水工钢结构钢柱与钢压杆
钢结构中GJ＼GL＼GZ＼XG＼SC＼YC＼ZC＼LT＼GZL＼GXL＼CG代表含义
钢结构中GJ＼GL＼GZ＼XG＼SC＼YC＼ZC＼LT＼GZL＼GXL＼CG代表含义来源：郁向娟的日志GJ钢架GL钢架梁或GJL钢架梁GZ钢架柱或GJZ钢架柱XG系杆SC水平支撑YC隅撑ZC柱间支撑LT檩条TL托梁QL墙梁GLT刚性檩条WLT屋脊檩条GXG刚性系杆YXB压型金属板SQZ山墙柱XT斜拉条MZ门边柱ML门上梁T拉条CG撑杆HJ桁架FHB复合板YG：压杆或是圆管（从材料表中分别）XG：系杆LG：拉管QLG：墙拉管QCG：墙撑管GZL直拉条GXL斜拉条GJ30-1跨度为30m的门式刚架，编号为1号3钢结构设计图1）设计说明：设计依据、荷载资料、项目类别、工程概况、所用钢材牌号和质量等级（必要时提出物理、力学性能和化学成份要求）及连接件的型号、规格、焊缝质量等级、防腐及防火措施；2）基础平面及详图应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图；3）结构平面（包括各层楼面、屋面）布置图应注明定位关系、标高、构件（可布置单线绘制）的位置及编号、节点详图索引号等；必要时应绘制檩条、墙梁布置图和关键剖面图；空间网架应绘制上、下弦杆和关键剖面图；4）构件与节点详图a）简单的钢梁、柱可用统一详图和列表法表示，注明构年钢材牌号、尺寸、规格、加劲肋做法，连接节点详图，施工、安装要求。
b）格构式梁、柱、支撑应绘出平、剖面（必要时加立面）、与定位尺寸、总尺寸、分尺寸、分尺寸、注明单构件型号、规格，组装节点和其他构件连接详图。
4钢结构施工详图根据钢结构设计图编制组成结构构件的每个零件的放大图，标准细部尺寸、材质要求、加工精度、工艺流程要求、焊缝质量等级等，宜对零件进行编号；并考虑运输和安装能力确定构件的分段和拼装节点。
《常用用术语》钢结构:是由钢板、型钢、冷弯薄壁型钢等通过焊接或螺栓连接所组成的结构。
钢结构的特点:轻质高强；塑性、韧性好；各向同性，性能稳定；可焊性；不易渗漏；耐热但不耐火；耐腐蚀性差；制造简便，施工周期短。
自考水利工程钢结构试及答案.
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）绪论及第一章：1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（）BA.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装2.钢材在常温和静力荷载作用下产生很大的变形以后发生的断裂破坏称为（）A.脆性破坏B.塑性破坏C.结构破坏D. 刚度破坏3. 钢材的材料强度是以（）作为标准的 CA.比例极限B.弹性极限C. 屈服点D. 极限强度4.反映钢材受拉时所能承受的极限应力的强度指标是AA.抗拉强度B. 抗压强度C.抗弯强度D.伸长率5.反映钢材在荷载作用下塑性变形能力的指标是（）CA. 断面收缩率B. 比例极限C. 伸长率D. 抗拉强度6.钢材在冷加工产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力称为（）C.A.塑性B.韧性C. 冷弯性能D.可焊性7.钢材的焊接性能受（）和合金元素含量的影响A.含碳量B.含硅量C.含锰量D.含硫量8.钢的基本元素是铁（Fe），碳素钢中纯铁约占（）DA.96%B. 97%C. 98%D. 99%9.在碳素结构钢中，除铁以外的最主要元素是（）AA.碳（C）B.硅（Si）C.锰（Mn）D.硫（S）10.在普通碳素钢中，（）是一种强脱氧剂，常与锰共同除氧，生产镇静钢。
BA.碳（C）B.硅（Si）C.锰（Mn）D.硫（S）11.以下哪项不属于钢材的硬化（）CA.时效硬化B.应变硬化C.应力硬化D.应变时效12. 伸长率随着标距长度与试件直径的比值增大而（）BA.逐渐增大B.逐渐减小C.不变D.无法确定13. 下列不属于影响钢材力学性能的主要因素是（）DA.化学成分的影响B.钢材生产过程的影响C. 钢材的硬化D. 钢材的运输14. 以下关于钢结构的特点说法错误的是（）cA.具有可焊性B.工业化程度高C.强度低，重量轻D. 密封性好15. 下列哪一项因素不会对钢材的疲劳强度造成影响（） CA.应力集中B.作用的应力幅C.钢材的静力强度D.应力的循环次数16.在单项拉伸试验中，单向应力达到（）时，钢材即进入塑性状态 DA.抗拉强度B.伸长率C. 断面收缩率D. 屈服点17.Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是（）C水工钢结构试卷第页（共页） 1A.冲击韧性B. 冷弯试验C. 化学成分D. 伸长率18.钢号Q345A中的345表示钢材的（）BA.抗拉强度B.屈服强度C. 伸长率D. 断面收缩率19.