题目
设计钢梁时,宜采用中性轴为()的截面。A. 靠近受压边的非对称轴B. 任意轴C. 靠近受拉边的非对称轴D. 对称轴
设计钢梁时,宜采用中性轴为()的截面。
A. 靠近受压边的非对称轴
B. 任意轴
C. 靠近受拉边的非对称轴
D. 对称轴
题目解答
答案
D. 对称轴
解析
本题考查钢梁设计中截面中性轴的选择相关知识。解题思路是根据钢梁在受力时的特点,分析不同位置和性质的中性轴对钢梁性能的影响,从而确定宜采用的中性轴类型。
在钢梁设计中,钢梁通常承受弯矩和剪力等荷载。当截面的中性轴为对称轴时,具有以下优点:
- 从材料利用角度来看,在承受正弯矩时,截面上下边缘分别承受最大拉应力和最大压应力。由于中性轴是对称轴,截面上下部分的材料分布均匀,能够充分发挥材料的抗拉和抗压性能,使材料得到更合理的利用。
- 从结构稳定性方面考虑,对称的截面在受力时变形更加均匀,能够减少因不均匀变形而产生的附加应力和变形,提高钢梁的整体稳定性和承载能力。
而如果中性轴是靠近受压边的非对称轴(选项A),那么在承受正弯矩时,受拉区的材料相对较少,不能充分发挥材料的抗拉性能,造成材料的浪费;若中性轴是靠近受拉边的非对称轴(选项C),则受压区材料相对较少,不利于发挥材料的抗压性能;若中性轴为任意轴(选项B),截面受力会更加不均匀,难以保证钢梁的正常工作和安全性。