同济大学钢结构演示实验H型柱

H型截面轴心受压构件试验

1、试验目的

（1）认识和了解H型截面轴心受压钢构件的整体稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。

（2）观察记录H型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，进而加深对其整体稳定概念的理解。

（3）将柱子理论承载力和实测承载力进行比较，加深对H型截面轴心受压构件整体稳定系数及其计算公式的理解。

（4）利用理论知识，实测出实验对应的H型钢轴心受压的稳定系数。

2、实验原理

根据钢结构基本原理可知，轴心受压钢构件的主要破坏形式是整体失稳破坏。

轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。实际轴心压杆与理想轴心压杆有很大区别。实际轴心压杆都带有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭曲、荷载作用的初偏心、制作引起的残余应力，材性的不均匀等等。这些初始缺陷使轴心压杆在受力一开始就会出现弯曲变形，压杆的失稳属于极值型失稳。

2.1 弹性微分方程

钢结构受压杆件一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为

()0

00x EI v v Nv Nx θ''''-+-= (1) ()0

00y EI u u Nu Ny θ''''-++= (2)

()()20

t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-= (3)

y,v

x,u

图1 H 型截面受压柱

根据以上的式子，我们可以看出，双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是互相独立的，可以分别单独研究。

在弹塑性阶段，当研究第一个式子时，只要截面上的残余应力对称于y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终与其他两式无关，可以单独研究。这样，压杆将只发生y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，成为弯曲失稳。同样，第二个式子也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。对于第三个式子，如果残余应力对称于x 轴和y 轴分布，同时假定，u 0=0，v 0=0，则此时压杆只发生绕z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。

故存在三种失稳情形，即绕x 轴弯曲或绕y 轴弯曲或绕杆轴的扭转失稳。三

种情况何者临界力低，则发生那种失稳。

2.2 H 型截面压杆的欧拉临界力 绕x 轴弯曲失稳 x

ox /x l i λ= 2Ex 2x EA N πλ=

绕y 轴弯曲失稳

y

oy /y l i λ= 2

Ey 2y EA N πλ=

绕z 轴扭转失稳 θωt 222

2

0θ0011I GI l Ar EAr λπ=

+? 2E 2

EA

N θθπλ=

其中绕x 轴弯曲失稳计算长度 00x

x l l μ=

绕y 轴弯曲失稳计算长度 00y y l l μ=

绕z 轴扭转失稳计算长度 00l l θθμ=

2.3 H 型截面压杆的稳定承载力

考虑到截面的形状和尺寸、材料的力学性能、残余应力的分布和大小、构件的初弯曲和初扭曲等，构件不是理想压杆，钢结构设计规范中采用稳定极限承载力理论的计算方法得到：

我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018采用该方法，并采用下式计算：

()()

2222cr 23232y 142f σ?ααλλααλλλλ?

?==++-++-??????

2.4 H 型截面压杆极限承载力的规范计算公式

()()Ex

y 2

Ex 0y Ex

0y cr 212

1σσεσεσf f f -??

?

???++-++=

3、试验准备

3.1试件截面（工字形截面）

h×b×tw×tf＝100×60×4.0×4.0mm；

试件长度：L＝1000~1300mm；

钢材牌号：Q235B

图2 试件加工图3.2支座设计

图3 支座设计详图

实验采用双刀口支座设计，实现了双向可转动、端部不可翘曲、端部不可扭转的约束条件。

3.3实测截面尺寸

实测截面截面1 截面2 截面3 平均值

截面高度H（mm) 100.85 100.44 100.41 100.57

截面宽度B(mm) 59.33 59.26 59.27 59.45

腹板厚度Tw(mm) 4.00 4.00 4.00 4.00

翼缘厚度Tf(mm) 3.83 3.79 3.86 3.83

试件长度L(mm) 1000.00 1000.00 1000.00 1000.00

测得刀口厚度为h=36.00mm，

由此得到计算长度 1072.00mm

根据截面实测尺寸，得到基本参数计算值

(由于受压构件先绕弱轴失稳，此时仅计算Ix)