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为（）CA.碳、锰B.钒、锰C. 硫、氮、氧D. 铁、硅20.既能判别钢材塑性变形能力又能反映冶金质量的指标是：3A.屈服强度B.冲击韧性C.冷弯性能D.伸长率21.钢材的韧性是（）的综合表现3A.耐腐性与可焊性B.强度与可焊性C.强度与塑性D.塑性与耐腐性22.在冷加工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，（）降低的现象称为冷作硬化2A.强度和塑性B.塑性和韧性C.强度和韧性D.塑性和可焊性第二章：1.通过电弧产生的热量同时融化焊条和焊件，然后冷却凝结成焊缝，从而把钢材连接成一体的方法是：（）1A.焊接连接B.普通螺栓连接C.高强度螺栓连接D.铆钉连接2.下列不属于普通螺栓连接经常使用的范围的是【】2A.承受拉力的安装螺栓连接B.主要结构C.安装时的临时连接D.可拆卸结构的受剪连接3.目前基本被其它连接所取代的是【】2A焊接连接. B.铆钉连接 C.普通螺栓连接 D.高强度螺栓连接4.普通螺栓连接一共分为【】3A.一级B.二级C.三级D.四级6.当焊丝随着焊机的自动移动而下降和融化时，颗粒状的焊剂不断从漏斗流下埋住炫目电弧，全部焊接过程自动进行时，称为【】2A.手工电弧焊B.自动埋弧焊C. 半自动埋弧焊D.电阻焊7.下列哪项焊接方法最为困难，施焊条件最差，质量不易保证，设计和制造时应尽量避免4A.平焊B.立焊C.横焊D.仰焊7.【】焊缝除要求对全部焊缝作外观检查外，还须对部分焊缝作超声波等无损探伤检查【2】2A.一级B.二级C.三级D.四级8.下列关于焊缝质量等级选用的基本规律叙述错误的是【】1A.受拉焊缝低于受压焊缝B.受动力荷载焊缝高于受静力荷载焊缝C.对接焊缝质量等级不宜低于二级D.角焊缝一般只进行外观检查，质量等级为三级9.轴心受力的对接焊缝的焊缝强度计算公式中，t代表的是3A.轴心拉力或压力B.焊缝的计算长度C.板件厚度D.对接焊缝的抗拉强度设计值水工钢结构试卷第页（共页） 210.焊接残余应力不影响结构的1A.静力强度B.刚度的影响C.构件稳定性的影响D.疲劳强度11.下列关于减少和消除焊接残余应力及残余变形的措施，叙述错误的是【】4A.选用合适的焊脚尺寸和焊缝长度B.焊缝应尽可能地对称布置C.连接过渡尽量平缓D.可以进行仰焊12.下列可以用于受力螺栓的型号是：DA.M13B.M14C.M15D.M1613.下列哪项属于螺栓连接的受力破坏A.钢板被剪断B.螺栓杆受拉C.螺栓杆弯曲D.螺栓连接滑移14.对于直接承受动力荷载的结构，宜采用【】3A.焊接连接B.普通螺栓连接C.摩擦型高强度螺栓连接D.承压型高强度螺栓连接15. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接【】2A.承载力低，变形大B. 承载力高低，变形大C. 承载力低，变形小D. 承载力高，变形小16.摩擦型高强度螺栓连接的抗剪连接以【】作为承载能力极限状态4A.螺杆被拉断B.螺杆被剪断C.孔壁被压坏D.连接板件间的摩擦力刚被克服17.在承受静力荷载的角焊缝连接中，与侧面角焊缝相比，正面角焊缝【】2A.承载能力高，同时塑性变形能力较好B.承载能力高，同时塑性变形能力较差C.承载能力低，同时塑性变形能力较好D.承载能力低，同时塑性变形能力较差18.按作用力与焊缝方向之间的关系，对接焊缝可分为直缝和【】1A.斜缝B.正面角焊缝C.侧面角焊缝D.斜向角焊缝19.两块钢板对接连接除产生纵向残余应力外，还可能产生【】3A.横向残余应力B.平行于焊缝长度方向的残余应力C.垂直于焊缝长度方向的残余应力D.斜向残余应力20.下列关于减少焊接残余应力和残余变形的措施，叙述错误的是【】1A.可以采用任意的施焊次序B.采用对称焊缝，使其变形相反而相互抵消C.在施焊前使构件有一个和焊接残余变形相反的变形D.可采取退火法、锤击法等措施21.产生焊接残余应力的主要因素之一是：【】3A.钢材的塑性太低B.钢材的弹性模量太高C.焊接时热量分布不均D.焊缝的厚度太小1. 单个普通螺栓传递剪力时的设计承载能力由( )确定。
水工钢结构 钢柱习题
查附表得
0.807
需要的截面几何量为
N 1600 103 A 92.2cm 2 2 f 0.807 215 10
ix
l0x
l0y 300 600 5.0cm 10.0cm iy 60 60
查附录对工字形截面
h
iy 5 ix 10 21cm 23cm b 0.24 0.24 0.43 0.43
故整体稳定性满足要求 （2）局部整体稳定验算 b1 250 8 235 8.9 10 0.1 49.56 14.59 t 2 14 235
h0 250 235 31.25 25 0.5 49.56 49.75 tw 8 235
