安徽理工大学钢结构第二章 题库

第二章钢结构的材料
一、选择题
1．在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征。

A．脆性破坏B．塑性破坏C．强度破坏D．失稳破坏2．钢材塑性破坏的特点是（ D ）
A．变形小B．破坏经历时间非常短C．无变形D．变形大
3．钢材的三项主要力学性能为（ A ）。

A．抗拉强度、屈服强度、伸长率B．抗拉强度、屈服强度、冷弯性能
C．抗拉强度、伸长率、冷弯性能D．伸长率、屈服强度、冷弯性能
4．按设计规范直接受动荷载作用的构件，钢材应保证的指标为（ D ）
A．fu、fy、E、冷弯180°和AKV B．5δ、fy、E、冷弯180°和AKV
C．fu、5δ、E、冷弯180°和AKV D．fu、5δ、fy、冷弯180°和AKV
5．钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的?（ B ）
A．冷弯试验B．单向拉伸试验
C．冲击韧性试验D．疲劳试验
6．钢材的弹性模量E可以通过下列哪项试验来获得？（A）
A．单向一次拉伸试验B．冷弯180°试验
C．冲击韧性试验D．疲劳试验
7．钢材的伸长率可以通过下列哪项试验来获得？（ B ）
A．冷弯180°试验B．单向一次拉伸试验
C．疲劳试验D．冲击试验
8．在低温工作的钢结构选择钢材时，除考虑强度、塑性、冷弯性能指标外，还需考虑的指标
是（ C ）
A．低温屈服强度B．低温抗拉强度C．低温冲击韧性D．疲劳强度9．钢材屈服点y f的高低反映了材料（ D ）。

A．受静载时的最大承载能力；B．受静载时的最大变形能力；
C．受动载时的最大承载能力；D．受静载、发生塑性变形前的承载能力。

10．钢材的伸长率ε用来反映材料的（ C ）。

A．承载能力B．弹性变形能力
C．塑性变形能力D．抗冲击荷载能力
11．以下同种牌号四种厚度的钢板中，钢材设计强度最高的为（ A ）
A．12mm B．24mm C．30mm D．50mm
12．随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是（ A ）。

A．钢材的抗拉、抗压、抗剪、抗弯强度均下降
B．钢材的抗拉、抗压、抗剪、抗弯强度均有所提高，
C．钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度有所下降
D．视钢材牌号而定
13．钢材经历了应变硬化之后（ A ）。

A ．强度提高 B ．塑性提高 C ．韧性提高 D ．可焊性提高
14．钢材的冲击韧性AKV 值代表钢材的（ A ）
A ．韧性性能
B ．强度性能
C ．塑性性能
D ．冷加工性能
15．当温度从常温下降到低温时，钢材的塑性和冲击韧性（ B ）。

A ．升高 B ．下降 C ．不变 D ．升高不多
16．钢材的设计强度是根据（ C ）确定的。

A ．比例极限
B ．弹性极限
C ．屈服强度
D ．极限强度
17．某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中（ A ）对该破坏无直接影响。

A ．钢材的屈服点过低
B ．构件的荷载增加速度过快
C ．存在冷加工硬化
D ．构件有构造原因引起的应力集中
18．钢材的抗拉强度u f 与屈服点y f 之比y u f f /反映的是钢材的（ A ）
A ．强度储备
B ．弹塑性阶段的承载能力
C ．塑性变形能力
D ．强化阶段的承载能力
19．建筑钢材的抗剪屈服点和抗拉屈服点之间的关系是（ D ）
A ．y yv f f =
B ．y yv f f 3=
C ．y yv f f 33=
D ．3/y yv f f = 20．钢材的塑性性能受很多因素的影响，下列结论中正确的是（ C ）
A ．温度降低对钢材塑性性能影响不大
B ．二（三）向拉应力导致钢材塑性增加
C ．加载速度越快，钢材表现出的塑性越差
D ．应力集中对钢材的塑性变形无显著影响
21．Q235钢按照质量等级分为A 、B 、C 、D 四级，由A 到D 表示质量由低到高，其分类依据是（ C ）。

A ．冲击韧性
B ．冷弯试验
C ．化学成分
D ．伸长率
22．钢号Q345A 中的345表示钢材的（ C ）。

A ．p f 值 B ．u f 值 C ．y f 值 D ．v f 值
23．关于Q235A 级钢，其中各符号的含义是（ D ）
A ．235表示钢材的屈服强度设计值；A 表示级别，应具有20℃下不小于27J 的冲击功要求
B ．235表示钢材的屈服强度标准值；A 表示级别，应具有20℃下不小于27J 的冲击功要求
C ．235表示钢材的屈服强度设计值；A 表示级别，对冲击功没有要求
D ．235表示钢材的屈服强度标准值；A 表示级别，对冲击功没有要求
24．不适合用于主要焊接承重结构的钢材为（ A ）
A ．Q235A
B ．Q345E
C ．Q345C
D ．Q235D
25．钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为（ C ）。

