結構設計原理答案

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一、鋼筋和混凝土之所以能有效結合共同工作的原因是什么？ 答：1. 混凝土硬化后，鋼筋和商品混凝土之間產生良好的粘結力，使兩者結合為整體，從而保證在荷載作用下，鋼筋和商品混凝土能變形協(xié)調，共同工作，不易失穩(wěn)。 2.鋼筋與混凝土兩者有相近的膨脹系數(shù)，兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形而使粘結力遭到破壞。 3.在鋼筋的外部，應按照構造要求設置一定厚度的商品混凝土保護層，鋼筋包裹在混凝土之中，受到混凝土的固定和保護作用，鋼筋不容易生銹，發(fā)生火災時，不致使鋼筋軟化導致結構的整體倒塌。 4、鋼筋端部有足夠的錨固長度。 二、影響粘結強度的因素有哪些？ 答：1，混凝土強度；粘結強度隨混凝土的強度等級的提高而提高。 2，鋼筋的表面狀況；如變形鋼筋的粘結強度遠大于光面鋼筋。 3，保護層厚度和鋼筋之間的凈距。因此，構造規(guī)定，混凝土中的鋼筋必需有一個最小的凈距。 4，混凝土澆筑時鋼筋的位置；對于梁高超過一定高度時，施工規(guī)范要求分層澆筑及采用二次振搗。 三、什么叫混凝土的徐變？影響混凝土徐變的因素有哪些？ 答：答：在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時間而增加，亦即在應力不變的情況下，混凝土的應變隨時間繼續(xù)增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。 主要影響因素： （1）混凝土在長期荷載作用下產生的應力大??；（2）加荷時混凝土的齡期；（3）混凝土的組成成分和配合比；（4）養(yǎng)護及使用條件下的溫度與濕度 四、什么是鋼筋和混凝土之間粘結應力和粘結強度？為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結力要采取哪些措施？ 答：（1）粘結應力：變形差（相對滑移）沿鋼筋與混凝土接觸面上產生的剪應力； （2）粘結強度：實際工程中，通常以拔出試驗中粘結失效（鋼筋被拔出，或者混凝土被劈裂）時的最大平均粘結應力作為鋼筋和混凝土的粘結強度； （3）主要措施：①光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結強度均隨混凝土等級的提高而提高，所以可以通過提高混凝土強度等級來增加粘結力；②水平位置鋼筋比豎位鋼筋的粘結強度低，所以可通過調整鋼筋布置來增強粘結力；③多根鋼筋并排時，可調整鋼筋之間的凈距來增強粘結力；④增大混凝土保護層厚度⑤采用帶肋鋼筋。五、結構的可靠性與可靠度是什么？ 五、結構的可靠性與可靠度是什么？ 答：結構可靠性是指結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。包括安全性、適用性和耐久性。 結構的可靠度是指結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。 六、什么是極限狀態(tài)？我國《公路橋規(guī)》規(guī)定了哪兩類結構的極限狀態(tài)？ 答：①極限狀態(tài) 當整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求時，此特定狀態(tài)成為該功能的極限狀態(tài)。 ②承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 七、我國《公路橋規(guī)》規(guī)定了結構設計有哪三種狀況？ 答：持久狀況、短暫狀況和偶然狀況。 八、什么叫材料強度的標準值和設計值？ 