故局部稳定性满足要求 比较上面三种截面面积 热轧工字型钢： A＝135.38cm2 热轧 H 型钢：A=92cm2 组合工字钢：A=90cm2 由上述计算结果可知，采用热轧普通工字钢截面比热轧 H 型钢截面面积约 大 46％。尽管弱轴方向的计算长度仅为强轴方向计算长度的 1/2，但普通工字钢 绕弱轴的回转半径太小，因而支柱的承载能力是由绕弱轴所控制的，对强轴则有 较大富裕，经济性较差。对于热轧 H 型钢，由于其两个方向的长细比比较接近， 用料较经济，在设计轴心实腹柱时，宜优先选用 H 型钢。焊接工字钢用钢量最 少，但制作工艺复杂。
Iy
ix
1 2 1.4 253 25 0.83 3645cm4 12
Ix 13250 12.13cm A 90
iy Iy A 3645 6.36cm 90
2、截面验算 因截面无孔削弱，可不验算强度。 （1）刚度和整体稳定验算
水工钢结构知识点总结
水工钢结构知识点总结一、水工钢结构概述水工钢结构是指在水利工程中采用的各类钢结构，主要包括船闸、船坞、水库闸门、船闸启闭机、转塔起重机、泵站结构、水电站机堆和输电塔等。
水工钢结构是由钢材制成的构件，在不同的水利工程中起到不同的作用，主要用于支撑、承载、散流、起重、导流、封闭等用途。
水工钢结构具有以下特点：1. 耐久性：水工钢结构采用高强度钢材制成，具有良好的抗风、抗震、抗腐蚀和耐磨性能，能够长期使用。
2. 稳定性：水工钢结构通过合理的结构设计和制作工艺，能够承受水体的冲击和外部负荷，保持稳定性。
3. 灵活性：水工钢结构制作工艺简单，安装方便，可根据实际需要进行调整和改进。
4. 节约成本：相对于传统的混凝土结构，水工钢结构不仅施工周期短，而且对地基的要求低，能够节约成本。
5. 维护保养方便：水工钢结构无需频繁的维护和保养，只需要定期检查和修复即可保持良好的使用状态。
二、水工钢结构的常见类型及主要特点1. 船闸船闸是一种利用液体或气体压力来升降船只的设施，通常由闸室、闸门和启闭机组成。
水工钢结构在船闸中主要用于制作闸门和启闭机，具有结构紧凑、承载能力强、运行稳定、安全可靠的特点。
2. 船坞船坞是一种容纳、冲洗和维修船只的设施，通常由坞门、船坞壁、决泄闸门、船坞地坪等组成。
水工钢结构在船坞中主要用于制作坞门和船坞壁，具有强度高、密封性好、运行平稳、使用寿命长的特点。
3. 水库闸门水库闸门是一种控制水流、调节水位、防洪排涝的设施，通常由闸门、门型结构、启闭机构等组成。
水工钢结构在水库闸门中主要用于制作闸门和门型结构，具有抗风、抗压、抗腐蚀、使用寿命长的特点。
4. 船闸启闭机船闸启闭机是用来控制船闸闸门开合的设备，通常由主机、副机、传动装置、限位装置等组成。
水工钢结构在船闸启闭机中主要用于制作主机和副机，具有启闭速度快、运行平稳、载荷能力高的特点。
5. 转塔起重机转塔起重机是一种用来起重和转动货物的设备，通常由塔架、回转机构、升降机构、起重机构等组成。
钢结构第五章_轴心受力构件详解
得欧拉临界力和临界应力：
Ncr
NE
2 EI l2
2 EA
2
cr
E
2E 2
(4 7) (4 8)
上式中，假定材料满足虎克定律，E为常量，因此当
截面应力超过钢材的比例极限 fp 后，欧拉临界力公式不 再适用。
第五章 钢柱与钢压杆
3、初始缺陷、加工条件和截面形式对压杆稳定都有影响
初
力学缺陷：残余应力、材料不均匀等
钢结构中理想的轴心受压构件的失稳，也叫发生屈 曲。理想的轴心受压构件有三种屈曲形式，即：弯曲屈 曲，扭转屈曲，弯扭屈曲。
第五章 钢柱与钢压杆
（1）弯曲屈曲——只发生弯曲变形，截面只绕一个 主轴旋转，杆纵轴由直线变为曲线，是双轴对称截面常 见的失稳形式。
图14
第五章 钢柱与钢压杆
图15整体弯曲屈曲实例
图1桁架
第五章 钢柱与钢压杆
图2 网架
图3 塔架
第五章 钢柱与钢压杆
图4 临时天桥
第五章 钢柱与钢压杆
图5 固定天桥
第五章 钢柱与钢压杆
图6 脚手架
第五章 钢柱与钢压杆
图7 桥
第五章 钢柱与钢压杆
5.1.2 轴心受力构件类型 轴心受力构件包括轴心受压杆和轴心受拉杆。 轴心受拉 ：桁架、拉杆、网架、塔架（二力杆） 轴心受压 ：桁架压杆、工作平台柱、各种结构柱
第五章 钢柱与钢压杆
5.1钢柱与钢压杆的应用和构造形式
本节目录
1. 轴心受力构件的应用 2. 轴心受力构件类型 3. 轴心受力构件的截面形式 4. 轴心受力构件的计算内容
基本要求
了解轴心受力构件的类型、应用。
掌握计算内容
第五章 钢柱与钢压杆
5.1.1 轴心受力构件的应用
2023年水利类实习报告
2023年水利类实习报告2023年水利类实习报告1（一）实习时间：__月__日（二）实习地点：四川省富川县__镇（三）预习内容：水利水电工程是中国重要的基础设施和基础产业。
是以水利枢纽（水坝、水闸、水电站等）为主要对象，主要学习水利水电工程建设所必需的数学、力学和工程结构、水利水能经济计算等方面的基本理论和基本知识，掌握必要的工程设计方法、施工管理方法和科学研究方法，有水利水电工程及相关工程勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的基本能力。
