考研复试钢结构复习总结
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6.疲劳断裂
疲劳断裂的过程：裂纹的形成→裂纹缓慢扩展→迅速断裂
7.快速加荷效应
快速加荷使钢材的屈服点和抗拉强度提高，其不利效应在于影 响能量吸收的能力。
第二章 小结（4/6）
8.建筑钢材的类别
碳素结构钢：Q235
第二章 小结（5/6）
低合金高强度结构钢： Q345、Q390、Q420
9.型钢规格
4.3 实腹式柱和格构式柱的截面选择计算
假定长细比→选择截面→截面验算
实轴的整体稳定： 格构式轴心受压构件绕
虚轴的整体稳定：为何要用换算长细比？
单肢稳定
缀条构件： 缀板构件：
1 0.7 max
1 0.5max 且1 40
当 max<50时，取 max=50
4.4
第四章 总
受弯构件的弯扭失稳
结（4/10）
①发生弯扭失稳的原因（受压上翼缘绕强轴失稳）
②整体稳定系数
b
b
4320
y2
Ah Wx
1
yt1
4.4h
2
b
235 fy
b 0.6时
b
1.07
0.282
b
1.0
对于均匀弯曲的构件，当y 120 235 fy 时，整体稳定系数可按
近似公式计算，当算得的b>0.6时，不需要以b代替进行修正。
力、弯曲扭转剪应力和自由扭转剪应力。
闭口截面的抗扭能力要比开口截面的抗扭能力大的多。
④局部压应力： c
F
tw lz
f
验算条件：固定集中荷载，且没有设支承加劲肋；移动荷载。
第三章 小结（4/8）
⑤折算应力： z
第三章
2 c2
小c结 3（2 5/18f ）
当与c异号时，β1=1.2；当与c同号或c=0时，β1=1.1.
一、失稳的类别 1. 失稳的类别 失稳：分支点失稳（第一类失稳）、极值点失稳（第二类失稳） 2. 结构的屈曲后性能
屈曲后性能：稳定分叉屈曲、不稳定分叉屈曲、跨越屈曲 二、一阶分析和二阶分析
三、稳定极限承载能力 切线模量理论、折算模量理论
4.2 轴心受压第构四件的章整体总稳定性结（2/10）
1.纵向残余应力对轴心受压构件整体稳定性的影响 ①焊接残余应力本身自相平衡，因而对构件的强度承载力并无影响。 ②焊接残余应力削弱了构件的抗弯刚度，因而对稳定承载力有影响。 ③残余应力对构件稳定的不利影响对弱轴要比强轴严重。
第二章 小结（6/6）
①热轧钢板
②热轧型钢
角钢 工字钢 槽钢
H型钢 T型钢
③冷弯薄壁型钢
注意各种型钢的表示方法
1.轴心受力构件的第强度三及章截面小选结择 （1/8）
以轴心受力构件截面上的平均应力不超过钢材的屈服强度为计算 准则。
σ N f An
轴心受拉构件
强度 （承载能力极限状态） 刚度 （正常使用极限状态）
第二章 小结（3/6）
应力集中的影响 应力集中处常产生双向或三向的同号拉应力，使材料
沿力作用方向塑性变形的发展受到很大约束，易使钢 材开裂时也没有明显的塑性变形。
➢主应力同号时，不易屈服，塑性下降，越接近越明显，易发生脆性破坏。 ➢主应力异号时，易屈服，破坏呈塑性，差别越大越明显。
5.钢材的延性破坏和非延性破坏
轴心受压构件
强度 稳定
（承载能力极限状态）
刚度 （正常使用极限状态）
第三章 小结（2/8）
2.梁的类型和强度
① 正应力计算采用弹塑性设计：允许截面有一定的塑性发展，
塑性发展区深度为a=(1/8~1/4)h，引入截面塑性发展系数x、y
a）绕x轴单向弯曲时
Mx f xWx
b）绕x、y轴双向弯曲时 Mx My f
注意位置：同一截面的同一点同时存在的较大的、c和τ
⑥梁截面的选择：
梁截面验算
ຫໍສະໝຸດ Baidu
第三章 小结（6/8）
弯曲正应力
强度验算
剪应力 局部压应力
刚度验算 折算应力
整体稳定验算
有整体失稳可能的梁
局部稳定验算 屈曲后强度验算
组合梁
第三章 小结（7/8）
⑦梁截面沿长度的变化：
单层翼缘
改变翼缘宽度 改变梁高
多层翼缘 切断最外层翼缘
2.构件初弯曲对轴心受压构件整体稳定性的影响 3.构件初偏心对轴心受压构件整体稳定性的影响 4.杆端约束对轴心受压构件整体稳定性的影响