基本参数计算值

惯性矩Ix/mm4 133596.94

回转半径ix/mm 12.72

长细比λx 84.25

截面积mm2 825.70

3.4测点布置

由于构件跨中为位移与应变最大处，故在跨中截面布置了应变片和位移计。

应变片实际测点编号位移计实际测点编号

S1 43_1 D1 31_1

S2 43_2 D2 31_2

S3 43_3 D3 31_3

测点的布置以及与通道号的对应位置如下图所

示

S4 43_4 S5 43_5 荷载 31_7 S6 43_6 S7 43_7 S8

43_8

图4. 应变片和位移片布置

3.5材料性能实验

图示为材料拉伸试验：

图5 拉伸试验

结果如下：

材性试验单位数值

屈服强度fy MPa 267.00

弹性模量E MPa 206000.00

3.6实验结果预估计

因为λx>λy ，可知工字型柱将会绕弱轴（x-x 轴）失稳。 1. 欧拉临界压力估算

两端简支的工字型截面理想轴心受压构件的临界压力可以根据计算得到： N=236.49kN 2.极限承载力估算

本次试验的极限承载力估算根据《钢结构设计规范（GB50017-2003）》的规定进行。

由规范公式有： 相对长细比 3.46800.215y f E

λ

λπ

=

=> （更正：相对长细比为0.145）

理论轴心受压稳定系数： 所以有： N=112.16kN

4、正式试验

4.1试件对中

竖向放置—轴心受压—几何对中—应变对中，并试加载，根据应变片的应变读数判断是否对中并调整。应反复加载直至读数符合实验要求的误差。 4.2预加载

215

.0>λ()()??

???

?

-++-++==

2

2

232232

2y

cr

421λ

λλααλλααλσ?f

对试件进行预加载，目的是检测设备是否正常工作，检测应变片和位移计，压紧试件，消除空隙。预加载荷载一般为极限承载力的30%

4.3加载

4.3.1加载设备为千斤顶。构件竖向放置，千斤顶于构件上端施加压力，荷载值由液压传感器测得。

图6加载装置示意图图7 加载装置实物图

4.3.2 加载方式

采用单调加载，并采用分级加载和连续加载相结合的加载制度。在加载初期，当荷载小于理论承载力的80%时，采用分级加载制度，每次加载时间间隔为2 分钟；当荷载接近理论承载力时，改用连续加载的方式，但加载速率应控制在合理的范围之内。

具体加载步骤如下：

①当荷载小于理论承载力的60%时，采用分级加载，每级荷载增量不宜大于理论承载力计算值的20％；②当荷载小于理论承载力的80%时，仍采用分级加载，每

级荷载增量不宜大于理论承载力计算值的5％；③当荷载超过理论承载力的80%以后，改用连续加载，加载速率一般控制在每分钟荷载增量不宜大于理论承载力计算值的5%；④当构件达到极限承载力时，停止加载，但保持千斤顶回油阀为关闭状态，持续3 分钟左右。由于构件达到了失稳状态，因此即使关闭回油阀，荷载仍然会出现下降，而试件的变形将继续发展；⑤最后缓慢平稳的打开千斤顶回油阀，将荷载逐渐卸载至零。

4.4试验现象

在加载的开始阶段，荷载的增加并没有使柱子发生明显的弯曲；随着荷载的不断增大，在接近理论极限荷载的时候，工字型钢柱出现了沿X轴方向较大的弯曲变形，可以判断此时发生了整体失稳。最终在荷载曲线图上，当荷载为4.60 kN 时，无法继续加载，且柱子的变形已较大，因此认为实验所测承载力为4.60 kN。

破坏模式：绕x-x轴的整体弯曲失稳

图8. 破坏图

5、试验结果

5.1数据处理

对得到的试验数据（见20131031）进行一定的删减，去掉预加载以及卸载后的数据

12应变=（应变1+应变2）/2

34应变=（应变3+应变4）/2

56应变=（应变5+应变6）/2

78应变=（应变7+应变8）/2

得到下图荷载-位移曲线以及荷载-应变曲线：

（修正前）

（修正后）

图9 荷载-位移曲线

图10 荷载-应变曲线

5.2数据曲线分析

（1）随着荷载的增加，位移计1、3出现了同侧的应变增量，位移计2、4出现了相反侧的应变增量，说明在加载至整体失稳的过程中，工字型柱出现了沿X轴的弯曲变形，并且从位移计1、2所在侧面看，在左侧为受拉侧，右侧为受压侧。

(2)在刚开始加载的阶段（小于1.5KN时），位移计1与位移计2的位移接近于0，与刚开始加载时的观察现象一致，构件没有明显的弯曲变形；当荷载不断增大时，位移计1的位移数值迅速增大，而位移计2的变化较小；在接近理论承载力时，位移计1的读数增长

