哈尔滨工业大学高层建筑钢结构-1

模拟试题一：一、填空题（每空1 分，共计32）1．钢结构防火常采用的方法有 _________________ ，__________ 。

[点击查看答案] 答：涂防火漆、混凝土包裹2．建筑钢材的主要性能指标有伸长率、屈服强度、抗拉强度、冷弯性能、冲击韧性、Z 向收缩率，其中伸长率是衡量钢材 _________________________ 能力的指标；__________ 是衡量钢材抗层状撕裂能力的指标。

[点击查看答案] 答：塑性变形、Z 向收缩率3. 高强度低合金钢的焊接性能可以通过___________________ 值来衡量。

[点击查看答案] 答：碳当量（CE）4．钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入 ______________________________________ 状态，此时发生的破坏为__________ 破坏。

[点击查看答案] 答：塑性、脆性5•在温度250 C左右时，钢材的性能与在常温时相比较，强度更________ 、塑性更 ________ 。

[点击查看答案] 答：高（好）、差（坏）6.Q235A级钢不能用于主要焊接结构，原因在于不能保证 _________ 。

[点击查看答案]答：含碳量7、采用手工电弧焊，材料为Q345 的钢构件相焊接时，应选择__________ 型焊条；材料为Q235 和Q345 的构件相焊接时，应选择____________________ 型焊条。

[点击查看答案] 答：E50 、E438、板厚为t 宽度为b 的板采用对接焊缝连接，施焊时未设引弧板，则计算长度取为。

[点击查看答案] 答：b-2t9、两钢板厚度分别为10mm 和16mm ，采用双面T 型连接，手工焊，其最小焊脚尺寸可取 ___________ m m 。

[点击查看答案] 答：610、承压型高强螺栓依靠_________________ 和 __________ 共同传力，以___________ 为承载力的极限状态。

哈尔滨工业大学（威海）土木工程专业钢结构课程设计计算书姓名：学号：指导教师：二零一二年七月土木工程系目录一、设计资料 (1)二、结构形式 (1)三、材料选择 (1)四、铺板设计 (1)（1）荷载计算 (2)（2）强度计算 (2)（3）挠度计算 (2)五、加劲肋设计 (2)（1）铺板设计 (2)（2）荷载计算 (3)（3）内力计算 (3)（4）截面特性计算 (3)（5）强度计算 (4)（6）变形计算 (4)六、平台梁 (5)A．次梁设计 (5)1、次梁1的设计 (5)2、次梁2的设计 (6)B．主梁设计 (7)1、主梁1的设计 (7)2、主梁2的设计 (11)七、柱设计 (15)1、柱1计算 (15)2、柱2计算 (16)3、柱3计算 (17)4、柱4计算 (19)5、边柱及角柱的偏心验算 (19)6、柱间支撑设置 (22)八、节点设计 (23)A．主次梁连接 (23)B．主梁与柱子 (26)C．次梁与柱子连接节点 (27)D．柱脚节点 (28)一、设计资料某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标高为+2.500m ，平台上均布荷载标准值为12KN/m 2，设计全钢工作平台。

二、结构形式平面布置，主次梁，主梁跨度3000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺板宽500mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距500mm 。

共设16根柱。

如图所示三、材料选择铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，E43型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ⨯= ，钢材密度33kg/m m 1085.7⨯=ρ，基础混凝土强度等级为2N/mm 5.7,15=c f C 。

四、铺板设计已知平台均布活荷载标准值21k 12kN /m q =，6mm 厚花纹钢板自重2Dk 0.0069.87.850.46kN /m q =⨯⨯=，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。

模拟试题三：一、填空题（每空1分，共计22）1、钢结构防腐常采用的方法有________，________。

[点击查看答案]答：涂防腐漆、混凝土包裹2、衡量钢材承受动荷时抵抗脆性破坏的指标是________。

[点击查看答案]答：冲击韧性3、材料为Q235B的两个钢构件相焊接时，应选择_________型焊条。

[点击查看答案]答：E434、钢材在热加工过程中产生裂纹，可能是由于材料中的________元素含量过高。

[点击查看答案]答：硫(S)5、在钢结构施工及验收规范中，焊缝的质量检验标准分为________级。

[点击查看答案]答：三6、某连接采用承压型螺栓，M20，端矩为40mm，从构造角度分析此连接可能发生________破坏。

[点击查看答案]答：(板件被)冲剪破坏7、摩擦型高强螺栓依靠________传力，以________为承载力的极限状态。

[点击查看答案]答：板间摩擦阻力、摩擦阻力被克服8、轴心受压杆有________种稳定平衡壮态，其稳定属于第________类稳定。

[点击查看答案]答：二、一9、某单轴对称截面轴心受压构件，若绕对称主轴失稳，将是________屈曲，若绕对非称主轴失稳，将是________屈曲。

[点击查看答案]答：弯扭、弯曲10、某梁材料为Q235，当腹板高厚比h0/t w=100时，为保证腹板的局部稳定应设置________加劲助, 当腹板h0/t w=180时，应设置________加劲助。

