钢结构原理范文

钢结构原理范文（精选12篇）

钢结构原理 第1篇

1.1 设计原则

钢结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法, 按分项系数的设计表达式进行计算;各种承重结构均按承载能力极限状态和正常使用极限状态的的原则进行设计;设计钢结构时, 根据结构破坏可能产生的后果而采取不同的安全等级, 并在荷载效应计算中分别采用不同的系数;结构构件或连接按承载能力极限状态设计时, 一般应按使用条件采用荷载效应的基本组合, 在使用中有可能发生事故等偶然性荷载作用时, 尚应考虑荷载效应的偶然组合。

1.2 设计计算中的系数

根据荷载的类别永即久荷载或可变荷载和荷载作用情况, 分项系数采取不同的取值;对于直接承受动力荷载的结构, 在计算强度和稳定性时, 可将重物和设备乘以动力系数后按静力进行计算进行;计算重级工作制品吊车梁及其制动结构的强度和稳定性以及连接的强度时, 吊车的横向水平荷载应乘以相应的增大系数;当设计屋面板、刚檩条时, 应考虑积灰、积雪不均匀分布的荷载增大系数, 其荷载增大系数按GBJ9—87《建筑结构荷载规范》中的规定选用。

2 钢结构的钢材选用

2.1 按质量等级的选择

一般非焊接的钢结构可以选用A级钢;焊接钢结构, 静载作用时选用B级钢, 东在作用时应根据结构所处环境温度选择C~E或特级钢, 务必使钢材的脆性转换温度地域结构所处环境温度;对于有层状撕裂手里的结构部位的较厚钢板, 应有抗层状撕裂的要求;对节点构造及受力状况复杂、工作环境恶劣的重型焊接钢结构, 应提高对钢材质量标准的要求。

2.2 按强度等级的选用

普通钢结构钢材的强度等级常常选为Q235或Q345;重型、超重型钢结构的强度等级可选为Q345、Q390、Q420或者更高强度等级的特种钢材;冷弯薄壁型钢结构, 非焊接时可用A级, 焊接时应用B级钢, 一般可选用强度等级为Q235或Q345钢。轻型钢结构一般选用Q235。

3 地震作用

钢结构的震害主要有节点连接的破坏、构件的破坏以及结构的整体倒塌三种形式, 因此在抗震设计中应应注意:建筑设计应符合抗震概念设计的要求, 不应采用严重不规则的设计方案;钢结构房屋宜避免采用不规则建筑结构方案, 不设防震缝在进行结构设计时, 应根据建筑的抗震设防类别、抗震设计烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素, 经技术、经济和使用条件综合比较, 选择合适的结构体系;结构体系应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径, 可考虑多道抗震防线。应避免因部分结构或者构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;结构应具有必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。对可能出现的薄弱部位, 应采取措施提高抗震能力;应体现大震不倒, 小震不坏的抗震设计目标, 采用多遇地震时按弹性设计、罕见地震时弹塑性进行变形验算的二阶段设计方法进行抗震设计。

4 节点设计

整个结构是由构件和节点构成的。单个构件必须通过节点相连接, 协同工作才能形成结构整体。及时每个构件都能满足安全使用的需要, 如果节点设计处理不恰当, 连接节点的破坏, 也常会引起整个结构的破坏。因此在节点设计时应遵循下列原则如下。

传力应均匀分散, 尽可能减少应力集中现象。在节点设计过程总, 一方面要根据节点构造的实际受理情况, 选择合理的结构计算见图;另一方面节点构造要求与结构的计算简图相一致。避免因节点构造不恰当而改变结构或构件的受力状态, 并尽可能的使节点计算简图接近于节点世界工作情况。

节点构造设计是否恰当, 对制作和安装影响很大。节点设计便于施工, 则施工效率高, 成本降低;反之, 则成本高, 且工程质量不易保证。所以应尽量简化节点构造。

要对设计、制作和施工安装等方面综合考虑后, 确定最合适的方案。在省时省料之间选择最佳平衡。尽可能减少节点类型, 连接节点做到定型化、标准化。

5 连接构造

一般常用的焊接形式分为对接焊接和角焊接两种基本形式如下。

对接焊接的焊件常需做成坡口, 故又叫坡口焊接。坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小时, 可用直边锋;厚度一般的焊件可采用具有斜坡口的单边V形或V形焊缝;对于厚度较厚的焊件, 则采用采用U形、K形和X形坡口。对接焊缝坡口形式的选用, 应根据板厚和施工条件按现行标准GB985—80《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》和GB986—80《埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》的要求进行。在对接焊缝的拼接处, 当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时, 应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度大于1∶2.5的斜角, 以使截面过度缓和, 减小应力集中。

角焊缝。为了避免烧穿较薄的焊件, 减少焊接应力和焊接变形, 角焊缝的焊角尺寸不宜太大。规范规定:除了直接焊接钢管结构的焊角尺寸不宜大于支管壁厚的2倍之外, 焊角尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍;焊角尺寸不宜太小, 以保证焊缝的最小承载能力, 并防止焊缝因冷却过快而产生裂纹;侧面角焊缝的计算长度不宜大于60倍的焊角尺寸, 当大于上述值时, 其超过部分在计算中不予考虑, 这是因为侧焊缝应力延长度分布不均匀, 两端较中间大, 且焊缝越长差别越大;

6 疲劳计算

对于承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接, 当应力变化的循环次数n>105次且出现拉应力时, 应进行疲劳计算, 疲劳应力计算采用容许应力幅法。

对常幅 (所有应力循环的应力幅均为常量) 疲劳, 按下式进行疲劳计算:

式中∆σ为对焊接部位应力幅∆σ=∆σmax-∆σmin, 对非焊接部位为这算应力幅∆σ=∆σmax-0.7∆σmin;∆σmax为计算部位每次应力循环最大拉应力 (取正值) ;∆σmin为计算部位每次应力循环最小拉应力或压应力 (拉应力取正值, 压应力取负值) ;[∆σ]为常幅疲劳的容许应力幅 (N/mm2) ;n为应力循环次数;C、β为参数。

对变幅 (应力循环内的应力幅随即变化) 疲劳, 可按下式进行疲劳计算:

式中∆σe为变幅疲劳的等效应力幅;为以应力循环次数表示的结构与其使用寿命;ni为预期寿命内应力幅水平达到∆σi的应力循环次数。

摘要：随着我国贵民经济的不断发展和科学技术的进步, 钢结构在我国的应用范围在不断扩大。相较传统结构形式具有:钢材强度高, 结构重量轻;材质均匀, 塑性韧性好;易于加工, 密封性好;钢材可以重复使用等优点。本文将就钢结构设计与计算原理做一个系统的介绍。

关键词：钢结构,设计,计算

参考文献

[1]张耀春, 周绪红.钢结构设计院里[M].北京:高等教育出版社, 2004.

《钢结构设计原理》教学大纲 第2篇

英文名称：Design principle of steel structure 学

分：2.5学分

学

时：40学时

理论学时：40学时 教学对象：土木工程专业

先修课程：土木工程材料、工程力学、工程制图与CAD

教学目的：

本课程是土木工程专业的学科基础课，通过本课程的学习，使学生了解钢结构的合理应用范围和主要发展方向，掌握钢结构设计的基本理论和基本知识，能进行钢结构基本构件及各种连接的设计，为继续学习专业课程奠定扎实的基础，达到培养目标中关于本课程的要求。

教学要求：

本课程的教学与学习着重钢结构的基本理论和基本知识，使学生掌握钢结构的计算原理、构造方法、结构钢材的选用，具有独立钻研钢结构的比较巩固的理论基础。

教学内容：

第一章

绪论（2学时）1．钢结构课程的特点、任务 2．钢结构发展简史 3．钢结构的特点和应用范围 4．钢结构的设计方法 5．钢结构的发展

基本要求：

了解钢结构课程的特点与任务，掌握钢结构的特点，了解钢结构的应用与发展，熟悉钢结构的设计方法。

重

点：

掌握钢结构的特点，熟悉钢结构的极限状态设计方法。难

点：

正确理解钢结构的合理应用范围，熟悉钢结构的极限状态设计方法。

第二章

钢结构的材料（4学时）1．钢材的破坏形式 2．钢结构对钢材性能的要求 3．影响钢材力学性能的因素 4．钢材的疲劳 5．钢材的种类与选用 6．钢材的规格

基本要求： 了解钢材的破坏形式，掌握钢材的力学性能，熟悉影响钢材性能的各种因素，掌握钢材疲劳概念，熟悉钢材疲劳验算方法，熟悉建筑常用钢材的种类与选用，了解钢材的规格。

重

点：

掌握钢结构对钢材性能的要求，熟悉影响钢材性能的各种因素。难

点：

掌握钢材疲劳概念，合理选择钢材。

第三章

钢结构的连接（8学时）1．钢结构的连接方法 2．焊接连接方法和形式 3．对接焊缝的构造和计算 4．角焊缝的构造和计算 5．焊接应力和焊接变形 6．普通螺栓连接的构造和计算 7．高强螺栓连接的构造和计算

基本要求：

了解钢结构的连接方法及各种连接的特点，了解焊接连接方法和形式，掌握对接焊接连接的构造，熟悉其计算方法，了解角焊接连接的受力特点，掌握角焊接连接的构造和计算方法。了解焊接应力的产生，熟悉焊接应力对结构性能的影响及减少焊接变形的措施。掌握螺栓连接的特点、工作性能、破坏机理和计算方法。

重

点：

掌握角焊缝连接的强度，掌握角焊缝连接在各种荷载作用下的计算方法，掌握普通螺栓连接的破坏机理、强度及在各种荷载作用下的螺栓内力计算方法，掌握高强螺栓连接的受力机理，掌握摩擦型高强螺栓连接的计算方法。

难

点：

正确应用角焊缝连接强度公式，掌握角焊缝连接在力矩等多种荷载作用下的计算方法，掌握普通螺栓连接在弯矩、及与轴力和剪力共同作用下的螺栓内力计算方法，准确理解高强螺栓连接的受力性能，掌握摩擦型高强螺栓连接的计算方法。

第四章

轴心受力构件（10学时）1．轴心受力构件的形式和应用 2．轴心受力构件的强度和刚度 3．轴心压杆的整体稳定 4．实腹式轴心压杆的局部稳定 5．轴心受压实腹式构件设计 6．轴心受压格构式构件设计 7．轴心受压柱的柱头与柱脚

基本要求：

了解轴心受力构件的形式和应用，掌握轴心受力构件的强度和刚度，熟悉轴压构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握轴压构件的整体稳定和局部稳定验算方法。掌握实腹式构件和格构式构件设计计算方法和构造要求，熟悉柱头及柱脚构造，掌握轴压柱 脚设计计算和构造。

重

点：

掌握实腹式构件和格构式构件设计计算方法和构造要求，准确理解弯扭屈曲换算长细比和格构式构件绕虚轴换算长细比概念。

难

点：

熟悉轴压构件的整体稳定和局部稳定理论，准确理解弯扭屈曲换算长细比和格构式构件绕虚轴换算长细比。

第五章

受弯构件（10学时）1．受弯构件的形式和应用 2．受弯构件的强度和刚度 3．受弯构件的整体稳定

4．受弯构件的局部稳定、腹板屈曲后强度和加劲肋构造 5．受弯构件设计 6．梁的拼接、主次梁连接

基本要求：

了解受弯构件的形式和应用，掌握受弯构件的强度和刚度，熟悉受弯构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，了解腹板屈曲后强度，掌握工字型截面受弯构件的设计计算方法和构造要求，掌握受弯构件强度计算，熟悉梁的拼接、主次梁连接和支座构造。