变快，而位移计2加载全程变化较小；因此，可认为构件是绕x-x轴发生整体失稳，杆件中段发生沿y轴左侧方向的较大挠度，沿x轴的挠度不明显，与观察到的实验现象一致。

5.3实测极限承载力分析

和欧拉公式对比：

根据前述计算得到的欧拉公式结果，有：

欧拉公式计算结果实验所测承载力

236.49kN

151.67kN 比较可知，实验所测承载力只有欧拉承载力的约64%；欧拉公式是针对理想轴心压杆模型所得出的理论计算公式，而实际的构件存在有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭转，制作引起的残余应力等等，这些初始的缺陷使得构件在受压力的一开始就出现有弯曲变形，因此实际的承载力会与欧拉公式的承载力相差较多。

和规范公式对比：

根据前述计算得到的规范公式的结果，有：

《钢结构设计规范（GB50017-2003）》

实验所测承载力

规范公式计算结果

112.16kN 151.67kN 比较可知，实验所测承载力与规范公式计算的结果比较接近，偏高约35%；规范公式在设计时即考虑了影响轴心压杆稳定极限承载力的多种因素，因此其结果比较精确；但实验所测承载力与之相比偏高，这可能是由于长期实验下支座约束与理论约束情况相差过大。

5.3实测缺陷分析

图11.缺陷分析

6、思考

稳定破坏和强度破坏在性质、表现特征、计算方法上有何不同？

性质：

稳定破坏是构件的整体性质，本质上是结构的整体刚度逐渐降低为0失去稳定的过程，强度破坏是某点上的强度逐渐达到屈服值而发生破坏。

表现特征：

强度破坏：内力达到极限承载力，有明显的变形；失稳破坏：具有突然性，可分为整体失稳破坏与局部失稳破坏；

计算方法：强度验算一般是计算危险截面的最大应力点，看是否超过设计值。一般依据三个准则：边缘屈服准则、全截面塑性准则有限塑性发展的强度准则。稳定验算一般根据规范算出稳定系数，并据此算出极限承载力。

7、结论

通过本次H型柱受压试验，我掌握了测试轴心受压构件基本性能的实验方法，进

一步认识了弯曲失稳的破坏全过程，同时通过数据处理、理论计算等对实验进行了归纳分析。得到的实验结论与理论较为符合，通过分析和讨论，进一步加深了对轴心受压尤其是弯曲失稳破坏的理解。第一次在实际中见到了课堂上所学到的关于弯曲失稳的知识，同时发现理论和实际存在一定的差异，认识到了钢结构是一门理论与试验紧密结合的课程。感谢杨彬老师的试验演示和讲解！

姓名：符徐霞

学号：1350882

实验日期：2015.11.03

报告日期：2015.11.28

同济大学钢结构基本原理试验H型截面轴心受压柱实验报告

H 型截面轴心受压柱实验报告 学号： 姓名： 任课老师： 实验老师： 实验日期：2012年03月30日 一、实验目的： 1、通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。 2、通过试验观察十字型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。 二、实验原理： 1、基本微分方程 根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 2、扭转失稳欧拉荷载 H 型截面为双轴对称截面，因其剪力中心和形心重合，有 x 0= y 0 = 0，代入上式可得： ''0()0IV IV x EI v v Nv -+= (a) ''0()0IV IV y EI u u Nu -+= (b) ''''2''''000()()0IV IV t EI GI r N R ωθθθθθθ---+-= (c) 说明H 型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，可分别单独研究。在弹塑性阶段，当研究（a ）式时，只要截面上的产于

应力对称与 Y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终和其他两式无关，可单独研究。这样，压杆将只发生Y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，称为弯曲失稳。这样，式（b ）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。 对于式（c ），如果残余应力对称与 X 轴和 Y 轴分布，同时假定， 00u =和00θ=则压杆将只发生绕 Z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 对于理想压杆，则有上面三式可分别求得十字型截面压杆的欧拉荷载为： 绕X 轴弯曲失稳：22 0x Ex x EI N l π= ，绕Y 轴弯曲失稳：220y Ey y EI N l π= 绕Z 轴扭转失稳：222 001 ( ) E t EI N GI l r ω θθ π=+ H 字型截面压杆的计算长度和长细比为： 绕 X 轴弯曲失稳计算长度：00x x l l μ=，长细比0/x x x l i λ= 绕Y 轴弯曲失稳计算长度：00y y l l μ=，长细比0/y y y l i λ= 绕Z 轴扭转失稳计算长度：00l l θθμ=，端部不能扭转也不能翘曲时0.5θμ=， 长细比θλ= 上述长细比均可化为相对长细比：λ= 3、稳定性系数计算公式 H 字型截面压杆的弯曲失稳极限承载力： 根据欧拉公式22 Ew w EA N πλ=得222y Ew w w f E πσλλ== 佩利公式：0(1)2 y Ex cr f εσσ++=再由公式cr y f σ?= 可算出轴心压杆的稳定性系数。 4、柱子?λ-曲线