[点击查看答案]答：横向、纵向11、在梁的设计过程中，限制梁的挠度，属于________极限状态设计法。

[点击查看答案]答：正常使用12、实腹式压弯构件的整体失稳形式可分为在弯矩作用平面内的________失稳和在弯矩作用平面外的________失稳。

[点击查看答案]答：平面内、平面外13、格构式柱受压弯作用，截面面积为480cm2，钢材Q235B，f=205N/mm2。

弯矩产生的截面水平剪力为100KN，计算缀件时所使用的柱截面水平剪力为________kN。

1-1 答：(a) 可看成11个刚片，F 、J 两个固定铰支座，想当四根链杆，再加上A 、E 处三个链杆，总计7根链杆。

B 、C 、D 、G 、H 、I 共6个连接三个刚片的复刚结点，相当于12个单铰。

因此，由计算公式()()20710h b +⋅+++=−33 113312W m g =⋅−⋅=×−×(单纯由W 的结果不能判断其是否能作为结构。

但是，显而易见，即使将ABCDEFGHIJ 整个看成一个刚片（当成一根梁），有A 、E 处三个链杆即构成“简支梁”，是静定的。

因此，W < 0体系属有多余约束的几何不变体系，是可以做结构用的，是有10个多余联系的几何不变体系（超静定结构）。

(b) 可看成1个刚片FJ 和 A 、B 、C 、D 、E 5点10根链杆（包括A 、E 处三个链杆）组成， F 、J 处两个单铰相当4根链杆，因此总链杆数为14。

由计算自由度公式可得 )()3232 =312500141W m j g h b =⋅+⋅−⋅+⋅+×+×−++=−W j单纯由W 的结果不能判断其是否能作为结构。

但是，利用减二元体规则可知体系几何不变，是有一个多余约束的超静定结构。

(c) 本题有6个结点，由31根链杆相连。

由计算自由度公式可得2216311b =⋅−332W =×−×3524332W =×−×−×=−210200W =×−=由此可确定此体系是几何可变体系，不能作为结构。

1-2 答：：(a) 三个刚片：AD 、BDEF 、FC ，刚片间有两个单铰： D 、F ， 三个刚结点：A 、B 、C 。

2334−×=−此体系几何不变，有4个多余约束，是超静定结构。

(b) 5个刚片：AD 、DE 、EBF 、FG 、GC ，4个单铰： D 、E 、F 、G ，三个刚结点：A 、B 、C 。

第3章连接§§焊接连接铆钉连接螺栓连接紧固件连接§§优点：设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝§§件稳定，焊缝的化学成分均匀，焊缝的质量好，焊件变形小；同时，高的焊速成也配精度（如间隙）要求比手§§§§三、焊缝连接形式及焊缝形式斜焊缝§§§§§§§§§§§§§§§§§§斜角角焊缝(α>90°α<90°)§§普通型平坦型凹面型直接承受动力荷直接承受动力荷§§主要承受剪应力。