重

点：

掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握工字型截面受弯构件的设计计算方法和构造要求。

难

点：

熟悉受弯构件的整体稳定和局部稳定基本理论，了解腹板屈曲后强度，掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法。

第四章

拉弯和压弯构件（6学时）1．拉弯和压弯构件的形式和应用 2．拉弯和压弯构件的强度和刚度 3．压弯构件的整体稳定 4．实腹式压弯构件的局部稳定 5．压弯实腹式构件设计 6．压弯格构式构件设计 7．压弯构件柱脚设计

基本要求：

了解拉弯和压弯构件的形式和应用，掌握拉弯和压弯构件的强度计算，熟悉压弯构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握压弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握实腹式压弯构件和格构式压弯构件设计计算方法和构造要求，掌握压弯构件设计方法，熟悉梁柱连接以及压弯柱脚的设计计算和构造。

重

点： 掌握压弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握实腹式构件和格构式构件设计计算和构造要求。

难

点：

熟悉压弯构件的整体稳定和局部稳定基本理论，掌握框架柱计算长度的确定。

参考教材：

循环结构中循环原理的剖析 第3篇

关键词:循环过程 死循环

在我们处理问题的过程中,常常会遇到这样一些情况:对于某类问题,处理的方法和步骤完全一样,只是要求重复执行多次,并且每次使用的数据按照一定的规律在变化,这就是一个循环过程。

循环结构的流程图如下:

循环结构流程图所表示的含义是:当满足条件时,不断执行A框。一旦条件不满足时,就不再执行A框,结束本基本结构,而执行它下面的结构。

不论是循环次数已知的情况,还是循环次数未知的情况,都存在一个循环变量来控制循环次数,而由这个循环变量的变化来改变循环条件,使得程序能正常退出循环。用循环语句编程时,最忌讳的是程序陷入死循环而不能正常结束。

死循环是在循环过程中,循环变量的值不会发生变化,此时的循环永不停止的一种情况。导致死循环的原因有很多,最根本的是循环变量没有发生变化或重复在一定范围内变化而使得程序不能达到循环结束的条件,而不一定非得是循环变量为零。如在BASIC语言程序中的如下程序段即是这样(BASIC语言程序是按行号顺序执行的)。

10 for i=1 to 5 step 0.5

20 i=int(i+0.5)*0.5)

30 print i

40 next i

在使用循环编程的过程中,我们也常忌讳通过条件语句从循环体外转向循环体外,因为正常的规则是:可以从循环体内通过条件语句转向循环体外。但在研究这些问题时,我们不能只注重形式,应该去剖析它的原理。如在BASIC语言中有如下程序段:

10 for i=1 to 10

20 if i<8 then 50

30 print i

40 next i

50 print i*2

60 goto 40

这段程序依然能够正常运行,原因是:虽然形式上看似乎是从循环体外转向循环体内,但从原理上分析可知当循环变量的值小于8时,输出其值的2倍,相反则输出其本身。在该程序段中每一次循环变量的值发生改变,相应的都能找到对应的输出语句,并及时返回到循环终端语句,没有违反循环语句的使用规则,所以能正常运行。

不论是在BASIC语言中,还是在其他编程语言中,编程原理都是一样的。在程序设计语言中,循环结构是一个重要组成部分,尤其在这一块,很多题型,大量练习都分布在这儿。在指导学生编程的过程中,除了引导学生对不同的题型运用不同的方法进行分析外,重点让学生掌握循环结构中循环语句的格式及其使用原理,这样才能使学生以不变应万变,融会贯通,从而提高学生的程序设计方面的应用和创新能力。

参考文献:《BASIC语言程序设计》.电子工业出版社出版

钢结构腐蚀原理及防腐措施 第4篇

钢材在工作时与其所在环境介质之间容易发生一系列物理、化学和电化学作用, 从而导致锈蚀。且钢材锈蚀一般是不均匀的, 在其局部表面腐蚀而产生锈蚀坑, 再由坑底快速向纵深发展, 引起构件截面尺寸的突变, 从而产生应力集中现象, 而应力集中又会加剧钢材的锈蚀, 如此往复循环。钢材腐蚀现象会降低其疲劳强度, 并提高其冷脆性能。

1.1 大气腐蚀

空气中的水和氧气与钢材表面接触时会发生一系列化学和电化学反应。空气中的水在钢材表面形成电解液层, 氧气溶解其中又形成阴极去极剂, 这两者又与钢材构成了基本的腐蚀原电池, 在这一腐蚀原电池作用下就形成了锈蚀层。

1.2 局部腐蚀

局部腐蚀在钢结构中最为常见, 包括电偶腐蚀和缝隙腐蚀两种。当两种不同金属组合时, 在其连接处电位较负的金属腐蚀较快, 而较正的金属则受到保护, 因而两者之间就形成了腐蚀原电池, 这种就是电偶腐蚀。而缝隙腐蚀主要发生在不同钢构件或钢材与非金属的连接处的缝隙之中, 缝隙宽为0.025毫米~0.1毫米时对锈蚀最为敏感。因此, 当构件铆接、栓接、有衬垫等时, 缝隙腐蚀现象就会随之产生且无可避免。

1.3 应力腐蚀

钢材在某种特定介质中, 没有应力作用时不会锈蚀, 一旦受到拉伸应力作用, 一段时间后将会发生突然的断裂, 没有明显的预兆, 由于其突发性, 往往会造成重大的人员和财产损失。

2. 防腐措施

从钢材的腐蚀原理入手, 目前我国采用的防腐蚀措施总体来说可分为两种:一种是金属防腐, 一种是涂料防腐。

2.1 耐候钢

从钢材本身入手, 在其中加入少量P、Cu、Ni、Cr等金属元素, 在钢材表面形成一层致密且附着性很强的锈层保护膜, 以阻止锈层向内部扩展, 延缓钢材锈蚀, 提高钢材耐腐蚀性。使用耐候钢可以让基材减薄使用甚至裸露使用, 加工方便, 省工降耗。

2.2 阴极保护法

从电偶腐蚀的原理入手, 在钢材表面附着一层比钢材更活泼的金属或合金, 从而最先腐蚀的将会是更活泼的金属阳极, 而钢材作为阴极却会受到保护, 进而实现防腐蚀的目的。

2.3 长效防腐蚀

即采用热浸锌或热喷铝 (锌) 复合涂层得方法对钢材表面进行处理, 使钢结构在露天条件下的服务期限达到30年以上。

2.3.1 热浸锌

将表面净化除锈后的钢构件浸入高温熔融的锌液中, 则构件两侧表面就会形成均匀的锌层来实现防腐保护目的。热浸锌方法的防腐期限一般都很长, 大多数的防腐蚀年限都能超过40年, 其防腐蚀年限由锌层厚度决定, 质量稳定基本不用维护, 加工方便, 常用于大气腐蚀比较严重且不方便维护的室外结构中, 如广播电视塔、通讯塔等。

2.3.2 热喷铝 (锌) 复合涂层

将钢构件表面作喷砂除锈处理, 待其露出金属光泽后再打毛, 然后用压缩空气将高温熔化的铝 (锌) 丝吹附到钢材表面, 形成蜂窝状的喷涂层。再用氯丁橡胶漆或环氧树脂等涂料填充毛细孔, 从而形成复合涂层。这种方法不受构件几何形状影响, 且热影响较小, 不会因受热产生变形而使几何尺寸出现偏差, 其防腐效果也与热浸锌相近, 但其加工工艺复杂, 工业化程度低, 质量也不稳定。

2.4 涂层法

就是将钢构件除锈后露出金属光泽, 再在其表面喷 (涂) 油漆或其它防腐蚀涂料。涂层法要求除锈要彻底, 因此多采用喷砂喷丸的除锈方法, 若是现场施工的涂层则可用手工除锈。涂层有底漆、中层漆和面漆三层, 各层之间特点与作用均不相同, 组合起来形成复合涂层。底漆特点是粉料较多, 成膜基料较少, 防腐蚀性能好, 且附着力很强。中间漆的作用是增加涂层的厚度以提高整个涂层系统的屏蔽性能, 中间漆对于底漆和面漆要有很好的附着力。中层漆的特点是依靠内部片状结构来提高涂层的屏蔽性能, 以阻止介质渗透, 从而达到增强防腐性能的目的。面漆特点是成膜有光泽, 涂层致密, 且性质稳定, 耐多种化学介质的腐蚀, 经济耐用, 但选择涂料时要注意相容性问题。涂层法工艺简单, 成本较低, 但因其防腐性能一般不如长效防腐法, 在室外维护费用高, 一般常用于室内钢结构中, 也是目前防腐蚀措施中最常采用的一种。

3. 结语

钢材锈蚀造成了很大的资源浪费, 给国家带来巨大的经济损失, 并对结构的安全性带来危害, 威胁到人民的生命财产。因此无论是设计、施工还是使用上, 都要综合考虑建筑所处环境条件, 结构特点, 成本等多种因素, 采用最有效的防腐措施以避免钢材锈蚀带来的危害。

摘要：通过对钢材腐蚀的类型和原理进行分析, 从基本理论出发, 详细阐述了目前钢结构工程中常用的几种防腐蚀保护措施。

关键词：大气腐蚀,涂层法,长效防腐,耐候钢,热浸锌

参考文献

[1]张霞.《认识钢结构的腐蚀》, 四川建材, 2009.10

钢结构设计原理习题集及答案 第5篇

一、简答题

1．简述钢结构的特点和应用范围。答：特点：（1）承载能力大；（2）稳妥可靠；（3）便于工业化生产，施工周期短；（4）密闭性好；耐热但不耐火；（5）耐腐蚀性差；（6）容易产生噪音 应用范围：（1）承受荷载很大或跨度大，高度大的结构；（2）承受动力荷载作用或经常移动的结构；（3）经常拆装的拼装式结构；（4）对密闭性要求高的结构；（5）高温车间或需承受一定高温的结构；（6）轻型结构

