土木工程钢结构 毕业答辩常问问题集合及答案.docx
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土木工程钢结构毕业答辩常问问题集合及答案
土木工程钢结构毕业设计（结构）答辩问题集锦
分层法，水平荷载，桩基础，地震计算
1框架梁柱的尺寸确定
钢构设计的梁柱尺寸，先确定钢构件的形式，如工型，槽型，口型等，根据稳定性和变形，然后可通过层高，长细比，高宽比等来确定尺寸，最后通过软件复验可行性，受压构件容许长细比150-200.
45竖荷下内力计算过程
可近似地采用分层法。
可假定：
（1）作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计，
（2）在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移。
计算过程可如下：
（1）分层：
分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承，
（2）计算各个独立刚架单元：
用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。
。
而分层计算所得的各层梁的内力，即为原框架结构中相应层次的梁的内力。
（3）叠加：
在求得各独立刚架中的结构内力以后，则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加，作为原框架结构中柱的内力。
叠加后为原框架的近似弯距图，由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图，在框架节点处常常不平衡。
这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。
若欲提高精度，可对节点，特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配，予以修正。
2Gi（重力代表值）的计算
Gi＝永久荷载标准值（构件）＋0.5×楼面活载标准值（雪荷载灰荷载等*组合系数）
3如何保证框架的延性
强柱弱梁”设计原则—控制塑性铰的位置此框架结构抗震设计的关键是梁柱塑性铰设计。
为此，应遵循：
1）“强剪弱弯”设计原则——控制构件的破坏形态
4基础的计算内容
承载力冲切受剪力计算
48自振周期如何计算
5基本风压如何选择
基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速为标准，按基本风压=最大风速的平方/1600确定的风压值
9轴压比有何意义
指柱（墙）的轴压力设计值与柱（墙）的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值（进一步理解为：
柱（墙）的轴心压力设计值与柱（墙）的轴心抗压力设计值之比值。
限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。
53.水平荷下计算梁端弯矩和剪力
54.什么是强剪弱弯？
如何调整
“强柱弱梁，强剪弱弯”是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。
就是柱子不先于梁破坏，因为梁破坏属于构件破坏，是局部性的，柱子破坏将危及整个结构的安全---可能会整体倒塌，后果严重！
所以我们要保证柱子更“相对”安全，故要“强柱弱梁”；“弯曲破坏”是延性破坏，是有预兆的--如开裂或下挠等，而“剪切破坏”是一种脆性的破坏，没有预兆的，舜时发生，没有防范，所以我们要避免发生剪切破坏！
这就是我们设计时要结构达到“强柱弱梁，强剪弱弯”这个目标。
11何谓“分层法，”与二次剪力分配法有何区别
框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。
在进行竖向荷载作用下的内力分析时，可假定：
（1）作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计，而仅在本楼层的框架梁以及与本层框架梁相连的框架柱产生弯矩和剪力。
（2）在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移。
计算过程可如下：
（1）分层：
分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承，
（2）计算各个独立刚架单元：
用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。
。
而分层计算所得的各层梁的内力，即为原框架结构中相应层次的梁的内力。
（3）叠加：
在求得各独立刚架中的结构内力以后，则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加，作为原框架结构中柱的内力。