水力学是研究以水为代表的液体的宏观机械运动规律，及其在工程技术中的应用。
水力学包含水静力学和水动力学。
水静力学：研究液体静止或相对静止状态下的力学规律及其应用，探讨液体内部压强分布，液体对固体接触面的压力，液体对浮体和潜体的浮力及浮体的稳定性，以解决蓄水容器，输水管渠，挡水构筑物，沉浮于水中的构筑物，如水池、水箱、水管、闸门、堤坝、船舶等的静力荷载计算问题。
水动力学：研究液体运动状态下的力学规律及其应用，主要探讨管流、明渠流、堰流、孔口流、射流多孔介质渗流的流动规律，以及流速、流量、水深、压力、水工建筑物结构的计算，以解决给水排水、道路桥涵、农田排灌、水力发电、防洪除涝、河道整治及港口工程中的水力学问题。
工程水文学是水文学的一个分支，是为工程规划设计、施工建设及运行管理提供水文依据的一门科学，主要内容分为水文分析计算和水文预报两方面。
水文学的基本原理和方法，包含水文资料的收集与统计，设计洪水，流域分析计算，水质及水质评价。
水循环与径流形成；水文资料的观测、收集与处理；水文统计基本知识；文学知识河川径流，设计年径流及径流随机模拟；由流量资料推求设计洪水；流域产流、汇流计算；由暴雨资料推求设计洪水；排涝水文计算；水文预报；水文模型；古洪水与可能最大降水及可能最大洪水；水污染及水质模型；河流泥沙的测验及估算。
土力学是应用工程力学方法来研究土的力学性质的一门学科。
土力学的研究对象是与人类活动密切相关的土和土体，包含人工土体和自然土体，以及与土的力学性能密切相关的地下水。
钢结构符号名称
钢结构中代表含义及识图常识GJ钢架GL钢架梁或GJL钢架梁GZ钢架柱或GJZ钢架柱XG系杆SC水平支撑YC隅撑Z C柱间支撑TL托梁QL墙梁GXG刚性系杆YXB压型金属板SQZ山墙柱XT斜拉条M Z门边柱ML门上梁T拉条CG撑杆HJ桁架FHB复合板YG：压杆或是圆管（从材料表中分别）XG：系杆LG：拉管QLG：墙拉管QCG：墙撑管GZL直拉条GXL斜拉条B板WB屋面板KB空心板CB槽形板Z B折板MB密肋板TB楼梯板GB盖板或沟盖板YB挡雨板或檐口板DB吊车安全走道板QB墙板TGB天沟板L梁WL屋面梁DL吊车梁QL圈梁GL过梁LL连系梁JL基础梁TL楼梯梁檩条WJ屋架TJ托架CJ天窗架KJ框架GJ钢架Z J支架Z柱J基础SJ设备基础ZH 桩ZC柱间支撑CC垂直支撑SC水平支撑T梯YP雨蓬YT阳台LD梁垫M预埋件TD天窗端壁W钢筋网G钢筋骨架L代表角钢`GZ代表钢柱Q T-球墨铸铁SC铸钢SCS-不锈钢铸件GJ 刚架GJZ 刚架柱G J L刚架梁T L托梁Q L墙梁SC 水平支撑ZC 柱间支撑GJ 刚架GJZ 刚架柱G J L刚架梁T L托梁L T檩条Q L墙梁G L T刚性檩条W L T屋脊檩条SC 水平支撑ZC 柱间支撑GXG 刚性系杆YXB 压型金属板SQZ 山墙柱XT 斜拉条MZ 门边柱M L门上梁YC 隅撑T 拉条CG 撑杆HJ 桁架FHB 复合板GXG 刚性系杆YXB 压型金属板SQZ 山墙柱XT 斜拉条MZ 门边柱M L门上梁YC 隅撑T 拉条CG 撑杆HJ 桁架FHB 复合板GJ钢架GL钢架梁或GJL钢架梁GZ钢架柱或GJZ钢架柱XG系杆SC水平支撑YC隅撑ZC柱间支撑LT檩条TL托梁QL墙梁GLT刚性檩条WLT屋脊檩条GXG刚性系杆YXB压型金属板SQZ山墙柱XT斜拉条MZ门边柱ML门上梁T拉条CG撑杆HJ桁架FHB复合板YG：压杆或是圆管（从材料表中分别）XG：系杆LG：拉管QLG：墙拉管QCG：墙撑管GZL直拉条GXL斜拉条GJ30-1跨度为30m的门式刚架，编号为-1。
钢结构之钢柱与钢压杆
② 翼缘厚度 t1 和腹板厚度t w
先选腹板厚度，考虑局部稳定性的影响
h0 235 25 0.5） （ tW fy
t1 tw 2mm，tw 6mm 翼缘、腹板须分别满足局部稳定条件
iy l0 ix N A ， i ， h ， b1 f 1 2
1、偏大 偏小、A 偏大、i 偏小 偏小 1、偏大 偏小、 1、偏大 偏小、A 偏大、i 偏小 h、b 偏小， 、 w h、b11 偏小，tt11、t w 偏大 h、b1 偏小，t1、t w 偏大 需降低 需降低 需降低
x
由于残余应力的存在，使压杆截面提前出现塑性 区，从而降低了压杆临界应力，降低多少取决于Ie/I 比值的大小，而Ie/I比值又与残余应力的分布与大小、 杆件截面的形状以及屈曲时的弯曲方向有关。
b kb
t
I ex 2kbt (h / 2)2 k 2 I x 2bt (h / 2) I ey 2t (kb)3 /12 3 k 3 Iy 2tb /12
决定因素。
一、理想轴心压杆的临界力
理想轴心压杆： （1）等截面直杆
（2）压力线与形心线重合
（3）材质均匀，各向同性，且无限弹性，符合
虎克定律
E