同济大学钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版

第二章 2.1 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 0 tgα=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 E σεαεα =+- =+- 2.2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 y σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=

卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3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）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。

同济大学钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第五章

5.1 影响轴心受压稳定极限承载力的初始缺陷有哪些?在钢结构设计中应如何考虑? 5.2 某车间工作平台柱高2.6m,轴心受压,两端铰接.材料用I16,Q235钢,钢材的强度设计值2215/d f N mm =.求轴心受压稳定系数?及其稳定临界荷载. 如改用Q345钢2 310/d f N mm =,则各为多少? 解答: 查P335附表3-6,知I16截面特性,2 6.57, 1.89,26.11x y i cm i cm A cm === 柱子两端较接, 1.0x y μμ== 故柱子长细比为 1.02600 39.665.7 x x x l i μλ?= == ,2600 1.0137.618.9y y y l i μλ?=== 因为x y λλ<,故对于Q235 钢相对长细比为137.6 1.48λπ = = = 钢柱轧制, /0.8b h ≤.对y 轴查P106表5-4(a)知为不b 类截面。 故由式5-34b 得 () 223212?ααλλλ?= ++?? ()2210.9650.300 1.48 1.482 1.48?=+?+?? ? 0.354= (或计算137.6λ=,再由附表4-4查得0.354?=) 故得到稳定临界荷载为2 0.35426.1110215198.7crd d N Af kN ?==???= 当改用Q365钢时,同理可求得 1.792λ=。 由式5-34b 计算得0.257?= (或由166.7λ=,查表得0.257?=) 故稳定临界荷载为2 0.25726.1110310208.0crd d N Af kN ?==???= 5.3 图5-25所示为一轴心受压构件,两端铰接,截面形式为十字形.设在弹塑性范围内/E G 值保持常数,问在什么条件下,扭转屈曲临界力低于弯曲屈曲临界力,钢材为Q235. 5.4 截面由钢板组成的轴心受压构件,其局部稳定计算公式是按什么准则进行推导得出的. 5.5 两端铰接的轴心受压柱,高10m,截面为三块钢板焊接而成,翼缘为剪切边,材料为Q235, 强度设计值2 205/d f N mm =,承受轴心压力设计值3000kN (包括自重).如采用图5-26所示的两种截面,计算两种情况下柱是否安全.

同济钢结构实验报告

报告名称：《钢结构实验原理实验报告》——H型柱受压构件试验姓名： 学号： 时间：2014年12月 E-mail ： T E L ：

一、实验目的 1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布 置、试验结果整理等方法。 2. 通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数 计算公式的理解。 二、实验原理 1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置， 则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态， 这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。 轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H 形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 （1）、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。对于H 型截面的构件来说由于 所以微分方程的变为： ()()0 200 t IV 0IV =''-''+''+''-''-''--θθθθθθ ω R N r u Ny v Nx GI EI ()0 IV IV =''+''+-θNy u N u u EI y () 0IV 0IV =''-''+-θNx v N v v EI x 000==y x () ()0200 t 0IV ω=''-''+''-''--θθθθθθR N r GI EI IV ()0 IV 0 IV y =''+-u N u u EI () IV 0IV x =''+-v N v v EI

同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全版

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。 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 E σεαεα=+-=+- 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 = 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5235 0.001142.0610y 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 E εε=-= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=-= 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）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=， 2280/N mm σ=-，B 点的正应力2120/N mm σ=-，22120/N mm σ=-，求梁A 点与B 点的应力比和应力幅是

同济大学钢结构设计原理题库及答案

一、填空题 1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。 5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质 量的综合指标。 18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 19．薄板的强度比厚板略高。 20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。

同济大学钢结构演示实验H型柱

H型截面轴心受压构件试验 1、试验目的 （1）认识和了解H型截面轴心受压钢构件的整体稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。 （2）观察记录H型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，进而加深对其整体稳定概念的理解。 （3）将柱子理论承载力和实测承载力进行比较，加深对H型截面轴心受压构件整体稳定系数及其计算公式的理解。 （4）利用理论知识，实测出实验对应的H型钢轴心受压的稳定系数。 2、实验原理 根据钢结构基本原理可知，轴心受压钢构件的主要破坏形式是整体失稳破坏。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。实际轴心压杆与理想轴心压杆有很大区别。实际轴心压杆都带有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭曲、荷载作用的初偏心、制作引起的残余应力，材性的不均匀等等。这些初始缺陷使轴心压杆在受力一开始就会出现弯曲变形，压杆的失稳属于极值型失稳。

