绪论
1.钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？
2.钢材比混凝土容重大，但为什么说钢结构比混凝土结构自重轻？结构自重轻会带来哪些好处？
3.钢材的塑性和韧性好，对结构的工作性能有何影响？（可结合第二章的学习来思考）
4.现行钢结构设计规范采用何种设计方法？包含那些计算内容？各自的分项系数设计表达式如何？
5.两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？
6.设结构或构件的抗力为 R ，作用效应为 S，则：当 Z=R-S>0时，表示（）；当Z=R-S=0时，表
示（）；当Z=R-S<0时，表示 ( ) 。
7.可靠指标与可靠度、失效概率的关系如何？
8.为什么钢材的强度设计值与其按厚度或直径的分组度有关？
9.名词解释：作用作用效应可靠性可靠度极限状态失效概率强度设计值荷载标准值荷载设
计值
钢结构材料
一、选择题
1 钢材在低温下，强度—A—，塑性—B—，冲击韧性—B—。
(A)提高 (B)下降 (C)不变 (D)可能提高也可能下降
2 钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是—A—。
3 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
4 建筑钢材的伸长率与—D—标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
(A)到达屈服应力时 (B)到达极限应力时 (C)试件塑性变形后 (D)试件断裂后
5 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)屈服点 (D)极限强度
6 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用—D —表示。
(A)流幅 (B)冲击韧性 (C)可焊性 (D)伸长率
7 钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料—A —命名的。
(A)屈服点 (B)设计强度 (C)标准强度 (D)含碳量
8 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后—A —。
(A)强度提高 (B)塑性提高 (C)冷弯性能提高 (D)可焊性提高
9 型钢中的H 钢和工字钢相比，—B —。
(A)两者所用的钢材不同 (B)前者的翼缘相对较宽
(C)前者的强度相对较高 (D)两者的翼缘都有较大的斜度
10 钢材是理想的—C —。
(A)弹性体 (B)塑性体 (C)弹塑性体 (D)非弹性体
11 有两个材料分别为Q235和Q345(E50焊条)钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，—A —采用E43焊条。
(A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须
12 3号镇静钢设计强度可以提高5％，是因为镇静钢比沸腾钢—A —好。
(A)脱氧 (B)炉种 (C)屈服强度 (D)浇注质量
13 同类钢种的钢板，厚度越大，—A — 。
(A)强度越低 (B)塑性越好 (C)韧性越好 (D)内部构造缺陷越少
14 钢材的抗剪设计强度fv 与f 有关，一般而言，fv ＝—A —。
(A)f ／3 (B) 3f (C)f ／3 (D)3f
15 对钢材的分组是根据钢材的—A —确定的。
(A)钢种 (B)钢号 (C)横截面积的大小 (D)厚度与直径
16 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由—D —等于单向拉伸时的屈服点决定的。
(A)最大主拉应力1σ (B)最大剪应力1τ (C)最大主压应力3σ (D)折算应力eq σ
17 k α是钢材的—A —指标。
(A)韧性性能 (B)强度性能 (C)塑性性能 (D)冷加工性能
18 大跨度结构应优先选用钢结构，其主要原因是<略去>。
(A)钢结构具有良好的装配性 (B)钢材的韧性好
(C)钢材接近各向均质体，力学计算结果与实际结果最符合
(D)钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料
19 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按—A —。
(A)标准荷载计算 (B)设计荷载计算
(C)考虑动力系数的标准荷载计算
(D)考虑动力系数的设计荷载计算
20 沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是—D —。
(A)冶炼温度不同 (B)冶炼时间不同 (C)沸腾钢不加脱氧剂
(D)两者都加脱氧剂，但镇静钢再加强脱氧剂
21 符号L 125X80XlO 表示—B —。
(A)等肢角钢 (B)不等肢角钢 (C)钢板 (D)槽钢
22 假定钢材为理想的弹塑性体，是指屈服点以前材料为—D —。 ，
(A)非弹性的 (B)塑性的 (C)弹塑性的 (D)完全弹性的
23 在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的—B —。
(A)最大应力 (B)设计应力 (C)疲劳应力 (D)稳定临界应力
24 当温度从常温下降为低温时，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
25 在连续反复荷载作用下，当应力比ρ＝max min
ρρ＝-1时，称为—A —；当应力比ρ＝max min ρρ＝0
时，称为—B —。
(A)完全对称循环 (B)脉冲循环 (C)不完全对称循环 (D)不对称循环
26 钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是—C —时的力学性能指标。
(A)承受剪切 (B)承受弯曲 (C)单向拉伸 (D)双向和三向受力
27 钢材的冷作硬化，使—A — 。
(A)强度提高，塑性和韧性下降 (B)强度、塑性和韧性均提高
(C)强度、塑性和韧性均降低 (D)塑性降低，强度和韧性提高
28 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是—C —。
(A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能
(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能
29 对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是—C —。
(A)可选择Q235钢 (B)可选择Q345钢
(C)钢材应有冲击韧性的保证 (D)钢材应有三项基本保证
30 钢材的三项主要力学性能为—B —。
(A)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯
(C)抗拉强度、伸长率、冷弯 (D)屈服强度、伸长率、冷弯
31 验算组合梁刚度(正常使用极限荷载)时，荷载通常取—A —。
(A)标准值 (B)设计值 (C)组合值 (D)最大值
32 钢结构设计中钢材的设计强度为—D —。
(A)强度标准值k f (B)钢材屈服点y f
(C)强度极限值
u f (D)钢材的强度标准值除以抗力分项系数R y f γ 33 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、抗弯、抗剪强度均下降
(B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高
(C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降
(D)视钢号而定
34 有四种厚度不等的Q345钢板，其中—A —厚的钢板设计强度最高。
(A)12mm (B)18mm (C)25mm (D)30mm
35 钢材的抗剪屈服强度—C —3/y v f f
(A)由试验确定 (B)由能量强度理论确定 (C)由计算确定 (D)按经验确定
36 在钢结构房屋中，选择结构用钢材时，下列因素中的—D —不是主要考虑的因素。
(A)建造地点的气温 (B)荷载性质 (C)钢材造价 (D)建筑的防火等级
37 下列论述中不正确的是—B —项。
(A)强度和塑性都是钢材的重要指标 (B)钢材的强度指标比塑性指标更重要
(C)工程上塑性指标主要用伸长率表示 (D)同种钢号中，薄板强度高于厚板强度
38 热轧型钢冷却后产生的残余应力—C —。
(A)以拉应力为主 (B)以压应力为主 (C)包括拉、压应力 (D)拉、压应力都很小
39 钢材内部除含有Fe ，C 外，还含有害元素—A —。
(A)N ，O ，S ，P (B)N ，O ，Si (C)Mn ，O ，P (D)Mn ，Ti
40 在普通碳素钢中，随着含碳量的增加，钢材的屈服点和极限强度—C —，塑性—C —，韧性—C —，可焊性—C —，疲劳强度—B —。
(A)不变 (B)提高 (C)下降 (D)可能提高也有可能下降
41 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—C —指标。
(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
42 钢材脆性破坏同构件—D —无关。
(A)应力集中 (B)低温影响 (C)残余应力 (D)弹性模量
43 某构件发生了脆性破坏，经检查发现在破坏时构件内存在下列问题，但可以肯定其中—A —对该破坏无直接影响。
(A)钢材的屈服点不够高 (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
44 当钢材具有较好的塑性时，焊接残余应力—C —。
(A)降低结构的静力强度 (B)提高结构的静力强度
(C)不影响结构的静力强度 (D)与外力引起的应力同号，将降低结构的静力强度
45 应力集中越严重，钢材也就变得越脆，这是因为—C — 。
(A) 应力集中降低了材料的屈服点
(B) 应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到约束
(C)应力集中处的应力比平均应力高
(D)应力集中降低了钢材的抗拉强度
46 某元素超量严重降低钢材的塑性及韧性，特别是在温度较低时促使钢材变脆。该元素是—B —。硫
氧热脆 磷氮冷脆
(A)硫 (B)磷 (C)碳 (D)锰
47 影响钢材基本性能的因素是—C —。
(A)化学成分和应力大小 (B)冶金缺陷和截面形式
(C)应力集中和加荷速度 (D)加工精度和硬化
48 最易产生脆性破坏的应力状态是—B —。
(A)单向压应力状态 (B)三向拉应力状态
(C)二向拉一向压的应力状态 (D)单向拉应力状态