答：①材料強度標準值：是由標準試件按標準試驗方法經數(shù)理統(tǒng)計以概率分布的0.05分位值確定強度值，即取值原則是在符合規(guī)定質量的材料強度實測值的總體中，材料的強度的標準值應具有不小于95%的保證率。 ②材料強度設計值：是材料強度標準值除以材料性能分項系數(shù)后的值。 九、什么是梁的結構？ 答：梁是組成各種結構的基本構件之一，本身又是工程中應用最廣的受彎結構，如梁橋與建筑的梁柱體系。 十、例3-1、例3-2、例3-5、例20-5、例21-2的解題步驟是什么？ 答，見書本。 十一、試比較圖3-4和圖3-5，說明鋼筋混凝土板與鋼筋混凝土梁鋼筋布置的特點？ 答：見書本 板：（1）受力鋼筋 單跨板跨中產生正彎矩，受力鋼筋應布置在板的下部； 懸臂板在支座處產生負彎矩，受力鋼筋應布置在板的上部。 （2）分布鋼筋 分布鋼筋的作用是：將板面上的集中荷載更均勻地傳遞給受力鋼筋；在施工過程中固定受力鋼筋的位置；抵抗因商品混凝土收縮及溫度變化在垂直受力鋼筋方向產生的拉力。 梁中一般配制下面幾種鋼筋：縱向受力鋼筋、箍筋、彎起鋼筋、架立鋼筋、縱向構造鋼筋。 十二、鋼筋混凝土適筋梁正截面受力全過程可劃分為幾個階段？各階段受力主要特點是什么？ 答：適筋梁正截面受彎全過程可劃分為三個階段—混凝土開裂前的未裂階段、混凝土開裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段和鋼筋開始屈服前至截面破壞的破壞階段。 第Ⅰ階段的特點是：1）混凝土沒有開裂；2）受壓區(qū)混凝土的應力圖形是直線，受拉區(qū)混凝土的應力圖形在第Ⅰ階段前期是直線，后期是曲線；3）彎矩與截面曲率基本上是直線關系。 第Ⅱ階段的特點是：1）在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土推出工作，拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔，但鋼筋沒有屈服；2）受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應力圖形為只有上升段的曲線；3）彎矩與截面曲率是曲線關系，截面曲率與撓度的增長加快了。 第Ⅲ階段的特點是：1）縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值；裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土已退出工作，混凝土被壓碎，截面破壞； 十三、什么叫鋼筋混凝土少筋梁、適筋梁和超筋梁？各自有什么樣的破壞形態(tài)？為什么把少筋梁和超筋梁都成為脆性破壞？ 答：少筋梁是指受力鋼筋的配筋率少于最少配筋率； 適筋梁是指受力剛進的配筋率在最少配筋率與最大配筋率之間； 超筋梁是指受力鋼筋的配筋率大于于最大配筋率。 少筋梁的破壞形態(tài)：混凝土沒有開裂，鋼筋斷裂，破壞沒有明顯的征兆，破壞時間比較短； 適筋梁的破壞形態(tài)：混凝土開裂有一定的征兆，混凝土構件斷裂時，鋼筋也到達了極限，開裂時間有一個明顯的過程； 超筋梁的破壞形態(tài)：混凝土完全開裂了，鋼筋的作用還沒有完全使用，構件就破壞了，破壞沒有明顯的征兆，破壞時間比較短。 之所以把少筋梁和超筋梁稱為脆性破壞，是因為構件的破壞時間比較短，沒有明顯的征兆。 十四、在什么情況下可采用鋼筋混凝土雙筋截面梁？為什么雙筋截面梁一定要采用封閉式箍筋？截面受壓區(qū)的鋼筋設計強度是如何確定的？ 答：單筋截面適筋梁最大承載力為因此，當截面承受的彎矩組合值較大，而梁截面尺寸受到使用條件限制或混凝土強度又不宜提高的情況下，又出現(xiàn)ξ>????而承載能力不足時，則應改用雙筋截面。 若鋼筋剛度不足或箍筋間距過大，受壓鋼筋會過早向外側向凸出，反而會引起受壓鋼筋的混凝土保護層開裂，使受壓區(qū)混凝土過早破壞，因此雙筋截面梁一定要采用封閉式箍筋。 