1、理想等直细长轴心压杆的稳定问题 欧拉公式
N cr
2 EI
l
2 0
cr
N cr 2E A 2
长细比 l 0 / i 回转半径 i I/A 压杆自由长度l 0 l
b 235 10 0.1） （ t1 fy
3、有孔洞削弱，且 0.85 截面强度验算
N / An ≤ f
四、构造要求
1、需设纵向加劲肋的柱以及
水工钢结构
名词解释塑性破坏：钢材在常温和静荷载作用下，当其应力达到抗拉强度f u 后，产生很大的塑性变形而断裂焊接变形：由于施焊的电弧高温作用而引起的应力和变形称为焊接应力和焊接变形。
整体失稳：常可能在弯应力尚未达到屈服强度之前，就发生侧向弯扭曲屈通常称为整体失稳实腹柱：通常用型钢或钢板组合而成钢桁架：是钢结构中应用非常广泛的基础受弯构件。
疲劳破坏：是一种没有明显变形的突然断裂。
形状系数：梁的塑性弯矩M p 与边缘屈服弯矩M e 之比F=M p /M e =W P /W ，主要与梁的截面形状有关。
换算长细比：加大后的长细比 就称换算长细比。
柔性系杆：对于仅能承受拉力的系杆称为柔性细杆。
露顶闸门：门顶是露出水面的。
应力集中：在缺陷或载面变化，主应力迹线曲折，密集；出现应力高峰的现象称为应力集中。
残余应力：是指焊件冷缩后残留在焊件内的应力。
局部失稳：版面突然偏离原来的平面位置而发生显著地波形屈曲。
承载能力极限状态：结构及构件和链接达到最大承载能力，包括倾覆，强度，疲劳和稳定等，或出现不适于继续承载的过大的塑性变形。
随遇平衡：当压力N 达到临界时，干扰消失后，压杆不能恢复到原来的直线平衡状态而转入微弯平衡状态。
格构柱：通常采用两个槽钢或工字钢作为柱的单肢，用缀条链接单肢叫缀条柱冷作硬化：钢结构制造时在常温冷加工过程如剪、冲、钻、刨、弯、锟等，产生很大的塑性变形而引起钢的硬化现象，通常称为冷作硬化等效弯矩系数：当轴心受压构件的两端弯矩不等或同时受横向荷载作用，这时可用两端作用有等效端弯矩 的轴心受压构件的情况代替，故 称为等效弯矩系数。
异种钢结构：对受弯构件，翼缘可以采用高强度的低合金钢，而腹板可采用普通碳素钢，这种构件称为异种钢结构。
稳定系数：轴心受压构件的稳定系数， ，即轴心简答题1、 简述钢材的一次单向拉伸试验中fy 和fu 这两个指标的含义，钢结构设计规范中，取哪个指标作为弹性计算时材料的强度是标准值？为什么？答：fy ：屈服强度，弹性和塑性变形的分界点；fu:抗拉强度，钢材的最大承载力；取fy 作为钢材强度的标准值，当钢材的承载能力暂时耗尽，结构将因过大的残余变形而不能继续使用。
钢结构A-钢柱与钢压杆
[ ]
N f A
轴心受压构件的整体稳定 Buckling of Rolled or welded Section Column
轴心受压构件的三种整体失稳状态
无缺陷的轴心受压构件（双轴对称的 工型截面）通常发生弯曲失稳，构件 的变形发生了性质上的变化，即构件 由直线形式改变为弯曲形式，且这种 变化带有突然性。
规范在制定轴心受压构件的柱子曲线时，根据不同截面形状和尺寸、 不同加工条件和相应的残余应力分布和大小、不同的弯曲屈曲方向以 及l/1000的初弯曲，按照极限承载力理论，采用数值积分法，对多种 实腹式轴心受压构件弯曲屈曲算出了近200条柱子曲线。
规范将这些曲线分成四组，也就是将分布带分成四个窄带，取每组的 平均值曲线作为该组代表曲线，给出a、b、c、d四条柱子曲线，如图
柱子曲线（
曲线
）
规范根据截 面分类查表 格。
轴心受压实腹式构件的整体稳定计算 Buckling of Rolled or welded Section Column
N cr cr f y f A R fy R N 即： f A
欧拉公式：
EId2 y / dz2 Ny 0
k 2 N / EI
N A
z
y k y 0
2
方程通解： 临界力：
y A sin kz B coskz
N cr 2 EI / l 2 2 EA /(l / i) 2 EA /
2 2
y
屈曲弯曲 状态
理想轴心受压构件 （1）杆件为等截面理想直杆； （2）压力作用线与杆件形心轴重合； （3）材料为匀质，各项同性且无限弹性，符合虎克定律； （4）构件无初应力，节点铰支。
水利工程的实习报告5篇
水利工程的实习报告5篇水利工程的实习报告篇1姓名：；__x 所在院校:南京交通学院专业：水利工程施工实习单位：中铁十七局集团实习项目：实习职务：技术员实习时间：20__年7月11日～20__年8月15实习目的：尽早适应社会工作环境，在实践中寻找经验，在实践中不断学习，为今后的工作打下坚实的基础.一工程概况：1.诸暨东特大桥里程dk066+174.400～dk066+99.200基础为钻孔桩，桩径均为1.0米，承台尺寸：7.3__11.7厚度：2.0米桥墩类型：双线型圆端空心墩。