49 在多轴应力下，钢材强度的计算标准为—C —。
(A)主应力达到y f ， (B)最大剪应力达到v f ，
(C)折算应力达到
y f (D)最大拉应力或最大压应力达到y f 50 钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材—B —。
(A)变软 (B)热脆 (C)冷脆 (D)变硬
51 处于常温工作的重级工作制吊车的焊接吊车梁，其钢材不需要保证—D —。
(A)冷弯性能 (B)常温冲击性能 (C)塑性性能 (D)低温冲击韧性
52 正常设计的钢结构，不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，这主要是由于材具有—A —。
(A)良好的韧性 (B)良好的塑性
(C)均匀的内部组织，非常接近于匀质和各向同性体
(D)良好的韧性和均匀的内部组织
53 当温度从常温开始升高时，钢的—D —。(P21)
(A) 强度随着降低，但弹性模量和塑性却提高
(B)强度、弹性模量和塑性均随着降低
(C)强度、弹性模量和塑性均随着提高
(D)强度和弹性模量随着降低，而塑性提高
54 下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的?—C —。
A.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值
b.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值
c.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值
d.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值
(A)a ，c (B)b ，c (C)a ，d (D)b ，d
55 与节点板单面连接的等边角钢轴心受压构件，λ＝100，计算角钢构件的强度时，钢材强度设计值应采用的折减系数是—D — 。
(A)0．65 (B)0．70 (C)0．75 (D)0．85
二、填空题
1 钢材代号Q235的含义为—钢材的屈服强度为235Mpa —。
2 钢材的硬化，提高了钢材的—强度—，降低了钢材的—塑性—。
3 伸长率10δ和伸长率5δ，分别为标距长l =—10d —和l ＝—5d —的试件拉断后的—永久变形与原标定长度的比值—。
4 当用公式σ?≤[σ?]计算常幅疲劳时，式中σ?表示—应力变化的幅度（应力幅）—。
5 钢材的两种破坏形式为—塑性破坏—和—脆性破坏—。
6 钢材的设计强度等于钢材的屈服强度fy 除以—分项系数γR — 。
7 钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材在—单向应力作用下的屈服点 σzs ≥f y —。
8 按—脱氧程度—之不同，钢材有镇静钢和沸腾钢之分。
9 钢材的αk 值与温度有关，在-20oC 或在-40oC 所测得的αk 值称 —低温冲击功—。
10 通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的力学性能指标为：抗拉强度fu 、—屈服强度 f y —和—伸长率 δ—。
11 钢材设计强度f 与屈服点fy ，之间的关系为—R y f f γ/=—。
12 韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中—吸收能量—的能力，亦即钢材抵抗 —动—荷载的能力。 13 钢材在250oC 左右时抗拉强度略有提高，塑性却降低的现象称为—蓝脆—现象。
14 在疲劳设计时，经过统计分析，把各种构件和连接分为—8—类，相同应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越—小—。P28
15 当钢材厚度较大时或承受沿板厚方向的拉力作用时，应附加要求板厚方向的—强度—满足一定要求。
16 钢中含硫量太多会引起钢材的—热脆性—；含磷量太多会引起钢材的—冷脆性—。
17 钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入—塑性—状态，发生的破坏为—脆性—破坏。
18 如果钢材具有—良好的韧性—性能，那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。
19 应力集中易导致钢材脆性破坏的原因在于应力集中处—塑性变形—受到约束。
20 影响构件疲劳强度的主要因素有重复荷载的循环次数、—应力幅—和—？？—。
21 随着温度下降，钢材的—脆性破坏—倾向增加。
22 根据循环荷载的类型不同，钢结构的疲劳分—常幅应力破坏—和—变幅应力破坏—两种。
23 衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为—冲击韧性—。它的值越小，表明击断试件所耗的能量越—小—，钢材的韧性越—差—。
24 对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制—碳—的含量不超过规定值。 25 随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为—时效硬化（老化）—。
三、简答题
１、钢材的生产和加工工艺有哪些？对钢材质量和组织结构各有什么影响？ ２、钢结构的破坏形式有哪两种？其特点如何？ 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？各指标如何测定 ４、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？
５、什么是钢材的疲劳？影响疲劳强度的主要因素是哪些？疲劳计算有哪些原则？ ６、钢结构采用的钢材主要有哪几类？牌号如何表示？ ７、钢材的规格如何表示？
８、承重结构的钢材应具有哪些机械性能及化学成分的合格保证？
钢结构的连接
一、选择题
1 焊缝连接计算方法分为两类，它们是—C —。
(A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝
(C)对接焊缝和角焊缝 (D)连续焊缝和断续焊缝
2 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用—B —。
(A)E55 (B)E50 (C)E43 (D)前三种均可
3 产生焊接残余应力的主要因素之一是—C —·
(A)钢材的塑性太低 (B)钢材的弹性模量太高
(C)焊接时热量分布不均 (D)焊缝的厚度太小
4 不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力N 之间的夹角满足—A —。
(A)θ
tan ≤1．5 (B) θtan >l ，5 (C)θ≥70o (D) θ＜70o 5 角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，—C —。
有个系数P53
(A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等
(B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝
(C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝
(D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用
6 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于—A —·
(A)60f h (B)40f h (C)80f h (D)120f h
7 直角角焊缝的有效厚度c h —A —。
(A)0．7f h (B)4mm (C)1．2f h (D)1．5f h
8 等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为—A —。
(A)0．7 (B)0．75 (C)0．65 (D)0．35
9 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时—D —。
(A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 。
(C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取f β＝1．22 10 直角角焊缝的强度计算公式w c f l h N
=τ≤w f f 中，he 是角焊缝的—A —。
(A)厚度 (B)有效厚度 (C)名义厚度 (D)焊脚尺寸
11 焊接结构的疲劳强度的大小与—D —关系不大。
(A)钢材的种类 (B)应力循环次数 (B)连接的构造细节 (D)残余应力大小
12 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与—B —有关。
(A) 应力比max min ρρρ
=(min σ最小应力，max σ最大应力), (B)应力幅min max σσσ-=
(C)max σ,
(D)min σ
13 承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的—A —。
(A)静力强度 (B)刚度 (C)稳定承载力 (D)疲劳强度
14 下图所示为单角钢(L 80X 5)接长连接，采用侧面角焊缝(Q235钢和E43型焊条，2160mm N f w f =)，焊脚尺寸f
h =5mm 。求连接承载力设计值(静载)=—A —。(60f h =360) (A)w f w f f l h n 7.0?＝2×0.7×5×（360-10）×160
(B)2×0.7×5×（360）×160
(C)2×0.7×5×（60×5-10）×160
(D)2×0.7×5×（60×5）×160
15 如图所示两块钢板用直角角焊缝连接，问最大的焊脚尺寸max f
h =—A —。 (A)6 (B)8 (C)10 (D)12
16 图中的两块钢板间采用角焊缝，其焊脚尺寸可选——mm 。
(A)7 (B)8 (C)9 (D)6
17 钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的—B —。
(A)4倍，并不得小于20mm (B)5倍，并不得小于25mm
(C)6倍，并不得小于30mm (D)7倍，并不得小于35mm
18 图中的焊脚尺寸f h 是根据—C —选定的。(求最小焊脚尺寸是取大的，求最大焊脚尺寸是取小的) (A)mm h f 7.4105.1min ==，mm h f 12102.1max =?=和mm h f 6max =
(B)min f h =mm 7.365
