1.摩擦型高强度螺栓工作机理是什么？
答：依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载，以板件间的摩擦力刚要被克服作为承载能力极限状态。
2.拉杆为什么要控制刚度？如何验算？拉杆允许长细比于什么有关？
答：（1）防止由于长细比过大在运输、施工过程中产生较大的变形，同时因自重作用产生较大挠度，对承受动力荷载的构件还将产生较大的振幅（2）控制其长细比小于容许值。（3）允许长细比与构件类型的重要性、承受荷载的性质和截面的类型有关。
3.建筑结构用钢材必须具备哪些特点？
答：强度高、塑性好、冲击韧性好，具有良好的加工性能，对于焊接结构需要有良好的可焊性。
4.我国钢结构设计规范梁的整体稳定验算中为什么要引入等效弯矩系数？
答：以承受纯弯曲的压弯构件作为依据，并取βmx=1.0，对其他压弯构件规范所取βmx值可称为等效弯矩系数，其他荷载形式等效于纯弯曲形式时引入的βmx值。
5.钢结构规范规定哪些情况下，可不计算梁的整体性？
答：当梁上有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻止梁受压翼缘的侧向位移；当梁在跨中设有中间侧向支承，使梁的整体性稳定性临界弯矩高于或接近于梁的屈服弯矩，此时在验算了梁的抗弯刚度后也就不需要验算梁的整体性；规范规定工字形截面（含H形钢）简支梁不需稳定性计算的最大长宽比的值；规范规定当箱形截面尺寸满足高宽比不大于6且长宽比不超过95时，不计算稳定性。
6.钢材有哪几项基本技术指标？各项指标可以来衡量钢材那些方面的性能？
答：（1）屈服强度、抗拉强度、弹模、伸长率、断面收缩率、冷弯性能、冲击韧性及可焊性。（2）屈服点反映强度指标；抗拉强度反映强度储备；弹模反映应力应变关系；伸长率、断面收缩率反映钢材塑性性能；冷弯试验评估钢材质量优劣；冲击韧性衡量钢材抵抗脆性破坏的机械性能。
7.焊接残余应力对结构有什么影响？
答：不影响构件静力强度；降低构件稳定承载力；降低结构的疲劳强度；降低结构的刚度；加速构件的脆性破坏；残余变形影响安装、正常使用。
8.焊接组合工字型压弯构件3和受弯构件2的腹板是否都存在失稳问题，若存在，梁结构
中采用什么措施保证其不失稳？
答：（1）存在。（2）对于翼缘板可限制其宽厚比；对于腹板可配置加劲肋；考虑腹板的屈服后强度。
9.简述钢结构疲劳含义，列出其主要影响因素并作简要分析？
答：（1）钢结构构件和其连接在很多次重复加载和卸载作用下，在其强度还低于钢材抗拉强度甚至低于钢材屈服点的情况下突然断裂，称之为疲劳破坏。（2）影响因素有：应力集中大小；循环应力大小；应力变化的循环次数；残余应力情况。
10.在轴心受压构件，受弯构件以及压弯构件设计时，为什么要满足一定的刚度要求？并说
明各自的刚度检算方法。
答：（1）由于长细比过大在制造、运输和安装过程中产生较大的变形，同时因自重作用产生较大挠度，对承受动力荷载的构件还将产生较大的振幅，对压杆构件而言还将降低整体稳定性。（2）轴心受压构件：长细比；受弯构件：挠度；压弯构件：长细比，如跨中承受横向荷载还要验算其挠度。
11.影响刚才脆断裂的因素有哪些？设计时如何防止发生脆性断裂？
答：（1）钢材的质量；钢板的厚度；加荷速度；应力的性质（拉，弯等）和大小；最低使用温度；连接方法；应力集中程度。（2）防止：对低温地区的焊接结构要注意选用钢材的材质；对焊接结构特别是低温地区，设计时要注意焊缝的正确布置和施焊时注意焊缝的质量；力求避免应力集中；结构在其使用时应避免使其突然受力，要使加荷的速度不至于过大。
12.格构式轴心受压构件分肢稳定的含义是什么，规范采用什么方法预防其分肢失稳？
答：（1）在理想情况下，轴心受压构件两分肢的受力是相同的，但在实际情况下，由于初弯曲和出偏心等出初始缺陷，两分肢受力不等，同时，分置本身又可能具有初弯曲等缺陷。（2）对缀条柱，分肢的长细比λ1不应大于构件两方向长细比的较大值λmax的0.7倍；对于缀板柱，λ1不应大于40，并不应大于λmax的0.5倍。
13. 格构式轴心受压构件的定义？
答：主要是由两个或两个以上相同截面的分肢用缀件相连而成，分肢的截面常为热轧槽钢、
热轧角钢等。
14. 普通螺栓抗剪连接中，有可能出现那几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏是通过计
算来防止？哪些是通过构造措施来防止？
答：（1）螺杆单剪破坏；螺杆双剪破坏；孔壁承压破坏；板件端部剪坏；板件拉坏；螺杆弯
曲。（2）螺杆单、双剪破坏，孔壁承压破坏，板件拉坏通过计算来控制。（3）板件端部剪坏，
螺杆弯曲通过构造措施来防止。
15. 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梁整体稳定主要
因素？