塑性较好），强度也较低。

传力线通过§角焊缝的构造和计算§正面角焊缝连接中传力线有较剧烈§§§§3.2.1 角焊缝的构造§3.2 角焊缝的构造和计算二、角焊缝的构造要求5、搭接连接的构造要求当板件端部仅有两条侧面角焊缝连接时，宜使每条侧面角焊缝计算长度l w ＞其间距b且间距b <16t min ( t min ＞12mm 时)或190mm ( t min ≤12mm 时)t 为较薄焊件的厚度，以免因焊缝横向收缩，引起板件发生较大拱曲§在搭接连接中，当仅采用正面角焊缝时，其搭接长度不，，以免焊缝§围焊的转角处也必须连续施焊§一、焊角有效高度2、角焊缝的有效截面为焊缝有效厚度与计算长度的乘积，1、试验表明，直角角焊缝的破坏常发生在喉部，通常认为直角角焊缝是以45°方向的最小截面作为有效计算截面§w u）直角角焊缝的基本计算公式§直角角焊缝的基本计算公式§3.2 角焊缝的构造和计算二、应力计算4、中国规范简化公式22f w f f ff στβ⎛⎞+≤⎜⎟⎜⎟⎝⎠βf ——正面角焊缝的强度增大系数，对正面角焊缝，，得：0f τ=wf f f e wNf h l σβ=≤对侧面角焊缝，，得：0f σ=wf f e wNf h l τ=≤31.222f β==3.2.2 直角角焊缝的基本计算公式§直角角焊缝的计算§§§、承受轴力的角钢端部连接3320.7wf f fN h b f β=×33()N N N b e N K N −=−=−§11N K N=§§§（2）工字梁（或牛腿）与钢柱翼缘的角焊缝连接通常假设腹板焊缝承受全部剪力，而弯矩则由全部焊缝承受h M h M V 2σ⎛⎞§（2）工字梁（或牛腿）与钢柱翼缘的角焊缝连接MH =wf f fHf h l σβ=≤∑2f V h l τ=§3.2 角焊缝的构造和计算二、复杂受力时角焊缝连接计算2、三面围焊承受扭矩剪力联合作用时角焊缝的计算TxyV分析角焊缝在扭矩作用下的应力时，采用以下假设：①被连接的板件为绝对刚性的，而焊缝则是弹性的②焊缝群绕形心旋转，角焊缝群上任一点处的应力方向垂直于该点与形心的连线，且应力的大小与该点距形心的距离成正比3.2.3 直角角焊缝的计算§§§§§3.2.4 斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算方法与直角焊缝相同：1）不考虑应力方向，任何情况都取βf （或βf θ）=1.0§3.2.4 斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算方法与直角焊缝相同：3）要求b i ≤5mm ，若b i >5mm ，改为图（b ）形式§§称为钝边，有拖住熔化金属的作用，取大了或角度取小了，导致焊不透，对接焊缝的构造§§§若设引弧板困难而没设，则计算长度为：§§，未设引弧板取(b –2t) mm在对接接头中为被连接两钢板的较小厚度，在T形或角接接头中§§§§§二、部分焊透的对接焊缝1、焊缝形式3.3.2 对接焊缝的计算§3.3 对接焊缝的构造和计算S －坡口根部至焊缝表面（不考虑余高）的最短距离由于未焊透，连接处存在缝隙，应力集中现象严重，易脆裂计算时采用焊缝的有效厚度he , 按角焊缝计算V 形坡口：当α≥60°he ＝S当α<60°he ＝0.75S单边V 形和K 形坡口：当α＝45°±5°，he ＝S-3U 形和J 形坡口：he ＝S各种坡口情况he ≥1.5 t ：厚板厚度t§§§§§§§§§§§§势，因中间收缩大，中段受拉，两端受压后焊焊缝的横向收缩受到已凝固焊缝的限制，而引起横向拉应力，同时先焊部分产§§§§残余应力自相平衡，对受静力的结构无影响§§§§、合理选择焊缝尺寸和形式，应细长，免短粗§§§§螺栓的排列和其他构造要求布置原则：排列应简单、统一、整齐而紧凑并列排列：简单整齐，连接板尺寸小，栓孔对构件截面削弱大错列排列：布置松散，连接板尺寸大，栓孔对构件截面削弱小螺栓的排列要求：1. 受力要求：端距≥2d，否则顺力方向剪坏中距过大，受压时起拱；中距过小，则净截面削弱大2.构造要求：中距不能过大，否则连接件接触不紧密，潮汽易侵入缝隙，造成锈蚀施工要求：中距≥3d，否则无转动扳手的空间§§§§栓杆被剪断§二、单个普通螺栓的受剪计算基本假定：①栓杆受剪计算时，假定螺栓受剪面上的§b N n N =≤15d 0：§、普通螺栓群偏心受剪1F FN n=3.5.2 普通螺栓的受剪连接§3.5 普通螺栓的构造和计算三、普通螺栓群受剪连接计算2、普通螺栓群偏心受剪1122T T iT i N N N Tγγγ++++=L L 1212iTTTiN N N γγγ====L L2222111211()TTi i N N Tγγγγγγ++++=Σ=L L 11222i T i i iTrTr N r x y ==ΣΣ+Σ1111221Tx Ti iy TyN N r x y ==Σ+Σ1111221Ty Ti ix Tx N N r x y ==Σ+Σ3.5.2 普通螺栓的受剪连接§3.5 普通螺栓的构造和计算三、普通螺栓群受剪连接计算2、普通螺栓群偏心受剪221111min()bTx Ty F N N N N N =++≤2211miny byi T F N N n ⎛⎞⎛⎞=+≤⎜⎟⎜⎟⎜⎟Σ⎝⎠⎝⎠113y x ≥l 1 ＞15d 0时也不必折减§2mm §§3.5.3 普通螺栓的受拉连接§3.5 普通螺栓的构造和计算三、普通螺栓群受拉2、螺栓群承受弯矩作用1122////i i n nn y N y N y N y =====L L 1122i i n nM N y N y N y N y =+++++L L 2(/)i i i N y y =Σ2/i i i N My y =Σ211/bi t N My y N =Σ≤普通螺栓的受拉连接§三、普通螺栓群受拉普通螺栓的受拉连接§三、普通螺栓群受拉普通螺栓受剪力和拉力的联合作用§§§§§§§§ 3.6.4 高强度螺栓群的计算§3.6 高强度螺栓连接的构造和计算二、受拉连接承载力1、轴心受拉bt N n N ≥112bt i My N N y =≤Σ2、受弯矩作用3、偏心受拉112b t i N Ne N y N n y =+Σ3.6.4 高强度螺栓群的计算§3.6 高强度螺栓连接的构造和计算三、拉弯剪共同作用1、摩擦型连接1v tb vv t N N N N +=0.9b v f N n P μ=0.8v t N P =0.9( 1.25)v f t N n P N μ=−2iti i My N N n y =±Σ10.9( 1.25)nf ti i V n P N μ=≤−∑10.9( 1.25)nf ti i V n nP N μ=≤−∑b ti t N N ≤§思考题第3章小结施焊方位、焊缝缺陷及质量检验，不同构件焊缝级第3章小结螺栓受剪、受拉的工作性能，螺栓的破坏形式。

