变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？
答：钢材在施焊过程中会在焊缝及附近区域内形成不均匀的温度场，在高温区产生拉应力，低温区产生相应的压应力。在无外界约束的情况下，焊件内的拉应力和压应力自相平衡。这种应力称焊接残余应力。随焊接残余应力的产生，同时也会出现不同方向的不均匀收缩变形，称为焊接残余变形。
焊接残余应力的影响：1对塑性较好的材料，对静力强度无影响；2降低构件的刚度；○○3降低构件的稳定承载力；○4降低结构的疲劳强度；○5在低温条件下承载，加速构件的○
脆性破坏。
焊接残余变形的影响：变形若超出了施工验收规范所容许的范围，将会影响结构的安装、正常使用和安全承载；所以，对过大的残余变形必须加以矫正。
减少焊接残余应力和变形的方法：
1合理设计:选择适当的焊脚尺寸、焊缝布置应尽可能对称、进行合理的焊接工艺设计，选择合理的施焊顺序。
2正确施工：在制造工艺上，采用反变形和局部加热法；按焊接工艺严格施焊，避免随意性；尽量采用自动焊或半自动焊，手工焊时避免仰焊。
14. 普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方
式和破坏形式有何不同？
答：普通螺栓连接中的抗剪螺栓连接是依靠螺栓抗剪和孔壁承压来传递外力。当受剪螺栓连接在达到极限承载力时，可能出现五种破坏形式，即螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。 高强螺栓连接中的抗剪螺栓连接时，通过拧紧螺帽使螺杆产生预拉力，同时也使被连接件接触面相互压紧而产生相应的摩擦力，依靠摩擦力来传递外力。它是以摩擦力刚被克服，构件开始产生滑移做为承载能力的极限状态。
15. 螺栓的排列有哪些构造要求？
答：螺栓排列的构造要求： ○1受力要求:端距限制—－防止孔端钢板剪断，≥2do；螺孔中距限制—限制下限以防止孔间板破裂即保证≥3do，限制上限以防止板间翘曲。 ○2构造要求:防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中距最大值。 ○3施工要求:为便于拧紧螺栓，宜留适当间距。
16. 普通螺栓抗剪连
接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的？如何防止？
答：普通螺栓抗剪连接中的五种破坏形式：螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。以上五种可能破坏形式的前三种，可通过相应的强度计算来防止，后两种可采取相应的构件措施来保证。一般当构件上螺孔的端距大于2d0时，可以避免端部冲剪破坏；当螺栓夹紧长度不超过其直径的五倍，则可防止螺杆产生过大的弯曲变形。
17. 高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？
答：级别代号中，小数点前的数字是螺栓材料经热处理后的最低抗拉强度，小数点后数字是材料的屈强比（fy/fu ）。 8.8级为：fu≥800N/mm2，fy/fu=0.8 10.9级为：fu ≥ 1000N/mm2，fy/fu=0.9
18. 轴心压杆有哪些屈曲形式？
答：受轴心压力作用的直杆或柱，当压力达到临界值时，会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象，这种现象称为压杆屈曲或整体稳定，发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。由于压杆截面形式和杆端支承条件不同，在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式，即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。
19. 在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？
答：在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。
20. 在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长
细比？
答：格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳，截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。但因缀材本身比较柔细，传递剪力时所产生的变形较大，从而使构件产生较大的附加变形，并降低稳定临界力。所以在计算整体稳定时，对虚轴要采用换算长细比（通过加大长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响）
21. 什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高
钢梁整体稳定的有效措施是什么？
答：钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。这时即使除去侧向干扰力，侧向弯扭变形也不再消失，如弯矩再稍许增大，则侧向弯扭变形迅速增大，产生弯扭屈曲，梁失去继续承受荷载的能力，这种现象称为钢梁丧失整体稳定。
