钢结构期末复习必须考试题

一、填空题

1.钢结构所采用的设计是以概率论为基础的极限状态设计方法。

2.刚材中的有害元素S、P、O、N。

3.刚材的四项力学机械性能指标是抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯性能、。

4.随着钢材中碳的含量的增加，钢材的可焊性将低，钢材的强度高、塑形将变小。

5.建筑钢结构经常用到，钢结构设计规范中推荐的几种钢材是Q235Q345Q390

Q420

6.刚度、强度局部稳定性。整体稳定性。

二、判断题

1.塑形材料组成的结构是不会发生脆性破坏。（F）

2.快速加载会使钢材的屈服强度和抗拉强度提高，因而对钢结构承载力是有利的。（F）

3.钢材强度来自钢材中的纯铁体和珠光体。（F）

4.承压型高强焊接螺栓在接近破坏时的受力和传力机理与普通螺栓是基本相同的。（T）

5.压弯构件的稳定性验算因为是一个整体问题，故而面积采用毛截面面积而不考虑个别截面的开孔削弱。（T）

6.工程中钢结构轴心受压构件的稳定承载力取决于长细比、截面惯性矩、支座约束条件等因素，与钢材的强度是没有关系。（）

7.截面作用于梁的上翼缘比作用在下翼缘更不易失稳。（F）

8.在受纯弯曲作用下的工字形截面梁的整体稳定性验算中，若用近似公式计算整体稳定系数￠，则在￠大于0.6的情况下无需对其进行修正。（T）

9.钢材中的磷是一种有害元素，对材质的改善只有不利影响，因而冶炼中要尽量将磷在钢材中的含量降低，除尽最好。（F）

10.为了提高构件的承载能力，构件的截面得开展，越宽肢薄壁越好。（F）

三、简答题

1、谈谈残余应力对构件的影响作用？

A.残余应力虽然是自相平衡的，对结构的静力强度影响不大，但对钢结构在外力作用下的变形，稳定性，抗疲劳等方面都可能产生不利的影响。残余应力的存在容易使钢材发生脆性破坏。

2、随着温度的上升和下降，钢材的力学性能有何变化？

B.在常温时，当温度上升时，钢材强度和弹性模量基本不变，塑性的变化也不大，当温度超过85C°且在200C°以内时，随着温度继续升高，钢材各项性能指标的变化总趋势是抗拉强度，屈服点以及弹性模量均减小。塑性上升。但是在250C°时，钢材的抗拉强度反而提高到高于常温下的值，而塑性和冲击韧性下降，脆性增加。出现蓝脆现象。B.在低于常温的负温，钢材的性能变化总趋势是随着温度的降低，钢材的强度略有提高，而塑性和冲击韧性显著下降，脆性增加。特别是当温度

下降到某一数值时，钢材的冲击韧性突然急剧下降，试件发生脆性破坏，这种现象称为蓝脆。

3、剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴发生弯曲失稳时的影响与绕实轴弯

曲失稳的影响有何不同，规范如何考虑这种影响？

答：轴心受压格构式构件绕虚轴弯曲屈曲时，情况不同。实腹式轴心受压构件无论因丧失整体稳定性而产生弯曲变形或存在初始弯曲，构件中横向剪力总是很小的。实腹式轴心受压构件的抗剪刚度又比较大，因此横向剪力对构件产生的附加变形很微小，对构件临界力的降低不到1%，也以忽略不计。轴心受压格构式构件分肢肢件有缀材连接而不是实体相连，绕虚轴发生弯曲失稳时，剪力要由比较柔弱的缀材负担或是柱腹也参与负担，剪切变形较大，导致构件产生较大的附加侧向变形，它对构件临界力的降低是不能忽略的，必须予以适当考虑。

4、什么是钢结构中板件的屈曲后强度，通俗阐述屈曲后强度产生的原因？

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答：对于四边支承的理想平板而言，屈曲后还有很大的承载能力，一般称为屈曲后强度。原因：板件的屈曲后强度主要来自于平板中间的横向张力，它能牵制纵向受压变形的发展，因而板件屈曲后还能继续承受荷载。因此，承受静力荷载和间接荷承受动力荷载的焊接组合梁适宜考虑利用腹板屈曲后强度，可在支座之间处和固定集中荷载处设置支承加劲肋，或再设置中间横向加劲肋，其高度厚比达到250√235/Fy,而不必设置纵向加劲肋。通常腹板可以做得更薄，以获得更好的经济效果。

5、工字型截面梁腹板等板件为何具有屈曲后强度？

对于四边支撑的理想平板而言，屈曲后还有很大的承载力，一般称为屈曲之后的强度。板件的屈曲后强度主要来自于平板中间的横向张力，它能牵制纵向受压变形的发展，因而板件屈曲后还能继续承受荷载。

6、简述钢结构的应用范围？

1、大跨钢结构

2、多、高层建筑钢结构

3、高耸钢结构

4、板壳钢结构

5、工业厂房钢结构

6、轻型钢结构

7、桥梁钢结构

8、移动钢结构

7、简述焊缝连接的优缺点？

优点：焊缝连接灵活方便，构造简单，不削弱杆截面，节省钢材，刚度大，密封性好，在工厂易于用自动化操作，焊接质量有保障，可以得到较为美观和简洁的结构外形，造价也比较低。

缺点：焊接易产生残余应力和残余变形，对受压构件的局部稳定有影响。此外，现场焊接一般需要人工施焊，工作强度大，对疲劳和脆断较为敏感，施工质量较难控制。

8、梁的整体稳定行验算中，整体稳定系数Φb在大于0.6的情况下为什么需要

进行修正？

研究证明，当求得的Φb>0.6时，受弯构件已进入弹塑性工作阶段，整体稳定临界应力有明显的降低，必须用Φ‘b=1.07-0.282/Φb代替Φb进行梁的稳定验算。9、什么是螺栓连接破坏的解纽现象？

试验证明，当连接处于弹性阶段时，螺栓群众各螺栓受力并不均匀，两端大二中间小，超过弹性阶段出现塑性变形后，因而内里重分布使各罗双受力趋于均匀。但当构件的节点处或拼接缝的一侧螺栓很多，且受力方向的连接长度L1过大时，端部的螺栓会因受力过大而首先破坏，随后依次向内发展逐个破坏，既所谓的解纽现象。

10、什么是疲劳断裂？疲劳断裂有何特点？

疲劳断裂的围观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。

特点：

11、简述钢材强度的由来？（简述C元素在钢材中的作用？）

钢材的强度主要来自于钢材的C元素。在普通碳素钢中，碳是除铁以外最主要的元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。随着含碳量的提高，钢材的屈服点和抗拉强度逐渐提高，但塑性和韧性，特别是负温冲击韧性下降。同事，钢材的可焊性、耐腐蚀性能、疲劳强度和冷弯性能，也都明显劣化，并增加了低温脆断的可能性。结构用钢的含碳量一般不会超过0.22%，在焊接结构中的钢材含碳量应控制在0.2%一下。