1、
2、试述焊接残余应力对结构工作的影响?残余应力对结构静力强度一般没有影响因为它是自相平衡力系只要材料能发生塑性变形其静力强度是不变的。但当材料不能发展塑性时则可能发生脆性破坏即各点的外加应力和其残余应力相加达到材料的抗拉强度该点即破坏从而降低构件的承载力。 残余应力将减少构件的刚度因残余应力与外加应力相加将使某些部分提前进入塑性而不再承担以后增加的荷载。 残余应力使构件刚度减小因而对稳定承载力有不利影响特别是对工字形截面的弱轴影响更大。双向或三向残余拉应力场将增加材料的脆性倾向也将降低疲劳强度。
3、为什么把屈服点f y 作为结构钢材静力强度承载力极限?(1)它是钢材开始
塑性工作的特征点。钢材屈服后,塑性变形很大,极易被人们察觉,可及时处理,避免发生破坏。
(2) 从屈服到钢材破坏,整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍,且抗拉强度和屈服点之比(强屈比) ,是钢结构极大的后备强度,使钢结构不会发生真正的塑性破坏,比较安全可靠。在高层钢结构中,用于八度地震区时,为了保证结构具有良好的抗震性能,要求钢材的强屈比不得低于1.5。
五、计算题
1、 图示为一管道支架,支柱的设计压力为N 1600KN(设计值),柱两端铰接,钢材为Q235,柱截面采用焊接工字形截面(对x和y轴均属b类),翼缘板为焰切边,截面无削弱, 150。验算支柱的整体稳定和局部稳定是否满足要求。
b类截面轴心受压构件的稳定系数
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2、验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为N=1500kN,Q235-B级钢,f=215N/mm2,截面绕x轴为b类截面、绕y轴为c类截面,截面无任何削弱。
b类截面轴心受压构件的稳定系数
c类截面轴心受压构件的稳定系数
3. 解: 2250.82251.490Acm=×+××=;(1分) 3240.825/122251.4(12.50.7)13238.5xIcm=×+×××+=;(1
334250.8/1221.425/123646.9=×+××=yIcm;(1分) 分) 13238.59012.13;3646.9906.37======xxyyiIAcmiIAcm(1分) 60012.1349.46xoxxliλ===;绕x轴属b类截面,所以查表得0.859x= (1分) 3006.3747.10===yoyyliλ;绕y轴属c类截面,所以查表得0.793y =(1分)
所以322150010210.22150.7939000yNNmmfNmmA ×==<=×整体稳定满足要求。(1分) 截面无削弱,故强度自然满足。(1分) 0250/831.25250.5250.549.4649.73whtλ==<+=+×=(1分) 1250-8/2/148.64100.1100.149.4614.95==<+=+×=btλ()(1分) 所以局部稳定也能满足要求。
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