钢结构的破坏形式

钢结构的破坏形式
钢结构的破坏形式

鋼結構的破壞形式

一、強度破壞及塑形重分布

(1)塑性破壞:鋼材在産生很大的變形以後發生的斷裂破壞稱爲塑性破壞,也稱爲延性破壞。

(2)脆性破壞:鋼材在變形很小的情況下突然發生斷裂破壞。

建築鋼材的塑性性能在壹定條件下可以加以利用。

簡支鋼梁可以容忍塑性在最大彎矩截面上有壹定的發展,連續梁以及鋼框架結構按塑性方法設計時允許結構中出現塑性絞及內力重分布等。

需要建立在充分的工程經驗和科學的計算方法基礎之上。

二、整體失穩破壞

鋼材與其他建築材料相比,強度要高的多。在相同的結構體系和荷載情況下,鋼結構構件截面較小。結構或構件受壓時的穩定問題在鋼結構設計中就非常突出,壹旦結構或構件局部有受壓的可能,設計時就應當考慮穩定因素,設法防止結構或構件的整體失穩。

失穩,又稱屈曲。

三、板件局部失穩破壞

某些情況下,組成構件結構的板件的局部喪失穩定會先于整體失穩出現。局部失穩的發生可能最終促成或導致結構或構件的整體失穩,造成破壞。

在某些特定條件下,局部失穩並不是構件承載能力的極限,則可以容忍其發生,甚至有目的地對屈曲後強度加以利用。

四、疲勞破壞及損失累積

鋼材在重複或交變荷載作用下,裂紋不斷發展最終達到其臨界狀態而産生的脆性斷裂。

鋼結構中總存在有微觀裂紋或類似的缺陷,導致應力集中。在反複荷載作用下,微觀裂紋不斷開展,應力集中加劇。當荷載反複循環達壹定次數n(疲勞壽命)時,裂紋擴展使得淨截面承載力不足以承受外力作用時,構件突然斷裂,發生疲勞破壞。疲勞破壞壹般經曆裂紋形成、裂紋緩慢擴展和最後迅速斷裂三個階段。

五、脆性斷裂破壞

鋼材雖然有較高的塑性和韌性,但在壹定的條件下,仍然有脆性破壞的可能性。

構件脆性破壞前塑性變形很小,甚至沒有塑性變形,計算應力可能小于鋼材的屈服強度,斷裂從壓力集中處開始。

在設計、施工和使用鋼結構時,要特別注意防止出現脆性破壞。

六、剛度不足

結構或結構構件由于剛度設計不恰當可能造成受荷後變形過大,在動力荷載作用下出現振動並削弱結構或構件的穩定性能。但不壹定必然導致結構破壞而“不能使用”,其直接影響主要是與結構適用性有關的“不好使用”問題。

中国石油大学(北京)2018年钢结构在线作业第三阶段答案

第三阶段在线作业 单选题 (共20道题) 收起 1.( 2.5分)按近似概率极限状态设计法设计的各种结构是( )。 ?A、绝对可靠的 ?B、绝对不可靠 ?C、存在一定风险的 ?D、具有相同可靠性指标的 我的答案:C 此题得分:2.5分 2.(2.5分)防止钢材发生分层撕裂的性能指标为( )。 ?A、屈服点 ?B、伸长率 ?C、Z向收缩率 ?D、冷弯180° 我的答案:C 此题得分:2.5分 3.(2.5分)在下列各化学元素中,( )的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力,但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性,特别是在温度较低时促使钢材 变脆(冷脆)。 ?A、硅 ?B、铝 ?C、硫 ?D、磷 我的答案:D 此题得分:2.5分 4.(2.5分)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 我的答案:D 此题得分:2.5分 5.(2.5分)普通轴心受压构件的承载力经常决定于( )。 ?A、扭转屈曲 ?B、强度 ?C、弯曲屈曲 ?D、弯扭屈曲 我的答案:C 此题得分:2.5分 6.(2.5分)大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构( )。 ?A、密封性好 ?B、自重轻 ?C、制造工厂化 ?D、便于拆装 我的答案:B 此题得分:2.5分 7.(2.5分)产生纵向焊接残余应力的主要原因之一是( )。

