 ），在雨水较多的地区取其中的较大值。
2、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（屋盖横向支撑），以构成几何不变体系。
3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置（刚性）系杆。
4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈服后强度）强度进行设计。
5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（隅撑）6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2 ）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（ 3 ）倍螺栓直径。
7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）构件设计计算。
8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（20mm ）。
二、选择题（每题2分，共计20分）1、梯形钢屋架受压杆件．其合理截面形式，应使所选截面尽量满足（A ）的要求。
(A) 等稳定(B) 等刚度(C) 等强度(D) 计算长度相等2、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（ A ）。
(A) 垫板数不宜少于两个(B) 垫板数不宜少于一个(C) 垫板数不宜多于两个(D) 可不设垫板3、梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（D ）来选定的。
(A) 支座竖杆中的内力(B) 下弦杆中的最大内力(C) 上弦杆中的最大内力(D) 腹杆中的最大内力4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢（檩托）上（ B ）。
(A) 一个普通螺栓(B) 两个普通螺栓(C) 安装焊缝(D) 一个高强螺栓5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L，其平面外计算长度应取(D )。
(A) L (B) 0.8L (C) 0.9L (D) 侧向支撑点间距6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的（ C ）。
(A) 端竖杆处(B) 下弦中间(C) 下弦端节间(D) 斜腹杆处7、屋盖中设置的刚性系杆（ A ）。
(A) 可以受压(B) 只能受拉(C) 可以受弯(D) 可以受压和受弯8、某房屋屋架间距为6m，屋架跨度为24m，柱顶高度24m。
同济大学钢结构
同济大学钢结构第一章绪论1钢结构特点主要有哪些？p4-5答：1强度高、重量轻。
2材质均匀3塑性、韧性好4工业化成都高5拆迁方便6密闭性好7耐腐蚀性差8耐火性差第二章钢结构材料1钢材的机械性能有哪些，衡量指标各是什么？p10-13答：1）包括强度、塑性，冷弯性能和韧性等发面。
2）强度指标，屈服点，抗拉强度。
塑性指标：伸长率和截面收缩率来衡量。
冷弯性能：外形韧性指标：冲击荷载2低碳钢单向拉伸时的荷载——位移曲线有哪几个阶段？答：弹性阶段，弹塑性阶段，塑性流动阶段，受力的强化阶段。
P11图2-23影响钢材机械力学性能的因素有哪些，分别有何影响？p13答：1化学成分的影响2冶炼和轧制的影响。
3钢材的硬化4温度的影响5复杂应力作用的影响。
6应力集中的影响7残余应力的影响8重复荷载作用的影响4刚的牌号如何表示，钢材有哪些规格？p19p24答：1是采用国家标准《碳素结构钢》和《低合金高强度结构钢》的表示方法。
它由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。
Q235——屈服点位235N/mm的A 级沸腾钢2沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢第三章钢结构的设计方法1结构功能的极限状态的概念？p29答：承载能力极限状态：当结构或结构构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限。
正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的极限状态2何为钢材的疲劳现象？钢材的疲劳强度是什么？疲劳破坏时对应的应力与哪些因素有关？p33-35答：1钢材在连续重复荷载的作用下，虽然应力低于抗拉强度，甚至低于屈服点，也有可能发生破坏，这种现象称为钢材的疲劳。
2刚才疲劳时对应的应力称疲劳强度。
31）集中应力的影响2）应力幅的影响3）应力比的影响4）应力循环次数的影响。
3规范规定的常幅疲劳设计公式是什么？p37（3-13）——计算部位的应力幅第四章钢结构的连接1.焊接如何分类？焊缝如何表示？答：P45图4-1平焊、立焊、横焊、仰焊。
2015秋季研究生《高等钢结构与组合结构理论》课程考试试卷(1)
同济大学研究生课程考核试卷2015－2016 学年第一学期课号：2020388 课名：高等钢结构与组合理论考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试(√)、重考( )试卷、开卷（）、闭卷（√）年级专业学号姓名命题教师：郭小农、童乐为、邓长根、孙飞飞、张其林、陈以一、蒋首超、陈世鸣考试说明：（1）本课程为闭卷考试，学生不得将教材、笔记以及作业本等与考试有关的书籍、资料带入考场。
（2）考卷装订成册，学生不得自行拆开。
试题一（钢材性能与结构体系部分，共6分）1.（3分）某简支钢梁，两端承受端弯矩，长度为6m，截面为工字形，截面高度400mm，已知钢材的弹性模量为E=200GPa，屈服强度为235MPa，屈服平台的最大流幅2.0%。
若假定钢梁在整个加载过程中一直满足平截面假定；试分别计算：（1）钢材边缘纤维刚刚屈服时，钢梁的跨中挠度；（1分）（2）边缘纤维应变达2.0%时，钢梁的跨中挠度；（1分）（3）说明屈服平台段长度对于结构承载性能的重要性。
（1分）⏹答案答：1）根据已知条件，εy=f y/E=235/2.0×105=0.1175%由材料力学可知，简支纯弯钢梁的变形曲线为圆弧；截面曲率为：ψ=2εy/0.4=2*0.1175%/0.4=0.005875 m-1因此曲率半径为：R=1/ψ=170.213m跨中挠度为：δ=R-(R2-32)0.5=1/ψ=170.213-170.186=0.027m=27mm2）根据已知条件，ε=2%截面曲率为：ψ=2ε/0.4=2*2%/0.4=0.1 m-1因此曲率半径为：R=1/ψ=10m跨中挠度为：δ=R-(R2-32)0.5=1/ψ=10-9.5394=0.4606m=460.6mm3）屈服平台段使得结构具有良好的塑性和变形能力。
2.（3分）如何理解结构形态对结构受力性能的影响？举例说明结构体系与结构形态的关系。
⏹答案（其他回答若理论上正确也可给分）（a）在相同的荷载条件下，不同的结构形态将导致不同的结构内力（弯矩或轴力），从而影响结构的受力性能。
同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全版
同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全版(总38页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第二章如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =σf yσF图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点： 卸载前应变：52350.001142.0610y f E ε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。