《公路橋規(guī)》取受壓鋼筋應變，這時對R235及鋼筋取420Mpa，對HRB335,HRB400等鋼筋為400Mpa。 十五、鋼筋混凝土雙筋截面梁正截面承載力計算公式的適用條件是什么？試說明原因。 答：雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力的兩個基本公式： 適用條件：（1）是為了保證受拉鋼筋屈服，不發(fā)生超筋梁脆性破壞，且保 證受壓鋼筋在構件破壞以前達到屈服強度；（2）為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值，應滿足，其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應變太小，以致其應力達不到抗壓強度設計值。 十六、配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓短柱與長柱的破壞形態(tài)有何不同？什么叫做長柱的穩(wěn)定系數(shù)？影響穩(wěn)定系數(shù)的主要因素有哪些？ 答：軸心受壓普通箍筋短柱的破壞形態(tài)是隨著荷載的增加，柱中開始出現(xiàn)微細裂縫，在臨近破壞荷載時，柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，箍筋間的縱筋發(fā)生壓屈，向外凸出，混凝土被壓碎，柱子即告破壞。而長柱破壞時，首先在凹側出現(xiàn)縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓屈向外凸出；凸側混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫，側向撓度急劇增大，柱子破壞。 穩(wěn)定系數(shù)：在鋼筋混凝土軸心受壓構件計算中，考慮構件長細比增大的附加效應使構件承載力降低的系數(shù)。 影響因素：主要與構件長細比有關，混凝土強度和配筋率影響小。 十七、配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構件與配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構件的正截面承載力計算有何不同？ 答：螺旋箍筋柱與普通箍筋柱的受力變形沒有多大區(qū)別。但隨著荷載的不斷增加，縱向鋼筋應力達到屈服強度時，螺旋箍筋外的混凝土保護層開始剝落，柱的受力混凝土面積有所減少，因而承載力有所下降。但由于螺旋箍筋間距較小，足以防止螺旋箍筋之間縱筋的壓屈，因而縱筋仍能繼續(xù)承擔荷載。隨著變形的增大，核芯部分的混凝土橫向膨脹使螺旋箍筋所受的環(huán)拉力增加。反過來，被拉緊的螺旋箍筋又緊緊地箍住核芯混凝土，使核芯混凝土處于三向受壓狀態(tài)，限制了混凝土的橫向膨脹，因而提高了柱子的抗壓強度和變形能力。螺旋箍筋柱在荷載保持不變的情況下有良好的變形能力，，柱破壞時的變形達0.01。因此近年來在抗震設計中，為了提高柱的延性常在普通鋼箍筋加配螺旋箍筋。 《公路橋規(guī)》規(guī)定配有縱向受力鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構件正截面承載力計算公式如下： 《公路橋規(guī)》規(guī)定配有縱向受力鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構件正截面承載力計算公式如下： 十八、簡述鋼筋混凝土偏心受壓構件的破壞形態(tài)和破壞類型，如何判斷？ 答：受拉鋼筋首先到達屈服強度，然后受壓混凝土壓壞為大偏心受壓破壞（ξ≤ξb為大偏心受壓破壞）。 