2．试举例说明钢结构的主要发展趋势。答：（1）高性能钢材的研制；（2）设计方法和计算理论的改进；（3）结构形式的革新

第二章 钢结构的材料 练习题

一、单项选择题

1、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是__ B___的典型特征。(A)脆性破坏

(B)塑性破坏

(C)强度破坏

(D)失稳破坏

2、钢材的设计强度是根据_ C__确定的。

(A)比例极限

(B)弹性极限

(C)屈服点

(D)极限强度

3、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用_ D__表示。(A)流幅

(B)冲击韧性

(C)可焊性

(D)伸长率

4、钢材经历了应变硬化（应变强化）之后¬__ A___。

(A)强度提高

(B)塑性提高

(C)冷弯性能提高

(D)可焊性提高

5、下列因素中_ A__与钢构件发生脆性破坏无直接关系。(A)钢材屈服点的大小

(B)钢材含碳量

(C)负温环境

(D)应力集中

6、当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性_ B__。(A)升高

(B)下降

(C)不变

(D)升高不多

7、钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是_ C _时的力学性能指标。(A)承受剪切

(B)承受弯曲

(C)单向拉伸

(D)两向和三向受力

参考答案

1.B 2.C 3.D 4.A 5.A 6.B 7.C

二、名词解释

1．应力集中和残余应力 答：（1）应力集中：实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等，此时截面中的应力分布不再保持均匀，不仅在孔口边缘处会产生沿力作用方向的应力高峰，而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力，甚至会产生三向拉应力；（2）残余应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材的冷却速度不同，或因不均匀加热和冷却而产生。2．冷加工硬化和时效硬化 答：（1）在冷加工（或一次加载）使钢材产生较大的塑性变形的情况下，卸荷后再重新加载，钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低的现象称为冷作硬化；在高温时溶于铁中的少量氮和碳，随着时间的增长逐渐由固溶体中析出，生成氮化物和碳化物，散存在铁素体晶粒的滑动界面上，对晶粒的塑性滑移起到遏制作用，从而使钢材的强度提高，塑性和韧性下降。这种现象称为时效硬化（也称老化）；

（2）钢材的性能受温度的影响十分明显，在150℃以内，钢材的强度、弹性模量和塑性均与常温相近，变化不大。但在250℃左右，抗拉强度有局部性提高，伸长率和断面收缩率均降至最低，出现了所谓的蓝脆现象（钢材表面氧化膜呈蓝色）；

三、分析简答题

1．钢结构材料的破坏形式有哪几种？破坏特点？ 答：钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种：（1）塑性破坏：塑性变形很大，经历时间又较长的破坏称塑性破坏。断裂时断口与作用力方向呈45°，且呈纤维状，色泽发暗；（2）脆性破坏：几乎不出现塑性变形的突然破坏称脆性破坏。断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大，必须加以重视。

2．简述影响钢材脆性断裂的主要因素？如何避免不出现脆性断裂？

答：导致脆性破坏的因素：化学成分；冶金缺陷（偏析、非金属夹杂、裂纹、起层）；温度（热脆、低温冷脆）；冷作硬化和时效硬化 ；应力集中；同号三向主应力状态。

为了防止脆性破坏的发生，应在钢结构的设计、制造和使用过程中注意以下各点：(1)合理设计；(2)正确制造；(3)合理使用。

3．什么是疲劳破坏？简述疲劳破坏的发展过程。影响疲劳破坏的主要因素？

答：钢材在多次循环反复荷载作用下，即使应力低于屈服点fy也可能发生破坏的现象称疲劳破坏。疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏观塑性变形，属于脆性断裂。但与一般脆断的瞬间断裂不同，疲劳是在名义应力低于屈服点的低应力循环下，经历了长期的累积损伤过程后才突然发生的。其破坏过程一般经历三个阶段，即裂纹的萌生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂，因此疲劳破坏是有寿命的破坏，是延时断裂。疲劳对缺陷（包括缺口、裂纹及组织缺陷等）十分敏感。

第三章 钢结构的设计方法 练习题

一、填空题

1．钢结构的设计方法大体经历了三个阶段：、和，目前《钢规》主要采用

。容许应力设计法、半概率半极限状态设计法和概率极限状态设计法，概率极限状态设计法。2．结构的、、统称结构的可靠性，可靠性用

来衡量。安全性、适用性、耐久性，可靠度

二、分析简答题

1．什么是结构的可靠度？可靠指标的含义？如何确定结构的可靠指标？

答：所谓可靠度，就是结构在规定时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。对于一个结构而言，比较可行的方法是，以可靠指标的计算来代替可靠度的计算。可靠指标β＝μz/σz，β与失效概率Pf有确定的一一对应关系，β增大，Pf减小。

2．什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？ 答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，称此特定状态为该功能的极限状态。

我国《钢结构设计规范》规定，承重结构应按下列二类极限状态进行设计：(1)承载能力极限状态包括：构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆；(2)正常使用极限状态包括：影响结构、构件和非结构构件正常使用或耐久性能的局部损坏（包括组合结构中混凝土裂缝）。3．标准荷载、设计荷载有何区别？如何应用？ 答：各种荷载的标准值是指建筑结构在正常情况下比较有可能出现的最大荷载值。当结构构件承受多种荷载时，设计必须考虑若干种荷载共同作用所引起的荷载效应组合，对正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，分别采用荷载的短期效应组合和长期效应组合进行设计。

第四章 钢结构的连接 练习题

一、选择题

1．T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸，最小焊脚尺寸，式中

。A．t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度； B．t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度；

C．t1为被连接件较小的厚度，t2为被连接件较大的厚度； D．t1为被连接件较大的厚度，t2为被连接件较小的厚度。2．单个普通螺栓的抗剪承载力由

确定。A．单个螺栓的抗剪承载力设计值； B．单个螺栓的承压承载力设计值；

C．单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较小值； D．单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较大值。

3．如图所示，一截面尺寸100×8的板件与厚度为10mm的节点板仅用侧焊缝连接（承受静载），根据焊缝长度的构造要求，侧焊缝长度 最有可能取

。A．40mm；

B．80mm； C．120mm；

D．400mm

4．当沿受力方向的连接长度（孔径）时，螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低，以防止。

A．中部螺栓提前破坏；

B．端部螺栓提前破坏； C．螺栓受弯破坏；

D．螺栓连接的变形过大。5．图示高强度螺栓群受弯后的旋转中心为

。A．a点；

B．b点；

C．c点；

D．d点

参考答案：

1．C； 2．C； 3．C； 4．B； 5．B

二、填空题

1．焊缝类型分为

和

，施焊方法根据焊工与焊缝的相对位置分为、、、，其中以

施工位置最好。对接焊缝和角焊缝。俯焊、立焊、横焊、仰焊，俯焊 2．规范规定在静力荷载下，侧焊缝的计算长度不宜大于

；动力荷载时，不宜大于

。60 ；40 3．焊接残余应力将

构件的强度，构件的刚度，构件的稳定承载力。不影响，降低，降低

三、简答题

1． 如何区分脚焊缝是受弯还是受扭。

答：当计算受偏心力作用的角焊缝的强度时，须分清角焊缝是受弯还是受扭，然后才能正确应用角焊缝的基本计算公式进行计算。判别方法：若偏心力在焊缝群平面内，则该连接中的角焊缝受扭；若偏心力在焊缝群平面外，则受弯。也可以这样区分，若焊缝群中任意一点应力的方向均垂直于焊缝的长度方向，则该连接中的角焊缝受弯，不然则为受扭。（图1受弯，图2受扭）

2．焊脚尺寸是否选用大的比小的好？

答：焊脚尺寸太大时，较薄的焊件容易烧穿；焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形；热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小，焊接时产生的热量较小，焊缝冷却快，容易产生裂纹；同时也不易焊透。角焊缝在手工电弧焊时，一般情况焊脚尺寸在6～8mm以下时能一次焊成，超过时则需要多层焊，故相对而言增加了焊接时间，使焊接速度降低，成本增高。焊缝施焊后冷却收缩引起的残余应力随焊缝增大而加大，故焊脚尺寸亦不宜过大。

综上所述，无论是从焊条等焊接材料的消耗和焊接速度、焊接残余应力，或是从焊缝的相对强度，角焊缝都以选用小焊脚尺寸为宜。因此，当焊件的焊接长度较富余，在满足最大焊缝长度的要求下，采用小而长比大而短的焊缝好。3．在受剪连接开孔对构件截面的削弱影响时，为什么摩擦型高强度螺栓的较普通螺栓的小？ 答：摩擦型高强度螺栓的受剪连接传力特点不同于普通螺栓。后者是靠螺栓自身受剪和孔壁承压传力，而前者则是靠被连接板叠间的摩擦力传力。一般可认为摩擦力均匀分布于螺栓孔四周，故孔前传力约为0.5。因此，构件开孔截面的净截面强度的计算公式为：

式中

N——轴心拉力或轴心压力

An——构件的净截面面积

n——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；

n1——所计算截面上高强度螺栓数目；

f——钢材的抗拉或抗压强度设计值。

上式括号内数值小于1，这表明所计算截面上的轴心力N已有一定程度的减少。对比普通螺栓受剪连接构件开孔截面的净截面强度的计算公式：

显而易见，在受剪连接中，摩擦型高强度螺栓开孔对构件截面的削弱影响较小。第五章 轴心受力构件 练习题

一、选择题

1．对于焊接组合工字形截面轴心受压杆，其腹板局部稳定的高厚比限制条件是根据边界条件为

的矩形板单向均匀受压确定的。

A．两受荷边简支，另两边弹性嵌固；

B．四边弹性嵌固； C．两边简支，另两受荷边弹性嵌固；

D．四边简支

2.轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，是因为

。A．格构式构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹式构件； B．考虑强度降低的影响；

C．考虑单肢失稳对构件承载力的影响； D．考虑剪切变形的影响。

3．当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载能力，但必须将设计强度按规范规定乘以折减系数，原因是：

A．格构式柱所给的剪力值是近似的；

B．单角钢缀条实际为偏心受压构件； C．缀条很重要，应提高其安全程度；

D．缀条破坏将影响绕虚轴的整体稳定。参考答案：

1．A； 2．D； 3．B

二、填空题

1．为满足使用及安全的要求，当板中的局部稳定满足时，对轴心受压构件还应进行

、和

验算。

强度、整体稳定和构件的长细比（刚度）2．计算格构式轴心受压柱的 时，需要先求出横向剪力。此剪力大小与

和

有关。

缀材，柱的毛截面面积和钢材的强度

3．当格构式轴压缀条柱的单肢长细比 时，意味着

。单肢不会先于整体而失稳，不必验算单肢稳定

4．验算格构式轴心受压杆绕虚轴的稳定时，应用

查稳定系数φ值。换算长细比

三、分析简答题

1．提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载力？为什么？ 答：提高轴心压杆钢材的抗压强度不能提高其稳定承载力，因为理想轴心压杆在弹性阶段由于E为一常量，且各类钢材基本相同，故其临界应力只是长细比λ的单一函数，与材料的抗压强度无关。

第六章 梁 练习题

一、选择题

1．焊接工字形钢梁受压翼缘宽厚比限制为，式中b1为

。A．翼缘板外伸宽度（或翼缘板宽度的一半）；

B．翼缘板全部宽度； C．翼缘板全部宽度的1/3；

D．翼缘板的有效宽度 2．焊接工字形组合截面梁，当腹板的局部稳定验算符合： 时。A．不必设置加劲肋；

B．按构造设置横向加劲肋；

C．需设置横向加劲肋，加劲肋的间距要进行计算； D．除需设置横向加劲肋，还应设置纵向加劲肋

3．双轴对称工字形截面简支梁，受压翼缘侧向支承点的间距和截面尺寸都不改变，受

作用的梁的临界弯距为最低。

A．多数集中荷载；

B．均布荷载； C．纯弯曲；

D．跨中集中荷载

4．工字形截面简支梁在上翼缘受集中荷载作用，钢材为Q235，为提高其整体稳定承载力，最合理的方法是。

A．改用Q345钢；

B．加高腹板；

C．在梁跨中下翼缘加侧向支撑；

D．在梁跨中上翼缘加侧向支撑 5．下列因素中，对梁在弹性阶段的整体稳定承载力影响不大。A．梁的侧向抗弯刚度；

B．梁所用材料的屈服点； C．荷载种类；

D．荷载作用位置 参考答案：

1．A； 2．C； 3．C； 4．D； 5．B

二、填空题

1．钢梁丧失整体稳定性属于

屈曲。平面外弯扭

2．按照截面形成塑性铰设计的梁，虽然可以节约钢材，但

却比较大，有可能影响使用，因此设计规范只是有限制地使用

。变形（挠度），塑性

3．对组合工字形钢梁，除了要验算最大正应力和最大剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力的截面，还要在 处验算折算应力。腹板计算高度的边缘

