钢结构考试简答一

钢结构考试简答一

1、对接焊缝在哪种情况下才需要进行计算？（7分）

答：焊接缺陷对受压、受剪的对接焊缝影响不大，故可认为受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等，但受拉的对接焊缝对缺陷甚为敏感。由于一、二级检验的焊缝与母材强度相等，故只有三级检验的焊缝才需进行抗拉强度验算。（4）角度56度（3）

2在抗剪连接中,普通螺栓连接与摩擦型高强度螺栓连接的工作性能有何不同？（8分）

答：普通螺栓受剪时，从受力直至破坏经历四个阶段，由于它允许接触面滑动，以连接达到破坏的极限状态作为设计准则；高强度螺栓在拧紧时，螺杆中产生了很大的预拉力，而被连接板件间则产生很大的预压力。连接受力后，由于接触面上产生的摩擦力，能在相当大的荷载情况下阻止板件间的相对滑移，因而弹性工作阶段较长。当外力超过了板间摩擦力后，板件间即产生相对滑动。高强度螺栓摩擦型连接是以板件间出现滑动为抗剪承载力极限状态

3、钢结构的疲劳破坏有什么特点？（7分）

特点有：是一种低应力水平下的突然破坏，（3）属于一种脆性破坏；其断口不同于一般脆性断口，可分为裂纹源、裂纹扩展区和断裂区；

（2）该类型破坏对缺陷十分敏感。

4、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多少？答：螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。（2分）

应满足三方面要求：①受力要求、②施工要求、③构造要求（3分）最小的栓距为，最小的端距为（3分）

1、钢结构的破坏形式有哪两种？其特点如何？（7分）

答：塑性破坏：破坏前具有较大的塑性变形，常在钢材表面出现明显的相互垂直交错的锈迹剥落线。由于塑性破坏前总有较大的塑性变形发生，且变形持续时间较长，容易被发现和抢修加固，因此不至发生严重后果。

脆性破坏：破坏前塑性变形很小，或根本没有塑性变形，而突然迅速断裂。由于破坏前没有任何预兆，破坏速度又极快，无法察觉和补救，而且一旦发生常引发整个结构的破坏，后果非常严重，因此在钢结构的设计、施工和使用过程中，要特别注意防止这种破坏的发生。

2、影响钢材机械性能的主要因素有哪些？各因素大致有哪些影响？（8分）

答：主要的影响因素有：

1）化学成分的影响：影响较大的几种化学成分为

C、Si、Mn、S、P、O,其中碳素结构钢中则是铁以外的最主要元素，碳是形成钢材强度的主要成分，随着含碳量的提高，钢的强度逐渐增高，而塑性和韧性下降，冷弯性能、焊接性能和抗锈蚀性能等也变劣。

Si、Mn为有益元素，在普通碳素钢中，它们是脱氧剂

，可提高钢材强度。S、P、O为有害元素，S 可能引发刚才热脆，P可能引发刚才冷脆，氧与硫类似使钢热脆。2）钢材的硬化

钢材的硬化有三种情况：时效硬化、冷作硬化（或应变硬化）和应变时效硬化，钢材的硬化使钢材的强度提高，而塑性和韧性下降。3）应力集中的影响

应力集中主要友构件的截面突变引起，严重的应力集中，能引起钢材脆性破坏，在进行钢结构设计时，应尽量使构件和连接节点的形状和构造合理，防止截面的突然改变。

4）残余应力的影响

残余应力对构件的静力强度不会产生影响，但它降低构件的刚度与稳定承载力，在进行钢结构的焊接构造设计和施工时，应尽量减少焊接残余应力。

3. 何谓受弯构件的整体失稳？（7分）

答：受弯构件在弯矩作用下上翼缘受压，下翼缘受拉，使其犹如受压构件和受拉构件的组合体。对于受压的上翼缘可沿刚度较小的翼缘板平面外方向屈曲，但腹板和稳定的受拉下翼缘对其提供了此方向连续的抗弯和抗剪约束，使它不可能在这个方向上发生屈曲。当外荷载产