2.该桥所在区段设计活载为2k活载，地震烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g3.该桥位于直线上二实习任务：1.开孔钻孔1.护筒的埋设护筒采用6mm厚钢板卷制而成，为增加刚度防止变形，可在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。
护筒长度为2m，直径比钻头直径大40cm，护筒顶端高出地下水位2m以上,高出地面30cm，并在顶部割出吊孔、泥浆口。
护筒中心线应与桩中心线重合,一般平面允许误差不大于plusmn;50mm，竖直倾斜率不大于1%。
埋深不小于1m。
护筒埋设，在桩四周设置引桩，用冲击钻对准桩位下挖2m，将护筒吊入植正，用小型振动锤或铁锤锤击下压护筒，下沉过程中不断校正中心位置及垂直度，使护筒均匀下沉到位，直到高出原地面30cm为止，并在护筒周围进行人工夯实。
2、泥浆制备及要求泥浆是粘土拌合物，由于比重大，静水压力高，泥浆可作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔内渗流，保护孔壁免于坍塌。
在开钻前，根据设计或试验室提供的配合比，采用优质粘土或膨润土，由拌浆机拌制，拌好的泥浆储备在泥浆池内，钻孔时由泵送至钻机，保证护筒内泥浆顶标高始终高于外部水位或地下水位至少1.0m。
为了提高泥浆的粘度和胶体率，可泥浆中投入适量的烧碱、碳酸钠或纤维素，其掺量由试验确定，钻孔时随时检验泥浆比重、粘度和含砂率，根据土质情况及时调整泥浆性能，并填写好泥浆试验记录表。
【2019年整理】钢结构第四章钢柱与钢压杆
1、绕实轴y的稳定性选择截面（同实腹式构件）
假定长细比
按实际A,
,验算绕y轴的稳定性
l l l l 0 x 0 00 xx 0y yy
第四章 钢柱与钢压杆
2、确定两单肢间距b1,b（等稳定条件
)
双肢缀条柱： 预先估计斜缀条A1,一般用角钢40×5或50×6
l l l l 0 x 0 00 xx 0y yy
第四章 钢柱与钢压杆
第六节 轴心受压格构式构件设计
x y x (a) y y
x y x (b) y
x y x (c) y
x y x (d)
图 4-5 格 构 式 轴 心 压 杆 截 面 形 式
l l0 y l0 0x x l0 y
第四章 钢柱与钢压杆
第六节 轴心受压格构式构件设计
截面形式 缀条式格构柱：
缀条与两单肢构成桁架体系，
刚性较大，用于受力较大的柱
l1 l1
(b) 格构式轴心压杆组成
缀板式格构柱：
缀板与两单肢构成刚架体系，
(a ) ( c)
变形时各杆均有弯曲变形大，用于受力较小的柱 图 4-6
l1
l
l l0 y l0 0x x l0 y
第四章 钢柱与钢压杆
第六节 轴心受压格构式构件设计
第四章 钢柱与钢压杆
2、将截面分成变形模量不同的两部分 降低截面刚度。 3、降低压杆的稳定承载能力
第四章 钢柱与钢压杆
4、对弱轴的影响比对强轴严重
对强轴 x- x 轴屈曲
对弱轴 y-y 轴屈曲
第四章 钢柱与钢压杆
三、实际轴心压杆的稳定极限承载力 极限承载力理论（压溃理论或最大强度准）： 考虑初偏心、初弯曲、残余应力等的影响， 按偏心压杆的稳定理论求其极限荷载
钢结构工程量计算规则
一般可以分成几大块：1、柱脚：包括柱底板、地脚螺栓、抗剪件。
2、刚架。
按榀数计算，钢柱、钢梁、节点（板及高强螺栓）3、支撑。
（分屋面支撑和墙面支撑。
屋面支撑包括有1、水平支撑2、系杆。
3、雨棚梁等；墙面支撑包括：1、柱间支撑2、系杆。
）4、檩条（同样按屋面及墙面分。
屋面：1、檩条2、隅撑3、檩托板4、拉条、斜拉条、撑杆。
墙面：1、檩条（墙面檩条、窗侧檩条、雨棚檩条）2、隅撑3、檩托板4、拉条、斜拉条、撑杆5、门柱、门梁。
）5、建筑维护。
分屋面及墙面。
（屋面一般含：1、屋面彩板及收边2、天沟3、落水管4、若有采光板或屋脊气楼或涡轮通风器或DK600等顺坡气楼；墙面：1、墙面彩板及收边(若有女儿墙需计算女儿墙内层板)2、门窗一般可以分成几大块：1、柱脚：2、钢柱3、刚架4、支撑。
5、檩条6、建筑维护。
分屋面及墙面12序号项目名称构件名称图示计量单位工程量计算规则备注轻钢2钢柱部分钢柱（H型）（1）（2）T(1)、钢柱（等截面）：翼缘板＝（钢柱顶标高－柱底板板底标高－柱脚板厚度－顶部节点板厚度）*翼缘板宽度*翼缘板的理论重量腹板＝（钢柱顶标高－柱底板板底标高－柱脚板厚度－顶部节点板厚度）*（此腹板截面高度－两块翼缘板厚度）*腹板的理论重量(2)、钢柱（变截面）：翼缘板计算方法和等截面柱翼缘板的计算方法相同腹板＝（钢柱顶标高－柱底板板底标高－柱脚板厚度－顶部节点板厚度）*（腹板最大截面高度与最小截面高度的平均值－两块翼缘板厚度）*腹板的理论重量(3)、钢柱（等截面）钢柱实际高度*该型号的理论重量〔理论重量计算方法：翼缘板宽*翼缘板的理论重量*2+（腹板截面高度－两块翼缘板厚度）*腹板的理论重量〕（钢板理论重量＝7.85*t）1、在计算钢柱工程量时按照图纸节点详图把相关的节点板工程量计算出来（如节点板形状为不规则或多边形钢板以其最小外接矩形面积*该规格的理论重量计算），把工程量并入钢柱中。