.1=，max f h =mm 12102.1=?和mm h f 6max = (C) mm h f 7.4105.1min
==，mm h f 2.762.1max =?=和6max =f h -（1～2）mm (D) mm h f 7.4105.1min ==,mm h f 12102.1max =?=和mm h f 6max =
19 在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的hf ；应分别是—D —。
(A)4mm ，4mm (B)6mm ，8mm (C)8mm ，8mm (D)6mm ，6mm
20 单个螺栓的承压承载力中,[∑?=b c b c f t d N ]，其中∑t 为—D —。
(A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e ，b+d} (D)min{ a+c+e ，b+d}
21 每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的—C —。P N b t
8.0=p80
(A)1；0倍 (B)0．5倍 (C)0．8倍 (D)0．7倍
22 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是—C—。
(A)摩擦面处理不同 (B)材料不同 (C)预拉力不同 (D)设计计算不同
23 承压型高强度螺栓可用于—D—。根据《钢结构规范》GB50017第7.2.3条规定，高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构。
(A)直接承受动力荷载 (B)承受反复荷载作用的结构的连接(等同于动力荷载)
(C)冷弯薄壁型钢结构的连接（浪费） (D)承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接
24 一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是—D—。
(A)螺杆的抗剪承载力 (B)被连接构件(板)的承压承载力
(C)前两者中的较大值 (D)A、B中的较小值
25 摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时，—C—
(A)与摩擦面处理方法有关 (B)与摩擦面的数量有关
(C)与螺栓直径有关 (D)与螺栓性能等级无关
26 图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，则该连接中螺栓的受剪面有—C—。
(A)l (B)2 (C)3 (D)不能确定
27 图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为—B —mm。
(A)10 (B)20 (C)30 (D)40
28 普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I．螺栓剪断；Ⅱ．孔壁承压破坏；Ⅲ，板件端部剪坏；Ⅳ．板件拉断；V．螺栓弯曲变形。其中—B—种形式是通过计算来保证的。
(A) I ，Ⅱ，Ⅲ (B) I，Ⅱ，Ⅳ (C) IHG，Ⅱ，V (D)Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ
29 摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力—B—。
(A)提高 (B)降低 (C)按普通螺栓计算 (D)按承压型高强度螺栓计算
30 高强度螺栓的抗拉承载力—B—。
(A)与作用拉力大小有关 (B)与预拉力大小有关
(C)与连接件表面处理情况有关 (D)与A，B和C都无关
31 一宽度为b，厚度为t的钢板上有一直径为d0的孔，则钢板的净截面面积为—C—。
(A)-?=t b A n t d ?20 (B) -?=t b A n t d ?4
20π (C) -?=t b A n t d ?0 (D) -?=t b A n t d ?0π
32 剪力螺栓在破坏时，若栓杆细而连接板较厚时易发生—A —破坏；若栓杆粗而连接板较薄时，易发生—B —破坏。P67
(A)栓杆受弯破坏 (B)构件挤压破坏 (C)构件受拉破坏 (D)构件冲剪破坏
33 摩擦型高强度螺栓的计算公式
)25.1(9.0t f b v N P n N -?=μ中符号的意义，下述何项为正
确?A
(A)对同一种直径的螺栓，P 值应根据连接要求计算确定
(B)0．9是考虑连接可能存在偏心，承载力的降低系数(抗力分项系数)
(C)1．25是拉力的分项系数
(D)1．25是用来提高拉力Nt ，以考虑摩擦系数在预压力减小时变小使承载力降低的不利因素。 34 在直接受动力荷载作用的情况下，下列情况中采用—A —连接方式最为适合，
(A)角焊缝 (B)普通螺栓 (C)对接焊缝 (D)高强螺栓
35 采用螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为—A —。
(A)栓杆较细 (B)钢板较薄 (C)截面削弱过多 (D)边距或栓间距太小
36 采用螺栓连接时，构件发生冲剪破坏，是因为—A —。
(A)栓杆较细 (B)钢板较薄 (C)截面削弱过多 (D)边距或栓间距太小
37 摩擦型高强度螺栓连接受剪破坏时，作用剪力超过了—B —。
(A)螺栓的抗拉强度 (B)连接板件间的摩擦力
(C)连接板件间的毛截面强度 (D)连接板件的孔壁的承压强度 ．
38 在抗拉连接中采用摩擦型高强度螺栓或承压型高强度螺栓，承载力设计值—D —。
(A)是后者大于前者 39 承压型高强度螺栓抗剪连接，其变形—A —。 (A)比摩擦型高强度螺栓连接小 (B)比普通螺栓连接大 (C)与普通螺栓连接相同 (D)比摩擦型高强度螺栓连接大 40 杆件与节点板的连接采用22个M24的螺栓，沿受力方向分两排按最小间距排列，螺栓的承载力折减系数是—C —。 (A)0．70 (B)0．75 (C)0．8 (D)0．90 41 一般按构造和施工要求，钢板上螺栓的最小允许中心间距为—A —，最小允许端距为 —C —。 (A)3d (B)2d (C)1.2d (D)1.5d 42 在抗剪连接中以及同时承受剪力和杆轴方向拉力的连接中，承压型高强度螺栓的受剪承载力设计值不得大于按摩擦型连接计算的—C —倍。 (A)1.0 (B)1．2 (C)1．3 (D)1．5 二、填空题 1 焊接的连接形式按构件的相对位置可分为—对接—，—搭接—和—角部连接—三种类型。 2 焊接的连接形式按构造可分为——和——两种类型。 3 焊缝按施焊位置分—平焊—、—立焊—、—仰焊—和—横焊—，其中—仰焊—的操作条件最差，焊缝质量不易保证，应尽量避免。 4 当两种不同强度的钢材采用焊接连接时，宜用与强度—相等—的钢材相适应的焊条。 5 承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别计算正应力和剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力处，还应按下式计算折算应力强度—w f f f f f ≤+???? ??22 τβσ—。 6 当承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向间的夹角θ符合—5.1tan ≤θ—时，其强度可不计算。 7 当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去—2h f —。 8 当焊件的宽度不同或厚度相差4mm 以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于—1:2.5—的斜角。 9 在承受—动—荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。 10 工字形或T 形牛腿的对接焊缝连接中，一般假定剪力由—腹板—的焊缝承受，剪应力均布。 11 凡通过一、二级检验标准的对接焊缝，其抗拉设计强度与母材的抗拉设计强度—相等—。 12 选用焊条型号应满足焊缝金属与主体金属等强度的要求。Q235钢应选用—E43—型焊条，15MnV 钢应选用—E55—型焊条。 13 当对接焊缝的焊件厚度很小(≤lOmm)时，可采用—单边斜破口—坡口形式。 14 直角角焊缝可分为垂直于构件受力方向的—正面角焊缝—和平行于构件受力方向的—侧面角焊缝—。前者较后者的强度—大—、塑性—差—。 15 在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝(端缝)的强度设计值增大系数f β＝—1.22—；但对直接承受动力荷载的结构，应取f β—1.0—。 16 角焊缝的焊脚尺寸f h (mm)不得小于—t 5.1—，t 为较厚焊件厚度(mm)。但对自动焊，最小焊脚尺寸可减小—1mm —；对T 形连接的单面角焊缝，应增加—1mm —。 17 角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的——倍(钢管结构除外)，但板件(厚度为t)边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求：当t ≤6mm 时，max f h ＝—t —；当t>6mm 时，max f h =—)2~1(mm t -—。 18 侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于—f h 8—和—40mm —。 19 侧面角焊缝的计算长度不宜大于—f h 60—(承受静力或间接动力荷载时)或—？？—(承受动力荷载时)。 20 在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的—5—倍，并不得小于—25mm —。 21 当板件的端部仅有两侧面角焊缝连接时，每条侧面焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离；同时两侧面角焊缝之间的距离不宜大于—16t —(当t>12mm)或—200mm —(当t ≤l2mm)，t 为较薄焊件的厚度。 22 普通螺栓按制造精度分——和——两类；按受力分析分——和——两类。 23 普通螺栓是通过——来传力的；摩擦型高强螺栓是通过——来传力的。 24 高强螺栓根据螺栓受力性能分为——和——两种。 25 在高强螺栓性能等级中：8．8级高强度螺栓的含义是——；10．9级高强度螺栓的含义是——； 26 普通螺栓连接受剪时，限制端距≥2d ，是为了避免——破坏。 27 单个螺栓承受剪力时，螺栓承载力应取——和——的较小值。 28 在摩擦型高强螺栓连接计算连接板的净截面强度时，孔前传力系数可取——。 29 单个普通螺栓承压承载力设计值：∑??=b c b c f t d N 式中∑t ‘表示——。 30 剪力螺栓的破坏形式有—— 、—— 、—— 、——、——和——。 