鋼結(jié)構(gòu)課件第一二章匯報(bào)人：文小庫2024-01-22CONTENTS緒論鋼材的力學(xué)性能鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與抗震性能緒論01從鐵器時代到工業(yè)革命前的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用。工業(yè)革命后，鋼結(jié)構(gòu)在建筑、橋梁、船舶等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。高強(qiáng)度鋼、耐候鋼等新型鋼材的出現(xiàn)，為鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用帶來了新的可能性。古代鋼結(jié)構(gòu)的起源現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展當(dāng)代鋼結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展鋼材具有高的強(qiáng)度，能夠?qū)崿F(xiàn)大跨度、重載的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時重量輕，便于運(yùn)輸和安裝。鋼材在受力時能夠發(fā)生一定的變形，吸收能量，具有良好的抗震和抗沖擊性能。鋼材可回收再利用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，同時減少了對環(huán)境的污染。高強(qiáng)度與輕質(zhì)良好的塑性與韌性可重復(fù)利用與環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與優(yōu)勢03提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力鼓勵學(xué)生開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。01掌握鋼結(jié)構(gòu)的基本原理和設(shè)計(jì)方法通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠掌握鋼結(jié)構(gòu)的基本原理、設(shè)計(jì)方法和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。02培養(yǎng)分析與解決問題的能力通過案例分析、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際問題的能力。課程目標(biāo)與要求鋼材的力學(xué)性能02通過拉伸試驗(yàn)可以得到鋼材的強(qiáng)度、塑性和韌性等力學(xué)性能指標(biāo)。拉伸試驗(yàn)鋼材在拉伸過程中的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系可以用曲線表示，分為彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和頸縮階段。應(yīng)力-應(yīng)變曲線抗拉強(qiáng)度是鋼材在拉伸過程中所能承受的最大拉應(yīng)力，屈服點(diǎn)是鋼材開始產(chǎn)生明顯塑性變形的應(yīng)力點(diǎn)?？估瓘?qiáng)度與屈服點(diǎn)鋼材的拉伸性能硬度表示鋼材抵抗局部變形的能力，常用布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等表示。沖擊韌性反映鋼材在沖擊載荷作用下的抗斷裂能力，以沖擊功表示。鋼材的化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)、應(yīng)力狀態(tài)等因素都會影響其硬度和沖擊韌性。硬度試驗(yàn)沖擊韌性影響因素鋼材的硬度與沖擊韌性鋼材在交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過一定次數(shù)循環(huán)后會發(fā)生疲勞破壞。疲勞現(xiàn)象S-N曲線影響因素描述鋼材疲勞性能的重要工具是S-N曲線，即應(yīng)力幅與疲勞壽命之間的關(guān)系曲線。鋼材的疲勞性能受應(yīng)力集中、表面狀態(tài)、殘余應(yīng)力等因素的影響。030201鋼材的疲勞性能鋼結(jié)構(gòu)的連接03包括電弧焊、氣焊、激光焊等多種焊接方法，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇。焊接方法焊條、焊絲等焊接材料應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且與母材相匹配。焊接材料焊縫質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，無裂紋、夾渣、未熔合等缺陷。焊接質(zhì)量焊接連接

螺栓連接螺栓類型包括普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓，應(yīng)根據(jù)受力情況選擇。連接方式分為承受拉力和承受剪力兩種方式，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇。緊固力矩應(yīng)嚴(yán)格控制螺栓的緊固力矩，確保連接的可靠性。連接方式通過鉚釘將兩個或多個構(gòu)件連接在一起，形成可靠的連接。鉚釘類型包括圓頭鉚釘、平頭鉚釘、沉頭鉚釘?shù)?，?yīng)根據(jù)受力情況選擇。鉚接質(zhì)量鉚接后應(yīng)檢查鉚釘?shù)淖冃吻闆r，確保連接牢固且無松動現(xiàn)象。鉚釘連接鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件04123主要承受軸向拉力或壓力的直桿，如桁架中的拉桿和壓桿。軸心受力構(gòu)件的定義通常采用實(shí)腹式截面，如圓形、矩形、工字形等。軸心受力構(gòu)件的截面形式在軸向拉力或壓力作用下，構(gòu)件沿軸線方向產(chǎn)生拉伸或壓縮變形，截面應(yīng)力分布均勻。軸心受力構(gòu)件的受力特點(diǎn)軸心受力構(gòu)件受彎構(gòu)件的定義主要承受橫向荷載作用，并在荷載作用平面內(nèi)產(chǎn)生彎曲變形的構(gòu)件，如梁、板等。受彎構(gòu)件的截面形式通常采用實(shí)腹式截面或格構(gòu)式截面。實(shí)腹式截面如矩形、工字形等；格構(gòu)式截面由多個桿件組成，如桁架梁。受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)在橫向荷載作用下，構(gòu)件產(chǎn)生彎曲變形，截面應(yīng)力分布不均勻，上緣受壓、下緣受拉。受彎構(gòu)件同時承受軸向拉（壓）力和橫向荷載作用，并在荷載作用平面內(nèi)產(chǎn)生拉（壓）彎變形的構(gòu)件，如偏心受壓柱、吊車梁等。拉彎和壓彎構(gòu)件的定義通常采用實(shí)腹式截面或格構(gòu)式截面。實(shí)腹式截面如矩形、工字形等；格構(gòu)式截面由多個桿件組成，如桁架柱。拉彎和壓彎構(gòu)件的截面形式在軸向拉（壓）力和橫向荷載作用下，構(gòu)件產(chǎn)生拉（壓）彎變形，截面應(yīng)力分布復(fù)雜，既有軸向應(yīng)力又有彎曲應(yīng)力。拉彎和壓彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)拉彎和壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與抗震性能05鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析方法如靜力法、動力法、能量法等。影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素如荷載類型、結(jié)構(gòu)形式、材料性能等。鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)類型包括平衡分岔失穩(wěn)、極值點(diǎn)失穩(wěn)和跳躍失穩(wěn)等。鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析根據(jù)地震烈度、場地條件、建筑物重要性等因素確定。抗震設(shè)防目標(biāo)包括結(jié)構(gòu)體系選擇、剛度分布、延性設(shè)計(jì)等方面。抗震設(shè)計(jì)基本要求如加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)連接、設(shè)置耗能裝置、采用隔震技術(shù)等。抗震構(gòu)造措施鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)原則地震波的選擇與輸入根據(jù)場地條件、地震烈度