影响钢梁整体稳定的主要因素有：荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。
提高钢梁整体稳定性的有效措施是加强受压翼缘、增加侧向支承点
22. 什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？
答：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，这种现象称为钢梁的局部失稳。
23. 压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？
答：可见，压弯构件的整体稳定计算比轴心受压构件要复杂。轴心受压构件在确定整体稳定承载能力时，虽然也考虑了初弯曲、初偏心等初始缺陷的影响，将其做为压弯构件，但主要还是承受轴心压力，弯矩的作用带有一定的偶然性。对压弯构件而言，弯矩却是和轴心压力一样，同属于主要荷载。弯矩的作用不仅降低了构件的承载能力，同时使构件一经荷载作用，立即产生挠曲，但其在失稳前只保持这种弯曲平衡状态，不存在达临界力时才突然由直变弯的平衡分枝现象，故压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性属于第二类稳定问题，其极限承载力应按最大强度理论进行分析。
24. 压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？
答：局部稳定性属于平板稳定问题，应应用薄板稳定理论，通过限制翼缘和腹板的宽厚比所保证的。确定限值的原则：组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体稳定失稳，或者两者等稳。轴心受压构件中，板件处于均匀受压状态；压弯构件中，板件处于多种应力状态下，其影响因素有板件的形状和尺寸、支承情况和应力状况（弯曲正应力、剪应力、局部压应力等的单独作用和各种应力的联合作用），弹性或弹塑性性能，同时还有在腹板屈曲后强度的利用问题
三、 计算题
1. 试验算如图所示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。荷载设计值F=220kN。
钢材Q235，焊条E43,手工焊，无引弧板，焊缝质量三级。有关强度设计
值fc=215 N/mm2，ft=185 N/mm2 。（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受） ww 1． 解：一、确定对接焊缝计算截面的几何特性 1.计算中和轴的位置（对水平焊缝的形心位置取矩） ya?(30?1)?1?15.5?0.5?9.9cm yb?31?9.9?21.1cm (30?1)?1?(20?1)?1 2.焊缝计算截面的几何特性 全部焊缝计算截面的惯性矩 Iw?1?1?(30?1)3?(30?1)?1?6.12?(20?1)?1?9.42?4790cm4 12全部焊缝计算截面的抵抗矩
aWw?Iw4790I4790b??484cm3 Ww?w??227cm3 ya9.9yb21.1w 腹板焊缝计算截面的面积 Aw?(30?1)?1?29cm2
二、验算焊缝强度
M220?20?1042w21.a点?a?a? ?90.9N/mm?f?185N/mm(满足）f3Ww484?10 2.b点
M220?20?1042w2?b?b??193.8N/mm?f?185N/mm(满足）f3Ww227?10??F220?102??75.9N/mmwAw29?1023
折算应力
?2?3?2?193.82?3?75.92?234.2N/mm2?1.1fcw?236.5N/mm2
2. 试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。已知N=390kN（设
计值），与焊缝之间的夹角??60?。钢材Q235，焊条E43,手工焊。有关强度设计值ffw=160 N/mm2 。 解： Nx?Nsin??390?sin60??337.7kN Ny?Ncos??390?cos60??195kN Nx337.7?103 ?f???158.7N/mm2 2helw2?0.7?8(200?10)195?103 ?f???91.6N/mm2 2helw2?0.7?8(200?10) (Ny?f2158.72)??2()?91.62?159MPa?ffw?160MPa(满足） f??f1.223. 设计双角钢拉杆与节点板之间的连接角焊缝计算长度L1=?,L2=?
已知：采用三面围焊：hf=6mm,fwf=160N/mm2,N=529kN(静载设计值)
解：N3?0.7hf??Lw3??f?ffw?0.7?6?160?1.22?160?10?3?131.2kN N1?K1N?N3?0.7?529?131.2/2?304.7kN 2N3?0.3?529?131.2/2?93.1kN 2N2?K2N? N1304.7?103l1???227mm w2?0.7?6?1602?0.7hfffN293.1?103l2???69mm
2?0.7hfffw2?0.7?6?160
4.设计矩形拼接板与板件用三面围焊连接的平接接头。轴心拉力N＝1250kN，（静载设计值），钢材Q235，焊条E43,手工焊。有关强度设计值? =215 N/mm2， fwf=160N/mm2。图示尺寸单位mm.(焊缝LW2实际长度取cm整数)