4．为提高钢梁的整体稳定性，侧向支撑点应设在钢梁的 翼缘。受压

5．影响梁整体稳定临界弯距的因素，除了梁的截面刚度和梁的侧向支承点间距 之外，还有

、和。

荷载种类、荷载作用位置和梁的支承情况

三、简答题

1．判别梁是否需要验算其整体稳定，用 来衡量，其意义是什么？、分别代表什么？ 答：当 小到一定程度可以保证阻止受压翼缘的侧向变形，从而保证不会发生整体失稳。表示受压翼缘的自由长度，表示受压翼缘宽度。

2．梁翼缘和腹板常采用连续的角焊缝连接，其长度为何不受最大长度60 或40 限制？ 答：因为梁翼缘和腹板连续处，内力沿焊缝全长分布，所以其长度可以不受最大长度限制。第七章 拉弯和压弯构件 练习题

一、选择题

1．当偏心荷载作用在实轴时，格构柱的平面外稳定是通过

来保证的。A．计算柱平面外稳定；

B．计算单肢稳定；

C．柱本身的构造要求；

D．选定足够大的单肢间距

2．实腹式偏心压杆在弯距作用平面外的整体稳定计算公式 中，应取

。A．弯距作用平面内最大受压纤维的毛截面抵抗矩； B．弯距作用平面内最大受拉纤维的毛截面抵抗矩； C．弯距作用平面外最大受压纤维的毛截面抵抗矩； D．弯距作用平面内最大受压纤维的净截面抵抗矩 3．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取。

A．构件实际剪力设计值；

B．由公式 计算的剪力； C．A、B两者取大值；

D．由公式 计算的剪力

4．与基础固接的单层无侧移框架等截面柱的计算长度系数在之间。A．0～0.1；

B．1.0～2.0； C．1.0～∞；

D．2.0～∞ 参考答案：

1．B；2．A；3．C；4．A

二、填空题 1．拉弯或压弯构件强度计算公式是，当构件承受动荷载时，必须取1，其原因是

。不允许截面发展塑性 2．压弯构件在其弯距作用平面内的失稳形式是

屈曲，在平面外失稳形式是

屈曲。

弯曲，弯扭

3．压弯构件在弯距作用平面内的整体失稳属于

类稳定问题。二

4．偏心受压构件计算公式中的塑性发展系数，只与

有关。截面形式 5．弯距绕虚轴作用的格构式压弯构件，其弯距作用平面内的整体失稳计算宜采用

准则。边缘屈曲

三、简析题

1．等效弯距系数是怎样确定的？

答：引入等效弯距系数的物理意义，是把变化的弯距化为等效的均匀弯距。等效弯距是指其在与轴心力共同作用下对构件弯距作用平面内失稳的效应与原来非均匀分布的弯距与与轴心力共同作用下的效应相同。因此，它们应与按二阶弹性分析的最大弯距进行等效。具体作法是：令等效弯距及与轴心力共同作用下二阶分析所得最大弯距和原来不均匀弯距与与轴心力共同作用下的二阶最大弯距相等。

2．对于压弯构件，当弯距绕格构式柱的虚轴作用时，为什么不验算弯距作用平面外的稳定性？ 答：当弯距绕格构式柱的虚轴作用时，肢件在弯距作用平面外的稳定性已经在单肢计算中得到保证，所以整个格构式平面外稳定性不必再计算。

第八章 《桥规》中的计算方法 疑难解答 ☆问：《桥规》与《钢规》在计算拉杆和压杆计算中有何异同？ 答：（1）轴心受拉构件不论按《钢规》还是《桥规》，计算方法都是相同的，只是《桥规》中轴心受拉构件的设计和验算时采用容许应力法（疲劳除外），而《钢规》中采用极限状态法。铁路桁架桥中的拉杆一般都要进行疲劳强度的验算；

立干式气柜的结构特征及使用原理 第6篇

[关键词]气柜；橡胶模；操作；储运

1.性能特征

该型橡胶膜型干式气柜的外部不动壳体包括侧板、底板、顶板等，内部移动体包括活塞、T挡板及连接侧板与T挡板的外橡胶膜和T挡板与活塞挡板的内橡胶膜构成。

2.气柜的组织结构

（1）侧板；（2）立柱；（3）底板；（4）柜顶；（5）活塞；（6）T挡板；（7）T挡板支架；（8）活塞调平装置；（9）燃气自动/手动放散装置；（10）橡胶膜的性能及其密封与导向；（11）容量指示器。

3.橡胶膜运行简介

当气柜处于停气状态时，此时的橡胶膜不受压，呈自然下垂状态，当柜内充入瓦斯气，瓦斯气的压力就会施加于橡胶膜上，对于内橡胶膜来说，就会压向活塞挡板的外侧，由于活塞挡板的外径小于内橡胶膜在自然状态下的筒径，橡胶膜必然呈折皱状态。于是在活塞挡板的外侧贴有波纹板来吸纳。随着瓦斯气的储容量增加，活塞将上升，贴附于活塞挡板外侧的内橡胶膜会部分地转向T挡板的内侧，由于T挡板的内径大于内橡胶膜在自然状态下的筒径，橡胶膜必然呈拉伸后的平滑状态，于是在T挡板的内侧有光滑的内侧护板来承接。活塞挡板继续上升到将要顶起T挡板时的状态,此时的T挡板处于着陆状态。此前的气柜内气体压力维持在下限水平。此后T挡板与活塞挡板一起上升，随着T挡板上升，柜内气体压力维持在上限水平。外橡胶膜不断地由T挡板外侧移向侧板内壁，当T挡板升至100%的高位时（活塞挡板的行程亦达100%）。活塞行程达100%后，若再上升就会触及燃气自动放散装置放散阀的开启顶杆进行柜内气体的自动放散，若活塞回落，则按相反程序运行。活塞行程的10%以下及90%以上，均属非安全运行区，设计上均有柜位安保联锁措施,操作运行区应避开非安全区运行。

如果在设计时对橡胶膜的高度能设计的准确，即设计的橡胶膜松紧适度，则不会出现类似的情况。因为橡胶膜的移动间隙上方拱形段每米（圆周方向）的抬升力约为100公斤力，此力促使橡胶膜在高度方向上突出段过渡到平滑段。橡胶膜的移动和载体间既不发生摩擦也不发生滑动，这是该型气柜的运行特征。

4.气柜操作要领

4.1在运转开始前的检查

⑴确认气柜、瓦斯气出、入口配管和附件的外观无异常发现。

⑵确认气柜内的水平、密封间隙等无异常。

⑶确认壳体人孔、活塞人孔完全封闭。

⑷内部检查之后，确认全部检修门完全关闭（如果没有关闭，密封膜会露出来造成损伤）。

⑸确认柜顶通风孔关闭。屋顶通风孔只在气柜内部检查且天空无雨时才为采光而打开。通常由于防止雨水进入气柜内部而关闭。

⑹确认各调平配重的贯通没有障碍。

⑺确认高度发信器处于0点位置。

⑻确认调平钢绳无异常（从滑轮滑出、断线等）。

⑼各轴承给油或给脂是否充分。

⑽确认各放散阀是否关闭。

⑾确认瓦斯气吹扫用N2管道上切断阀是否关闭。

4.2空气、氮气吹扫

因为制作安装结束、检查完了的气柜中，由于在柜内的死空间存在着一些空气，所以在气柜通过瓦斯气之前首先要吹扫这部分死空气。

①打开气柜本体的放散阀，使气柜内部压力为0，然后关闭。

②根据氮气管网的供气能力，送入适当的吹扫用的氮气。此时送入的氮气量使活塞上升2～3m，并且压力为燃气柜的设定压力。在此状态下放置适当的时间，使吹扫氮气与空气扩散混合。

③手动地打开燃气柜的放散阀，慢慢地放出上述的混合气体，这样，吹扫氮气从下部送入，从上部放出就起到了对空气的置换作用。

④重复若干次4.2.2、4.2.3项，反复送入和放出吹扫氮气至检测混合气体氧含量降至安全浓度。

⑤氮气吹扫合格后，关闭氮气阀，送入适当的吹扫用的瓦斯气。此时送入的瓦斯气量使活塞上升2～3m，并且压力为燃气柜的设定压力。在此状态下放置适当的时间，使吹扫瓦斯气与氮气扩散混合。

⑥手动地打开燃气柜的放散阀，慢慢地放出上述的混合气体，这样，吹扫瓦斯气从下部送入，从上部放出就起到了对氮气的置换作用。

⑦重复若干次4.2.5、4.2.6项，反复送入和放出吹扫瓦斯气，从瓦斯气放散阀取样口取样，做爆破试验合格或气体检测合格后，终止吹扫。

4.3气柜充瓦斯气

①空气、氮气吹扫结束后就可以正式往柜内充瓦斯气。

②活塞稍微开始浮动后，就可缓慢地送入瓦斯气，然后以规定的活塞速度（约1m/分）送入瓦斯气。

③送入瓦斯气时，一定要一开始就把T挡板升到最高位置，即送入瓦斯气达到满量。这样做是为了避免使密封膜陷入不正确的状态。如果只一次就使密封膜上升到最高位置，密封膜就能处于正常位置上，以后，不管活塞处于何位置，密封膜都能正常地工作。

4.4气柜的停运

①现将活塞降至低位，然后关断气柜的进、出口阀门并在瓦斯气进、出口阀门与气柜间加设盲板阀切断气柜与外部管网的通路。

②打开柜顶放散阀，将柜内残留瓦斯气放出。

③打开置换氮气阀，充入置换氮气，执行用氮气置换瓦斯气的作业，执行4.2.5、4.2.6项的反向操作。从瓦斯气放散阀取样口取样，待爆破试验合格或气体检测合格后，终止用氮气置换的作业。

④接入检修风机，往柜内送入空气，执行用空气吹扫氮气的作业，执行4.2.2、4.2.3项的反向操作。至检测混合气体氧含量等检测合格后。终止用空气置换的作业。

⑤送入空气使活塞上升并将T挡板顶升约2～3m，检修人员由侧板门进入转至活塞混凝土挡墙处，利用环链手拉葫芦将活塞周边支柱插入活塞混凝土挡墙的套管内并将活塞支柱的法兰盖与套管法兰用螺栓紧固。执行该操作最好2人一组在活塞的对称位置同时操作，并有专人监视风机的运转和活塞位置（因为活塞处于高位，亦可根据情况停运风机）。待全部活塞周边支柱安好后，检修人员撤出，并关好侧板门（进入后亦应随机关门）。

