鋼結(jié)構(gòu)原理簡答題（荷載作用種類）的摘要如下：，，本題主要考察對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中荷載作用種類的理解。荷載是指施加在結(jié)構(gòu)上的外力，包括靜荷載和動(dòng)荷載兩大類。靜荷載是指在結(jié)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài)下所承受的力，如自重、風(fēng)壓等；動(dòng)荷載則是指在結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)所承受的力，如地震、風(fēng)振等。了解不同荷載的作用特點(diǎn)對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析具有重要意義。

一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼的選擇原則

1. 結(jié)構(gòu)的重要性
   • 對(duì)于重型工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層或超高層的民用建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物等重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用質(zhì)量好的鋼材；對(duì)于一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)，可按工作性質(zhì)分別選用普通質(zhì)量的鋼材。
2. 荷載情況
   • 動(dòng)態(tài)荷載與靜態(tài)荷載：荷載分為靜態(tài)荷載和動(dòng)態(tài)荷載。直接承受動(dòng)態(tài)荷載的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)烈地震區(qū)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用綜合性能好的鋼材；承受靜態(tài)荷載的結(jié)構(gòu)可選用價(jià)格較低的Q235鋼。
3. 連接方法
   • 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊接和非焊接兩種。焊接結(jié)構(gòu)對(duì)材質(zhì)要求更嚴(yán)格，非焊接結(jié)構(gòu)對(duì)含碳量可降低要求。
4. 結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境
   • 鋼材在低溫時(shí)容易冷脆，在低溫條件下工作的結(jié)構(gòu)（尤其是焊接結(jié)構(gòu)），應(yīng)選用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮(zhèn)靜鋼。
5. 鋼材厚度
   • 厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。

二、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1. 力學(xué)性能方面
   • 結(jié)構(gòu)用鋼材強(qiáng)度高，塑性韌性好。
2. 結(jié)構(gòu)重量方面
   • 結(jié)構(gòu)重量輕。
3. 可靠性方面
   • 材性好，可靠性高。
4. 工業(yè)化方面
   • 工業(yè)化程度高，工期短。
5. 密封性方面
   • 密封性好。
6. 耐熱耐火性方面
   • 耐熱性較好，耐火性差。
7. 耐銹蝕性方面
   • 耐銹蝕性差。

三、影響梁整體穩(wěn)定的主要因素

1. 梁的剛度方面
   • 側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度影響梁的整體穩(wěn)定。
2. 梁的支座情況
   • 不同的支座情況對(duì)梁整體穩(wěn)定有影響。
3. 荷載作用種類
   • 荷載作用種類不同，梁的整體穩(wěn)定性也不同。
4. 荷載作用位置
   • 荷載作用位置會(huì)影響梁的整體穩(wěn)定性。
5. 受壓翼緣自由長度
   • 受壓翼緣自由長度也是影響梁整體穩(wěn)定的因素之一。

四、實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)原則與步驟

1. 設(shè)計(jì)原則
   • 慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑方面：面積的分布應(yīng)盡量開展，以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高柱的整體穩(wěn)定性和剛度。
   • 等穩(wěn)定性方面：使兩個(gè)主軸方向等穩(wěn)定性以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效果。
   • 連接便利性方面：便于與其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。
   • 構(gòu)造簡單性方面：盡可能構(gòu)造簡單，制造省工，取材方便。
2. 設(shè)計(jì)步驟
   • 假定λ = 50 - 100（當(dāng)壓力大而桿長小時(shí)取小值，反之取大值），初步確定鋼材種類和截面分類，查得穩(wěn)定系數(shù)，從而得到相關(guān)計(jì)算式中的參數(shù)。
   • 求兩主軸方向的回轉(zhuǎn)半徑。
   • 由截面面積A和兩主軸方向的回轉(zhuǎn)半徑，優(yōu)先選用軋制型鋼（如工字鋼、H型鋼）；型鋼截面不滿足時(shí)，選用組合截面，組合截面的尺寸可由回轉(zhuǎn)半徑確定。

五、應(yīng)力集中現(xiàn)象及對(duì)鋼材性能的影響

1. 應(yīng)力集中現(xiàn)象
   • 在鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件中，當(dāng)存在孔洞、槽口、凹角、缺陷以及截面突然改變時(shí)，構(gòu)件中的應(yīng)力分布不再均勻，在這些部位附近應(yīng)力線密集，產(chǎn)生高峰應(yīng)力，這就是應(yīng)力集中現(xiàn)象。
2. 對(duì)鋼材性能的影響
   • 在應(yīng)力集中處應(yīng)力線發(fā)生彎曲、變密，出現(xiàn)高峰應(yīng)力區(qū)并常使構(gòu)件處于同號(hào)的雙向或三向應(yīng)力場的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，阻礙了鋼材塑性變形的發(fā)展，促使鋼材轉(zhuǎn)入脆性狀態(tài)，造成脆性破壞。