31 采用剪力螺栓连接时，为避免连接板冲剪破坏，构造上采取——措施，为避免栓杆受弯破坏，构造上采取——措施。 32 摩擦型高强螺栓是靠——传递外力的，当螺栓的预拉力为P ，构件的外力为T 时，螺栓受力为——。 33 螺栓连接中，规定螺栓最小容许距离的理由是：——；规定螺栓最大容许距离的理由是：——。 34 承压型高强螺栓仅用于承受——荷载和——荷载结构中的连接。 35 普通螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕—— 旋转。高强螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕—— 旋转。 三、简答题 １、钢结构有哪几种连接方法？它们各在哪些范围应用较合适？ ２、焊接方法、焊缝型式有哪些？焊条的级别及选用。 ３、焊缝质量级别如何划分和应用？ ４、普通螺栓和高强度螺栓的级别如何表示？ ５、说明常用焊缝代号表示的意义？ ６、对接焊缝如何计算？在什么情况下对接焊缝可不必计算？ ７、角焊缝的尺寸有哪些要求？角焊缝在各种应力作用下如何计算？ ８、焊接残余应力和残余变形对结构工作有什么影响？ ９、螺栓的排列有哪些型式和规定？普通螺栓连接有哪几种破坏形式？螺栓群在各种力单独或共同作用 时如何计算？ １０、高强度螺栓连接有哪些类型？高强度螺栓连接在各种力作用下如何计算？ 轴心受力构件 一、选择题 1 一根截面面积为A ，净截面面积为n A 的构件，在拉力N 作用下的强度计算公式为——。 (A)n A N =σ ≤y f ， (B)A N =σ≤f (C) n A N =σ≤f (D) A N =σ≤y f 2 轴心受拉构件按强度极限状态是——。 (A)净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度／， (B)毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度／。 (C)净截面的平均应力达到钢材的屈服强度人 (D)毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度人 3 实腹式轴心受拉构件计算的内容有——。 (A)强度 (B)强度和整体稳定性 (C)强度、局部稳定和整体稳定 (D)强度、刚度(长细比) 4 轴心受力构件的强度计算，一般采用轴力除以净截面面积，这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的?—— (A)摩擦型高强度螺栓连接 (B)承压型高强度螺栓连接 (C)普通螺栓连接 (D)铆钉连接 5 工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为t b 1 ≤(10+0.1y f 235 )λ，其中λ的含义为——。 (A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比 (C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或100 6 轴心压杆整体稳定公式A N ?≤f 的意义为——。 (A)截面平均应力不超过材料的强度设计值 (B)截面最大应力不超过材料的强度设计值 (C)截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值 (D)构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值 7 用Q235钢和Q345钢分别制造一轴心受压柱，其截面和长细比相同，在弹性范围内屈曲时，前者的临界力——后者的临界力。 (A)大于 (B)小于 (C)等于或接近 (D)无法比较 8 轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为 。 (A)格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件 (B)考虑强度降低的影响 (C)考虑剪切变形的影响 (D)考虑单支失稳对构件承载力的影响 9 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了——。 (A)改变板件的宽厚比 (B)增大截面面积 (C)改变截面上的应力分布状态 (D)增加截面的惯性矩 10 为提高轴心压杆的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布—— 。 (A)尽可能集中于截面的形心处 (B)尽可能远离形心 (C)任意分布，无影响 (D)尽可能集中于截面的剪切中心 11 轴心压杆采用冷弯薄壁型钢或普通型钢，其稳定性计算——。 (A)完全相同 (B)仅稳定系数取值不同 (C)仅面积取值不同 (D)完全不同 12 计算格构式压杆对虚轴工轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据——查表确定。 (A)x λ (B)ox λ (C)y λ (D)oy λ 13 实腹式轴压杆绕x,y 轴的长细比分别为x λ,y λ，对应的稳定系数分别为x ?,y ? 若x λ＝y λ，则——。 (A) x ?>y ? (B) x ?=y ? (C) x ? 14 双肢格构式轴心受压柱，实轴为x x -轴，虚轴为y y -轴，应根据——确定肢件间距离。 (A) x λ＝y λ (B)oy λ＝x λ (C) oy λ＝y λ (D)强度条件 15 当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载能力，但必须将设计强度按规范规定乘以折减系数，原因是——。 (A)格构式柱所给的剪力值是近似的 (B)缀条很重要，应提高其安全程度 (C)缀条破坏将引起绕虚轴的整体失稳 (D)单角钢缀条实际为偏心受压构件 16 轴心受压杆的强度与稳定，应分别满足——。 (A)n A N =σ≤f ，n A N =σ≤f ?? (B) n A N =σ≤f ， A N =σ≤f ?? (c) A N =σ≤f ，n A N =σ≤f ?? (D) A N =σ≤f ，A N =σ≤f ?? 式中，A 为杆件毛截面面积；A 。为净截面面积。 17 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板——。 (A)抗弯工作确定的 (B)抗压工作确定的 (C)抗剪工作确定的 (D)抗弯及抗压工作确定的 18 确定双肢格构式柱的二肢间距的根据是——。 ． (A)格构柱所受的最大剪力max V (B)绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件 (C)单位剪切角1γ (D)单肢等稳定条件 19 细长轴心压杆的钢种宜采用——。 (A)3号钢 (B)5号钢 (C)16Mn (D)15MnV 20 普通轴心受压钢构件的承载力经常取决于——。 (A)扭转屈曲 (B)强度 (C)弯曲屈曲 (D)弯扭屈曲 21 轴心受力构件的正常使用极限状态是——。 (A)构件的变形规定 (B)构件的容许长细比 (C)构件的刚度规定 (D)构件的挠度值 22 实腹式轴心受压构件应进行——。 (A)强度计算 (B)强度、整体稳定、局部稳定和长细比计算 (C)强度、整体稳定和长细比计算 (D)强度和长细比计算 23 轴心受压构件的整体稳定系数φ，与——等因素有关。 (A)构件截面类别、两端连接构造、长细比 (B)构件截面类别、钢号、长细比 (C)构件截面类别、计算长度系数、长细比 (D)构件截面类别、两个方向的长度、长细比 24 工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时，翼缘与腹板宽厚比限值是根据——导出的。 (A)cr σ局< cr σ整 (B) cr σ局≥cr σ整 (C) cr σ局≤ y f (D) cr σ局≥y f 25 在下列因素中，——对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。 (A)压杆的残余应力分布 (B)构件的初始几何形状偏差 (C)材料的屈服点变化 (D)荷载的偏心大小 26 在下列诸因素中，对压杆的弹性屈曲承载力影响不大的是——。 (A)压杆的残余应力分布 (B)材料的屈服点变化 (C)构件的初始几何形状偏差 (D)荷载的偏心大小 27 a 类截面的轴心压杆稳定系数尹值最高是由于——。 (A)截面是轧制截面 (B)截面的刚度最大 - (C)初弯曲的影响最小 (D)残余应力的影响最小 28 对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是——。 (A)增加支座约束 (B)提高钢材强度 (C)加大回转半径 (D)减少荷载 29 两端铰接、Q235钢的轴心压杆的截面如图所示，在不改变钢材品种、构件截面类别和翼缘、腹板截面面积的情况下，采用——可提高其承载力。 (A)改变构件端部连接构造，或在弱轴方向增设侧向支承点，或减少翼缘厚度加大宽度； (B)调整构件弱轴方向的计算长度，或减小翼缘宽度加大厚度； (C)改变构件端部的连接构造，或在弱轴方向增设侧向支承点，或减小翼缘宽度加大厚度； (D)调整构件弱轴方向的计算长度，或加大腹板高度减小厚度 30 双肢缀条式轴心受压柱绕实轴和绕虚轴等稳定的要求是——，x 为虚轴。 (A)oy ox λλ= (B)12 27A A x y +=λλ (c) 12 27A A x x +=λλ (D) y x λλ= 31 格构式轴心受压柱缀材的计算内力随——的变化而变化。 (A)缀材的横截面积 (B)缀材的种类 (C)柱的计算长度 (D)柱的横截面面积 32 规定缀条柱的单肢长细比1λ≤max 7.0λ。(max λ为柱两主轴方向最大长细比)，是为了——。 (A)保证整个柱的稳定 (B)使两单肢能共同工作 (C)避免单肢先于整个柱失稳 (D)构造要求 二、 填空题 1 轴心受拉构件的承载力极限状态是以——为极限状态的。 2 轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有——。 3 实腹式轴心压杆设计时，压杆应符合——条件。 4 在计算构件的局部稳定时，工字形截面的轴压构件腹板可以看成——矩形板，其翼缘板的外伸部分可以看成是——矩形板。 5 柱脚中靴梁的主要作用是——。 6 使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要求保证强度、整体稳定外，还必须保证——。 7 实腹式工字形截面轴心受压柱翼缘的宽厚比限值，是根据翼缘板的临界应力等于——导出的。 8 轴心受压构件腹板的宽厚比的限制值，是根据——的条件推导出的。 9 当临界应力cr σ小于——时，轴心受压杆属于弹性屈曲问题。 10 因为残余应力减小了构件的—— ，从而降低了轴心受压构件的整体稳定承载力。 11 格构式轴心压杆中，绕虚轴的整体稳定应考虑——的影响，以ox λ代替x λ进行计算。 