受壓區(qū)邊緣混凝土的應變達到極限壓應變，受壓區(qū)混凝土被壓碎，同一側的鋼筋壓應力達到屈服強度，而另一側的鋼筋，不論受拉還是受壓，其應力均達不到屈服強度，破壞前構件橫向變形無明顯的急劇增長，為小偏心受壓破壞（ξ＞ξb為小偏心受壓破壞） 十九、什么是鋼筋混凝土構件的換算截面？將鋼筋混凝土開裂截面化為等效的換算截面基本前提是什么？ 答：換算截面：將受壓區(qū)的混凝土面積和受拉區(qū)的鋼筋換算面積所組成的截面稱為鋼筋混凝土構件開裂截面的換算截面； 基本前提： （1）平截面假定，即認為梁的正截面在梁受力并發(fā)生彎曲變形以后，仍保持為明面； （2）彈性體假定?；炷潦軌簠^(qū)的應力分布圖可近似看作直線分布； （3）受拉區(qū)混凝土完全不能承受拉應力。拉應力完全由鋼筋承受。 二十、引起鋼筋混凝土構件裂縫的主要因素有哪些？ 主要是由于混凝土中拉應力超過了抗拉強度，或由于拉伸應變達到或超過了極限拉伸值而引起的。 內因：原材料配合比不優(yōu)，水化熱、自身體積變形及其熱水。力學性能達不到抗裂能力要求；結構形式不合理，容易造成過大的應力集中；分塊不恰當，難以承受外界條件和荷載的影響等。 外因：溫度，濕度等環(huán)境變化，基礎不均勻沉降和外荷超載。 二十一、配筋混凝土構件的分類包括哪些？ 答：受拉構件，受壓構件，受彎構建，受剪構件，受扭構件。 二十二、什么是預應力混凝土？為什么要對構件施加預應力？預應力混凝土的主要優(yōu)點是什么？其基本原理是什么？ 答：為了避免鋼筋混凝土結構的裂縫過早出現(xiàn)，充分利用高強度鋼筋及高強度混凝土，設法在混凝土結構或構件承受使用荷載前，通過施加外力，使得構件產生的拉應力減小，甚至處于壓應力狀態(tài)下的混凝土構件。 預壓應力用來減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應力，從而將結構構件的拉應力控制在較小范圍，甚至處于受壓狀態(tài),以推遲混凝土裂縫的出現(xiàn)和開展，從而提高構件的抗裂性能和剛 原理： 1、提高了構件的抗裂度和剛度 2、可以節(jié)約材料和減輕結構的自重 3、減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力 4、結構質量安全可靠 5、可以提高結構的耐疲勞性能 6、預加應力的方法更有利于裝配式混凝土結構的推廣，亦可作為結構構件連接的手段，促進了橋梁結構新體系與施工方法的發(fā)展。 原理： 在承受外荷載前，預先引入永久內應力（預加應力）以降低荷載應力或改善工作性能的配筋混凝土。預加應力的大小和分布規(guī)律，與外荷載產生的應力大小和分布規(guī)律相反，使之可以抵消由于外荷載產生的全部或部分拉應力。這樣有預應力與外荷載產的應力疊加后，根據(jù)事先預加應力的大小，可使結構在使用狀態(tài)下不出現(xiàn)拉應力、或推遲裂縫的出現(xiàn)，或將裂縫寬度控制在一定的限度內，這就是預應力的基本原理。 二十三、什么是預應力度？《公路橋規(guī)》對預應力混凝土構件如何分類？ 答：公路橋規(guī)將受彎構件的預應力度入定義為由預加應力大小確定的消壓彎矩Mo與外荷載產生的彎矩Ms的比值。 第I類：全預應力混凝土結構入》=1 第II類：部分預應力混凝土結構0《入《1 第III類：鋼筋混凝土結構入=0 二十四、預應力混凝土結構有什么優(yōu)缺點？ 答：優(yōu)點：1提高了構件的抗裂度和剛度。 2可以節(jié)省材料，減少自重。 3可以減少混凝土梁的豎向剪力和主拉應力。 4結構質量安全可靠。 5預應力可作為結構構件連接的手段，促進了橋梁結構新體系與施工方法的發(fā)展。此外，預應力還可以提高結構的耐疲勞性能。 缺點：1工藝較復雜，對施工質量要求甚高，因而需要配備一支技術較熟練的專業(yè)隊伍。 2需要有專門設備。 3預應力上拱度不易控制。 