钢结构样卷全部答案

三、填空

1.钢材

2.脆性破坏

3.塑性破坏

4.脆性破坏

5.力学性能

6.抗拉强度

7.屈服点

8.韧性

9.冷弯性能

10.疲劳强度

11.概率极限状态

12.铆钉

13.高强度螺栓连接

14.粗制螺栓

15.角焊缝

16.斜缝

17.部分焊透

18.斜角角焊缝

19.残余变形

20.施工要求

21.受剪螺栓

22.受拉螺栓

23.钢梁

24.组合梁

25.热轧型钢梁

26.临界荷载

27.局部稳定

28.经济条件

29.建筑高度

30.拼接

31.工厂拼接

32.工地拼接

33.刚接

34.滚轴支座

35.桁架

36.高度

37.弯矩

38.轴心力

39.节点板

40.构件详图

41.结构布置图

42.结构布置图

43.构件详图

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44.施工导流闸门

45.弧形闸门

46.液压式

47.螺杆式

48.卷扬式

49.水头的大小

50.闸门的尺寸

四、简答题

1.钢材在复杂应力作用下是否仅产生脆性破坏？为什么？

答：钢材在复杂应力作用下不仅仅发生脆性破坏。因为当材料处于三向同号应力场时，它们的绝对值又相差不大时，根据第四强度理论，即使σ1、σ2、σ3的绝对值很大，甚至远远超过屈服点，材料也不易进入塑性状态。因而，材料处于同号应力场中容易产生脆性破坏。反之，当其中有异号应力，且同号的两个应力相差又较大时，即使最大的一个应力尚未达到屈服点f y时，材料就已进入塑性工作状态，这说明材料处于异号应力状态时，容易发生塑性破坏。

2.残余应力对压杆的稳定性有何影响？

答：由于残余应力的存在，在轴心压力Ｎ的作用下，残余应力与截面上的平均应力Ｎ/Ａ叠加，将使截面的某些部位提前屈服并发展塑性变形。因此，轴心受压杆达临界状态时，截面由屈服区和弹性区两部分组成，只有弹性区才能承担继续增加的压力。这时截面的抗弯刚度降低，由理论分析知，残余应力对构件稳定的不利影响对弱轴要比对强轴严重的多。

3. 钢桁架与梁相比，桁架具有哪些优点？为什么它适合于大跨度？

答：钢桁架与梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板，并且杆件主要承受轴心力，应力沿截面分布均匀，能充分利用材料，从而能节省钢材减少自重，所以钢桁架特别适用于跨度或高度较大的结构。同时钢还可以按使用要求制成不同的

外形。并且，由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少，采用架更显得经济合理，因钢桁架可以做成较大高度，从而具有较大的刚度。

4.应力集中对钢材的机械性能有哪些影响？为什么？

答：应力集中会使得应力高峰区域总是存在着同号的双向或三向应力场，这是因为由高峰拉应力引起的截面横向收缩受到附近低应力区的阻碍而引起垂直于内力方向的拉应力σy，在较厚的构件里还产生σz，使钢材处于复杂受力状态，而且为同号应力场，使钢材的塑性变形受到限制，钢材有变脆的趋势。应力集中系数愈大，钢材变脆的倾向亦愈严重。尤其在低温下，应力集中的影响将会更为突出，往往引起钢材的脆性破坏。

5.简述平面钢闸门主梁设计的特点

答：当主梁所承受的最大弯矩值不超过500kNm时，可考虑使用型钢作为主梁。若型钢强度不足，可在其上翼缘加焊扁钢予以加强。采用型钢可以简化制造，降低成本。当型钢不能满足要求时，可采用由钢板焊接而成的主梁组合梁。当跨度较大时，采用变截面组合梁较为经济合理。

6. 钢梁丧失整体稳定的原因是什么？如何提高和保证钢梁的整体稳定性？答：由于梁被设计成高而窄且壁厚较薄的开口截面，可以获得弯矩作用平面内较大的抗弯承载能力和抗弯刚度，但抗扭和侧向抗弯能力较差。弯矩作用在其最大刚度作用平面内，当弯矩较小时，梁仅在弯矩作用平面内弯曲，虽因外界因素的影响可能产生微小的侧向弯曲和扭转，但外界影响去除后，梁仍能恢复原来的弯曲平衡状态。但当弯矩逐渐增大使梁的受压翼缘的最大弯曲应力达到某一数值时，梁在很小的侧向干扰力作用下，会突然向刚度较小的侧向弯曲，并伴随有扭转而破坏，从而梁整体失稳。要提高和保证钢梁的整体稳定性一是要能够阻止梁受压翼缘的侧向位移，例如将刚性铺板与梁的受压翼缘牢固连接。二是减少梁的受压翼缘自由长度，增加侧向支承点，增大梁受压翼缘的宽

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