?A、冷却速度太快 ?B、施焊时焊件上出现冷塑和热塑区 ?C、焊缝刚度大 ?D、焊件各纤维能够自由变形 我的答案:B 此题得分:2.5分 8.(2.5分)结构钢材最易发生脆性破坏的应力状态为( )。 ?A、三向同号等值拉应力作用 ?B、两向异号等值正应力作用 ?C、单向拉应力作用 ?D、三向等值剪应力作用 我的答案:A 此题得分:2.5分 9.(2.5分)钢材塑性破坏的特点是( )。 ?A、变形小 ?B、破坏经历时间非常短 ?C、无变形 ?D、变形大 我的答案:D 此题得分:2.5分 10.(2.5分)进行疲劳验算时,计算部分的设计应力幅应按( )计算。 ?A、荷载标准值 ?B、荷载设计值 ?C、考虑动力系数的荷载标准值 ?D、考虑动力系数的荷载设计值 我的答案:A 此题得分:2.5分 11.(2.5分)沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法主要不同之处是( )。 ?A、冶炼温度不同 ?B、冶炼时间不同 ?C、沸腾钢不加脱氧剂 ?D、两者都加脱氧剂,但镇静钢再加强脱氧剂我的答案:D 此题得分:2.5分 12.(2.5分)计算理想轴心压杆的临界应力时,因( ),故采用切线模量理论。 ?A、杆件的应力太大 ?B、杆件的刚度太小 ?C、钢材进入弹塑性阶段 ?D、杆件长细比太大 我的答案:C 此题得分:2.5分 13.(2.5分)确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是( )。 ?A、等厚度原则 ?B、等强度原则 ?C、等稳定原则 ?D、等刚度原则 我的答案:C 此题得分:2.5分 14.(2.5分)发生弯扭屈曲的理想轴心受压构件截面形式为( )。

钢结构简答题

钢结构思考题及解答 1.3 钢结构主要有哪些结构形式?钢结构的基本构件有哪几种类型? 答:⑴钢结构的主要形式有钢框架结构、钢桁架及钢网架结构、悬索结构、预应力钢结构。 ⑵根据受力特点构件可分为轴心受力构件、受弯构件、拉弯及压弯构件 三大类。钢结构还可与混凝土组合在一起形成组合构件,如钢-混凝土 组合梁、钢管混凝土、型钢混凝土构件等。 1.4 钢结构主要破坏形式有哪些?有何特征? 答:⑴钢结构破坏的主要形式包括强度破坏、失稳破坏、脆性断裂破坏。 ⑵强度破坏特征:内力达到极限承载力,有明显的变形; 失稳破坏特征:具有突然性,可分为整体失稳破坏与局部失稳破坏; 脆性断裂破坏特征:在低于强度极限的荷载作用下突然断裂破坏,无 明显征兆。 1.6 钢结构设计的基本方法是什么? 答:基本方法:概率极限状态设计法、允许应力法。 2.1 钢材有哪两种主要破坏形式?各有何特征? 答:⑴塑性破坏与脆性破坏。 ⑵特征:塑性破坏断口呈纤维状,色泽发暗,有较大的塑性变形和颈缩 现象,破坏前有明显预兆,且变形持续时间长; 脆性破坏塑性变形很小甚至没有,没有明显预兆,破坏从应力 集中处开始,断口平齐并呈有光泽的晶粒状。 2.2 钢材主要力学性能指标有哪些?怎样得到? 答:①比例极限 f:对应应变约为0.1%的应力; p ②屈服点(屈服强度) f:对应应变约为0.15%的应力,即下屈服极限; y f:应力最大值; ③抗拉强度 u f:高强度钢材没有明显的屈服点和 ④条件屈服点(名义屈服强度) 0.2 屈服强度,定义为试件卸载后残余应变为0.2%对应的应力。 2.3 影响钢材性能的主要化学成分有哪些?碳、硫、磷对钢材性能有 何影响? 答:⑴铁、碳、锰、硅、钒、铌、钛、铝、铬、镍、硫、磷、氧、氮。 ⑵碳的含量提高,钢材强度提高,但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、 可焊性及抗锈蚀能力下降;硫使钢材热脆,降低钢材冲击韧性,影响