A ．碳、锰 B ．钒、锰 C ．硫、氮、氧 D ．铁、硅
26．钢结构用钢的含碳量一般不大于（ C ）。

A ．0.6% B ．0.25% C ．0.22% D ．0.2%
27．随着钢材中含碳量的提高，钢材的（ A ）
A ．强度提高，而塑性和韧性下降
B ．强度提高，塑性和韧性也同时提高
C．强度降低，塑性和韧性也同时降低D．强度降低，而塑性和韧性提高
28．钢材中碳的含量应适中，其含量过高会（ C ）
A．降低钢材的强度B．提高钢材的伸长率
C．降低钢材的可焊性D．提高钢材的冲击韧性
29．在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（ A ）的典型特征。

A．脆性破坏B．塑性破坏C．强度破坏D．失稳破坏
30．对直接承受动荷载的钢梁，其工作阶段为（ A ）。

A．弹性阶段B．弹塑性阶段C．塑性阶段D．强化阶段
31．下列哪种元素的含量过高，可引起钢材的“热脆”现象？（D）
A．硅B．磷C．锰D．硫
32．钢材中磷和氮的含量超过限量时，会使钢材（ C ）。

A．变软B．热脆C．冷脆D．变硬
33．下列哪种元素含量的提高会增加钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时会促使钢材发生冷脆现象（ B ）
A．硫B．磷C．硅D．锰
34．在低温工作（-20ºC）的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要的指标是（ C ）。

A．低温屈服强度B．低温抗拉强度C．低温冲击韧性D．疲劳强度
35．当钢板厚度较大时，为防止钢材在焊接或在厚度方向承受拉力而发生分层撕裂，钢材应满足的性能指标是（ A ）
A．Z向收缩率B．冷弯性能C．冲击韧性D．伸长率36．引起钢材疲劳破坏的荷载为（ B ）。

A．静力荷载B．产生拉应力的循环荷载
C．冲击荷载D．产生全压应力的循环荷载
37．应进行疲劳强度验算的应力变化循环次数为（ A ）
A．n≥5×104 B．n≥5×105 C．n≥5×106 D．n ≥6×105
38．钢材中硫的含量超过规定标准（ D ）。

A．将提高钢材的伸长率B．将提高钢材的抗拉强度
C．将使钢材在低温工作时变脆D．将使钢材在高温工作时变脆
39．当前我国在钢结构的设计中对钢材的疲劳计算采用的是（ B ）。

A．极限状态设计法B．容许应力设计法
C．近似概率极限状态设计法D．概率极限状态设计法
40．影响钢材疲劳强度的主要因素不包括（D）
A．构造状况B．应力幅
C．循环荷载重复次数D．钢材静力强度
41．根据钢材的一次拉伸试验，可得到如下四个力学性能指标，其中（ B ）被作为钢材的强度标准值。

A．抗拉强度u f B．屈服点y f C．伸长率δD．弹性模量E
42．钢材在多轴应力状态下的屈服条件是（ D ）
A．最大主拉应力σ1等于钢材屈服点B．最大剪应力τ1等于钢材屈服点
C．最大主压应力σ2等于钢材屈服点D．折算应力σeq等于钢材屈服点
43．在下列各焊接连接缺陷中，对焊缝连接最危险的是（ C ）。

A．未焊透B．气孔C．裂纹D．夹渣
44．钢材冲击韧性值αk与工作温度T之间的关系为（ A ）
A．T降低，αk降低B．T增加，αk降低
C．T降低，αk增高D．T改变，αk不变
45．钢结构发生脆性破坏是由于（C）
A．钢材是塑性较差的材料B．钢材的强度较高
C．结构的构造不合理或工作条件差D．材料的使用应力超过屈服点
46．单向拉伸试验时，下列四种试件中，延性最好和强度最高的是（ A ）
A．1的延性最好，4的强度最高B．2的延性最好，1的强度最高
C．3的延性最好，1的强度最高D．4的延性最好，2的强度最高
二、填空题
1．碳在钢中是除铁以外（低合金钢除外）含量最多的元素，它对钢材性能的影响很大，随着含碳量的提高，钢材的强度（f y和f u）逐渐__提高___。