4預應力混凝土結構的開工費用較大，對于跨徑小、構件數(shù)量少的工程，成本較高。 二十五、什么是先張法？先張法預應力混凝土構件是按什么樣的工序施工？先張法構件如何實現(xiàn)預應力筋的錨固？先張法構件有何優(yōu)缺點？ 答：先張法:即先張拉鋼筋，后澆筑構件混凝土的方法。1預應力鋼筋就位，準備張拉。2張拉并錨固，澆筑構件混凝土。3松錨，預應力鋼筋回縮，制成預應力混凝土構件。先張法是靠工 作錨具來傳遞和保持預加應力的。 優(yōu)點：先張法施工簡單,靠粘結力自錨,不必耗費特制錨具,臨時錨具可以重復使用(一般稱工具式錨具或夾具),大批量生產時經濟,質量穩(wěn)定.適用于中小型構件工廠化生產。 缺點：需要較大的臺座或成批的鋼模、養(yǎng)護池等固定設備，一次性投資較大；預應力筋布置多數(shù)為直線型，曲線布置比較困難 二十六、什么是后張法？后張法預應力混凝土構件是按什么樣的工序施工？后張法構件如何實現(xiàn)預應力筋的錨固？后張法構件有何優(yōu)缺點？ 答：后張法:即先澆筑構件混凝土，待混凝土結硬后，再張拉預應力鋼筋并錨固的方法。1澆筑構件混凝土，預留孔道，穿入預應力鋼筋。2千斤頂支于混凝土構件上，張拉預應力鋼筋。3用錨具將預應力鋼筋錨固后進行孔道壓漿。后張法是靠工作錨具來傳遞和保持預加應力的。優(yōu)點：不需固定的臺座設備，不受地點限制，適用施工現(xiàn)場生產大型預應力混凝土構件。缺點：其工序較多，工藝復雜，錨具不能重復使用。 二十七、什么是預應力損失？什么是張拉控制應力？張拉控制應力的高低對構件有何影響？ 答：預應力損失：預應力鋼筋的預應力隨著張拉、錨固過程和時間推移而降低的現(xiàn)象。張拉控制預應力：指預應力鋼筋錨固前張拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力除以預應力鋼筋截面積所求得的鋼筋應力值。 影響：張拉控制應力可以提高構件的抗裂性、減少鋼筋用量。過高使用鋼筋在張拉或施工過程中被拉斷、應力松弛損失增大、構件出現(xiàn)縱向裂縫也降低了構件的延性，過低降低構件的承載力。 二十八、《公路橋規(guī)》中考慮的預應力損失主要有哪些？引起各項預應力損失的主要原因是什么？如何減小各項預應力損失？ 答：(1)預應力筋與管道壁引起的應力損失，主要由管道的彎曲和和管道的位置偏差引起的。措施：1采用兩端張拉減少θ值和和管道長度X值。2采用超張拉法 （2）錨具變形，鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失，主要由錨具收到的巨大壓力引起的。措施：1采用超張拉2注意選用值小的錨具對短小構件有位重要 （3）鋼筋與臺座間的溫差引起的應力損失，主要由溫差變化引起的。采用二次升溫的養(yǎng)護方法減少預應力損失 （4）混凝土彈性壓縮引起的損失，主要由預壓應力產生壓縮變形引起的。采用超張拉法減少預應力損失 （5）鋼筋松弛引起的預應力損失，主要由徐變變形引起的，采用超張拉發(fā)減少預應力損失 （6）混凝土收縮和徐變引起的預應力損失，主要由混凝土收縮和徐變引起的。采用超張拉法減少預應力損失。 二十九、什么是截面抗彎效率指標？什么是束界？預應力鋼筋的布置原則是什么？如何確定預應力鋼筋的彎起點？如何確定預應力鋼筋的彎起角度？預應力鋼筋彎起的曲線形狀主要有哪些？ 答：對全預應力混凝土結構，在保證截面上、下邊緣混凝土不出現(xiàn)拉應力的條件下，混凝土壓應力的合力作用點只能限制在截面上、下核心點之間，內力偶臂的可能變化范圍是上核心距與下核心距之和。因此可用參數(shù)λ=（Ks+Kx）/h（h為梁的截面高度）來表示截面的抗彎效率，通常稱為截面抗彎效率指標。束界：把由E1和E2兩條曲線所圍成的限制了鋼絲束的布置范圍 預應力鋼筋的布置原則？1.預應力鋼筋的布置應使其重心線不超過束界范圍2.