2.1 弹性微分方程 钢结构受压杆件一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为 ()0 00x EI v v Nv Nx θ''''-+-= (1) ()0 00y EI u u Nu Ny θ''''-++= (2) ()()20 t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-= (3) y,v x,u 图1 H 型截面受压柱 根据以上的式子，我们可以看出，双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是互相独立的，可以分别单独研究。 在弹塑性阶段，当研究第一个式子时，只要截面上的残余应力对称于y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终与其他两式无关，可以单独研究。这样，压杆将只发生y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，成为弯曲失稳。同样，第二个式子也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。对于第三个式子，如果残余应力对称于x 轴和y 轴分布，同时假定，u 0=0，v 0=0，则此时压杆只发生绕z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 故存在三种失稳情形，即绕x 轴弯曲或绕y 轴弯曲或绕杆轴的扭转失稳。三

同济钢结构实验报告

报告名称：《钢结构实验原理实验报告》一一H型柱受压构件试验姓名： 学号： 时间：2014年12月 E-mail 、实验目的 1.通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果 整理等方法。 2.通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3.将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数 计算公式的理解。 .、实验原理

1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使 其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心 压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态，这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。 轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 （1 ）、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺 陷的轴心压杆的弹性微分方程为： IV El x v IV V o Nv Nx o0 IV El y U IV U o Nu Ny o0 El IV IV 0GI t0Nx0v Ny0u r0 N R0 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。对于H型 截面的构件来说由于X0y 。0所以微分方程的变为 EI x IV IV Nv V V0 EI y IV u IV U0Nu0 EI IV J■ CD IV 0 GI t0r02N R 0

同济大学《钢结构基本原理》课程教学大纲

《数字电子技术B》课程教学大纲 大纲执笔人：吴一帆大纲审核人：王创新 课程编号：08090D0315 英文名称：Digital Electronic Technology 学分： 3 总学时：48 。其中，讲授48 学时 适用专业: 电气工程及其自动化、物理学专业本科二年级或三年级学生。 先修课程：高等数学、电路分析、大学物理、模拟电子技术 一、课程性质与教学目的 《数字电子技术B》是电气工程及其自动化、物理学专业本科生的一门主要技术基础课，是现代新兴技术如计算机技术、信息技术等的基础，是一门必修课。学习电子技术课程，对培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力，具有极其重要的作用。 《数字电子技术B》是电子技术基础系列课程中重要的组成部分。通过本课程的学习，应使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本原理和基本分析方法，以及典型电路的设计方法和基本的实验技能, 能准确设计简单数字电路，能利用所学知识进行电子综合设计，为今后的学习和解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。 二、基本要求 通过本课程的学习应达到下列要求： 1、掌握逻辑代数的基本定律、规则和基本公式，掌握逻辑问题的描述方法和逻辑函数的化简方法。 2、掌握常用的半导体器件的开关特性和主要参数，了解数字集成电路结构和工作原理，掌握其性能和使用方法。掌握基本逻辑门电路的逻辑功能和特点和符号，了解逻辑门电路的结构、特性，能够根据应用正确选择数字逻辑器件。 3、掌握组合逻辑电路的一般分析和设计方法，掌握组合逻辑器件的功能极其描

述方法。了解常用组合逻辑器件的逻辑功能及其特点，能够正确使用集成组合逻辑器件实现相关应用。 4、掌握触发器的逻辑功能及时序特性、逻辑符号，了解各类触发器逻辑功能转换。 5、掌握时序逻辑电路的一般分析和同步时序逻辑电路的设计方法，掌握时序逻辑器件的功能极其描述方法。了解常用时序逻辑器件的逻辑功能及特点，能够正确使用集成组合逻辑器件实现相关应用。 6、了解静态和动态存储器的基本组成结构、存储原理，掌握存储器的存储容量和字节长度的扩展方法。 7、理解可编程电路的基本单元、掌握只读存储器和可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL、可擦除可编程逻辑器件EPLD、现场可编程门阵列FPGA的应用。 8、了解脉冲波形的产生和整形的概念、工作原理，了解555时基电路的组成，掌握555时基电路的三种基本应用。 9、了解数/模和模/数转换基本概念和方法，掌握R-2R电阻变换网络原理和数/模变换电路。了解常用A/D和D/A集成电路及其应用。 三、重点与难点 1、重点内容：逻辑函数的表示方法及其化简、TTL门电路和CMOS门电路的基本工作原理和外特性、组合逻辑电路的分析、设计方法及其应用、触发器的动作特点和逻辑功能的描述方法、同步时序逻辑电路的分析、设计方法及其应用、脉冲电路的分析方法和555定时器原理、特点及其应用、存储器的工作原理、特点及应用、D/A和A/D转换器的基本工作原理。 2、难点内容：TTL门电路的外特性、逻辑设计中的逻辑抽象、MSI器件的附加控制端的功能、各类电路结构的触发器所具有的动作特点、同步时序逻辑电路的分析、设计方法、脉冲电路的波形分析方法、可编程ROM的可编程原理、D/A和A/D转换器内部电路结构和详细工作过程。 四、教学方法 本课程理论与实践并重。采用电化教学、多媒体教学的课堂讲授和采用现场演示教学以及与实际操作相结合的实验教学。 实验课单独设课，重视实验内容与讲课内容的密切结合。 重视作业与习题。由于课时紧张，大纲中没有安排习题课的课时，教师应根据学