钢结构试题含规范标准答案

一、选择题(每题2分) 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B) A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2、钢材的设计强度是根据 C 确定的。 A、比例极限; B、弹性极限; C、屈服强度; D、极限强度。 3.钢结构的承载能力极限状态是指( C ) A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 4、某构件发生了脆性破坏,不经检查可以肯定下列问题中 A 对该破坏无直接影响。 A、钢材的屈服点过低; B、构件的荷载增加速度过快; C、存在冷加工硬化; D、构件有构造原因引起的应力集中。 5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 A ) A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力 6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级,由A到D表示质量由低到高,其分类依据是 C 。 A、冲击韧性; B、冷弯试验; C、化学成分; D、伸长率。 7. 钢号Q345A中的345表示钢材的( C ) A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 8.钢材所含化学成分中,需严格控制含量的有害元素为( C ) A.碳、锰 B.钒、锰 C.硫、氮、氧 D.铁、硅

9、同类钢种的钢板,厚度越大, A 。 A、强度越低; B、塑性越好; C、韧性越好; D、内部构造缺陷越少。 10.对于普通螺栓连接,限制端距e≥2d0的目的是为了避免( D ) A.螺栓杆受剪破坏 B.螺栓杆受弯破坏 C.板件受挤压破坏 D.板件端部冲剪破坏 11、以下关于应力集中的说法中正确的是 B 。 A、应力集中降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制 C、应力集中产生异号应力场,使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度 12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时,焊条应采用( C ) A.E55型 B.E50型 C.E43型 D.H10MnSi 13.在搭接连接中,为了减小焊接残余应力,其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A ) A.5倍 B.10倍 C.15倍 D.20倍 14、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为。 A、a点; B、b点; C、c点; D、d点。 15.如图所示两端铰支理想轴心受压构件Ix/Iy≥4,其临界压力Ncr为( D ) A.π2EIx/(2b2) B.π2EIx/b2 C.π2EIy/(4b2) D.π2EIy/b2 16. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B )

中石油18年8月《钢结构》第三阶段在线作业

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 第三阶段在线作业 单选题 (共20道题) 展开 收起 1.( 2.5分)按近似概率极限状态设计法设计的各种结构是( )。 A、绝对可靠的 B、绝对不可靠 C、存在一定风险的 D、具有相同可靠性指标的 正确答案:此题得分:2.5分 2.(2.5分)防止钢材发生分层撕裂的性能指标为( )。 A、屈服点 B、伸长率 C、Z向收缩率 D、冷弯180° 正确答案:此题得分:2.5分 3.(2.5分)在下列各化学元素中,( )的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力,但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性,特别是在温度较低时促使钢材变脆(冷脆)。 A、硅 B、铝 C、硫 D、磷 正确答案:此题得分:2.5分 4.(2.5分)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 正确答案:此题得分:2.5分 5.(2.5分)普通轴心受压构件的承载力经常决定于( )。 A、扭转屈曲 B、强度 C、弯曲屈曲 D、弯扭屈曲 正确答案:此题得分:2.5分 6.(2.5分)大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构( )。 A、密封性好 B、自重轻 C、制造工厂化 D、便于拆装 正确答案:此题得分:2.5分 7.(2.5分)产生纵向焊接残余应力的主要原因之一是( )。 A、冷却速度太快