5. 轴心受压构第件整四体章稳定计总算 结（3/10）
①弯曲屈曲（一般的双轴对称截面） x、 y ②扭转屈曲（十字形截面） min{x、 y} >z=5.07b/t ③弯扭屈曲（单轴对称截面绕对称轴失稳） xz，发生弯扭失稳的原因？
一般只改变一次截面。若改变截面效益不大，则不改变。由 整体稳定控制的梁，不宜沿长度改变截面。
3.拉弯、压弯构件第的应三用章和强小度结计算（8/8）
强度计算公式：
单向压弯、拉弯构件：
N Mx
An xWnx
f
双向压弯、拉弯构件： N M x M y f
An xWnx yWny
4.1 稳定问题的第一般四特章点 总 结（1/10）
3.钢材的可焊性
钢材的焊接性能受含碳量和合金元素含量的影响。
4.各种因素对钢材的影响
化学成份的影响 成材过程的影响
钢材硬化的影响 应变硬化、时效硬化、应变时效硬化 温度的影响 正温范围：200℃以内，钢材材质变化很小
250℃左右，出现兰脆现象 600℃时，丧失承载力 负温范围：温度↓，强度↑，塑性↓，韧性↓，出现低温冷脆。
xWnx yWny
注意不同情况下x、y 的取值
对承受直接动力荷载，x=1、y =1
b 13 235
t
fy
，x=1、y =1
需要计算疲劳的梁，x=1、y =1
②梁的剪应力
第V三Sx 章
Itw
f
小结（3/8）
v
③梁的扭转
截面可自由翘曲变形；截面上只有剪应力，
自由扭转 纵向正应力为零。
约束扭转 截面翘曲受到约束，截面上有弯曲扭转正应
1.对钢结构用第材的二要章求：小结（1/6）
较高的强度、足够的变形性能、良好的加工性能、对环境 的良好适应性。
2.钢材的机械性能 屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性 屈服强度：结构计算中材料强度标准，或材料抗力标准。 为什么以屈服强度作为材料强度标准？ 钢材屈服点fy 的高低和钢材晶粒的粗细有关，轧制次数多，
钢材就薄，晶粒细，材质好，屈服点就高。
受压、受剪、受弯时的σ～ε关系基本同受拉 受压、受弯的强度指标取受拉时的数值 受剪的强度指标fyv(或τy)=0.58 fy
第二章 小结（2/6）
冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。 冲击韧性是衡量钢材强度、塑性及材质的一项综合指标。钢材的
韧性与轧制方法、环境温度有关。
疲劳断裂的过程：裂纹的形成→裂纹缓慢扩展→迅速断裂
7.快速加荷效应
快速加荷使钢材的屈服点和抗拉强度提高，其不利效应在于影 响能量吸收的能力。
第二章 小结（4/6）
8.建筑钢材的类别
碳素结构钢：Q235
第二章 小结（5/6）
低合金高强度结构钢： Q345、Q390、Q420
9.型钢规格
4.3 实腹式柱和格构式柱的截面选择计算
假定长细比→选择截面→截面验算
实轴的整体稳定： 格构式轴心受压构件绕
虚轴的整体稳定：为何要用换算长细比？
单肢稳定
缀条构件： 缀板构件：
1 0.7 max
1 0.5max 且1 40
当 max<50时，取 max=50
4.4
第四章 总
受弯构件的弯扭失稳
结（4/10）
①发生弯扭失稳的原因（受压上翼缘绕强轴失稳）
②整体稳定系数
b
b
4320
y2
Ah Wx
1
yt1
4.4h
2
b
235 fy
b 0.6时
b
1.07
0.282
b
1.0
对于均匀弯曲的构件，当y 120 235 fy 时，整体稳定系数可按
近似公式计算，当算得的b>0.6时，不需要以b代替进行修正。
力、弯曲扭转剪应力和自由扭转剪应力。
闭口截面的抗扭能力要比开口截面的抗扭能力大的多。
④局部压应力： c
F
tw lz
f
验算条件：固定集中荷载，且没有设支承加劲肋；移动荷载。
第三章 小结（4/8）
⑤折算应力： z
第三章
2 c2
小c结 3（2 5/18f ）
当与c异号时，β1=1.2；当与c同号或c=0时，β1=1.1.