同济大学钢结构基本原理试验H型截面轴心受压柱实验报告

H型截面轴心受压柱实验报告 学号： 姓名： 任课老师： 实验老师： 实验日期：2012年03月30日

一、实验目的： 1、通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。 2、通过试验观察十字型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。 二、实验原理： 1、基本微分方程 根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： ''''00()0IV IV x EI v v Nv Nx θ-+-= ''''00()0IV IV y EI u u Nu Ny θ-+-= ''''''''2''''00000()()0IV IV t EI GI Nx Ny r N R ωθθθθθθθθ----++-= 2、扭转失稳欧拉荷载 H 型截面为双轴对称截面，因其剪力中心和形心重合，有 x 0= y 0 = 0，代入上式可得： ''0()0IV IV x EI v v Nv -+= (a) ''0()0IV IV y EI u u Nu -+= (b) ''''2''''000()()0IV IV t EI GI r N R ωθθθθθθ---+-= (c) 说明H 型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，可分别单独研究。在弹塑性阶段，当研究（a ）式时，只要截面上的产于应力对称与 Y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终和其他两式无关，可单独研究。这样，压杆将只发生Y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，称为弯曲失稳。这样，式（b ）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。 对于式（c ），如果残余应力对称与 X 轴和 Y 轴分布，同时假定， 00u =和00θ=

同济大学钢结构演示实验 H型柱【参考借鉴】

H 型截面轴心受压构件试验 1、试验目的 （1）认识和了解H 型截面轴心受压钢构件的整体稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。 （2）观察记录H 型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，进而加深对其整体稳定概念的理解。 （3）将柱子理论承载力和实测承载力进行比较，加深对H 型截面轴心受压构件整体稳定系数及其计算公式的理解。 （4）利用理论知识，实测出实验对应的H 型钢轴心受压的稳定系数。 2、实验原理 根据钢结构基本原理可知，轴心受压钢构件的主要破坏形式是整体失稳破坏。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。实际轴心压杆与理想轴心压杆有很大区别。实际轴心压杆都带有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭曲、荷载作用的初偏心、制作引起的残余应力，材性的不均匀等等。这些初始缺陷使轴心压杆在受力一开始就会出现弯曲变形，压杆的失稳属于极值型失稳。 2.1 弹性微分方程 钢结构受压杆件一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为 ()0 00x EI v v Nv Nx θ''''-+-= (1) ()0 00y EI u u Nu Ny θ''''-++= (2)

()()20 t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-= (3) y,v x,u 图1 H 型截面受压柱 根据以上的式子，我们可以看出，双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是互相独立的，可以分别单独研究。 在弹塑性阶段，当研究第一个式子时，只要截面上的残余应力对称于y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终与其他两式无关，可以单独研究。这样，压杆将只发生y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，成为弯曲失稳。同样，第二个式子也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。对于第三个式子，如果残余应力对称于x 轴和y 轴分布，同时假定，u 0=0，v 0=0，则此时压杆只发生绕z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 故存在三种失稳情形，即绕x 轴弯曲或绕y 轴弯曲或绕杆轴的扭转失稳。三种情况何者临界力低，则发生那种失稳。 2.2 H 型截面压杆的欧拉临界力 绕x 轴弯曲失稳 x ox /x l i λ= 2 Ex 2x EA N πλ= 绕y 轴弯曲失稳 y oy /y l i λ= 2 Ey 2y EA N πλ=