叠加后为原框架的近似弯距图，由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图，在框架节点处常常不平衡。
这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。
若欲提高精度，可对节点，特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配，予以修正
58.活载折减系数
荷载折减系数的引入是因为在计算结构或构件楼面活荷载效应时，为了简化计算而把活荷载近似看做是均布荷载，然而，实际上楼面面积越大，实际平摊的楼面活荷载越小，所以，在计算结构或构件楼面活荷载效应时，如果引起效应的楼面活荷载面积超过一定的数值，就应该对楼面均布活荷载折减，于是就引入了楼面活荷载折减系数。
、
15水平地震力的计算方法范围缺点弥补
步骤：
1、算结构自重。
2、计算整体刚度。
3、结构的自振周期、
4、算出总水平地震作用。
5、算出各层水平地震力作用。
D值法是修改后的反弯点法：
D是代表刚度。
：
实际工程与计算存在差别，有进行修正才可
16结构布置
结构合力，计算方便，传力路径合理，满足建筑的相关使用要求，考虑部分构件的制作工艺
62.D值的意义
另外，柱的反弯点高度也与梁柱线刚度比、上下层横梁的线刚度比，上下层层高的变化等因素有关。
日本武藤清教授在分析了上述影响因素的基础上，对反弯点法中柱的抗侧移刚度和反弯点高度进行了修正。
修正后，柱的抗侧移刚度以D表示，故此法又称“D值法”，也称为修正反弯点法。
21梁的内力组合方法
25梁截面高度确定
梁的横截面高度H跟梁的跨度L有关。
下面我就主要说三种情况：
1、多跨连续主梁，高跨比（H/L）约在1/14~1/8之间。
2、多跨连续次梁，高跨比（H/L）约在1/18~1/12之间。
3、单跨简支梁，高跨比（H/L）约在1/14~1/8之间。
梁的宽高比一般在1/3~1/2。
27标准值与设计值之间的区别
荷载和材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后，根据其概率分布，并结合工程经验，取其中的某一分位值（不一定是最大值）确定的。
设计值是在标准值的基础上乘以一个分项系数确定的
材料强度的设计值等于材料强度的标准值乘材料强度的分项系数。
在现行各结构设计规范中虽没有给出材料强度的分项系数，而是直接给出了材料强度的设计值，
29抗震设防水准
小震不坏：
当遭受低于本地区抗震设防烈度的地震影响时，一般不受损坏或不需修理即可继续使用。
中震可修：
当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用。
大震不倒：
当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或危及生命的严重破坏。
73.活载取值？
依据？
活载根据建筑物的使用功能不同而不同，见国标《荷载设计规范》
30如何确定抗震等级
先根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223—2008把建筑工程分为甲、乙、丙、丁四个类别；
再按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，根据上述确定的设防类别、烈度、结构类型和房屋高度确定抗震等级。
1）甲类、乙类建筑：
当本地区的抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求；
74.抗震设计原则？
小震不坏,中震可修,大震不倒的原则
78.水平侧移验算的意义
第一，保证主要结构基本处于弹性受力状态，对钢筋混凝土结构要避免混凝土墙或柱出现裂缝；将混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度限制在规范允许范围之内。
第二，保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显损坏。
35单向双向板
板一般是四边支承，根据其受力特点和支承情况，又可分为单向板和双向板。
在板的受力和传力过程中，板的长边尺寸L2与短边尺寸L1的比值大小，决定了板的受力情况。
可按沿短边方向的单向板计算；当长边与短边比值小于2时，宜按双向板计算；当长边与短边比值介于2与3之间时，亦可按沿短边方向的双向板计算，但应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；当长边与短边比值小于2时，应按双向板计算。
79.框架结构的变形特点
（1）框架结构所用的钢筋混凝土或型钢有很好的抗压和抗弯能力，因此，可以加大建筑物的空间和高度。
（2）可以减轻建筑物的重量。
（3）有较好的抗震能力。
（4）有较好的延性。