答：(1)把梁的受压翼缘和部分与其相连的受压腹板看作一根轴心压杆，随着压力的加大，
其刚度下降，到达一定程度，此压杆即不能保持原来的位置而发生屈曲，此时只能是出平面
侧向弯曲，又由于梁的受拉部分对其侧向弯曲产生牵制，出平面弯曲时就同时发生截面的扭
转。（2）荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点位置和距离、端部支承条
件。
16. 试述格构柱对虚轴的整体稳定性计算为什么要用换算长细比？
答：构件在缀件平面内绕虚轴的抗剪刚度较小，构件的稳定性将受到剪切变形的影响；用换
算长细比代替欧拉公式的长细比λ，则可得考虑剪力影响的欧拉公式。
17. 轴心受力构件选型时注意哪些方面？
答：形状应力求简单，以减少制造工作量；截面宜具有对称轴，使构件有良好的工作性能；
要便于与其他构件连接；在同样截面积下应使具有较大的惯性矩，亦即构件的材料宜向截面
四周扩展，从而减少构件的长细比；尽可能使构件在截面两个主轴方向为等刚度。
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f y 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f u /f y ≈1.6~1.9）,这二点一起赋
予构件以f y 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
极限和屈服强度是比较接近（f p =(0.7~0.8)f y ），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？
冲击韧性为钢材在动力荷载作用断裂端口吸收能量的能力
韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)
来度量，韧性是钢材强度和塑性的综合指标。在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温
(℃20)冲击韧性指标，还要求具有负温(℃0、℃20-或℃40-)冲击韧性指标。
6．为什么薄钢板的强度比厚钢板的强度高(或钢材的强度按其厚度或直径分组)？
钢材的轧制能
1使金属的晶粒弯细，并消除显微组织的缺陷，
2也可使浇注时形成的气孔，裂纹和疏松，在高温和压力作用下焊合。
因而经过热轧后，钢材组织密实，改善了钢材的力学性能。薄板因辊轧次数多，其强度比厚板略高。
7．同一种钢材的伸长率指标为什么δ5>δ10
若圆形段原标距长度l0=10d0(d0为圆柱试件直径)，所得的伸长率用δ10；若圆柱段原标距长度l0=5d0，所得的伸长率用δ5。试件拉断时的绝对变形值l内有两部分，其一是整个工作段的均匀伸长，其二是“颈缩”部分的局部伸长；由于均匀伸长与原标距长度有关，而局部伸长仅与原标距长度的横截面尺寸有关，因此，伸长率δ的大小同试件原标距长度与横截面尺寸的比值有关，所以δ5≠δ10；又因为局部伸长在原标距长度小的试件中所占变形的比例大，故δ5>δ10。
8．对于重要的受拉或受弯的焊接结构，需要具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、碳含量，冷弯试验的合格保证，为什么还需要具有常温冲击韧性的合格保证。
重要的受拉或受弯焊接结构由于焊接残余应力δr 的存在，往往出现多向拉应力场，因而有发生脆性破坏的较大危险。同时对受拉、受弯的焊接构件与受压（含压弯）构件的受力状态不同，导致对缺陷反映速度不同，受拉，受弯构件反映速度快，对钢材质量要求较高。因此对这类构件要求有常温冲击韧性的合格保证。
9．为什么要规定角焊缝的最小计算长度和侧面角焊缝的最大计算长度？
角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时，焊件的局部加热严重，焊缝起灭弧所引起的缺陷相距太近，以及焊缝中可能产生的其他缺陷(气孔、非金属夹杂等)，使焊缝不够可靠，规定了侧面角焊缝或正面角焊缝的最小计算长度。
侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀，两端大中间小，故规定了侧面角焊缝的最大计算长度。
10．对接焊缝在哪种情况下才需要进行计算？
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。
11．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？
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，12．螺栓在钢板上应怎样排列合理？