同济大学钢结构试验自主实验报告详解

钢结构基本原理自主实验“H型柱受压构件试验”实验报告 小组成员： 实验教师：杨彬 实验时间： 2016.11.8

一、实验目的 1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布 置、试验结果整理等方法。 2. 通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的 理解。 二、实验原理 1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置， 则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态，这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H 形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 （1）钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。对于H 型截面 的构件来说由于 所以微分方程的变为： 由以上三个方程可以看出： ? 3个微分方程相互独立 ? 只可能单独发生绕x 弯曲失稳，或绕y 轴弯 曲失稳，或绕杆轴扭转失稳。 () ()020000 t IV 0IV =''-''+''+''-''-''--θθθθθθωR N r u Ny v Nx GI EI ()00IV IV =''+''+-θNy u N u u EI y () 0IV 0IV =''-''+-θNx v N v v EI x 000==y x ( ) ()0200t 0IV ω=''-''+''-''--θθθθθθR N r GI EI IV ()0IV 0 IV y =''+-u N u u EI () IV 0IV x =''+-v N v v EI

同济大学钢结构基本原理课程教学大纲

《现代控制理论A》课程教学大纲 大纲执笔人：李益华大纲审核人： 课程编号：0811000374 英文名称：Modern Control Theory 学分：2.5 总学时：40 。其中，讲授40学时，实验0学时，上机0 学时，实训0 学时。适用专业: 自动化专业的本科生 先修课程：高等数学、线性代数、积分变换、电路、电子技术、微机原理与应用、 自动控制原理等 一、课程性质与教学目的 本课程是自动化专业的技术基础课。现代控制理论是经典控制理论的发展理论，从时间划分，现代控制理论处在智能控制理论之前。学生在学习了经典控制理论单输入单输出（SISO）系统的分析设计方法之后，进一步学习现代控制理论，通过学习掌握状态空间分析控制系统动态特性的方法，能够利用极点配置与状态观测理论，初步掌握对控制系统进行分析与综合，对于实现复杂系统的控制奠定理论基础。 二、基本要求 1、明确现代控制理论的任务，掌握控制系统状态空间表达式的建立，熟练状态空间表达式的几种转换关系。 2、掌握状态转移函数及其状态空间表达式的求解； 3、掌握线性控制系统的能控性和能观性的判别方法，理解状态空间表达式的能控标准型和能观标准型，掌握线性系统的结构分解，了解传递函数的实现等。 4、掌握李雅普诺夫稳定判据第一方法与第二方法，熟悉李雅普诺夫方法在线性系统与非线性系统中的应用。 5、掌握线性定常系统的极点配置、系统镇定、了解系统解耦、状态观测器，利用状态观测器实现状态反馈。 三、重点与难点 重点：求线性时不变连续系统矩阵指数函数；线性时不变连续系统的解；线性时不变连续系

统的离散化；线性时不变连续系统能控、能观、约当标准型以及线性变换成标准型；由状态空间表达式求传递函数矩阵；线性时不变连续系统能控、能观、约当标准型以及线性变换成标准型；由状态空间表达式求传递函数矩阵；通过状态反馈任意配置极点的充要条件及设计方法；系统能镇定的充分充要条件；状态观测器存在的条件及设计方法． 难点：特征向量的求法、线性变换成各种标准型特征向量的求法、线性变换成各种标准型求各种系统的状态转移矩阵、系统状态按能控性、能观性分解的方法、非线性系统李雅普诺夫函数的求法、降维观测器的设计。 四、教学方法 采用理论教学与Matlab仿真相结合的原则，同时采用课堂教学、案例教学相结合。 五、课程知识单元、知识点及学时分配

同济大学钢结构实验报告材料T型柱受压

实用文档 《钢结构实验原理实验报告》 —— T型柱受压构件试验 1551924张舒翔 一、实验目的 1.通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。 2.通过试验观察T形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3.将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计 算公式的理解。 实验原理二、可能发生的失稳形式1. x轴弯曲失稳）绕（1轴弯曲同时绕杆轴扭转的弯扭失y）绕（2 稳基本微分方程2. ???????vv?0EI??Nv?Nx0x0 ???????u?0EI??Nu?Nyu00y

????2????????????0R?u?Nxv?Ny?rEIN??GI?00t000 0,≠型截面，TX=0,Y得到而对于00???????vNv?0EIv? 0x????????EIuu?Nu?Ny?0 0y0????2??????????0?EIruNyvNx?GI????N?0t00003.长细比计算 实用文档 T4.型截面的欧拉荷载 实用文档

型截面压杆的极限承载力T5. 三、实验设计 T1.型截面加工示意图实用文档 2.支座设计

形成约束： 双向可转动 端部不可翘曲 端部不可扭转 3.应变片及位移计布置 实用文档 承载力估算4. 规范公式(1) ???????1 2222 cr ??????????4?????????? 22332 f ?2??y (2)欧拉公式2 ??/1?

