鋼結(jié)構(gòu)原理試題（螺栓與焊接連接的區(qū)別）

嘉興加固設(shè)計(jì)公司 2周前 ( 03-13 18:44 ) 1508 搶沙發(fā)

鋼結(jié)構(gòu)原理試題中關(guān)于螺栓與焊接連接的區(qū)別,，主要考察考生對(duì)兩種不同連接方式的理解及應(yīng)用。螺栓連接通常用于承受動(dòng)載荷和需要拆卸的結(jié)構(gòu),，而焊接連接則適用于永久固定且不經(jīng)常拆卸的結(jié)構(gòu),。在設(shè)計(jì)時(shí)，螺栓連接更注重螺栓的預(yù)緊力和連接件的承載能力,，而焊接連接則側(cè)重于焊縫的質(zhì)量,、材料的匹配以及焊接后的變形控制。螺栓連接的成本通常低于焊接連接,，但焊接連接的維護(hù)成本可能較高,。

一、鋼結(jié)構(gòu)原理單項(xiàng)選擇題示例

（一）鋼材性能相關(guān)

鋼材屈服點(diǎn)
- 鋼材屈服點(diǎn)fy的高低反應(yīng)材料受靜荷時(shí)發(fā)生塑性變形前的承載能力,。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,，屈服點(diǎn)是一個(gè)重要的指標(biāo)，因?yàn)楫?dāng)鋼材應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí),，鋼材開(kāi)始產(chǎn)生明顯的塑性變形，結(jié)構(gòu)的變形將超出彈性范圍,。例如在設(shè)計(jì)軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度承載力時(shí),，是以截面的平均應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服應(yīng)力為極限的。
鋼材的化學(xué)成分與性能
- 鋼材所含化學(xué)成分中,，有一些有害元素需嚴(yán)格控制含量,，例如硫和磷等,。它們會(huì)影響鋼材的質(zhì)量，降低鋼材的韌性,、可焊性等性能,。而鋼材按照化學(xué)成分可以分為碳素鋼和合金鋼，不同化學(xué)成分的鋼材在強(qiáng)度,、韌性等方面表現(xiàn)不同,。

（二）構(gòu)件連接相關(guān)

螺栓連接
- 在螺栓連接方面，例如承壓型高強(qiáng)度螺栓連接比摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接承載力高,，但變形大,。同時(shí)，當(dāng)沿受力方向的連接長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),，螺栓的抗剪和承壓設(shè)計(jì)承載力均應(yīng)降低,，以防止端部螺栓提前破壞等情況發(fā)生。
- 抗剪的普通螺栓連接有多種破壞形式,，如孔壁被壓壞,、螺桿被剪斷、連接板件間的出現(xiàn)滑動(dòng),、螺桿被拉斷等,。可以通過(guò)合理選擇螺栓直徑,、控制螺栓間距等措施來(lái)防止這些破壞形式的發(fā)生,。
焊接連接
- 對(duì)于焊接連接，要考慮焊接殘余應(yīng)力和變形的影響,。例如在搭接連接中,，為了減小焊接殘余應(yīng)力，其搭接長(zhǎng)度不得小于較薄焊件厚度的一定倍數(shù),。焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能有多種影響,，如降低結(jié)構(gòu)的剛度、影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等,。

（三）構(gòu)件穩(wěn)定性相關(guān)

梁的穩(wěn)定性
- 梁的整體穩(wěn)定性是一個(gè)重要考量因素,。例如單向受彎梁失去整體穩(wěn)定時(shí)可能有彎曲、扭轉(zhuǎn)等失穩(wěn)形式,。為了提高梁的整體穩(wěn)定性,，可以采取增大截面、增加側(cè)向支撐點(diǎn),、設(shè)置橫向加勁肋,、改變荷載作用的位置等措施，其中增加側(cè)向支撐點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)有效的辦法,。
- 梁的橫向加勁肋應(yīng)設(shè)置在剪應(yīng)力較大的區(qū)段或者有較大固定集中力的部位等位置,。當(dāng)梁的腹板高度和厚度滿(mǎn)足一定條件時(shí),，如腹板的高厚比80<<170時(shí)，應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋或縱橫向加勁肋等,。
柱的穩(wěn)定性
- 軸心受壓柱有多種屈曲形式,，包括彎曲屈曲等。對(duì)于雙肢格構(gòu)式軸心受壓柱,，在確定分肢間的距離時(shí),，要考慮多種因素，如柱的受力情況,、穩(wěn)定性要求等,。
- 某截面無(wú)削弱的熱軋型鋼實(shí)腹式軸心受壓柱，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)算整體穩(wěn)定,、長(zhǎng)細(xì)比等內(nèi)容,。

二、鋼結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)答題示例

（一）應(yīng)力相關(guān)

應(yīng)力擴(kuò)散
- 實(shí)際上鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中存在著孔洞,、槽口,、凹角、截面驟然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷,，此時(shí)構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持勻稱(chēng),，而是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低,，形成所謂的應(yīng)力擴(kuò)散,。應(yīng)力擴(kuò)散會(huì)對(duì)鋼材的機(jī)械性能產(chǎn)生影響，例如會(huì)使鋼材局部區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變,，影響鋼材的承載能力和變形性能等,。
應(yīng)力集中
- 應(yīng)力集中產(chǎn)生同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)，使塑性變形受到限制,。應(yīng)力集中會(huì)降低構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度,，并且不會(huì)提高鋼材的屈服強(qiáng)度。例如在構(gòu)件有孔洞,、缺口等部位容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,。

（二）設(shè)計(jì)強(qiáng)度相關(guān)

設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
- 不可以采用鋼材的極限強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,，屈服強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,。因?yàn)殇摬倪^(guò)了屈服強(qiáng)度后，會(huì)有一定的延伸率,，在這段時(shí)期鋼材的強(qiáng)度會(huì)降低,。對(duì)于無(wú)顯然屈服點(diǎn)的鋼材，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)以極限強(qiáng)度的75%來(lái)定。

（三）焊接影響相關(guān)

減小焊接殘余應(yīng)力和變形的措施
- 可以通過(guò)合理的設(shè)計(jì)措施來(lái)減小焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形,。例如在焊接工藝上，可以選擇合適的焊接順序,，采用對(duì)稱(chēng)焊接等方法,；在構(gòu)件設(shè)計(jì)上，可以避免焊縫過(guò)于集中,，合理設(shè)計(jì)構(gòu)件的形狀和尺寸等,。
焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響
- 焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能有諸多影響，如降低結(jié)構(gòu)的剛度,，因?yàn)闅堄鄳?yīng)力的存在使得結(jié)構(gòu)在受力時(shí)的變形比無(wú)殘余應(yīng)力時(shí)更大,；影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，會(huì)降低結(jié)構(gòu)的臨界荷載,；還會(huì)影響結(jié)構(gòu)的疲勞性能,，加速結(jié)構(gòu)的疲勞破壞等。