螺栓在钢板上的排列有两种形式：并列和错列。并列布置紧凑，整齐简单，所用连接板尺寸小，但螺栓对构件截面削弱较大；错列布置松散，连接板尺寸较大，但可减少螺栓孔对截面的削弱。螺栓在钢板上的排列应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求，并且应满足规范规定的最大最小容许距离：最小的栓距为3d0，最小的端距为2d0
13．在选用钢材时应考虑哪些因素？
结构的重要性、荷载情况、连接方法、结构所处的温度和环境、钢材厚度
14．轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关?
构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；焊接残余应力；初弯曲；初偏心15．普通受剪螺栓的破坏形式有哪些？在设计中应如何避免这些破坏（用计算方法还是构造方法）？
破坏形式有：栓杆被剪断；板件被挤坏；板件被拉断；板件冲剪破坏；栓杆受弯破坏。前三种是通过计算避免破坏，最后两种通过构造方法避免破坏。
16．焊接残余应力对结构有哪些影响？
对结构的静力强度不影响，降低结构的刚度，增加钢材在低温下的脆断倾向。
对结构的疲劳强度有明显的不利影响。降低稳定性
17．与其他建筑材料的结构相比,钢结构有哪些特点？
（1）建筑钢材强度高，塑性、韧性好钢结构的重量轻（2）钢结构的重量轻
（3）材质均匀，与力学计算假定比较符合4）钢结构制作简便，施工工期短（5）钢结构密
闭性较好（6）钢结构耐腐蚀性差（7）钢材耐热但不耐火（8）低温变脆+薄杆失稳
18．格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比？
格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，剪力主要由缀材分担，柱的剪切变形较大，剪力造成的
附加挠曲影响不能忽略，故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影
响，加大后的长细比称为换算长细比。
19．高强螺栓连接有几种类型？其性能等级分哪几级？
高强螺栓连接有两种类型：摩擦型连接和承压型连接。高强螺栓性能等级分8.8级和10.9
级。
20．梁整体稳定的保证条件有那些？
（1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时；
（2）工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度1l 与其宽度1b 之比不超过规定的数值时；
（3）箱形截面简支梁，其截面尺寸满足6≤o b h ，且)
235(951y o f b l ≤时。 21．受压构件为什么要进行稳定计算？
22．选择轴心受压实腹柱的截面时，应考虑哪些原则？
1，形状力求简单,便于制造
2. 宜具有对称轴，改善工作性能
3． 便于和其他构件连接
4. 在等截面情况下具有较大惯性矩
5． 两主轴方向等刚度
23．格构式轴压柱应满足哪些要求，才能保证单肢不先于整体失稳？
24．为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？
25．什么叫做轴压柱的等稳定设计？如何实现等稳定设计？
26．格构式和实腹式轴心受压构件临界力的确定有什么不同？双肢缀条式和双肢缀板式柱的
换算长细比的计算公式是什么？为什么对虚轴用换算长细比？
27．影响轴心受压柱整体稳定承载能力的因素有哪些？在规范中是如何考虑残余应力对轴心
受压柱整体稳定承载能力的影响的？
提前使构件进入弹塑性工作，能够产生抵抗力矩的只是截面弹性区，截面的有效惯性
矩将只是弹性区的惯性矩。
28．截面塑性发展系数的意义是什么？什么情况下取1？
29．什么叫做组合梁丧失局部稳定？如何避免局部失稳？
组合梁一般由翼缘和腹板等板件组成，如果将这些板件不适当地减薄加宽，板中压应力或剪
应力达到某一数值后，腹板或受压翼缘有可能偏离其平面位置，出现波形鼓曲，这种现象称
为梁局部失稳。采用限制宽厚比的办法来保证梁受压翼缘板的稳定性，采用设置加劲肋的方
法来保证腹板的局部稳定性。
30．荷载作用在上翼缘的梁与荷载作用在下翼缘的梁,其临界应力何者高？为什么？
荷载作用在下翼缘发生侧向扭转时对剪切中心产生的附加力矩将约束梁的扭转；荷载作用
在上翼缘发生侧向扭转时对剪切中心产生的附加力矩将促使梁的扭转。
31．为什么要验算梁的刚度？如何验算？
32.拉弯和压弯构件概念
33.何为拉弯或压弯构件的强度极限状态？拉弯和压弯构件的强度如何进行验算？
34.说明压弯构件在弯矩作用平面的失稳的概念及压弯构件在弯矩作用内的弯形，称为弯矩作用平面内丧失稳定性。
35.试述压弯构件弯矩作用平面外失稳的概念。
36.分析压弯构件存在的初始缺陷在平面内稳定验算公式中如何体现的。