12 我国钢结构设计规范在制定轴心受压构件整体稳定系数平时，主要考虑了——两种降低其整体稳定承载能力的因素。 13 当工字形截面轴心受压柱的腹板高厚比w t h 0 >(25+o ．5y f 235)λ时，柱可能——。 14 在缀板式格构柱中，缀板的线刚度不能小于单肢线刚度的——倍。 15 焊接工字形截面轴心受压柱保证腹板局部稳定的限值是：w t h 0 ≤(25+o ．5y f 235)λ。某柱=x λ57， =y λ62，应把——代人上式计算。 16 双肢缀条格构式压杆绕虚轴的换算长细比1227A A x ox +=λλ，其中1A 代表——· 三、简答题 １、轴心受力构件有哪些种类和截面形式？ ２、轴心受力构件各需验算哪几个方面的内容？ ３、实腹式轴心受压构件的截面如何计算？ ４、格构式轴心受压构件的计算特点？ 受弯构件 一、选择题 1 计算梁的——时，应用净截面的几何参数。 (A)正应力 (B)剪应力 (C)整体稳定 (D)局部稳定 2 钢结构梁计算公式，nx x x W M γσ=中nx γ——。 (A)与材料强度有关 (B)是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 (C)表示截面部分进入塑性 (D)与梁所受荷载有关 3 在充分发挥材料强度的前提下，Q235钢梁的最小高度min h ——Q345钢梁的min h 。(其他条件均相同) (A)大于 (B)小于 (C)等于 (D)不确定 4 梁的最小高度是由——控制的。 (A)强度 (B)建筑要求 (C)刚度 (D)整体稳定 5 单向受弯梁失去整体稳定时是——形式的失稳。 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。 tgα'=E' f y 0f y 0 tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+- =+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f y σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 2.6 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=，2280/N mm σ=-，B 点的正应力 钢结构基本原理复习总结 一．填空题 1、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、循环荷载和循环次数。 2、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、 Z向收缩率和冲击韧性。 3、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响，相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘，当荷载作用于梁的受压翼缘时，其梁的整体稳定性将降低。 4、某工字形组合截面简支梁，若腹板的高厚比为100，应设置横向加劲肋，若腹板高厚比为210，应设置纵向加劲肋。 5．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 6、在轴心受压构件中，确定箱形截面板件满足局部稳定的宽（高）厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不 低于屈服应力，或不先于屈服），确定工字形截面确定板件宽（高）厚比限 值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不 低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳）。 7．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 9.钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 ．角焊缝的最小计算长度不得小于和 单个普通螺栓承压承载力设计值，式中表示侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜。 33．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 二．简答题 1．简述哪些因素对钢材性能有影响？ 化学成分；冶金缺陷；钢材硬化；温度影响；应力集中；反复荷载作用。 2．钢结构用钢材机械性能指标有哪几些？承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？ 钢材机械性能指标有：抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性； 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格：抗拉强度、伸长率、屈服点。3．钢材两种破坏现象和后果是什么？ 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前，结构有明显的变形，并有较长的变形持续时间，可便于发现和补救。钢材的脆性破坏，由于变形小并突然破坏，危险性大。 4．选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么？ 选择屈服强度fy作为钢材静力强度的标准值的依据是：①他是钢材弹性及塑性工作的分界点，且钢材屈服后，塑性变开很大（2%~3%），极易为人们察觉，可以及时处理，避免突然破坏；②从屈服开始到断裂，塑性工作区域很大，比弹性工作区域约大200倍，是钢材极大的后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例又较大（Q235的fu/fy≈1.6~1.9）,这二点一起赋予构件以fy作为强度极限的可靠安全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是：①对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比较极限和屈服强度是比较接近（fp=(0.7~0.8)fy），又因为钢材开始屈服时应变小（εy≈0.15%）因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的，即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线；②因为钢材流幅相当长（即ε从0.15%到2%~3%），而强化阶段的强度在计算中又不用，从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5．什么叫做冲击韧性？什么情况下需要保证该项指标？ 钢结构基本原理简答题思考题答案 2、钢结构的特点是什么？ ①强度高、重量轻；②材质均匀、可靠性高；③塑性、韧性好；④工业化程度高；⑤安装方便、 施工期短；⑥密闭性好、耐火性差；⑦耐腐蚀性差。 第二章钢结构的材料 6、什么是钢材的主要力学性能（机械性能）？ 钢材的主要力学性能（机械性能）通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件（205℃）下均匀拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性能（静力、动力强度和塑性、韧性等）。 7、为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法？ 钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简单易行，试件受力明确，对钢材缺陷的反应比较敏感，试验所得各项机械性能指标对于其它受力状态的性能也具有代表性。因此，它是钢材机械性能的常用试验方法。 8、净力拉伸试验的条件有哪些？ ①规定形状和尺寸的标准试件；②常温（205℃）；③加载速度缓慢（以规定的应力或应变速 度逐渐施加荷载）。 9、在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时，常用应力-应变曲线来表示。其中纵坐标为名义应力，试解 释何谓名义应力？ 所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力=F/A0（F、A0为试件的受拉荷载和原横截面面积）。 10、钢材的弹性？ 对钢材进行拉伸试验，当应力不超过某一定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减； 卸除荷载后（=0）试件变形也完全恢复（ε=0），没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。 11、解释名词：比例极限。 比例极限：它是对钢材静力拉伸试验时，应力-应变曲线中直线段的最大值，当应力不超过比例极限时，应力应变成正比关系。 12、解释名词：屈服点 屈服点：当钢材的应力不增加而应变继续发展时所对应的应力值为钢材的屈服点。 13、解释名词：弹性变形 弹性变形：卸除荷载后，可以完全恢复的变形为弹性变形。 14、解释名词：塑性变形 塑性变形：卸除荷载后，不能恢复的变形。 15、解释名词：抗拉强度 抗拉强度：钢构件受拉断裂时所对应的强度值。 16、解释名词：伸长率 伸长率是钢结构试件断裂时相对原试件标定长度的伸长量与原试件标定长度的比值，用δ5；或δ10表示。δ5 表示试件标距l0与横截面直径d0之比为5；δ10表示试件标距l0与横截面直径d0之比 为10。对于板状试件取等效直径d0=2π0A A0为板件的横截面面积。 17、钢材承载力极限状态的标志是什么、并做必要的解释。 钢材在弹性阶段工作即σ﹤f y时，应力与应变间大体呈线性正比关系，其应变或变形值很小，钢材具有持续承受荷载的能力；但当在非弹性阶段工作即σ﹥f y时，钢材屈服并暂时失去了继续承受荷载的能力，伴随产生很大的不适于继续受力或使用的变形。因此钢结构设计中常把屈服强度f y定为构件应力可以达到的限值，亦即把钢材应力达到屈服强度f y作为强度承载力极限状态的标志。 18、解释屈强比的概念及意义。 钢材屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比。屈强比表明设计强度的一种储备，屈强比愈大，强度储备愈小，不够安全；屈强比愈小，强度储备愈大，结构愈安全，但当钢材屈强比过小时，其强 1、下图所示某钢板的搭接连接，采用c 级普通螺栓M22，孔径0d ＝23.5mm ，承受轴心拉力400N kN =，钢材Q235，试验算此连接是否可靠。2140/b v f N mm =，2305/b c f N mm = （12分） 1、解：（1）螺栓连接计算 单个螺栓抗剪设计承载力 2 2 3.142211405319244 b b v v d N nv f N π?