生的翼缘压力达到一定值时，翼缘板只能绕自身的强轴发生平面内的屈曲，对整个梁来说上翼缘发生了侧向位移，同时带动相连的腹板和下翼缘发生侧向位移并伴有整个截面的扭转，这时我们称其发生了整体失稳。

4. 在角焊缝设计中，对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求？为什么？（8分）

答：最大焊脚尺寸：，防止焊缝过烧焊件；

最小焊脚尺寸：，防止焊缝冷裂；

最大计算长度：，防止应力沿焊缝长度不均匀分布；

最小计算长度：，防止焊缝沿长度缺陷几率增加

1、简述哪些因素对钢材性能有影响？（7分）

答：影响因素有：冶炼加工过程、化学成分、温度影响、硬化作用、残余应力、应力集中、

2、角焊缝的最大焊脚尺寸、最小焊脚尺寸、最大计算长度及最小计算长度有那些规定？（8分）

答：、

3、钢材有哪几项主要机械性能指标？各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能？（7分）

答：强度指标：抗拉强度fu、屈服强度fy，描述钢材抵抗破坏的能力

塑性指标：伸长率，描述钢材产生显著残余变形而不立即断裂的能力韧性指标：冲击功，描述钢材在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力

冷弯性能：由冷弯性能试验确定，是判断钢材塑性变形能力与冶金质量的综合指标

4、在抗剪连接中,普通螺栓连接与摩擦型高强度螺栓连接的工作性能有何不同？（8分）

答：高强度螺栓抗剪强度不一定比普通螺栓高，二者破坏的机理不同，高强度螺栓摩擦型连接以摩擦力被克服作为承载能力

的极限状态，普通螺栓以螺栓杆被剪坏或者连接板承压破坏作为承载能力的极限状态。

高强度螺栓摩擦型连接有很好的抗疲劳能力，多用于直接承受动力荷载的抗剪连接中，还有比较重要的梁柱连接中；普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。

1、什么叫钢材的疲劳断裂？影响钢材疲劳强度的因素有哪些？

答：钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成、扩展以致断裂破坏的现象称为钢材的疲劳断裂。

影响因素有：应力幅值（焊接结构）、应力比（非焊接结构）、连接构造、循环应力反复作用次数

2、焊接残余应力对结构工作性能有何影响？）

答：对静力强度影响不大、降低构件的稳定承载力、降低构件的抗疲劳性能、将度构件的刚度。

3、试述影响梁整体稳定的因素通常有哪些？

答：影响因素有：侧向支撑点间距、钢梁截面类型与截面面积、荷载类型与作用位置、支座约束、残余应力、钢材强度等因素

4、简述螺栓受剪连接的破坏形式和避免破坏发生所采取的措施。答：破坏形式有：孔壁承压破坏、螺杆被剪断、连接板端部冲切破坏、螺杆弯曲变形破坏、连接板净截面强度不足发生破坏

孔壁承压破坏、螺杆被剪断、连接板净截面强度不足发生破坏这三种破坏形式应该通过计算，确保连接不会发生破坏，连接板端部冲切破坏、螺杆弯曲变形破坏这两种破坏形式可以通过构造的方式予以避免。

1、对接焊缝坡口的型式主要由什么条件决定？通常用的坡口型式有几种？

答：主要由对接的钢板厚度和焊接方式决定，板件愈后和手工焊时，坡口要相应加大，但应尽量减少对接焊缝的截面面积或体积。常用坡口形式有I形（不开坡口）、V形、U形、单边V形，单边U形、K形等。

2、试述提高板件局部稳定的措施通常有哪些？

答：1）增加板件厚度、2）减小板件宽度

3）设置加劲肋增强板件平面外的约束