39.单轴对称的压弯构件和双曲对称的压弯构件弯矩作用平面内稳定验算内容是否相同？是，因为单轴对称的压弯构件是绕非对称轴失稳，均为弯曲屈曲。
40. 初弯曲、初偏心和残余应力对轴心受压构件整体承载力有何影响？现行钢结构设计规范关于轴心压杆整体稳定设计如何考虑这些因素的影响？原因是什么？
初弯曲：引入挠度增大系数1/(1-N/N E)考虑跨中最大挠度,则最大弯矩增加。
初偏心：根据欧拉临界力的思路，用N(e+y)代替Ny，得到构件中点最大挠度。
残余应力：残余应力使结构提前进入弹塑性，稳定性降低。规范中考虑抵抗力矩的只有弹性区，因此把弹性区的惯性矩代替原欧拉应力中的全截面惯性矩即可。
41．为什么要考虑梁的整体稳定性？影响梁的整体稳定因素有哪些？影响结果如何？如何提高梁的整体稳定？
填空
1.在确定实际轴心压杆的稳定承载力，应考虑构件的初始缺陷。初始缺陷是指初弯曲、荷载偏心、残余应力。
2.钢结构中采用的各种板材和型钢，都是经过多次辊扎形成的，薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。
3.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为弯曲屈曲、侧扭屈曲。
4.钢梁进行刚度检算时，按结构的正常使用极限状态计算，荷载应按标准值计算；进行强度、稳定检算时，按结构承载能力极限状态计算，荷载应按设计值计算。
5.双轴对称截面理想轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲和扭转屈曲；单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲，而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲。
6.对焊接板梁强度计算，除进行抗弯强度、抗剪强度计算外，还应检算局部稳定和整体稳定。
7.焊接组合梁截面高度h根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。
8.螺栓连接中，沿受力方向规定螺栓端距大于2d，是为了防止构件受剪破坏；要求螺栓夹紧长度不超过螺栓杆的5倍，为了防止板材弯曲变形。
9.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采用了截面塑性发展系数，目的是考虑部分截面塑性。
10.某钢种牌号为Q235-A，其中A的含义是质量较差，某型钢符号为∠110*10，其表示的含义为边长*厚度。
11.格构式轴心压杆中，对绕虚轴（x轴）整体稳定检算时应考虑剪切变形影响，以
12.钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设置支撑加筋肋，支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的连接计算等需要单独计算。
13.建筑用钢材应具有良好的机械性能和加工性能，目前我国和世界上大多数国家，在钢材中主要采用碳素结构钢和低合金结构钢中少数几种钢材。
14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。
15.使钢材在高温下变脆的化学元素是O、S，使钢材在低温下变脆的化学元素是N、P。
16为化简计算，规范对重级工作制吊车梁和重级、中级制吊车衍架的变幅疲劳折算为等效常幅疲劳计算，等效应力幅σc采用潜在效应的等效系数αf和设计应力谱中的最大应力幅（⊿σ）max的乘积来表示。
17.自动埋弧焊角焊缝焊脚尺寸最小值为（1.5根号t-1）mm。侧面角焊缝最小计算长度应不小于8hf和40mm，最大计算长度在承受静载或间接动荷载时应不大于60hf，承受动荷载应不大于40hf。
18.实际轴心压杆的板件宽厚比限值是根据板件屈曲临界应力与构件整体屈曲临界应力相等原则确定的。
19.轴心压杆格构柱进行分肢稳定计算的目的是保证分支失稳不先于构件的整体稳定失稳。
20.影响钢梁的整体稳定的主要原因有荷载类型、载作用点位置、梁截面形式、侧向支撑点位置和距离、端部支撑条件。
21.焊接组合工字型截面钢梁，翼缘的局部稳定是采用限制宽厚比的方法来保证，而腹板的局部稳定则采用配置加筋肋的方法来保证。
22.计算钢结构构件的正常使用极限状态时，应使拉压构件满足稳定条件，使受弯构件满足稳定刚度条件。
23.实腹式压弯构件的实际包括截面选择、截面强度验算、刚度演算、整体稳定、局部稳定演算等内容。
24.焊接残余应力对钢结构静力强度无影响；使钢结构刚度降低；使钢结构稳定承载力降低；使钢结构的疲劳强度下降。
25.钢梁强度计算一般包括弯曲正应力、剪应力、局部承压应力和折算应力计算四个方面。