=?=??= 单个螺栓的承压设计承载力 221430593940b b c c N d tnvf N ==??=∑ 所需螺栓个数：min 380000 7.1453192 b N n N ≥ == 单面搭接，螺栓实际用量应为： 1.17.147.9n =?=个 该连接采用了8个螺栓，符合要求 （2）构件净截面验算 因为师错排布置，可能沿1-2-3-4直线破坏，也可能沿1-2-5-3-4折线破坏 1-2-3-4截面的净截面面积为： ()()202240223.5142702n A b d t mm =-=-??= 1-2-5-3-4截面的净截面面积为： () `2 240323.5142578n A mm =?+??= 22 `380000147.4/215/2578n N N mm f N mm A σ= ==<= 故：该连接是可靠的。 2、下图所示角焊缝连接能承受的静力设计荷戴P=160KN 。已知：钢 材为Q235BF ，焊条为E43型，2f mm /N 160f =''，是判断该连接是否可靠。（12分） 2、解：120P 5 3M ,P 5 3V ,P 5 4 N ?=== p 33.0290 67.0210p 54 A N 3 e N =????==σ p 25.0290 67.0210p 53 A N 3 e N =????==τ p 61.029067.06 1210120p 53 W M 23 f M =??????==σ 222 22 2 0.330.61( )()( )(0.25)0.81160129.6/1.22 1.22 160/N M V w f P P P N mm f N mm σστ+++=+=?=≤= 故该连接可靠。 2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于 40 ，也不得小于 8hf ；侧面角焊缝承受静载时，其 计算长度不宜大于 60hf 。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 1.承载能力极限状态，正常使用极限状态 2.加强受压翼缘，减少侧向支承点间的距离（或增加侧向支承点） 3.螺栓材质，螺栓有效面积 4.塑性破坏，脆性破坏 5.限制宽厚比，设置加劲肋 6.性能等级，螺栓直径 7.8h f，40mm，60 h f 8.钢号，截面类型，长细比 9.焊接连接，铆钉连接，螺栓连接 10.应力集中，应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构），应力循环次数 11.矩形，抛物线，三角形 12.弯曲屈曲，扭转屈曲，弯扭屈曲 13.技术先进，经济合理，安全适用，确保质量 14.普通缝，平坡缝，深熔缝，凹面缝 15.热轧型钢，冷弯薄壁型钢，实腹式组合截面，格构式组合截面 16.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 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.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？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.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？ 10.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？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余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？ 17.什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？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什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？ 《钢结构基本原理》作业 判断题 2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细，也能使气泡、裂纹压合。薄板辊扎次数多，其 性能优于厚板。 正确错误 答案：正确 、目前钢结构设计所采用的设计方法，只考虑结构的一个部件，一个截面或者一个1 .局部区域的可靠度，还没有考虑整个结构体系的可靠度 正确答案： 、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的20 摩擦力或设置抗剪键承受。 答案：正确 计算的剪力两者中的较、计算格构式压弯构件的缀件时，应取构件的剪力和按式19 大值进行计算。 答案：正确 、加大梁受压翼缘宽度，且减少侧向计算长度，不能有效的增加梁的整体稳定性。18 答案：错误 、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该处又未设置支承加劲肋时，则17 应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。 答案：正确 、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，所以缀条应按拉杆来进行设计。16 答案：错误 .愈大，连接的承载力就愈高15、在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸 答案：错误 、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设14 计，而不是整体稳定控制设计。 答案：错误 、在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，13 出现塑性铰时来建立的计算公式。 答案：错误 1． 12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。 原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。 答案：正确 11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间 的关系曲线。 答案：正确 10、由于稳定问题是构件整体的问题，截面局部削弱对它的影响较小，所以稳定计算 中均采用净截面几何特征。 答案：错误 9、无对称轴截面的轴心受压构件，失稳形式是弯扭失稳。 答案：正确 8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装，不会影响连接的承载力，故不必采取 防潮和避雨措施。 答案：错误 7、在焊接结构中，对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1 级可以不在结构设计图纸中注明。 答案：错误 6、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工 硬化来提高钢材强度。（） 答案：错误 5、合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡，使失效概率小到人们可以接受程 度。（） 答案：正确 4、钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项 系数设计表达式进行计算。（） 答案：正确 3、钢材缺口韧性值受温度影响，当温度低于某值时缺口韧性值将急剧升高。（）答案：错误 一、名词解释 钢结构基本原理-思考题简答题-答案 钢结构基本原理简答题思考题答案 2、钢结构的特点是什么？ ①强度高、重量轻；②材质均匀、可靠性高； ③塑性、韧性好；④工业化程度高；⑤安装方便、 施工期短；⑥密闭性好、耐火性差；⑦耐腐蚀性差。第二章钢结构的材料 6、什么是钢材的主要力学性能（机械性能）？ 钢材的主要力学性能（机械性能）通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件（20 5℃）下均匀 拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性 能（静力、动力强度和塑性、韧性等）。 7、为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法？ 钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简单易行，试件受力明确，对钢材缺陷的反应比较敏感，试验所得各项机械性能指标对于其它受力状态的 性能也具有代表性。因此，它是钢材机械性能的常 用试验方法。 8、净力拉伸试验的条件有哪些？ ①规定形状和尺寸的标准试件；②常温 （20 5℃）；③加载速度缓慢（以规定的应力或应 变速度逐渐施加荷载）。 9、在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时，常用应力- 应变曲线来表示。其中纵坐标为名义应力，试解释何谓名义应力？ 所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力 =F/A0（F、A0为试件的受拉荷载和原横截面面积）。10、钢材的弹性？ 对钢材进行拉伸试验，当应力 不超过某一定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减； 卸除荷载后（ =0）试件变形也完全恢复（ε=0），没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。 11、解释名词：比例极限。 比例极限：它是对钢材静力拉伸试验时，应力-应变曲线中直线段的最大值，当应力不超过比例极限时，应力应变成正比关系。 12、解释名词：屈服点 屈服点：当钢材的应力不增加而应变继续发展时所对应的应力值为钢材的屈服点。 13、解释名词：弹性变形 弹性变形：卸除荷载后，可以完全恢复的变形为弹性变形。 14、解释名词：塑性变形 塑性变形：卸除荷载后，不能恢复的变形。 第二章 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεα ε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+- =+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= tgα'=E' f y 0f y 0 tgα=E σf y C σF 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 《钢结构基本原理》模拟题（补） 一、单项选择题 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（）。 