⑥在风机停运的情况下，利用气柜下部的手搖卷扬机，打开柜顶放散阀，放散柜内空气，使活塞降下，在活塞着陆前活塞下降速度应控制在0.5m/分以下，便与活塞缓着陆。待活塞着陆后，会在活塞板与底板间形成1.2～1.4m的检修空间。

⑦待气柜检修作业完了时，需利用风机再一次将活塞升起执行与4.4.5项的反向操作，将活塞周边支柱抽出，将套管的法兰盖封好，将周边支柱放在专用搁架上，待全部支柱抽出后且后续作业完成后，检修人员即可撤出气柜，并关好侧板门。

⑧利用风机将T挡板升至100%的位置。停运风机，降下活塞，使活塞缓着陆，准备气柜的下一次启运。（为了下一次橡胶膜的顺利运行，将T挡板升至上限后再下落，尽管费事，但是是必须的）。气柜处于停运状态时，应该打开放散阀使活塞板上、下压力均衡，以免由于受到环境温度的影响使活塞板下产生负压而招致活塞板发生瘪塌事故。

钢结构防火涂料防火原理浅析 第7篇

关键词：钢结构,防火涂料,防火原理

1 钢结构防火涂料防火原理及组成

钢结构防火保护的原理是采用绝热或吸热的材料阻隔火焰直接灼烧钢结构, 降低热量向钢材传递的速度, 推迟钢结构温升和强度减弱的时间。钢结构防火涂料定义为施涂于建筑物及构筑的钢结构表面, 能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。目前, 国内外钢结构防火涂料主要有基体树脂、催化剂、成碳剂、发泡剂等组成。

1.1 基体树脂。

基体树脂与其它组分配伍, 既保证了涂料在正常条件下具有各种使用功能, 又能在火焰灼烧或高温条件下具有难燃性和优良的膨胀发泡性能。通常情况下, 丙烯酸树脂防火涂料的炭化层质量较高, 故通常采用丙烯酸树脂作为主成膜物, 并对其进行改性, 以提高涂料的整体效果。

1.2 催化剂。

催化剂是一种能在一定条件下分解出磷酸的物质, 分解出的酸使多元醇脱水, 从而使之形成不易燃的三维空间结构的炭化层。通常, 磷酸三聚氰胺的水溶性较聚磷酸胺小, 且兼具催化和发泡双重功效, 目前主要选用磷酸三聚氰胺为催化剂。

1.3 成碳剂。

成碳剂是涂层在高温下形成不易燃三维空间结构的泡沫碳化层的物质基础, 对泡沫炭化层起骨架作用。成碳剂在分解温度上要和催化剂相匹配, 当采用聚磷酸胺作催化剂时就应用热稳定性高的含高碳多羟基化合物作成碳剂。但其缺点是施工时气味大、涂层易老化, 淀粉等。使用淀粉做成碳剂, 涂层的耐水性问题不易解决, 而二季戊四醇由于其价格原因, 在国内也很少使用, 目前国内普遍采用季戊四醇作为防火涂料的成碳剂。

1.4 发泡剂。

膨胀型防火涂料只有在发泡剂的作用下, 才能在高温火焰下产生膨胀层。发泡剂遇火分解并释放出氨、水、二氧化碳、卤化氢等不燃性气体, 使涂层在到达软化点的情况下发泡膨胀, 形成海绵状结构。

2 存在的技术问题

2.1 耐久性。

由于厚型防火涂料存在自重大, 装饰性差, 因此只能应用在某些对外观要求不高的室外钢结构。广泛应用的是薄型和超薄型钢结构防火涂料, 特别是超薄型。此两类涂料所使用的主要原料聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良, 存在随着环境、时间等溶出、分解、降解和老化等问题。

2.2 安全性。

目前的膨胀型钢结构防火涂料遇火有可能释放出氨、HCN、卤化氢、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害气体。如果这些气体的浓度超过了人体忍受极限, 便会对未逃离火场的人员以及消防人员造成危害。

2.3 测试方法。

钢结构防火涂料作为一类功能性涂料, 其性能主要有理化和耐火两方面组成。同样耐火极限的防火涂料因其应用环境不同、受火类型不同, 对基材的保护作用也就不同。

2.4 检测标准构件与实际工程构件的差异性。

耐火极限检验中使用的基材是Q235的标准I36b或I40b热轧普通工字钢梁, 而实际工程运用中, 钢构件的截面尺寸各种各样。检验报告中描述的钢梁与实际工程中的钢构件并无完全的对应关系, 实际使用的钢构件和标准钢梁间应该如何进行换算, 如何确定实际使用的钢构件的涂层厚度, 国家尚无规定。

3 相应对策

3.1 对钢结构建筑进行科学的防火保护。

目前, 我们通常使用的方法有:钢结构表面喷涂防火涂料;用现浇混凝土作外包层;钢构件内充水等, 其中应用最为广泛的是钢结构表面喷涂防火涂料。

3.2 加大宣传培训教育的力度。

防火工程造成的火险隐患原因是多方面的, 但很重要的一个原因是思想认识不到位, 轻视火灾预防, 对违规施工存在侥幸心理。

3.3 加强对防火涂料市场的规范管理。

凡是防火涂料的生产厂家必须有国家检测机构检测合格的报告, 方准出厂销售, 并应附有使用说明书, 标明技术性能、制造批号、储存期限、适用范围;消防监督部门应对每批防火涂料进行出厂前的质量抽检, 并检验其包装、标贴、说明等是否符合规定要求。对于防火涂料的施工单位, 明确要求持有相关施工资质。

3.4 严把审核关。

在受理钢结构审核项目时, 要求设计单位在图纸中明确建筑物的使用性质、耐火等级、火灾危险性分类、生产工艺流程、防火涂料的施工方法等消防设计内容。承担消防工程的施工单位应具有相应的资质, 并在施工前将施工方案报消防部门审核。对于设计不全、无施工方案的, 消防部门可以下发不受理通知单并注明不受理的理由。

3.5 及时进行施工现场检查。

防火涂料工程施工较快, 加强对施工现场的监督检查非常重要。通过施工现场检查, 可以掌握施工队伍的情况、工程的进度、施工质量和产品质量。只有实地检查, 才能发现隐患并及时督促整改, 避免不必要的损失。有条件的地方, 还可以从施工现场取样并对样品进行热性能分析、比较、检验, 确保工程质量。

3.6 严格验收标准。

在工程竣工验收前, 消防部门应让建设、施工、监理单位出具质量检测报告, 掌握工程施工情况。在工程验收时, 不仅要重视消防设施的验收, 还应把钢结构防火涂料的验收放在重要位置。消防监督人员不仅要眼看、手摸, 还应配置测厚仪等必要的检测设备。对于施工质量达不到要求的, 该返工的要返工, 该处罚的处罚, 确保钢结构消防工程的质量, 从根本上消除钢结构工程存在的火灾隐患。

结束语

钢结构原理 第8篇

一、目的和意义

本文立足我校土木工程专业的国家级精品课程教学平台, 基于有限元分析软件及计算机仿真技术, 针对《工程结构设计原理》、《建筑结构设计》两门主干课程中的“钢结构设计原理”相关知识点探索虚拟仿真实验的开发与集成, 并与Seminar课程《结构体系创新与实践》、结构创新竞赛以及大学生创新科研训练计划 (SRTP) 的开展紧密结合, 以期构建以“钢结构稳定原理”实验教学内容为主的虚拟教学平台。

着重围绕钢结构设计中的核心问题———稳定问题, 系统展示梁、柱等基本构件的稳定承载力、屈曲模式以及设计原理, 揭示整体失稳与局部失稳的破坏机理, 充分比较理论解析解与数值模拟结果和规范设计公式的关系, 并演示经典结构的失稳现象, 实现参数化实验功能。使学生对钢结构的稳定问题予以重视, 掌握稳定问题的特点和规律以及正确的计算方法, 分清强度与稳定计算的实质, 从而避免工程中的失稳破坏。平台将通过文本、图形、图像、音频、视频等媒体手段和现代媒体技术, 以直观、生动的形式引导学生自觉运用所学专业知识联系生产实际。

通过本虚拟实验教学, 可保证每个学生都能做到真正参与, 提高动手能力;打破时间与空间限制, 实验内容可更加深入, 激发创新能力;通过虚拟实验平台, 学生可以自己设计实验, 提高综合能力;部分学生可参与科学研究, 培养科研能力。本虚拟实验环境的研究与实现, 将极大降低实验室建设成本, 缓解由于安全保障与经费预算给实验实训教学环节带来的不利影响, 有利于培养实践操作能力, 具有很大的经济和社会效益。

二、平台开发内容

基于有限元分析软件ANSYS以及VC++面向对象程序开发平台, 开发“钢结构稳定原理”的虚拟实验平台, 具体包括以下方面。

1. 轴心受压构件稳定性的虚拟实验 (弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳) 。

以上实验可实现截面类型 (工字型、十字型、圆型、C型、L型等) 、构件长细比、初始几何缺陷、边界条件等因素的参数化设置;欧拉临界力的计算;荷载位移曲线跟踪以及整体稳定承载力计算;展现不同失稳模式。

2. 梁弯扭失稳的虚拟实验 (整体稳定性、局部稳定性) 。

主要针对工字型与箱型截面类型, 考察不同的翼缘宽厚比、腹板高厚比及荷载形式等因素影响;展现不同失稳模式。

3. 结构稳定性的虚拟实验 (特征值屈曲、非线性全过程屈曲) 。

主要针对框架结构及穹顶结构 (如24杆星型穹顶结构) 开展失稳模式展示。

三、难点和关键问题

本虚拟平台开发存在几个关键问题。

1. 如何采用VC++调用有限元计算模块, 考虑多种因素, 建立精细化的构件与结构分析模型, 使得在此虚拟实验平台的实验结果能够在许多场合代替真实的试验结果, 以方便钢结构稳定理论的研究和实践。

2. 如何建立生动逼真的三维模型, 提供具有沉浸感、交互性强、操作便捷的虚拟试验环境, 使实验者在虚拟平台上做实验就像在操作现实中的试验一样 (如在轴压长柱试验加载装置上开展轴心受压构件的稳定试验) 。

3. 如何利用VC++建立良好的人机交互界面, 便于操作控制、修改运行参数、实验结果输出、荷载位移曲线及失稳模式显示、保存打印等。

四、平台模块初步设计

使用MFC VC++编制了人机交互界面, 核心模块功能如图1所示。

主界面:功能———用户选择轴心受压杆稳定虚拟仿真模块、梁稳定虚拟仿真模块、整体结构稳定虚拟仿真模块。为方便用户操作, 设置了菜单栏及按钮控件。

基本信息设置:功能———用户可方便定义、添加、修改、删除所需材料与截面信息。

轴心压杆稳定仿真:功能———用户可方便选择轴压杆件截面, 定义长细比、边界条件、初始缺陷等基本信息 (图2a) 。进行分析模拟, 展示压杆整体失稳及局部失稳模式 (图2b) , 跟踪记录关键点挠度及应力变化, 并与理论解进行对比 (图2c) 。

受弯梁稳定仿真:功能———用户可方便选择梁截面, 定义跨度、荷载条件等信息, 进行分析模拟, 展示压杆整体失稳及局部失稳模式, 跟踪记录关键点挠度及应力变化, 并与理论解进行对比。界面将参考轴压杆稳定仿真模块。

典型结构稳定仿真:功能———用户可选择预设的24杆星型穹顶结构等经典结构, 设置结构矢跨比及构件截面, 进行分析模拟, 展示结构整体失稳破坏模式, 再现跃越失稳 (snap through) 现象, 跟踪记录关键点挠度及应力变化 (图2d) 。

五、结论

本文探索开发了“钢结构稳定原理”的虚拟实验平台。基于有限元软件ANSYS以及VC++面向对象程序开发平台, 实现了轴心受压构件、受弯构件及典型结构的失稳过程仿真。平台可定义长细比、边界条件、初始缺陷等实验参数, 可操作强, 缓解了由于安全保障与经费预算给实验实训教学环节带来的不利影响。当然, 本虚拟实验平台还存在较多需要改进的方面, 如运用Open GL技术增强三维构件/结构显示的逼真程度、重要知识点显示及Help文件、自动导出WORD实验报告等功能。最后, 感谢本科生袁冶、蒋睿、魏笑尘、宗越、王仲超等在平台的程序实现中所付出的努力。

参考文献

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[2]周国恩.仿真技术在土木工程施工教学中的应用研究[J].大众科技, 2013, 15 (164) :243-244 (204) .