預應 力鋼筋彎起的角度，應與所承受的剪力變化規(guī)律相配合3應該符合構造要 求 如何確定預應力鋼筋的彎起點？1.從受剪考慮。根據(jù)經驗在跨徑的三分點到四 分點之間開始彎起2從受彎考慮，注意預應力鋼筋彎起后的正截面抗彎承載力的要求3滿足斜截面抗彎承載力的要求 預應力鋼筋彎起的曲線形狀？圓弧線，拋物線，懸鏈線.鋼結構的連接方式（焊縫連接 的形式）按板件的相對位置分為：對接、搭接、T形連接和角部連接。按構造可分為：接焊縫和角焊縫。 三十、鋼結構與其他材料相比的優(yōu)點有哪些？ 答：建筑鋼材強度高，塑性和韌性好；鋼結構的重量輕；材質均勻，與力學計算的假定比較符合；鋼結構制作簡便，施工工期短；鋼結構密閉性好；鋼結構耐腐蝕性差；鋼結構耐熱但不耐火；鋼結構可能發(fā)生脆性斷裂。 三十一、鋼結構的缺點有哪些？ 答：鋼結構的耐熱性好，但防火性能差 鋼材耐熱而不耐高溫。隨著溫度的升高，強度就降低。當周圍存在著輻射熱，溫度在150度以上時，就應采取遮擋措施。如果一旦發(fā)生火災，結構溫度達到500度以上時，就可能全部瞬時崩潰。為了提高鋼結構的耐火等級，通常都用混凝土或磚把它包裹起來。七、鋼材易于銹蝕，應采取防護措施鋼材在潮濕環(huán)境中，特別是處于有腐蝕介質的環(huán)境中容易銹蝕，必須刷涂料或鍍鋅，而且在使用期間還應定期維護 三十二、鋼結構對鋼材性能有哪些要求？這些要求用哪些指標來衡量？ 答： 1、強度 屈服強度fy－－設計標準值（設計時可達的最大應力）； 抗拉強度fu－－鋼材的最大應力強度，fu/fy為鋼材的強度安全儲備系數(shù)。 2、塑性－－材料發(fā)生塑性變形而不斷裂的性質 3、韌性－－鋼材在斷裂或塑變時吸收能量的能力,用于表征鋼材抗沖擊荷載及動力荷載的能力，動力指標，是強度與塑性的綜合表現(xiàn)。用沖擊韌性衡量。 4、冷彎性能－－鋼材發(fā)生塑變時對產生裂紋的抵抗能力。是判別鋼材塑性及冶金質量的綜合指標。冷彎實驗測定。 5、可焊性－－鋼材在焊接過程中對產生裂紋或發(fā)生斷裂的.抵抗能力，以及焊接后具備良好性能的指 標。通過焊接工藝試驗進行評定。 三十三、影響鋼材機械性能的主要因素有哪些？為何低溫以及復雜應力作用下的鋼結構要求采用質量較高的鋼材？ 答：化學成份的影響，鋼材生產過程的影響、冷加工和時效硬化的影響、應力集中的影響、反復荷載的影響。 原因：當溫度下降時，鋼材的強度略有提高，而塑性和沖擊韌性有所降低，即鋼材的脆性傾向逐漸變大，當溫度降低到某一數(shù)值時，鋼材的沖擊韌性急劇下降，鋼材的破壞特征明顯的由塑性破壞變?yōu)榇嘈云茐?，影響鋼材的性能，所以要求使用質量較高的鋼材。 三十四、鋼材受力有哪兩種破壞形式？它們對結構安全有何影響？ 答：⑴塑性破壞與脆性破壞。 ⑵特征：塑性破壞斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗，有較大的塑性變形和頸縮 現(xiàn)象，破壞前有明顯預兆，且變形持續(xù)時間長； 脆性破壞塑性變形很小甚至沒有，沒有明顯預兆，破壞從應力 集中處開始，斷口平齊并呈有光澤的晶粒狀。 三十五、受剪普通螺栓連接存在哪五種破壞形式？ 答：（1）螺栓桿剪斷； （2）孔壁擠壓； （3）鋼板被拉斷； （4）鋼板剪斷； （5）螺栓桿彎曲。 三十六、什么是高強度螺栓連接？ 答：高強度螺栓除材料強度高外，施加很大的預拉力，板件間存在很大的摩擦力。預拉力、抗滑系數(shù)和鋼材種類等都直接影響高強度螺栓連接的承載力。 高強度螺栓連接分為摩擦型連接和承壓型連接。摩擦型連接依靠被連接件之間的摩擦阻力傳遞剪力，以剪力等于摩擦力作為承載能力的極限狀態(tài)。 三十七、什么是單個摩擦型高強度螺栓的承載力？ 答：高強度螺栓連接分為摩擦型連接和承壓型連接。