六、鋼材的疲勞破壞及相關(guān)因素

1. 疲勞破壞定義
   • 鋼材在直接的、連續(xù)反復(fù)的動(dòng)力荷載作用下，強(qiáng)度降低，結(jié)構(gòu)的抗力和性能發(fā)生重大變化而產(chǎn)生的脆性破壞稱為疲勞破壞。
2. 與疲勞強(qiáng)度相關(guān)的因素
   • 疲勞強(qiáng)度與應(yīng)力集中和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān)。

七、普通螺栓與摩擦型高強(qiáng)度螺栓在剪力作用下的比較

1. 計(jì)算假定方面
   • 普通螺栓連接在抗剪時(shí)依靠桿身承壓和螺栓抗剪來傳遞剪力，不計(jì)預(yù)拉力的影響，計(jì)算中考慮栓桿剪斷和孔壁承壓破壞兩種破壞形式，以螺桿剪斷或孔壁擠壓破壞為承載能力極限狀態(tài)；摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接單純依靠被連接構(gòu)件間的摩擦阻力傳遞剪力，以剪力達(dá)到最大摩擦力作為承載能力極限狀態(tài)。
2. 計(jì)算公式方面
   • 普通螺栓有單個(gè)抗剪承載力設(shè)計(jì)值、單個(gè)承壓承載力設(shè)計(jì)值，單個(gè)螺栓承載力設(shè)計(jì)值驗(yàn)算等相關(guān)公式；摩擦型高強(qiáng)度螺栓有單個(gè)抗剪承載力設(shè)計(jì)值驗(yàn)算公式，二者公式有所不同。

八、格構(gòu)式柱的特點(diǎn)及與實(shí)腹式柱計(jì)算上的區(qū)別

1. 格構(gòu)式柱的特點(diǎn)
   • 格構(gòu)式柱一般采用對(duì)稱截面，由肢件和綴材組成。它容易使壓桿實(shí)現(xiàn)兩主軸方向的等穩(wěn)定性，同時(shí)剛度大，抗扭性能好，用料較省。
2. 計(jì)算區(qū)別
   • 在格構(gòu)式柱中當(dāng)繞實(shí)軸發(fā)生彎曲失穩(wěn)時(shí)，其整體穩(wěn)定的計(jì)算同實(shí)腹式柱，由實(shí)軸的長細(xì)比查值，計(jì)算公式相同；當(dāng)繞虛軸發(fā)生彎曲失穩(wěn)時(shí)，用換算長細(xì)比來代替對(duì)虛軸的長細(xì)比，再進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，計(jì)算公式同實(shí)腹式軸心壓桿。

九、梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象及影響梁臨界彎矩的主要因素

1. 整體失穩(wěn)現(xiàn)象
   • 梁的截面一般窄而高，彎矩作用在其最大剛度平面內(nèi)，當(dāng)荷載較小時(shí)，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的；當(dāng)荷載達(dá)到一定程度時(shí)，梁可能會(huì)失去整體穩(wěn)定。
2. 影響臨界彎矩的主要因素
   • 梁的側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度、翹曲剛度、梁的截面形狀、荷載類型、荷載作用位置以及梁的跨度等都會(huì)影響梁的臨界彎矩。

十、軸心受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件翼緣局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法的異同

1. 軸心受壓構(gòu)件
   • 工字型截面的軸心壓桿其翼緣板的局部穩(wěn)定是根據(jù)局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定的等穩(wěn)定性（即板件的局部穩(wěn)定臨界應(yīng)力不小于構(gòu)件整體穩(wěn)定的臨界應(yīng)力）來確定其寬厚比，有相應(yīng)的寬厚比計(jì)算公式，根據(jù)不同情況取值。
2. 受彎構(gòu)件
   • 未提及受彎構(gòu)件單獨(dú)的翼緣局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法（可根據(jù)實(shí)際知識(shí)補(bǔ)充：受彎構(gòu)件翼緣局部穩(wěn)定主要與腹板的相關(guān)約束等因素有關(guān)，如梁腹板加勁肋的設(shè)置會(huì)影響翼緣局部穩(wěn)定等）。
3. 壓彎構(gòu)件
   • 工字型截面的壓彎構(gòu)件其翼緣板的局部穩(wěn)定是由受壓翼緣的臨界應(yīng)力不低于鋼材的屈服點(diǎn)（等強(qiáng)原則）確定的，有不同情況（塑性、部分塑性、彈性）下