一、失稳的类别 1. 失稳的类别 失稳：分支点失稳（第一类失稳）、极值点失稳（第二类失稳） 2. 结构的屈曲后性能
屈曲后性能：稳定分叉屈曲、不稳定分叉屈曲、跨越屈曲 二、一阶分析和二阶分析
三、稳定极限承载能力 切线模量理论、折算模量理论
4.2 轴心受压第构四件的章整体总稳定性结（2/10）
1.纵向残余应力对轴心受压构件整体稳定性的影响 ①焊接残余应力本身自相平衡，因而对构件的强度承载力并无影响。 ②焊接残余应力削弱了构件的抗弯刚度，因而对稳定承载力有影响。 ③残余应力对构件稳定的不利影响对弱轴要比强轴严重。
第二章 小结（6/6）
①热轧钢板
②热轧型钢
角钢 工字钢 槽钢
H型钢 T型钢
③冷弯薄壁型钢
注意各种型钢的表示方法
1.轴心受力构件的第强度三及章截面小选结择 （1/8）
以轴心受力构件截面上的平均应力不超过钢材的屈服强度为计算 准则。
σ N f An
轴心受拉构件
强度 （承载能力极限状态） 刚度 （正常使用极限状态）
第二章 小结（3/6）
应力集中的影响 应力集中处常产生双向或三向的同号拉应力，使材料
沿力作用方向塑性变形的发展受到很大约束，易使钢 材开裂时也没有明显的塑性变形。
➢主应力同号时，不易屈服，塑性下降，越接近越明显，易发生脆性破坏。 ➢主应力异号时，易屈服，破坏呈塑性，差别越大越明显。
5.钢材的延性破坏和非延性破坏
轴心受压构件
强度 稳定
（承载能力极限状态）
刚度 （正常使用极限状态）
第三章 小结（2/8）
2.梁的类型和强度
① 正应力计算采用弹塑性设计：允许截面有一定的塑性发展，
塑性发展区深度为a=(1/8~1/4)h，引入截面塑性发展系数x、y
a）绕x轴单向弯曲时
Mx f xWx
b）绕x、y轴双向弯曲时 Mx My f
注意位置：同一截面的同一点同时存在的较大的、c和τ
⑥梁截面的选择：
梁截面验算
ຫໍສະໝຸດ Baidu
第三章 小结（6/8）
弯曲正应力
强度验算
剪应力 局部压应力
刚度验算 折算应力
整体稳定验算
有整体失稳可能的梁
局部稳定验算 屈曲后强度验算
组合梁
第三章 小结（7/8）
⑦梁截面沿长度的变化：
单层翼缘
改变翼缘宽度 改变梁高
多层翼缘 切断最外层翼缘
2.构件初弯曲对轴心受压构件整体稳定性的影响 3.构件初偏心对轴心受压构件整体稳定性的影响 4.杆端约束对轴心受压构件整体稳定性的影响
5. 轴心受压构第件整四体章稳定计总算 结（3/10）
①弯曲屈曲（一般的双轴对称截面） x、 y ②扭转屈曲（十字形截面） min{x、 y} >z=5.07b/t ③弯扭屈曲（单轴对称截面绕对称轴失稳） xz，发生弯扭失稳的原因？
一般只改变一次截面。若改变截面效益不大，则不改变。由 整体稳定控制的梁，不宜沿长度改变截面。
3.拉弯、压弯构件第的应三用章和强小度结计算（8/8）
强度计算公式：
单向压弯、拉弯构件：
N Mx
An xWnx
f
双向压弯、拉弯构件： N M x M y f
An xWnx yWny
4.1 稳定问题的第一般四特章点 总 结（1/10）
3.钢材的可焊性
钢材的焊接性能受含碳量和合金元素含量的影响。
4.各种因素对钢材的影响
化学成份的影响 成材过程的影响
钢材硬化的影响 应变硬化、时效硬化、应变时效硬化 温度的影响 正温范围：200℃以内，钢材材质变化很小
250℃左右，出现兰脆现象 600℃时，丧失承载力 负温范围：温度↓，强度↑，塑性↓，韧性↓，出现低温冷脆。
xWnx yWny
注意不同情况下x、y 的取值
对承受直接动力荷载，x=1、y =1
b 13 235
t
fy
，x=1、y =1
需要计算疲劳的梁，x=1、y =1
②梁的剪应力
第V三Sx 章
Itw
f
小结（3/8）
v
③梁的扭转
截面可自由翘曲变形；截面上只有剪应力，
自由扭转 纵向正应力为零。
约束扭转 截面翘曲受到约束，截面上有弯曲扭转正应
1.对钢结构用第材的二要章求：小结（1/6）
较高的强度、足够的变形性能、良好的加工性能、对环境 的良好适应性。
2.钢材的机械性能 屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性 屈服强度：结构计算中材料强度标准，或材料抗力标准。 为什么以屈服强度作为材料强度标准？ 钢材屈服点fy 的高低和钢材晶粒的粗细有关，轧制次数多，
钢材就薄，晶粒细，材质好，屈服点就高。
受压、受剪、受弯时的σ～ε关系基本同受拉 受压、受弯的强度指标取受拉时的数值 受剪的强度指标fyv(或τy)=0.58 fy
第二章 小结（2/6）
冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。 冲击韧性是衡量钢材强度、塑性及材质的一项综合指标。钢材的
韧性与轧制方法、环境温度有关。