摩擦型連接依靠被連接件之間的摩擦阻力傳遞剪力，單個螺栓的抗剪承載力設計值對于普通螺栓為螺栓抗剪承載力和承壓承載力的較小值；對于高強螺栓為，其中，u分別為摩擦面數(shù)和抗滑移系數(shù)，p為預拉力。 三十八、手工焊采用的焊條型號應如何選擇？角焊縫的焊腳尺寸是否越大越好？ 答： a．等強度原則對于承受靜載荷或一般載荷的工件或結構，通常按焊縫與母材等強的原則選用焊條，即要求焊縫與母材抗拉強度相等或相近。 b．等條件原則根據(jù)工件或焊接結構的工作條件和特點來選用焊條。如在焊接承受動載荷或沖擊載荷的工件時，應選用熔敷金屬沖擊韌性較高的堿性焊條；而在焊接一般結構時，則可選用酸性焊條。 c．等同性原則在特殊環(huán)境下工作的焊接結構，如耐腐蝕、高溫或低溫等，為了保證使用性能，應根據(jù)熔敷金屬與母材性能相同或相近原則選用焊條。 角焊縫的焊腳尺寸過大，焊縫收縮時將產生較大的焊接殘余應力和殘余變形，且熱影響區(qū)擴大易產生脆裂，較薄焊件易燒穿。板件邊緣的角焊縫與板件邊緣等厚時，施焊時易產生咬邊現(xiàn)象。 三十九、焊縫殘余應力和殘余變形是怎樣產生的？有何危害？在設計和施工中如何防止或減少焊縫殘余應力和殘余變形的產生？ 答：鋼材在施焊過程中會在焊縫及附近區(qū)域形成不均勻的溫度場，在高溫區(qū)產生拉應力，低溫區(qū)產生相應的壓應力。在無外界約束的情況下，焊件內的拉應力和壓應力自相平衡。這種應力稱為焊接殘余應力。隨焊接殘余應力的產生，同時也會出現(xiàn)不同方向的不均勻收縮變形，稱為焊接殘余變形。 焊接殘余應力的危害：1、降低構件的剛度；2、降低構件的穩(wěn)定承載力；3、降低結構的疲勞強度；4、在低溫下承載，加速構件的脆性破壞。 焊接殘余變形的影響：變形若超出了施工驗收會犯所容許的范圍，將會影響結構的安裝、正常使用和安全承載；所以對過大的殘余變形必須加以矯正。 減少焊接殘余應力和變形的方法：1、合理設計，選擇適當?shù)暮改_尺寸、焊縫布置應盡可能對稱、進行合理的焊接工藝設計。選擇合理的施焊順序，2、正確施工；在制造工藝上，采用返變形和局部加熱；按焊接工藝嚴格施焊，避免隨意性；盡量采用自動焊和半自動焊，手工焊時避免仰焊。 四十、復習思考題20-12解題步驟如何？ 答:看書。 、 四十一、復習思考題21-3、21-6解題步驟如何？ 答：看書。 四十二、什么是梁的局部失穩(wěn)？ 答：局部失穩(wěn) 　　指在鋼結構中，受壓、受彎、受剪或在復雜應力下的板件由于寬厚比過大，板件發(fā)生屈曲的現(xiàn)象。 　　構件發(fā)生局部失穩(wěn)后并不一定立即導致構件的整體失穩(wěn)，也可能繼續(xù)維持著構件整體的平衡狀態(tài)。由于部分板件屈曲后退出工作，使構件的有效截面減小，會加速構件整體失穩(wěn)而喪失承載能力。 四十三、為了防止鋼板梁發(fā)生局部失穩(wěn)，工程上采用什么措施？ 答：　　(1)限制翼緣和腹板的寬厚比。 （2）在垂直于鋼板平面的方向，設置具有一定剛度的加勁肋。 　　將腹板分成尺寸較小的區(qū)段，以提高其臨界應力，此法較為有效?！　　? 四十四、鋼板梁的強度破壞與喪失整體穩(wěn)定有何區(qū)別？影響鋼板梁整體穩(wěn)定的主要因素有哪些？提高鋼板梁整體穩(wěn)定性的有效措施有哪些？ 答：如果臨界應力低于鋼材的屈服點，梁將在強度破壞之前整體失穩(wěn)。梁整體失穩(wěn)時依然有一定的強度，還能夠承受一定的荷載，而強度破壞時則直接造成結構破壞。梁的側向抗彎剛度和抗扭剛度越大、梁受壓翼緣的自由長度越小，則梁的臨界彎矩或臨界荷載就越大，梁的整體穩(wěn)定性就越有保證。措施：在梁的跨中增設受壓翼緣的側向支撐點，以縮短其自由長度，或者增加受壓翼緣的寬度以提高其側向抗彎剛度，或采用箱型截面、設置橫隔、橫聯(lián)等以增強其抗扭剛度。為提高鋼板梁的抗彎剛度、強度和整體穩(wěn)定性，翼緣和腹板宜選用寬而薄的鋼板以增大截面慣性矩。