东大14秋学期《钢结构(二)》在线作业3答案

14秋学期《钢结构(二)》在线作业3 1. 钢梁腹板局部稳定采用________准则。 A. 腹板局部屈曲应力不小于构件整体屈曲应力 B. 腹板实际应力不超过腹板屈曲应力 C. 腹板实际应力不小于板的fy D. 腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力 正确答案:D 满分:5 分得分:5 2. 大跨度结构应优先选用钢结构,其主要原因是______。 A. 钢结构具有良好的装配性 B. 钢材的韧性好 C. 钢材接近各向均质体,力学计算结果与实际结果最符合 D. 钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料 正确答案:D 满分:5 分得分:5 3. 普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是:Ⅰ.螺栓剪断;Ⅱ.孔壁承压破坏;Ⅲ.板件端部剪坏;IV.板件拉断;V.螺栓弯曲变形。其中______种形式是通过计算来保证的。 A. Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ B. I,Ⅱ,Ⅳ C. Ⅰ,Ⅱ,V D. Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ 正确答案:A 满分:5 分得分:5 4. A. a+c+e B. b+d C. max{a+c+e,b+d} D. min{a+c+e,b+d} 正确答案:D 满分:5 分得分:5 5. 焊缝连接计算方法分为两类,它们是______。 A. 手工焊缝和自动焊缝 B. 仰焊缝和俯焊缝 C. 对接焊缝和角焊缝 D. 连续焊缝和断续焊缝 正确答案:C 满分:5 分得分:5 6. 对于直接承受动力荷载的结构,下列荷载取值正确的是______。 A. 在计算强度时,动力荷载设计值应乘以动力系数;在计算稳定性、疲劳和变形时,动力荷载标准值不应乘以动力系数 B. 在计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘以动力系数;在计算疲劳和变形时,动力荷载设计值不应乘以动力系数 C. 在计算强度、稳定性和疲劳时,动力荷载设计值应乘以动力系数;在计算变形时,动力荷载标准值不应乘以动力系数 D. 在计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘以动力系数;在计算疲劳和变形时,动力荷载标准值不应乘以动力系数

钢结构的破坏形式

鋼結構的破壞形式 一、強度破壞及塑形重分布 (1)塑性破壞:鋼材在産生很大的變形以後發生的斷裂破壞稱爲塑性破壞,也稱爲延性破壞。 (2)脆性破壞:鋼材在變形很小的情況下突然發生斷裂破壞。 建築鋼材的塑性性能在壹定條件下可以加以利用。 簡支鋼梁可以容忍塑性在最大彎矩截面上有壹定的發展,連續梁以及鋼框架結構按塑性方法設計時允許結構中出現塑性絞及內力重分布等。 需要建立在充分的工程經驗和科學的計算方法基礎之上。 二、整體失穩破壞 鋼材與其他建築材料相比,強度要高的多。在相同的結構體系和荷載情況下,鋼結構構件截面較小。結構或構件受壓時的穩定問題在鋼結構設計中就非常突出,壹旦結構或構件局部有受壓的可能,設計時就應當考慮穩定因素,設法防止結構或構件的整體失穩。 失穩,又稱屈曲。 三、板件局部失穩破壞 某些情況下,組成構件結構的板件的局部喪失穩定會先于整體失穩出現。局部失穩的發生可能最終促成或導致結構或構件的整體失穩,造成破壞。 在某些特定條件下,局部失穩並不是構件承載能力的極限,則可以容忍其發生,甚至有目的地對屈曲後強度加以利用。

四、疲勞破壞及損失累積 鋼材在重複或交變荷載作用下,裂紋不斷發展最終達到其臨界狀態而産生的脆性斷裂。 鋼結構中總存在有微觀裂紋或類似的缺陷,導致應力集中。在反複荷載作用下,微觀裂紋不斷開展,應力集中加劇。當荷載反複循環達壹定次數n(疲勞壽命)時,裂紋擴展使得淨截面承載力不足以承受外力作用時,構件突然斷裂,發生疲勞破壞。疲勞破壞壹般經曆裂紋形成、裂紋緩慢擴展和最後迅速斷裂三個階段。 五、脆性斷裂破壞 鋼材雖然有較高的塑性和韌性,但在壹定的條件下,仍然有脆性破壞的可能性。 構件脆性破壞前塑性變形很小,甚至沒有塑性變形,計算應力可能小于鋼材的屈服強度,斷裂從壓力集中處開始。 在設計、施工和使用鋼結構時,要特別注意防止出現脆性破壞。 六、剛度不足 結構或結構構件由于剛度設計不恰當可能造成受荷後變形過大,在動力荷載作用下出現振動並削弱結構或構件的穩定性能。但不壹定必然導致結構破壞而“不能使用”,其直接影響主要是與結構適用性有關的“不好使用”問題。

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