高层建筑结构健康监测的研究与应用摘要：随着高层建筑建设规模的不断扩大，监测手段在高层建筑工程中的应用可以测量建筑结构的健康状况，实时监测高层建筑工程的质量，有效地维护和管理高层建筑工程。

本文分析了高层建筑结构健康监测的研究与应用，以供参考。

关键词：高层建筑；结构健康监测；应用引言健康监测技术最早应用于航空航天领域，直到20世纪50年代才应用于建筑领域。

起初，它主要用于桥梁。

在后续的发展过程中，由于其技术水平的不断提高，逐渐被广泛应用于其他建筑中。

就建筑结构健康监测技术而言，是目前一种新型的研究内容。

然而，它的应用对建筑业的发展有着非常重要的影响，因为它的有效性，及时了解建筑结构，更好地避免安全事故的发生。

1结构健康监测概述结构健康监测是指通过在施工现场嵌入或粘贴表面传感器的方式，检测神经系统中是否存在损伤结构，并将检测到的建筑结构损伤报告给控制台，以提高建筑结构健康检测的效率。

结构健康检测系统的组成部分包括数据采集与处理系统、传感器系统、通信系统、报警设备和监控中心。

结构健康监测系统主要应用于大型建筑结构，如大型桥梁、建筑物等。

如虎门大桥健康监测系统中，利用GPS动态监测系统对建筑物结构的健康状况进行监测，将建筑物结构的数据从光纤的各个测点传输到GPS接收机。

在监控系统的处理系统中，图形工作站和数据库服务器可以通过局域网实现数据传输。

然而，由于一些信号线的老化，数据传输效率大大降低，结构健康监测的精度也较低。

随着科学技术的发展，传感器技术、信号分析技术、网络通信技术和结构分析理论得到了广泛的应用，建筑结构健康监测的内容也越来越丰富。

通过对建筑结构状况的连续实时在线监测，有利于提高建筑结构的安全性，从而提高建筑结构的管理效率。

2建筑结构健康监测与检测的异同分析建筑结构监测与检测的同一点在于它们具有相同的目的，即通过科学的计算和分析，得到反映建筑结构健康、稳定和安全的指标，进而评价建筑结构的可靠性。

哈尔滨工业大学高层与轻钢结构研究中心简介
佚名
【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》
【年(卷),期】2017(49)6
【摘要】哈尔滨工业大学高层与轻钢结构研究中心由著名钢结构专家张耀春教授
于20世纪80年代创立,主要致力于高层建筑钢结构、轻钢结构、工业建筑钢结构、钢结构稳定理论等方向的研究.现有教授4人、副教授3人,讲师1人.在读博士生、硕士生及海外留学生30余人,已经累计向社会输送钢结构领域优秀人才（研究生毕业）150余人.
【总页数】1页(P177-177)
【关键词】轻钢结构;研究中心;在读博士生;自然科学基金;高层钢结构;半刚性连接;
海外留学生;门式刚架;节点性能;管桁架
【正文语种】中文
【中图分类】X786
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中心副主任刘洋 [J], 倪海波
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