所测得的承载力应介于两者之间 实用文档 四、实验前准备 1.构件数据测量 实测截面平均值截面1截面2截面380.1480.1780.2480.40mm截面高度 H49.6349.6249.6649.74mm截面宽度B3.843.703.723.62mmTw腹板厚度 3.793.693.773.84mm翼缘厚度Tfmm600.00600.00试件长度L600.00600.00mm36.00

同济大学钢结构设计原理试题(库)与答案解析

—、填空题 1 ?承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2. 冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3. 钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯 性能、冲击韧性。 4. 钢材中氧的含量过多，将使钢材出现 热脆现象。 5. 钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6. 时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7. 钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性 降低现象，称之为蓝 脆现象。 8. 钢材的冲击韧性值越大，表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。 9. 钢材牌号Q235- BF,其中235表示屈服强度,B表示质量等级为B 级,F表示沸腾钢。 10. 钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11. 钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性 降低现象，称之为蓝 脆现象。 12. 焊接结构选用焊条的原则是，计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13. 钢材中含有C P、N S、O Cu Si、Mm V等元素,其中N、O 为有害的杂质元素。 14. 衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15..结构的可靠指标B越大，其失效概率越小。 16. ___________________________________ 承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、 磷极限含量的合格保证，对焊接结构尚应具有—碳极限含量的合格保证；

对于重级工作制和起重量对于或大于50t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有冷弯试验的的合格保证。 17 .冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和—钢材质 量的综合指标。 18. 冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 19. 薄板的强度比厚板略高。 20. ____________________________________________ 采用手工电弧焊焊接 Q345钢材时应采用一E50 _________________________ 焊条。 21. 焊接残余应力不影响构件的强度。 22 ?角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。 -/ 23?承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是___________________ 。 24 ?在螺栓连接中，最小端距是2d。。 25 ?在螺栓连接中，最小栓距是3do 。 26. 普通螺栓连接，当板叠厚度刀t〉5d时（d —螺栓直径）,连接可能产生________ 破坏。 28. 单个普通螺栓承压承载力设计值，式中表示受力方向承压构件总厚度的较小值。 29. _______________________ 普通螺栓连接靠_螺栓杆传递剪力；摩擦型高强度螺栓连接靠—摩擦力传递剪力。 30. 手工焊焊接Q235钢，一般采用E43 型焊条。 31. 焊接结构在焊缝附近形成热影响区，该区材质存在缺陷。 32. 侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜一'「-。 33. 承压型高强度螺栓仅用于承受非动力荷载结构的连接中。 34. 采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用E50 焊条。 35. 承受动力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是丄1 o 36?轴心受压构件的承载能力极限状态有强度和稳定性。 37. 格构式轴心受压构件的等稳定性的条件绕虚轴与绕实轴的长细比相同。 38. 双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是弯曲屈曲。 39. 单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生弯扭屈曲。 40. 轴心受压构件的缺陷有残余应力、初始偏心、初始曲率。

同济大学钢结构滑移施工方案

1 方案整体思路________________________________________________ - 3 - 2 液压同步顶推滑移关键技术及设备_________________________________ - 3 - 2.1 关键技术和设备__________________________________________________ - 3 - 2.2 液压同步顶推滑移原理____________________________________________ - 3 - 2.3 液压同步顶推滑移技术特点________________________________________ - 5 - 2.4 滑移速度和加速度________________________________________________ - 5 - 2.4.1 滑移速度 ____________________________________________________________ - 5 - 2.4.2 滑移加速度 __________________________________________________________ - 5 - 2.5 液压顶推器______________________________________________________ - 5 - 2.6 液压泵源系统____________________________________________________ - 6 - 2.7 计算机同步控制及传感检测系统____________________________________ - 6 - 3、液压顶推滑移系统与传统液压滑移系统的比较______________________ - 7 - 4 液压顶推系统配置_______________________________________________ - 8 - 4.1 总体配置原则____________________________________________________ - 8 - 4.2 液压顶推器的选择________________________________________________ - 8 - 4.3 泵源系统________________________________________________________ - 8 - 4.4 控制系统________________________________________________________ - 9 - 5 滑移临时措施设计_______________________________________________ - 9 - 5.1滑移临时措施设计 ________________________________________________ - 9 - 5.2 柱脚滑移轨道设计_______________________________________________ - 10 - 5.3 防卡轨措施_____________________________________________________ - 11 - 5.4 顶推点型式_____________________________________________________ - 11 -6临时措施安装注意事项 ___________________________________________- 12 - 6.1 滑道安装要求___________________________________________________ - 12 - 6.2 滑道侧挡板的安装要求___________________________________________ - 12 - 7 液压系统同步控制______________________________________________- 13 - 7.1 总体控制原则___________________________________________________ - 13 -