（5）有较好的整体性。
4．框架结构的缺点
因构件截面尺寸不可能太大故承载力和刚度受到一定限制，因此房屋的高度受到限
36竖向荷载调幅，为什么？
这是按弹性方法计算的，对求得的M进行适当的调整，以考虑非弹性变形引起的内力重分布。
引起重分布的原因是刚度比值的变化或出现塑性铰，但一般情况下不对跨中的M进行调幅，而梁端由于拱的作用，所以常对端部调幅
80.柱负载面积
水平左邻柱距+水平右邻柱距）/2】x【（竖直上邻柱距+竖直下邻柱距）/2】
84.“反弯点”与“D值法”有何区别
反弯点法出发于假定的反弯点而计算比较粗略
D值法更精确
D就是改进的反弯点法，考虑了横梁线刚度进而节点有转角时对柱的抗侧移刚度进而反弯点位置的影响
135.桩数的确定
确定桩数用标准组合的最大轴力确定
136.已知柱端弯矩.如何求梁端弯矩
先算出总剪力根据柱子刚度分配总剪力然后查表得出柱子反弯点柱剪力剩以柱端距反弯点距离即得出弯矩然后根据节点平衡求出梁端弯矩若节点不止一根梁按刚度分配弯矩
109.梁柱线刚度如何计算？
梁柱的线刚度就是EI/L
相对线刚度就是相较于同一个节点的梁、柱的线刚度分别所占总线刚度的比值。
156.次梁布置如何考虑
所有柱子原则上都应该有两个方向的主梁与之相连，主梁宜直接连接两根柱子。
在上部有较重墙体的位置，应该布置梁；在楼板高度变化处，应该布置梁。
这样布置下来，如果还有跨度较大的板（超过你考虑的板厚的30倍），最好设置次梁将板划分为较小块。
164.反弯点高度确定
反弯点位置
底层：
距支座2/3层高处
其余层：
1/2层高处
165.风荷载如何计算Wo确定
当计算主要承重结构时,按式：
wk=βzμsμzWo
wk—风荷载标准值（kN/m2）；
βz—高度z处的风振系数；
μs—风荷载体型系数；
μz—风压高度变化系数；
Wo—基本风压（kN/㎡）。
121.内力组合的目的
176.鞭梢效应
鞭梢效应中鞭的末端的速度远较柄的速度大，甚至可以超过音速。
在建筑上，鞭梢效应是有害的，特别是高楼、电视塔等，震动传到顶部就会被放大，在地震等情况下很容易被破坏。
地震灾害调查中发现，屋顶的小阁楼，女儿墙等附属结构破坏严重，就是因为顶部质量和刚度的突变，由鞭梢效应引起的结果。
编辑本段预防
为了减弱鞭梢效应，不应只盲目的增大突出物的刚度，最有效的方法应使突出物的第一阶自振频率与整体结构低阶频率不要接近地面运动扰频。
1.二阶分析方法与非线性分析方法有何区别？
二阶与非线性分析本质一样，区别仅是二阶多指几何非线性，基本不进行材料非线性分析，而非线性则有几何非线性及材料非线性两种。
2.变形缝有哪几种？
你的厂房设计中有没有设置变形缝？
为什么？
变形缝包括伸缩缝（又称温度缝）、沉降缝、防震缝。
没有设置变形缝。
纵向温度区段大于等于300m，或横向温度区段大于等于150m时需要设置伸缩缝。
本设计土壤地质条件较好，不需设置沉降缝；根据地震设防烈度为7度，也不需设置防震缝。
《抗规》：
体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝，形成多个较规则的抗侧力结构单元。
由此看出防震缝没有具体要求多少米来设置，其设置的要求是“按实际需要，目的是将本来不规则的体系，分成几部分规则的体系”，只要能达到这个目的，多少米设防震缝都是可以的。
本设计建筑结构体形规则，且长宽较小，因而可不设置抗震缝。
沉降缝设置原则如下：
建筑物平面的转折部位，建筑的高度和荷载差异较大处，过长建筑物的适当部位，地基土的压缩性有着显著差异，建筑物基础类型不同以及分期建造房屋的交界处。
因而本设计可不设置沉降缝。
3.你的厂房平面设计中是否设置了伸缩缝？
为什么？
如果某个厂房需要设置伸缩缝，可采用什么做法？
未设置伸缩缝，厂房总长度60m，小于一个温度区段。
如果要设置伸缩缝，可采用两种做法：
（a）设置双柱；（b）在搭接檩条的螺栓处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许涨缩。
4.哪些应力是可自我平衡？
对结构承载力有何影响？
残余应力可以自我平衡，因为残余应力是在没有外力情况下产生的，如果有外力的附加应力则不能自我平衡。
5.钢结构设计规范中风载要不要考虑疲劳，为什么？
我国规范没有提及疲劳，只有英国钢结构设计规范B55950提出在脉动风占主要情况下，才考虑疲劳。
哈工大武岳教授介绍，风力一般均为平均风，脉动风占很小部分，只有柔性结构发生共振，这时才以脉动风为主，如广告牌等柔性结构。
6.
7.稳定与强度有何区别？
为何拉杆有些还要考虑长细比？
8.欧拉公式是动力公式还是静力公式？
如何理解构件计算长度的概念？
9.抗风柱按哪类构件设计的？
节点如何处理？
抗风柱有两种布置方法1、按传统抗风柱布置。
即抗风柱柱脚与基础铰接（或刚接），柱顶与屋架通过弹簧片连接。
2、按门式刚架轻钢结构布置。
即抗风柱柱脚与基础铰接（或刚接），柱顶与屋架铰接。