A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2.钢材的设计强度是根据( )确定的。 A.比例极限； B.弹性极限； C.屈服强度； D.极限强度。 3.钢结构的承载能力极限状态是指（）。 A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 4.某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中( )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。 5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的( )。 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 6.承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( )。 A.承载力低，变形大 B.承载力高，变形大 C.承载力低，变形小 D.承载力高，变形小 7.钢号Q345A中的345表示钢材的（）。 A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 8.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为( )。 A.碳、锰 B.钒、锰 C.硫、氮、氧 D.铁、硅 9.同类钢种的钢板，厚度越大( )。 A.强度越低； B.塑性越好； C.韧性越好； D.内部构造缺陷越少。 10.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免( )。 A.螺栓杆受剪破坏 B.螺栓杆受弯破坏 C.板件受挤压破坏 D.板件端部冲剪破坏 11.以下关于应力集中的说法中正确的是( )。 A.应力集中降低了钢材的屈服强度 B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 《钢结构设计原理》复习思考题2016.5.27修改 第1章绪论 1. 1）钢材强度髙，结构重量轻 2）材质均匀，且塑性韧性好 3）良好的加工性能和焊接性能 4）密封性好 5）钢材的可重复使用性 6）钢材耐热但不耐火 7）耐腐蚀性差 8）钢结构的低温冷脆倾向 2. 根据钢结构特点，钢结构有哪些合适的应用范围？ 1）大跨结构2）丄业厂房3）受动力荷载彫响的结构4）多层和高层建筑5）高耸结构6） 可拆卸的结构7）容器和其他构筑物8）轻型钢结构9）钢和混凝土的组合结构 （要和上而的钢结构特点联系起来） 3.我国《钢结构设计规范》规定钢结构釆用什么设计方法？具体的准则是什么？ 设计方法主要以概率极限状态设计法为主，对于钢结构的疲劳验算，以及储液罐和压力 容器等结构，则依然沿用以经验为主的容许应力设计法 貝体的准则: 结构在规定的设计使用年限内应满足的功能： （1）在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用； （2）在正常使用时具有良好的工作性能； （3）在正常维护下具有良好的耐久性； （4）在设计规定的偶然事件发生时（后），仍能保持整体稳定性。 可靠性：结构在规定的时间（设计基准期，一般为50年）内，在规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用和正常维护）下，完成预定功能的能力。 可靠度：结构在规定的吋间内，在规定的条件下，完成预定功能的的概率。是度量结构可靠性的指标。 可靠度指标B： B可以作为衡量结构可靠度的一个数量指标，只要求出就B可获得对应 的失效概率。 两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 指的是承载能力极限状态和正常使用极限状态，其中承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载、结构和构件丧失稳定、结构转变为机动体系和结构倾覆，正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形、影响正常使用的振动、影响正常使用或耐久性能的局部破坏（包括组合结构中混凝土裂缝） 4.分项系数设计准则的公式中，各符号的意义是什么？两种极限状态设计时对各物理量 的代表值有什么要求？ YO ——结构重要性系数，不应小于：1.1 （安全等级一级或使用年限100年），1.0 （50 年）， 0.9 （5 年），0.95 （25 年） Y G——永久荷载分项系数 钢结构设计原理试题库 一、填空题 1. 钢结构计算的两种极限状态是和。 2. 钢结构具有、、、、 和等特点。 3. 钢材的破坏形式有和。 4. 影响钢材性能的主要因素有、、、 、、、和。 5. 影响钢材疲劳的主要因素有、、、 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是、、、 和。 7. 钢结构的连接方法有、和。 8. 角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于。侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。 9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即、、、、和。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。 12. 轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是、和。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。 二、问答题 1.钢结构具有哪些特点？ 2.钢结构的合理应用范围是什么？ 3.钢结构对材料性能有哪些要求？ 4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？ 5.影响钢材性能的主要因素是什么？ 6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？ 7.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？ 10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 11.对接焊缝的构造要求有哪些？ 12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结 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？ 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？ 15.螺栓的排列有哪些构造要求？ 哈工大2008 年 春 季学期 钢结构基本原理及设计 试 题 一、 填空题：(每空1分，共20分) 1、 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载的 设计值；计算疲劳时，应采用荷载的 标准 值。 2、 钢材Q235B 中，235代表 屈服点 ，按脱氧方法该钢材属于 镇静 钢。 3、 对于普通碳素钢，随含碳量的增加，钢材的屈服点和抗拉强度 增高 ， 塑性和韧性 下降 ，焊接性能 变差 。 4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件，承受轴心力作用，当焊缝轴 线与轴心力方向间夹角满足 tan 1.5θ≤ ，焊缝强度可不计算 。 5、钢材的选用应根据结构的重要性 荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态、钢材厚度 等因素综合考虑，选用合适的钢材。 6、钢材受三向同号拉应力作用，数值接近，即使单项应力值很大时，也不易 进入 塑性 状态，发生的破坏为 脆性 破坏。 7、 某梯形钢屋架，屋脊处应设 刚性 性系杆，该系杆按 受压 杆设计。 8、 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的 受弯 受力工作确定的。 9、 如下图突缘式支座加劲肋，应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外 （绕Z 轴）稳定，钢材Q235钢， 此受压构件截面面积值为 2960mm 2 ， 其长细比为 21.07 10、 格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定计算采用换算长细比是考虑剪切变形 的影响。 11、实腹式单向偏心受压构件的整体稳定，分为弯矩 作用平面内 的稳定和 弯矩 作用平面外 的稳定。 二、 单项选择题(每题2分，共16分) 1、对于Q235钢板，其厚度越大 D 。 1 1 10 第4章 轴心受力构件 4.1 验算由2∟635?组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。杆端有一排直径为20mm 的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？ 注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。 解：（1）强度 查表得 ∟635?的面积A=6.14cm 2 ，min 1.94x i i cm ==， 22()2(614205)1028n A A d t mm =?-?=?-?=， N=270KN 327010262.62151028 n N Mpa f Mpa A σ?===≥=，强度不满足， 所需净截面面积为3 2270101256215 n N A mm f ?≥==， 所需截面积为21256 2057282 n A A d t mm =+?= +?=， 选636?，面积A=7.29cm 22 729mm =2 728mm ≥ （2）长细比 []min 3000 154.635019.4 o l i λλ= = =≤= 4.2 一块-40020?的钢板用两块拼接板-40012?进行拼接。螺栓孔径为22mm ，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN （设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？ （2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N 力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？ （3）拼接板的强度够否？ 解：（1）钢板1-1截面强度验算： 210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-??=-??=∑， N=1350KN 31 135010202.12056680 n N Mpa f Mpa A σ?===≤=，强度满足。 （2）钢板2-2截面强度验算： （a ），种情况，（a ）是最危险的。 2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-??=-++-??=， N=1350KN 3 2135010208.92056463 n N Mpa f Mpa A σ?===≥=，但不超过5%，强度满足。 对应图（d ）的验算： 22()0(5)(400522)205800n d A l d t mm '=-??=-??=， 1010 13501038.51313 N N KN '= =?= 3 21038.510179.02055800n N Mpa f Mpa A σ'?===≤=' ，强度满足。 （3）拼接板的强度够否？ 因为拼接板厚度2122420mm mm =?=≥，所以不必验算拼接板。 西安交通大学17年9月课程考试《钢结构基本原理》作业考核试题 一、单选题（共25 道试题，共50 分。） 1. 构式柱中缀材的主要作用是（）。 A. 、保证单肢的稳定 B. 、承担杆件虚轴弯曲时产生的剪力 C. 、连接肢件 D. 、保证构件虚轴方向的稳定 正确答案：B 2. 关于建筑结构钢材的特点，下列说法中错误的是( ) 。 A. 钢材具有良好的塑性和韧性 B. 钢材具有良好的焊接性能，采用焊接结构可以使钢结构的连接大为简化 C. 钢结构的耐腐蚀性很好，适合在各种恶劣环境中使用 D. 钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差 正确答案：C 3. 在钢材的力学性能指标中，既能反应钢材塑性又能反应钢材冶金缺陷的指标是（）。 A. 屈服强度 B. 冲击韧性 C. 冷弯性能 D. 伸长率 正确答案：C 4. 下列梁不必验算整体稳定的是（）。 A. 焊接工字形截面 B. 箱形截面梁 C. 型钢梁 D. 有刚性铺板的梁 正确答案：B 5. 对于高强螺栓，下列说法不对的是（）。 A. 摩擦型高强螺栓只利用界面摩擦传力 B. 承压型高强螺栓先利用摩擦力后利用螺栓杆抗剪和承压传力 C. 承压型高强螺栓的承载力大于摩擦型高强螺栓 D. 承压型高强螺栓适宜于直接承受动力荷载的结构中 正确答案：D 6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接（）。 A. 没有本质差别 B. 施工方法不同 C. 承载力计算方法不同 D. 材料不同 正确答案：C 7. 体现钢材塑性性能的指标是（）。 A. 屈服点 B. 强屈比 D. 抗拉强度 正确答案：C 8. 钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关（）。 A. 框架在荷载作用下侧移的大小 B. 框架柱与基础的连接情况 C. 荷载的大小 D. 框架梁柱线刚度比的大小 正确答案：C 9. 摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（）。 A. 与摩擦面的处理方法有关 B. 与摩擦面的数量有关 C. 与螺栓直径有关 D. 与螺栓的性能等级无关 正确答案：C 10. 轴心受压柱柱脚底板的尺寸除了与柱的轴向压力有关之外，还与( ) 有关 A. 柱脚底板钢材的抗压强度 B. 基础混凝土的抗压强度 C. 柱脚底板钢材的弹性模量 D. 基础混凝土的弹性模量 正确答案：B 11. 格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于的换算长细比是考虑（）。 A. 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件 B. 考虑强度降低的影响 C. 考虑单肢失稳对构件承载力的影响 D. 考虑剪切变形的影响 正确答案：D 12. 下列钢结构的破坏属于脆性破坏的是（）。 A. 轴压柱的失稳破坏 B. 钢板受拉破坏 C. 疲劳破坏 D. 螺栓杆被拉断 正确答案：B 13. 与轴压杆稳定承载力无关的因素是（）。 A. 杆端的约束状况 B. 残余应力 C. 构件的初始偏心 D. 钢材中有益金属元素的含量 正确答案：D 14. N/φA≦f 的物理意义是（）。 A. 构件截面平均应力不超过钢材抗压强度设计值 B. 构件截面最大应力不超过构件欧拉临界应力设计值 C. 构件截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值 D. 轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值 钢结构基本原理考试重点 第一章 1、钢结构特点： （1）材料的强度高，塑形和韧性好 （2）材质均匀，与力学计算假定比较符合 （3）钢结构制造简便，施工周期短 （4）钢结构重量轻 （5）钢材的密封性好 （6）钢材可重复利用 （7）钢材耐腐蚀性差 （8）钢材耐热不耐火 （9）钢结构具有低温冷脆倾向 2、结构的可靠度：在结构规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 3、钢结构的极限状态分为和两大类。 第二章 1、用作钢结构的钢材必须具有下列性能： （1）较高的强度 （2）足够的变形能力 （3）良好的加工性能 2、钢材有两种完全不同的破坏形式，即和。 塑性破坏的主要特征：断口呈纤维状，色泽发暗，很容易被发现而采取有效措施予以补救。 脆性破坏的主要特征：断口平直，呈有光泽的晶粒状或有人字纹，破坏前没有任何预兆，破坏速度极快，无法察觉和补救。 3、对含碳量较高的钢或高强的钢，常没有明显的屈服点，这时规定取对应于残余应变%2=y ε时的应力2.0σ作为钢材的屈服点，常成为条件屈服或屈服强度为简单化一，钢结构设计中常不区分钢材的屈服点或条件屈服点，而统一称作屈服强度y f 。 4、钢材的、和被认为是承重钢结构对钢材要求所必需的三项基本机械性能指标。 5、影响钢材性能的因素 （1）化学成分的影响 （2）成材过程的影响 （3）钢材的硬化 （4）温度的影响 （5）应力集中的影响 （6）荷载类型的影响 6、碳含量提高，则钢材强度提高，但同时钢材的塑形、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能力下降。 7、硫是有害元素，属于杂质，能生成易于熔化的硫化铁，当热加工及焊接使温度达到800~1000℃时，可能出现裂纹，称为热脆。 氮是碳素钢中的杂质，它在低温下使钢变脆，这种现象称为冷脆。 8、一种为常幅交变荷载，引起的应力称为常幅循环应力，简称循环应力，由循环应力引起的疲劳为。 一种为变幅交变荷载，引起的应力称为变幅循环应力，简称变幅循环应力，由循环应力引起的疲劳为。 9、建筑用钢主要有、和。 10、Q235B代表屈服点为2352 N的B级镇静钢。 /mm 11、普通工字钢的型号用符号“工”后加截面高度的厘米数来表示。 12、钢材的选择 （1）结构的重要性 （2）荷载特征 （3）连接方法 （4）结构的工作环境 （5）钢材的厚度 第三章 1、钢结构是由、通过连接组成基本构件。 2、钢结构的连接方法主要有、、。 3、焊缝连接所采用的的焊缝主要有和。 4、端焊缝为何比侧面角焊缝静载强度高 （1）角焊缝长度方向垂直于力作用方向的称为正面角焊缝，平行于力作用方向的称为角焊缝。 （2）焊缝越长，应力分布就越不均匀，但在进入塑形工作阶段时产生的应力重分布，可使应力分布不均的不均匀现象逐渐缓和。 （3）侧面角焊缝主要承受剪应力，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大中间小的状态。正面角焊缝受力较复杂，承受正应力和剪应力。 5、螺栓连接分为和。 6、焊接残余应力有、和之分。 7、抗剪螺栓连接可能出现五种破坏形式： （1）螺杆剪切破坏 （2）板件孔壁挤压破坏 （3）板件本身由于截面开孔削弱过多而被拉断 （4）端距太小，端距范围内的板件被螺杆冲减破坏 (5)由于板件太厚，螺杆直径太小，发生螺杆弯曲破坏 第四章 1、轴心受力构件是指承受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件。 2、轴心受力构件，按截面组成形式，分为和。 实腹式构件一般是组合界面，有时也采用轧制H型钢或圆管截面。格构式构件一般由两个或多个分肢用缀件联系组成。实腹式构件比格构式构件构造简单，制造 （0763）《钢结构基本原理》复习思考题 一、名词解释 1、钢结构 2、钢材的脆性破坏 3、梁 4、桁架 5、支承加劲肋 6、压弯构件弯矩作用平面外的失稳。 7、压弯构件弯矩作用平面内的失稳。 8、拉弯和压弯构件 二、填空题 1. 在计算结构或构件的刚度时，应该采用荷载的 。 2. 钢结构设计规范中，钢材的强度设计值是材料强度的标准值 抗力分项 系数。 3. 鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标是 。 4. 冷弯实验是判别钢材在弯曲状态下的 和钢材质量的综合指标。 5. 承重结构的钢材应具有 、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证， 对焊接结构尚应具有 含量的合格保证。 6. 钢结构的连接方式可分为 、 和 。 7. 角焊缝按受力的方向可分为 、 和 。 8. 按焊缝质量检验标准，对外观缺陷及内部探伤都要检验的是 级和 级 焊缝。 9. 在加引弧板施焊的情况下，所有受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的 和2级焊 缝，均与母材等强，不用计算；只有受拉的 焊缝才需计算。 10. 角焊缝中的最小焊脚尺寸t h f 5.1min ,=，其中t 为 。 11. 角焊缝的焊脚尺寸不宜大于 ， 也不得小于 。 12. 角焊缝最小计算长度为 。 13. 轴心受拉构件计算的内容有 和刚度。 14. 构件的长细比是指 之比（用符号表示）。 15. 轴心受拉构件与轴心受压构件相比，轴心受拉构件设计时不需要验算构件 的 。 16. 轴心受压构件，应进行强度、刚度和 的验算。 17. 当实腹式柱腹板计算高度y w f t h /23580/0>时，应采 加强，其间距 不得大于03h 。 18. 双轴对称截面的理想轴心压杆，有弯曲屈曲和 两种屈曲形式。复习钢结构基本原理课后习题与答案完.doc
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