[3]洪俊青, 季菊英, 卞华, 王海霞.土木工程施工试验与实践教学平台的建设[J].中国电力教育, 2011, (29) :130-131.

[4]张宏胜.虚拟建造在钢结构工程施工中的研究与应用[D].重庆大学, 2004.

[5]梁博, 张伟, 孙艺键.土木工程学科虚拟实验室的整体框架研究和软件系统开发[J].土木建筑工程信息技术, 2010, 2 (4) :35-39.

试议公文标题结构原理 第9篇

一、公文标题结构原理的显著作用

长期以来, 公文标题不规范的问题尤为严重, 而在理论研究上, 至今仍然需要破解好诸多难题。公文标题规范除文种使用正确而外, 主要表现在公文标题结构规范方面。实践证明, 要提高公文规范化水平, 不能不在公文标题上下功夫;要实现公文标题拟制和评改的规范化, 必须掌握公文标题的结构原理。“公文标题结构原理”体现了公文标题的基本结构模式, 掌握它有助于走出认知误区, 有助于牢固把握公文标题拟制规范和评改规范, 有助于促进公文的规范化。

了解不同公文标题结构, 可以在实践中规范地行文。拟制公文标题时, 把握好公文类别及其结构特点, 就可以避免不同类公文的交叉性影响, 防止出现张冠李戴之误。把握好公文标题的语法结构特点, 可有效避免语法、修辞和逻辑方面的错讹, 为实现公文标题的规范化奠定良好基础。明确公文标题结构原理, 可谓是拟制和矫正公文标题使之达到规范化标准的前提。

二、公文标题结构原理的基本内涵

“公文标题结构原理”包括公文标题所体现的两种结构形式:一是以“三要素”为主的总体结构, 可称作“公文标题总体结构原理”。二是以语言表述为主的事由结构, 可称作“公文标题事由结构原理”。两者既有联系, 又有明显区别。公文标题总体结构基本上是一种较固定的、静态的语法结构;公文标题事由结构基本上是一种较灵活的、动态的语法结构。

(一) 公文标题总体结构原理。要做到公文标题的规范拟制和矫正, 必须首先掌握其总体结构。

根据公文处理法规的规定, 公文标题由发文机关名称、事由和文种组成。公文标题总体结构, 主要体现公文标题的项目构成。标题中的发文机关名称之后通常用介词“关于”引出关涉对象——事由, “关于”和表述事由的词语组成介词结构修饰文种。很显然, 公文标题是个名词性偏正短语, 而不是完整的句子, 其总体结构可表示为:发文机关名称+“关于”+事由+“的”+文种。其中, 除“三要素”外有两个常用的虚词, 介词“关于”联结发文机关名称和事由, 助词“的”联结事由和文种。这样组合后, 其结构特点是:文种为中心词, 发文机关名称和事由共同充当文种的定语。公文标题的“三要素”和两个常用的虚词, 可统称作公文标题“总体结构的组成项” (以下简称“组成项”) 。

(二) 公文标题事由结构原理。要做到公文标题的规范拟制和矫正, 还必须掌握其事由结构。

公文标题的事由结构, 主要体现公文标题事由的语言组织。“关于”引出的事由除个别的由一个表意确切的词充当而外, 大多由词组 (也称短语) 构成。根据语法功能, 公文标题中的事由一般有名词性词组和动词性词组两种类型。其中, 名词性词组多属于以名词为中心语的偏正词组;动词性词组多属于由述语和宾语组成的述宾词组, 也有部分主谓词组 (含主述宾结构, 在事由需要表明主语而避免歧义时使用) 。从数量来看, 述宾词组在事由表述中所占的比例最大, 偏正词组次之, 主谓词组较少。拟制和矫正公文标题时, 主要应注重事由表述中语言组织方式和语言组织关系的规范。

三、公文标题结构原理的具体应用

公文标题中的诸多问题, 大多源自结构上的病误。“结构剖解法”是规范拟制和矫正公文标题的根本方法。在公文标题结构原理的具体应用中, 须把握好以下几个问题:

(一) 把握好公文标题总体结构和事由结构的规范内容。

明确公文标题总体结构和事由结构的规范要求并严格执行, 才能在拟制和矫正公文标题时避免种种不规范的情形。概言之, 公文标题“三要素”除个别情形外, 一般不宜残缺, 事由概括须简明确切, 不能出现语法错讹。

把握好公文标题总体结构规范, 主要应注重组成项的省略规范和组成项的位置规范。组成项的省略规范:一是以不影响公文的管理和利用为原则, 决议、决定、命令 (令) 、意见、通知、通报、批复等下行文和公告、通告等泛行文一般不宜省略发文机关。二是除个别情况下的令和公告等公文外, 一般不宜省略事由。三是无论在什么情况下都不能省略文种。四是一般不宜省略事由前的介词“关于”和文种前的助词“的”。组成项的位置规范:一是发文机关名称位于标题最前面, 文种位于标题最后, 两者均不可出现在事由表述中。二是联结发文机关名称和事由的介词“关于”不可置于发文机关名称前, 一般也不可置于表述事由的动词后。三是联结事由和文种的助词“的”一般不宜置于表述事由的中心语之前, 而应置于文种前。

表述事由的词组无论是哪种类型, 都不能违反语法规则。比如:若是述宾词组, 则一不能缺少宾语, 二不能述宾不搭配;若是主谓词组, 则不能无端省略主语而产生歧义, 等等。拟制和评改公文标题, 不仅要对公文标题中以事由表述为主的语法结构有足够的认识, 而且必须打牢语言文字功底, 练就过硬的概括公文事由的能力。

公文标题结构具有一定的模式性, 但这种模式性不能绝对化。公文标题的复杂性, 决定了拟制上要有一定的灵活性, 但这种灵活性必须建立在公文规范化的基础上。在拟制公文标题时, 概括公文主要内容的语言及其结构方式可能有多种, 需要择优确定既合乎语法规范又符合公文标题准确、简明特点的最佳形式。

(二) 把握好公文标题的组成项和“三要素”的区别。

公文标题的组成项和公文标题“三要素”是既有紧密联系又有一定区别的概念。理论和实践中很容易混淆两者的区别, 比如曾有学界人士对转文类公文标题的结构提出不同见解, 称:“一些论者将公文标题的结构表述为:发文机关+‘关于’+事由+‘的’+文种, 其实并不准确, 如果硬性定义公文标题的这种结构, 不仅不规范, 也必然自缚手脚。新《条例》规定, 标题‘由发文机关名称、事由和文种组成’……‘关于’并非公文标题结构组成所明确规定的一个部分, 在批转、转发类公文标题中, ‘批转’‘转发’用词可以直接引出公文事由, 能够准确简要地概括公文的主要内容。因此, 不存在‘关于’该不该省略、怎样省略的问题。”我以为, 如此阐述是把公文标题的“三要素”和公文标题的组成项混为一谈了。“发文机关名称+‘关于’+事由+‘的’+文种”实际上是体现公文标题总体结构的组成项, “标题‘由发文机关名称、事由和文种组成’”指得是公文标题的“三要素”。很明显, 新《条例》有必要规定公文标题的“三要素”, 却没必要规定用“关于”和“的”联结, 因为这属于文字表述方面的问题;而公文标题的拟制在文字表述上符合语法规则, 是无须规定而必须遵循的规范。

在拟制公文标题时, 把握好公文标题组成项和公文标题“三要素”的区别, 就可以总览全标题, 既注重以“三要素”为主的总体结构, 又注重以语言表述为主的事由结构, 从而使标题拟制得简明规范而避免出现错讹。

(三) 把握好公文标题事由结构和语法功能的多样性。

公文标题的模式性和复杂性, 决定了其总体上的名词性结构是唯一性的, 而事由的动词性和名词性兼有的结构和功能则是多样性的。学界曾有学者对标题事由结构和功能的多样性持否定态度, 认为“介词的语法功能决定公文标题中的‘事由’是一个名词或主谓结构的名词性定语”“公文标题中的‘事由’肯定是一个名词或名词性短语”“动宾短语从语法功能上属于动词性短语, 介词后面是不能跟动词性短语的”“日常司空见惯的介词后跟动词性短语只不过是由于动宾短语的‘述语’ (主语) 不言自明、对其省略而已, 而不是介词后面就可以直接跟‘动宾短语’”等等。笔者以为, 此观点是站不住脚的, 也很难自圆其说。

介词不能单独充当句子成分, 其后面一般有名词、代词、相当于名词的兼类词或短语 (从句) 做它的宾语 (此宾语和述宾词组的宾语迥然有别) 。介词与它的宾语构成介词短语, 在句中主要做状语和定语 (个别的做补语或在“是”字句中充当宾语) 。在介词短语中, 介词后面多为名词、代词或名词性短语是不争的事实, 但公文中介词后面常用动词性短语也是不争的事实。比如公文开头则大量使用表示目的的前置状语句, 介词“为 (为了) ”后面往往连续使用动词性述宾短语。《现代汉语词典》也有类似的举例, 如“为了教育群众, 首先要向群众学习”中的“教育群众”就是动词性述宾短语, 而不是名词性短语。当然, 从语意来讲, 此例前面的介词短语可转换成“为了教育群众的目的” (实际上是“为了达到教育群众的目的”) , 似可解释为“介词短语成分的省略”。然而, 即便如此, 省略的是介词后面的宾语中心语, 而不是述语, 更不是什么主语。在公文标题中, “关于”后面的事由大量使用动词性述宾短语更是不争的事实。从语法功能来看, “关于”后面引进的是某种行为或某种事物的关系者, 组成介词结构充当定语时, 后面一般要用“的”联结中心语 (标题中的此助词“的”有时可省略) 。“……问题”式和“……有关问题”式的事由, 是公文标题中一种常见的名词性偏正结构式。由于公文标题的事由凸显行文主旨, “关于”后面大量使用动词性述宾短语的情形, 似可视作省略了中心语“问题”。另由于公文标题的特殊性, 事由后面加上文种 (如“关于……的通知”) 也就不会产生“关于”后面缺少宾语中心语的不通顺语感。还须指出的是, 前面提到的“主谓结构的名词性定语”的提法本身就是错误的, 因为它有悖语法常识, 主谓短语属于谓词性 (动词性) 短语而非名词性短语。