对于第一种布置方式，抗风柱就可以按两端简支的梁考虑，承受计算宽度内的均布风荷载。
计算长度可以按支承情况分别取值。
对于第二种布置方式，抗风柱就需要按双向受压的压弯构件考虑，在抗风柱平面内承受计算宽度内的均布风荷载，同时还受轴向压力。
抗风柱的柱脚节点分刚接和铰接两种形式。
铰接时,基础只承受较小的轴力与剪力，设计和构造件简单。
抗风柱传递给基础的轴力只有抗风柱本身的重量和相邻山墙墙板的重量。
如果采用刚接,传递给基础的弯矩和轴力要大得多,偏心距非常大,不利于基础的设计。
但抗风柱比较高的时候，如果柱脚还采用铰 抗风柱按两端简支梁考虑时，铰接端只传递剪力和轴力，抗风柱承受计算宽度内的均布风荷载与山墙墙面竖向荷载，计算长度可以按支承情况分别取值。
这种设计方法简单实用，对于一般的单跨两端山墙封闭单层厂房抗风柱计算可优先考虑此种方法。
接模式，抗风柱截面将很不经济，这时候可以做成刚接柱脚、或者设置抗风桁架。
较大吨位吊车采用圆钢管会引起太大变形，使吊车运行不稳定。
10.梁翼缘宽厚比超过了稳定要求怎么办？
11.疲劳的原理是什么？
什么情况下需要进行疲劳计算？
12.高强螺栓孔径加大对摩擦型承载力影响如何？
13.你在进行刚架内力分析时，荷载效应组合中是否考虑了地震作用？
为什么？
答：
没有考虑地震作用。
轻钢结构厂房地震作用在内力组合中不起控制作用,可按规定采取加强支撑布置和连接节点等措施,以提高抗震能力。
14.你的设计资料要求地震设防烈度是多少？
是否进行了抗震验算？
如果考虑地震作用，采用什么计算方法？
答；7度。
没有进行抗震验算。
D值法（修改后的反弯点法），底部剪力法。
15.屋面水平支撑风力如何分配，平均分配对不对？
不对，应该是按照面积分配的。
16.稳定和强度验算是否都属于承载能力极限状态验算？
二者有何区别？
是，他们都属于承载能力极限状态验算。
强度验算是验算钢结构构件在不同的环境条件下承受外载荷的能力，完全由材料的本质属性决定。
在达到承载力极限状态之前构件往往会先失稳破坏。
影响构件的稳定的因素：
截面形式，加工条件，初弯曲，残余应力，长细比等。
17.梁的整体稳定性受哪些因素影响？
什么情况下不需要验算整体稳定？
为什么要进行梁的局部稳定验算？
什么情况下不需要验算局部稳定？
影响因素：
1.荷载的类型2.荷载作用位置3.梁的截面形式4.梁受压翼缘侧向支承点间的距离5.端部支承条件6.初始缺陷7.钢材强度。
按照GB50017-2003规范设置了可靠的纵向支撑系统的梁可不进行整体稳定性验算。
防止局部失稳。
在钢梁中，当腹板或翼缘的高厚比或宽厚比过大时，就有可能在梁发生强度破坏或丧失整体稳定之前，组成梁的腹板或翼缘出现偏离其原来平面位置的波状屈曲。
对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的梁，GB50017规定可以考虑腹板的屈曲后强度，这时，只需要按照规范4.4节的内容计算即可，也就是说，不需要验算局部稳定（因为腹板可以发生失稳）
18.梁中纵向加劲肋对平面我稳定起不起作用？
钢梁如果没有足够的侧向刚度或扭转刚度，可能会在未达到强度极限承载力之前丧失整体稳定性，发生弯扭屈曲而丧失承载能力。
钢梁设有加劲肋时，加劲肋能提高钢梁的抗扭刚度，使得钢梁的整体稳定性也得到提高。
目前在设计中仅计及加劲肋对腹板局部稳定性的贡献，没有考虑它对整体稳定性的影响。
19.钢梁的稳定性验算中，为何当稳定系数大于0.6时，要对其进行修正？
当考虑残余应力影响时，可取比例极限fp=0.6fy。
因此，当算得的应力超过0.6fy时，即当算得的稳定系数＞0.6时，梁已进入弹塑性工作阶段，其临界弯矩有明显的降低。
20.轴心受压构件常见的屈曲形式有哪些？
你的设计中，哪些构件是轴心受力构件？
是如何保证其稳定性的？
总结轴心受压构件的屈曲形式一般有三种；
（1）弯曲屈曲，构件失稳定时指发生弯曲变形，截面只绕一个主轴旋转，杆纵轴由直线变曲线，是双轴对称截面常见的失稳形式。
（2）扭转失稳，构件失稳时除杆件的支撑轴端外，各截面均绕纵轴扭转，是某些双轴对称截面可能发生的失稳形式，如十字星截面。
（３）弯扭失稳，对于单轴对称截面，当构件绕对称屈曲时，杆件发生变弯曲变形时，弯矩作用平面不通过截面的剪心，因此必然伴随着扭转，如T形截面。
单轴对称截面的构件，在绕非对称主轴失稳时，呈弯曲屈曲；但当绕对称轴失稳时呈弯扭屈曲。
双轴对称十字形截面的轴心受压杆会发生扭转屈曲。
21.柱脚设计中包括哪些内容？
零件垫板的作用是什么，柱脚底板、垫板上锚栓孔开口大小分别为多少？
底板尺寸，锚栓型号，隔板，肋板，柱脚水平剪力，柱与底板连接焊缝计算
M36锚栓，端板开孔40.5mm，垫板开孔37.5mm
22.锚栓起什么作用？
是否承受柱脚底部剪力？
对基础设计有何影响？
23.摇摆柱设置有什么限制要求？
平面内平面外稳定及挠度应满足设计规范中的要求。
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