2．碳对钢材性能的影响很大，一般来说随着含碳量的提高，钢材的塑性和韧性逐渐降低。

3．当温度达到600℃时，强度几乎降为零，完全失去了承载力，这说明钢材的耐火性能差。

4．当温度降低到某一特定区段时，钢材的塑性将急剧下降，表现出明显的脆性倾向。

5．建筑钢材中严格控制硫的含量，这是因为含硫量过大，在焊接时会引起钢材的热脆。

6．Q235A级钢不能用于主要焊接承重结构，原因在于不能保证含碳量≤0.2% 。

7．在不同质量等级的同一类钢材（如Q235 A，B，C，D四个等级的钢材），它们的屈服
A指标有所不同
点、强度和伸长率都一样，只是它们的化学成分和冲击韧性
k r
8．与牌号为Q235B的钢材相比，牌号为Q235D的钢材保证了钢材在负温下的冲击韧性____，因此力学性能更好。

9．动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的性能指标为冲击韧性。

10．当工作温度较低时，应优先选用__冲击韧性值__较高的钢材。

11．当钢材受荷载作用进入弹塑性阶段及以后时，间歇重复加载将使弹性变形范围扩大，这种现象称为钢材的冷作硬化。

12．钢材标号Q235BF中的235表示材料的屈服强度为235N/mm2。

13．Q235AF钢中的A表示质量等级为A级。

14．Q235BF钢中的F表示沸腾钢。

15．钢材的抗拉和抗弯强度标准值为y f或屈服强度或屈服点。

16．钢材的设计强度是根据材料的屈服点确定的。

17．对于没有明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0．2% 时所对应的应力作为假想屈服点，也称为条件屈服点。

18．在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的设计值。

19．钢材的伸长率指标是通过单向静力拉伸试验得到的。

20．钢材的伸长率是衡量钢材 塑性 性能的指标，是通过一次静力拉伸试验得到的。

21．试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的 静力强度或强度 并无明显关系。

22．钢结构中采用的各种板件和型材，都是经过多次辊轧形成的。

薄钢板的屈服点比厚钢板__高____。

23．钢材在连续的循环荷载作用下，当循环次数达到某一定值时，钢材会发生突然断裂破坏的现象，称为钢材的 疲劳破坏 。

24．焊接承重结构为防止钢材沿厚度方向受力而发生层状撕裂，应采用____Z 向____钢。

25．
钢材加热至800～1000℃并保持一段时间后在空气中自然冷却的热加工过程叫做 正火 。

26．钢材随炉温冷却至500℃以下，再放入空气中冷却称为 退火 。

三、问答题
1．为什么能把钢材简化为理想的弹性材料？
答：从钢材拉伸时的应力-应变曲线可以看到，钢材有较明显的弹性、屈服阶段，但当应力达屈服点后，钢材应变可达2%~3%，这样大的变形虽然没有破坏，但结构或构件已不适于再继续承受荷载，所以副忽略钢材强化阶段，又由于比例极限和屈服点比较接近，达到相应应力值时的应变也较接近，且数值很小。

因此为了简化计算，通常假定屈服点前钢材为完全弹性的，而屈服点后则为完全塑性的，这样就把钢材视为理想的弹塑性体。

2．指出钢材牌号Q235-B-F 的含义。

答：Q 为屈服点的“屈”的拼音字母的第一个字母；235表示钢材的屈服强度为2/235mm N ；B 表示钢材的质量级别为B 级；F 表示钢材为沸腾钢。

3．钢材选用应考虑哪些综合因素？
答：钢材选用的原则是既要使结构安全可靠和满足使用要求，又要最大可能节约钢材和降低造价。

为保证承重结构的承载力和防止在一定条件下可能出现的脆性破坏，应综合考虑以下因素：（1）结构的重要性、（2）荷载的性质、（3）连接方法、（4）结构的工作条件、（5）钢材厚度。

4．影响钢材性能的主要因素有哪些？
答：（1）化学成分的影响；（2）成材过程的影响；（3）钢材的硬化影响；（4）温度的影响；（5）复杂应力作用的影响；（6）应力集中的影响；（7）残余应力的影响；（8）反复荷载作用的影响。

5．钢材产生脆性破坏的特征和原因是什么？如何防止钢材发生脆性破坏？
答：导致脆性破坏的因素：化学成分；冶金缺陷（偏析、非金属夹杂、裂纹、起层）；温度（热脆、低温冷脆）；冷作硬化和时效硬化；应力集中；同号三向主应力状态。

为了防止脆性破坏的发生，应在钢结构的设计、制造和使用过程中注意以下各点：（1）合理设计；（2）正确制造；（3）合理使用。