对公文标题的事由结构, 不管人们怎样理解, 也不管学者作何解释, 其名词性和动词性兼有的多样性特征是彰明较著且毋庸置疑的。笔者在《公文及法律语言应用规范》第四编“公文标题结构”第六章“公文标题结构范例赏析”中, 曾列举国务院和国务院办公厅的诸多公文实例, 并据此对公文标题的事由结构作了系统分类:一是述宾结构类型, 具体包括单一述宾结构、并列述宾结构、述定宾式结构、述宾宾式结构、述述定宾结构、述动宾式结构、状述定宾结构、述状述宾结构、述套主谓结构、双宾特殊结构等等。二是偏正结构类型, 具体包括无动词偏正结构、常规式偏正结构、变通式偏正结构、偏正加述宾结构等等。三是主谓结构类型, 具体包括单纯主谓结构、定加主谓结构、带宾主谓结构、主谓述宾结构、主谓谓语结构、主谓宾补结构等等。书中也曾根据司法公文的特点, 列举最高人民法院诸多公文实例, 对其不同类别公文的标题事由结构作了如下归类:一是答复性公文标题, 包括单一式主述宾结构、双连式主述宾结构、长状语式述宾结构、长定语式主谓结构、定中式偏正结构、状中式偏正结构等等。二是指导性公文标题, 包括单述宾结构、双述宾结构、主述宾结构、偏正式结构等等。

(四) 把握好批转转发印发性通知标题的结构特点。

在一般公文标题中, 无端省略介词“关于”往往会造成歧义, 但批转、转发、印发性通知标题却不然。把握好批转、转发、印发性通知标题的结构特点, 需要明确以下四个问题:

第一, 事由中的动词“批转”“转发”“印发”前面的“关于”省略不用, 标题的语法结构有所改变。以《××省人民政府关于批转省××厅关于……意见的通知》为例, 前一个介词“关于”联结发文机关名称和事由, 则发文机关名称和事由分别充当文种“通知”的定语。如果省略“批转”前的“关于”, 变成《××省人民政府批转省××厅关于……意见的通知》, 文种前的“××省人民政府批转……意见”系“主述宾”结构, 整个儿充当文种“通知”的定语。

第二, 事由中的动词“批转”“转发”“印发”前面的“关于”省略不用, 标题的语法结构尽管有所改变, 但语意未变。这是因为表述事由的动词“批转”“转发”和“印发”系发文机关本身的动作行为, 所以即便发文机关名称和事由连在一起也不会产生歧义。由于基本语意未变, 且不存在语病, 学界已将其视为约定俗成的规范用法。

第三, 必须注意批转、转发、印发性通知标题与其他公文标题在结构特点上的区别, 切不可类推其他公文标题均可省略介词“关于”。

第四, 批转、转发、印发性通知标题的这种省略毕竟使标题的语法结构有所改变, 因此在某些情况下, 比如事由中未体现出被转文的发文机关或拟文机关时, “批转”“转发”“印发”前面的“关于”还是以不省略为好。这大体上有三种情形:一是“×××批转 (转发、印发) ……的通知”形式的标题, “批转 (转发、印发) ”前面宜加“关于”。二是“×××关于批转 (转发、印发) 关于……的通知”形式的标题, 宜保留前一个“关于”而删去后一个“关于”。三是“×××批转 (转发、印发) 关于……的通知”形式的标题, 宜将“关于”移至“批转 (转发、印发) ”前面。仅举一实例说明:《国务院办公厅印发关于地震灾区恢复生产指导意见的通知》 (国办发[2008]52号) , 则最好改成《国务院办公厅关于印发地震灾区恢复生产指导意见的通知》 (意见已是狭义公文文种, 可独立行文) 。

(五) 把握好多层次转发性通知标题拟制的根本原则。

批转性通知和印发性通知的标题结构比较单一, 其基本形式为:“×××关于批转 (印发) ……的通知”, 其中被批转 (印发) 文不可能是通知, 整个标题属于“单层次批转 (印发) ”式。多层次转发性通知的标题结构比较复杂, 实践中经常出现“××关于转发×××关于转发……的通知的通知的通知”式的标题。因其冗赘、拗口, 很多人提出一律改为《××转发×××关于……的通知》的形式, 主张“按照惯例, 省略中间层次, 只保留文件发源处的文种‘通知’” (所谓“文件发源处的文种”, 确切地说是“首次被转发文即初发文标题中的文种”) 。也有的阐述为“应压缩相同且重叠的文种, 将发文机关的文种名称删除”。笔者认为, 这种“一味简单压缩”的做法不宜提倡, 而且公文标题中的文种绝对不可以省略, 按所谓的“惯例”拟制和矫正公文标题很多时候并不规范。以压缩后的《××省政府转发国务院关于开展全国物价大检查的通知》这个标题为例, “通知”若是初发文标题中的文种, 那么本公文标题没有文种;“通知”若是本公文标题的文种, 那么事由中的动词“转发”后面没有与之搭配的宾语, 本公文标题的事由就变成了“转发……大检查”, 存在述宾搭配不当之语病, 令人费解。自深入贯彻新《条例》和《党政机关公文格式》以来, 诸多新出版的公文著作对此问题的阐释还在以讹传讹, 如何把握公文标题的结构规范便成了常议常新的话题。

分析汽车基本机械原理结构 第10篇

1.1 发动机的工作原理

发动机是汽车机械结构的重要组成部分之一, 它是汽车的动力之源, 现代汽车使用的发动机以内燃机为主, 内燃机的工作原理是将燃料燃烧过程中的化学能转变为热能, 再将热能转变为机械能, 这种能量转换的过程全部是在发动机气缸内部完成的。以内燃机所用燃料种类不同, 可将其分为汽油机和柴油机, 前者具备高转速、质量小、容易起动、噪声低、生产成本低等特点, 而后者热效率较高, 经济性能和排放性要优于前者。

1.2 发动机的机械构造

(1) 曲柄连杆。曲柄连杆作为发动机的主要运动部件, 是实现能量转换和工作循环的关键构造, 主要由机体组、活塞连杆、曲轴飞轮等几个部分组成。

(2) 配气机构。该机构由气门组、气门传动组、驱动组等部分构成, 其运作原理为:以发动机工作顺序为执行命令, 按照既定工作过程对进气门、排气门进行开启操作或关闭操作, 以确保可燃混合气、空气顺利进入气缸, 发动机运作中产生的废气全部排出气缸, 从而完成气体交换。

(3) 燃气系统。对于汽油发动机而言, 其燃料系统要按照发动机的工作要求, 配制出满足发动机正常运作的混合气, 并通过配气机构进入气缸, 交换出燃烧后的废气, 将废气排出气缸;对于柴油发动机而言, 其燃料系统是将柴油和空气一起供入气缸制成混合气, 并将混合气燃烧作功后产生的废气排出气缸。

(4) 润滑系统。该系统主要由机油泵、油道、滤清器、阀门等组成, 其主要作用是防止发动机零部件在相互运动中出现过度磨损, 延长零件部使用寿命。润滑系统可向零部件表面输送清洁润滑油, 以达到减少零部件摩擦阻力, 清洁和冷却零部件表面的目的。

(5) 冷却系统。不同类型发动机的冷却系统有所不同, 如水冷发动机的冷却系统由水泵、冷却水套、节温器、水箱等组成, 其作用是及时吸收或散发零部件运动中产生的热量, 为发动机创造适宜的工作环境。

(6) 点火系统。在整个发动机中, 点火系统有着不可替代的作用, 通过点火系统能够将气缸当中的可燃性气体点燃, 这一过程主要是借助火花塞来完成。汽油发动机的点火系统具体由以下几个部分组成:火花塞、点火线圈、蓄电池等。其中火花塞属于易损件, 当使用一段时间之后需要进行更换, 这样能够确保点火系统正常工作。

(7) 起动系统。该系统的主要作用是使发动机运转起来, 进而带动其它机构工作, 使车辆可以正常运行。整个起动系统一般都是由点火开关控制, 点火系统与起动系统之间的关系最为密切, 一旦点火系统出现故障, 汽车便无法正常起动。所以当车辆无法正常起动时, 除了应当对起动系统进行检查之外, 还应当对点火系统进行检查。

2 汽车的传动系统的功用及构造

2.1 传动系统的功用及功能

传动系统主要功能是将发动机发出的动力传递给驱动车轮, 使汽车正常运行。无论何种形式的传动系统都应当具备以下功能:其一, 减速增扭;其二, 实现汽车倒驶;其三, 必要时能够自行中断传动;其四, 差速作用。按照传动元件的特性, 大体上可将传动系统分为机械式、液压机械式、静液式、电力式等。

2.2 传统系统的构成

(1) 离合器。这是传动系统中直接与发动机相连接的部件, 它的主要功能是确保汽车平稳起步, 并保证换挡时工作平顺, 同时还能防止传动系统过载。汽车上比较常用的离合器为摩擦离合器。

(2) 变速器与同步器。 (1) 变速器。通常情况下, 变速器主要是由变速传动机构和操纵机构两部分组成, 若是有特殊需要还可加装动力输出器。根据传动比变化方式可将其分为有级式、无级式和综合式三种。 (2) 同步器。变速器在换挡的过程中, 需要同步器来确保所选档位的一对待啮合齿轮轮齿的圆周速度相等, 这样才能顺利换挡。同步器可分为常压式、自行增力式和惯性式等几种类型。

(3) 驱动桥。其功用如下:降速增扭、借助减速器改变转矩的传递方向、确保内外车轮以不同转速转向。

3 汽车的行使系统的功用及组成

3.1 行使系统的功用

汽车行驶系统具有以下功用:其一, 接受来自于发动机经由传动系传递过来的转矩, 凭借驱动轮与地面之间附着作用产生牵引力, 确保汽车正常行驶;其二, 传递并承受地面作用于车轮上的反向作用力以及由此形成的力矩;其三, 缓和不平整地面对车身造成的冲击, 以确保汽车平稳运行。

3.2 行驶系统的组成

(1) 车架。这是汽车的基体, 主要用于支撑并连接各个零部件, 同时承受来自于内部和外部的载荷。

(2) 车桥与车轮。车桥通过悬架与车架相连, 其两端安装在车轮之上, 具有传递车架与车轮各个方向作用力及其力矩的功用。车轮与车胎是行驶系统中较为重要的组成部分之一, 其主要功用是承载整车的重量, 并负责行驶。

(3) 悬架。这是车架与车桥之间的传力连接装置, 其主要功用是确保汽车正常行驶。虽然汽车的悬架结构形式各不相同, 但一般都是由弹性元件、减震器、导向机构等部件组成。