2、工程有吊车梁，在钢柱上焊牛腿（H型钢），其计算方法同钢梁的计算方法，工程量并入钢柱工程量中。
水工钢结构第五章钢柱与钢压杆
由材料力学知：
d2 y1 dx2
M EI
剪力V产生的轴线转角为
1 V dM
G G A GA dx
A、I 杆件截面积和惯性矩； E、G 材料弹性模量和剪变模量；
与截面形状有关的系数。
因为：
d2 y2 dx2
d2M
GA
dx2
所以： d2 y d2 y1 d2 y2 M d2M
(c) 格构式柱 （缀条式）
四、轴心受压构件的设计内容
状态 构件
承载能力极限状态
轴心受压构件 强度、稳定性
正常使用极限状态 刚度（长细比）
轴心受压构件的强度、刚度计算与受拉构件相同。 轴心受压构件的截面设计往往由稳定所决定。稳定问题 包括整体稳定和局部稳定。
第二节 轴心受压实腹式构件的整体稳定性
表得到。
（2）构件长细比的确定
①、截面为双轴对称或极对称构件：
y
x lox ix
y loy i y
对于双轴对称十字形截面，为了防止扭转屈曲，尚 应满足：
x或y 5.07b t
b t 悬伸板件宽厚比。
x
x
y
y
xt
b
x
②、截面为单轴对称构件：
y
绕非对称轴x轴：x lox ix
y
绕对称轴y轴屈曲时，一般为弯扭屈曲，其临界力低于 x
fy
3、圆管截面
t
D 100 235
D
t
fy
（三）、轴压构件的局部稳定不满足时的解决措施
1、增加板件厚度； 2、对于H形、工字形和箱形截面，当腹板高厚比不 满足以上规定时，在计算构件的强度和稳定性时， 腹板截面取有效截面，即取腹板计算高度范围内两 侧各为 20tw 23部5 分f y，但计算构件的稳定系数时仍取 全截面。
水工钢结构第五章
第三节
轴心受压实腹式构件的局部稳定性
根据等稳定原则 ：局部不会先于整体失稳
100 t 2 cr 8( ) E f y b
Q235钢
b/t≤10+0.1λ
其他
b：翼缘外伸宽度 t：翼缘板厚度
235 b / t (10 0.1 ) fy
！λ：构件两方向长细比较大值
当λ<30时，取λ=30；当λ>100时，取λ=100。
N cr
EI
2
l
2 0
l0：受压杆件的计算长度，由杆件两端的支撑情况 决定：当两端铰接时，l0=l；一端固定，一端自由 时，l0=2l；两端固定时，l0=0.5l；一端铰接，另 一端固定时，l0=0.7l，其中l为构件的几何长度。
第二节
轴心受压实腹式构件的整体稳定性
一、理想轴心压杆的临界力 临界应力
A N / f
④选择合适的型钢 ⑤得出实际的A，计算出实际的，并校核整体稳定性
二、截面选择
（2）按等稳定条件 ox y ，确定两单肢的间距。 （以两槽钢为单肢为例） ix lox / x b 欲求b1，必求ix ix 2 i12 ( 1 ) 2
2
i1查表0； 1：剪力为V =1时产生的剪切角
格构式构件
换算长细比
2 ox 2 EA 1 x
E cr 2 ox
ox EA 1
2 x 2
? 如何求出剪切角
以两单肢缀条柱为例 在剪力V=1作用下 γ1的计算
1 =
cr
N cr E 2 A
2
欧拉公式 压杆进入塑性 阶段工作？？ 用Et代替E
杆件长细比 截面回转半径
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临界力Ncr：
Ncr
2EI
l02
其对应的临界应力：
Ncr
Ncr
cr
Ncr A
2E 2
Ncr
Ncr
这是著名的L. Euler荷载，常用Ne表示。1744
年俄国数学家欧拉提出，19世纪被实验证实对
细长柱是正确的。
轴心受压杆件的弹性弯曲屈曲
N
N
A 稳 定 平F 衡 状 态
B 随 遇 平F 衡 状 态
因：k 2
N cr
2
EI 1 N cr l 2
GA
解出N即为中性平衡的临界力Ncr
Ncr
2EI
l2
1
1
2EI
l2
GA
临界应力
：
cr
cr
Ncr A
2E 2
1
1 2 EA
2
GA
(4 5)
(4 6)
对实腹式构件剪切变形的影响较小，可忽略不计，即 得欧拉临界力和临界应力：
2EI 2EA Ncr NE l 2 2
由材料力学知：
d2 y1 M dx2 EI
剪力V产生的轴线转角为
1 V dM
G G A GA dx
A、I 杆件截面积和惯性矩； E、G 材料弹性模量和剪变模量；
与截面形状有关的系数。
因为：
d2 y2 dx2
GA
d2M dx2
所以：
d2 y dx2
d2 y1 dx2
d2 y2 dx2
M EI
GA
d2M dx2
由于M Ncr y，得：
d2 y dx2
Ncr EI
y
Ncr
GA
d2 y dx2
即：
y1
N cr
GA
N cr EI
y
0
令k 2
Ncr
EI
1
Ncr