摘要：汽车本身属于一种非常复杂的结构, 它是由成千上万个零部件组合而成, 大体上可将汽车分为两大部分, 一部分是机械, 另一部分是电气设备。本文重点对汽车的基本机械原理结构进行研究。

关键词：汽车,机械,结构

参考文献

钢结构原理 第11篇

【关键词】荷载与结构设计原理 教学方法 改进措施

【中图分类号】TU3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0029-01

1.概述

为了适应厚基础、宽口径的人才培养目标，土木工程的新课程体系由如下六大模块组合而成[1]：①结构分析；②荷载与结构设计准则；③结构设计基本原理；④结构工程设计；⑤结构试验与测试；⑥结构工程施工。

其中，第2模块的知识内容，以前散落在有关结构设计课程的教学内容中，缺乏系统性，且重复过多，现已将其整合为一门独立的课程：荷载与结构设计原理。这一课程目前已被国家高校土木工程专业指导委员会采纳，并列为土木工程专业必修基础课程。该课程旨在使学生熟悉工程结构各行业中常见的荷载类型及其特点，掌握结构设计理论和方法，了解规范建立的可靠度理论背景，为今后培养工程结构的设计计算能力和科研创新能力打下必要的基础。

本文主要分析了“荷载与结构设计原理”课程在教学环节中存在的主要问题，并对其进行分析和解决，提出了一些改革措施。

2.存在问题

《荷载与结构设计原理》课程内容大致分为两个部分[2]：荷载分析和结构设计方法分析，其特点为：理论性较强，且较多地用到了数学中数理统计的知识，许多学生感觉课程抽象枯燥，接受起来较困难。笔者在该课程教学和实践过程中，归纳总结了目前存在的一些主要问题，具体如下：

1）学生对各类荷载的作用方式理解不够。

《荷载与结构设计原理》一般安排在第五个学期，此时大部分专业课程尚未接触，学生对各类荷载的工程背景了解不够，以至于往往只停留在对条文和公式的死记硬背上，难于深入理解和掌握荷载的作用方式、计算思路。

2）不同工程中需要考虑的荷载有所不同，同类荷载的计算方法和考虑方式也各有偏重，学生对此缺乏理解。

3）设计方法中，较多地用到了概率论、数理统计、可靠度方面的知识，学生在此方面理论基础不扎實，学到此处常感觉课程抽象、难以理解、无所适从。

3.教学改进措施

笔者认为，教师需针对学生情况理清课程体系和授课重点，有的放矢，刺激学生的学习兴趣，使得教与学能较为融洽地相互配合。针对前述共性问题，以提高教学质量、培养应用型人才为目标，提出以下几个方面的改进措施供参考。

1）理清知识结构，突出课程主线。

在绪论中，首先介绍本课程的课程性质、主要内容、基本特点和学习方法，使得学生充分了解“为什么学”、“学什么”和“怎样学”等基本问题，掌握本课程的学习主线。在以后的课堂讲解过程中，教师还宜不时地强化这条学习主线，并根据学生的实际情况去粗取精、突出重点，从而使学生有明确的学习目标，达到事半功倍的效果[3]。

2）交代工程背景，介绍预备知识。

例如，在讲述厂房中的吊车荷载时，建议先介绍厂房排架的结构组成、荷载类型和传力方式作为预备知识，若有条件时还可带学生进行有吊车的厂房排架结构的实地参观，使得学生对吊车荷载的工程背景、产生原因、荷载传递方式和特点有更清楚的认识，并利用多媒体辅助教学，通过理论与实践的结合刺激其学习兴趣，以便对移动荷载的特点以及竖向、横向、纵向吊车荷载标准值的确定方法有更准确的理解。

不同工程结构需考虑的主要荷载类型也有所不同。例如，建筑结构需考虑楼面活荷载，而桥梁结构则需考虑汽车荷载。这两类荷载都是可变荷载，但是作用方式和特点不同，计算方法也各不相同。建议教师在讲课中适当地补充两类工程结构的结构布置和荷载传递方式。

3）结合工程实例，重视实践应用。

在课程中宜尽可能结合工程实例进行分析，既可将抽象的知识概念具体化，便于学生理解，又可刺激学生的求知欲。课程基本内容结束后，教师还可找一些建筑结构、桥梁结构、水工结构等工程实际案例，指导学生进行结构上各类荷载计算、内力组合和可靠度分析，将课程所学内容融会贯通，并强化学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。

4）详略得当，突出基本思路。

为了给混凝土结构、砌体结构、钢结构等专业课程打好基础，大部分高校将“荷载与结构设计原理”课程安排在第五个学期，此时结构力学中的动力学知识尚未学到。因此，对于地震作用一章，建议可着重介绍相关概念和地震反应谱法的基本理论、思路，具体的公式推导和计算方法可待“结构抗震”课程再做详细讲授。

此外，结构可靠度的计算分析也宜详略得当，建议将数理统计的一些必要概念（随机变量、正态分布、特征值、分位值等）灵活穿插于分析思路中，以图、表、举例等形式较生动地唤起学生对相关数学知识的记忆，并在此基础上讲清可靠度计算的基本理论和实用方法。笔者认为，讲授过程中宜尽量避免长篇累牍地进行数学推导和演算，充分发挥多媒体教学的优势，将抽象的数学理论和概念用较形象生动的图、表或者动画表现出来，激发学生的学习兴趣。

4.结语

笔者多年来从事土木工程专业相关课程的教学工作，对厚基础、宽口径的人才培养目标和本专业的课程体系构成有较深刻的理解。以上是我在讲授《荷载与结构设计原理》这门课程中积累的一些总结和体会，谨供参考，衷心希望能够为提高教学质量、培养具有创新思维能力的综合型人才贡献一份力量。

参考文献：

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[2]季静，罗旗帜等.工程荷载与结构设计方法[M].北京：中国建筑工业出版社， 2013.6.

钢结构原理 第12篇

普通螺栓连接在抗剪时, 依靠的是杆身承压与螺栓抗剪来进行剪力的传递, 而且在扭紧螺帽时螺栓产生很小的预拉力, 影响基本上可以忽略;但是高强度的螺栓连接不仅有较高的材料强度, 还要求在扭紧螺帽时要给螺栓施加很大的预拉力, 产生挤压力, 从而沿接触面上产生对外力传递有很大影响的摩擦力。按传力特征来分, 高强度螺栓连接可分为两种:摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接。高强度螺栓连接的承载力受到可见预拉力、抗滑移系数和钢材种类等直接影响。

一、高强度螺栓的设计

1. 高强度螺栓的受力分析。高强螺栓在受力时的连接情况基本上可以分为以下三种:

(1) 受剪的连接;

(2) 螺栓轴向受拉的连接;

(3) 承受剪力和轴向拉力的双重连接。

对于摩擦型高强螺栓来说, 是以张拉力P或 (P-1.25Nt) 来达到其抗剪能力的。在我国规范中以0.8p作为既受剪又受拉的高强螺栓抗拉承载力设计值。

2. 高强度螺栓连接的影响因素。

(1) 高强度螺栓连接时的预拉力。不管对于哪种类型的高强度螺栓来说, 预拉力都是很重要的因素。它在保证节点的刚度中起到了重要的作用。看到预拉力并不是越大越好, 而是最好不能超过由初始拉力和初始扭矩共同决定的一个限度。

(2) 抗滑移系数。影响抗滑移系数的因素有很多, 作为钢结构高强度螺栓连接的重要指标, 抗滑移系数对于保证钢结构连接的可靠性上有很重要意义。

高强度螺栓连接的接触面的涂装必须经过试验确定 (美国规范) 。其摩擦系数的大小的确定, 应根据实际的表面处理情况进行试验。在我国, 常用以下三种方式来处理高强度螺栓摩擦面:

(1) 喷丸或喷丸后生赤锈 (保证0145的摩擦系数) ;

(2) 喷砂后热喷铝 (或锌) (保证0140的摩擦系数) ;

(3) 喷砂后喷涂富锌漆 (保证0135的摩擦系数) 。

(3) 孔径问题。在实际工程实施中, 影响施工质量和方便程度的一个争论性问题是, 杆径与螺栓孔径之间的差别的限制范围。研究可知两者之间的径差大小主要对以下几个方面产生影响:

(1) 降低螺栓的预拉力;

(2) 使摩擦面的抗滑移系数降低, 从而当摩擦被克服会产生较大的滑动 (但并不降低其极限承载能力) 。

当采用有限制的放大孔和槽孔时, 对二者的要求主要有:

(1) 都可用于摩擦型连接;

(2) 槽孔的长边可以放置在任意方向;

(3) 放大孔不可用于承压型连接;

(4) 槽孔可用于承压型连接。

不论长槽孔还是短槽孔都要以长边垂直于受力方向。

二、螺母转角法

1. 简介。

“螺母转角法”是一种利用将螺母旋拧一定角度来保证螺栓预紧力的方法, 这种旋拧一般发生在被连接构件接合面达到密贴后。这种用控制螺栓应变来控制螺栓应力的方法, 与以往用扭矩来保证轴力的方法是不同的。

2. 初紧螺栓。

初紧, 即使接点板叠的摩擦面紧密接触形成“密贴”状态。从节点刚性最大的部分到自由边顺序地进行是拧螺栓的正确方法。先紧的螺栓可能会因为后紧的螺栓而出现松弛的情况。因此, 为了保证所有的螺检最终都达到“密贴”情况, 很多时候需要重复进行上述步骤。

3. 终紧螺栓。

在终紧时要在螺栓的螺纹端部和螺母上做一个明显的标记, 参考规定的圈数依据螺栓拧紧试验确定的转角继续拧紧螺母。通过标记可以很直观的控制螺母转过的相对角度并检查转角角度。

(1) 所指的圈效为螺母相对于螺栓转过的角度, 对于规定转角不超过1/2圈的, 公差为±30;不超过2/3圈的, 公差为±45。

(2) 对于L>12d的螺栓, 应在轴力计上试验确定螺母旋转角度。

三、国内外的相关研究

大概40、50年前高强度螺栓开始代替铆钉用于钢结构的建设之中。高强度螺栓比铆钉不仅在施工养护方面优点很多, 而且在克服了铆钉击打时的噪音问题, 因此在国内外获得较快发展。在美国, 桥梁和建筑的钢结构工地连接已有90%以上使用高强度螺栓。自1957年开始, 我国投入高强度螺栓的研究中, 随着用电量的加大, 输电线路的建设也日益增多, 在输电线路的铁塔中使用钢结构高强度螺栓的技术已经渐渐成熟, 并将获得更大的发展。

随着我国国民经济的快速发展, 人们对电能这一能源的需求与日俱增, 国家投入大量的资金用于城乡电力电网及电力设施的改造与建设。铁塔的结构安全性评定是输电线路改造不可或缺的一个环节, 对保证输电线路的安全与可靠性具有重要意义。在输电线路建设工程中, 高强度螺栓连接的应用越来越广泛。

参考文献

[1]王国周, 瞿履谦.钢结构原理与设计[M].北京:清华大学出版社, 1995.

[2]解伟, 忽惠卿, 刘振波.摩擦型高强度螺栓连接可靠度的研究[J].华北水利水电学院学报, 2004, 25 (3) :23-25.

[3]贺策.标准件紧固使用与分析[M].合肥:安徽工业设备出版社, 1995.