GA
则： y k 2 y 0
这是常系数线性二阶齐次方程，其通解为:
y Asin kx B cos kx
(c) 格构式柱 （缀条式）
四、轴心受压构件的设计内容
状态 构件
承载能力极限状态
轴心受压构件 强度、稳定性
正常使用极限状态 刚度（长细比）
轴心受压构件的强度、刚度计算与受拉构件相同。 轴心受压构件的截面设计往往由稳定所决定。稳定问题 包括整体稳定和局部稳定。
第二节 轴心受压实腹式构件的整体稳定性
(4 7)
cr
E
2E 2
(4 8)
上述推导过程中，假定材料满足虎克定律，E为常量， 因此当截面应力超过钢材的比例极限 fp 后，欧拉临界力 公式不再适用，以上公式的适用条件应为：
或长细比
cr
2E 2
fp
p
E fP
4、理想轴心压杆的弹塑性弯曲屈曲
当σcr＞fp后，σ-ε曲线为非线性,σcr难以确定。 历史上曾出现过两种理论来解决该问题，即：切线模 量理论和双模量理论。
○○
直 线
。
N ＜Ncr N ＜Ncr
Ncr
○○
○ ○
○ ○
Ncr
N > Ncr
○ ○
○ ○
直
直
直
弯 平失 弯
线
线
线
曲 衡去 曲
平
平
平
平 直破
衡
。
。衡
。衡
。衡 。线 坏
理想轴心压杆的弹性弯曲屈曲计算公式的推导
N
稳
定
平
衡
状
态
F
对两端铰支的理想细长压杆， 当压力N较小时，杆件只有轴心压 缩变形，杆轴保持平直。如有干扰
二：柱的组成
三、轴心受压构件的分类： 按截面形式分
实腹式
格构式
缀条式 缀板式
缀板柱
格构式柱实例
缀条柱
实腹式轴压柱与格构式轴压柱
柱头
柱头
01l 1l 01l =l1
柱身 柱脚
缀 板
缀 条
柱身 柱脚
y
(a)
x y
x
实腹式柱
x（虚轴）
x （虚轴）
y
y
y
y
பைடு நூலகம்
（实轴）
（实轴）
x
x
(b) 格构式柱 （缀板式）
引入边界条件：x 0，y 0，得B 0，从而： y Asin kx
再引入边界条件：x l，y 0，得： Asin kl 0
解上式，得：
A=0 不符合杆件微弯的前提，不是问题的解答。
sin kl 0 kl n（n 1，2，3 ） 取n 1，得：kl 即：k 2 2 l 2
第一节 钢柱与钢压杆的应用和构造形式
一、基本概念
轴心受力构件：只受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件。 轴心受拉构件：轴向力为拉力时称轴心受拉构件。 轴心受压构件：当轴向力为压力时称轴心受压构件 。 柱：用来支承梁、桁架等构件并将荷载传递给基础的受 压构件。它由柱头、柱身、柱脚组成。 拉弯构件：同时受拉和受弯的构件称为拉弯构件。 压弯构件：同时受压和受弯的构件称为压弯构件。
N
稳 定 平 衡F 状 态
N
随 遇 平 衡F 状 态
Ncr Ncr
临
界 状
F
态
l
N
N
Ncr
l
下面按随遇平衡法推导临界力Ncr
Ncr
y y1 y2
Ncr M=Ncr·y
x
Ncr Ncr
取微弯状态平衡分析，如下：
轴心压杆发生弯曲时,截面中将引起弯矩M和剪力V，任一 点由弯矩M产生的变形为y1，由剪力V产生的变形为y2，总变 形y=y1+y2。
l
N
N
Ncr Ncr C 临 界 状F 态
Ncr
整体弯曲屈曲实例
二、残余应力的影响 1. 残余应力产生的原因
①焊接时的不均匀加热和冷却； ②型钢热扎后的不均匀冷却； ③板边缘经火焰切割后的热塑性收缩； ④构件冷校正后产生的塑性变形。
残余应力的测量方法：锯割法
l
Ncr Ncr
临 界F 状 态
Ncr
当外力N超过此数值时，微小的干 扰将使杆件产生很大的弯曲变形随即 破坏，此时的平衡是不稳定的，即杆 件“屈曲”。中性平衡状态是从稳定 平衡过渡到不稳定平衡的一个临界状 态，所以称此时的外力N值为临界力。 此临界力可定义为理想轴心压杆呈微 弯状态的轴心压力。
理想轴心受压杆件随N的增加，整个工作状态如下：
结构的整体失稳破坏
N
失稳形态与截面形式有密切关系
轴心整体屈曲形式:
弯曲屈曲—构件仅绕弱轴弯曲。
扭转屈曲—截面仅发生扭转变形。
弯扭屈曲—既有弯曲变形又发生扭转变形。
N
一、理想轴心压杆的临界力
理想轴心受压构件（理想直，理想轴心受力）当其压力小于某个值 （Ncr）时，只有轴向压缩变形和均匀压应力。达到该值时，构件可能弯 曲或扭转，产生弯曲或扭转应力。此现象称：构件整体失稳或整体屈曲。 意指：失去了原先的直线平衡形式的稳定性。
l
使之微弯，干扰撤去后，杆件就恢
复原来的直线状态，这表示直线状
态的平衡是稳定的。
N
l
N
随 遇 平 衡F 状 态
N
当逐渐加大N力到某一数值时，如有 干扰，杆件就可能微弯，而撤去此干扰 后，杆件仍然保持微弯状态不再恢复其 原有的直线状态，这时除直线形式的平 衡外，还存在微弯状态下的平衡位置。 这种现象称为平衡的“分枝”，而且此 时外力和内力的平衡是随遇的，叫做随 遇平衡或中性平衡。