26.提高钢梁整体稳定性的有效措施增大受压区高度和增加侧向支撑。
27.轴心稳定系数Φ根据钢号、面类型、细比。
28.钢材加工性能包括冷加工性能、热加工、热处理。
29.影响钢材疲劳性能的主要因素有应力集中、应力幅应力比和应力循环。
30.钢结构常用的焊接方法有手工焊、埋弧焊、气体保护焊。
62、在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于螺栓群的形心。
63、在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的设计值。
64、型钢代号L100×8中，L表示角钢。
65、部分T型钢是半个型钢。
66、在计算两端简支工字形轴压柱翼板的临界应力时，它的支承条件简化为三边简支，一边自由。
67、在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝大。
（但侧面角焊缝的塑性比正面大）
68、侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布越不均匀。
69、轴心受拉构件的承载能力极限状态是截面应力达钢筋屈服强度。1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用塑性，冲击韧性好特点的钢材。
2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的屈服点提高，塑性韧性降低。3．钢材五项机械性能指标是屈服点、抗拉强度、弹性模量、伸长率断面收缩率。
4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。
5．钢材含硫量过多，高温下会发生脆裂，含磷量过多，低温下会发生脆裂。6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑韧性降低。
7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性降低现象，称之为蓝脆现象。
（某些钢材在200～300℃时颜色发蓝而脆性增加的现象。）
8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越大。
（冲击韧性为钢材在动荷载作用下断裂吸收能量的多少）
9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服点 ,B表示质量等级 ,F表示沸腾钢。
10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性降低现象，称之为蓝脆现象。
12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相匹配，低。13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 P、N、S、O 为有害的杂质元素。
14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。
16．承重结构的钢材应具有、、和、的合格保证,对焊接结构尚应具有可焊性的合格保证;必要时尚应具有的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有的合格保证。
17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下弯曲变形和抗分层性能的综合指标。（需要钢材有一定塑性与避免冶炼的分层，离析开裂等缺陷）
18． 冷弯性能 是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。
19．薄板的强度比厚板略 高 。
20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。
21．焊接残余应力不影响构件的 静力强度 。
22．角焊缝的最小计算长度不得小于 6h f 和 40mm 。
23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60 h f 。
24．在螺栓连接中，最小端距是 2d0 。
25．在螺栓连接中，最小栓距是 。
26．普通螺栓连接,当板叠厚度∑t 〉5d 时 (d －螺栓直径),连接可能产生 螺杆弯曲 破坏。
27．钢材的抗剪强度与屈服点的关系式是 0.58 。
28．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 同一受力方
向板厚和的较小值 。
29．普通螺栓连接靠 螺栓受剪和孔壁承压 传递剪力；摩擦型高强度螺栓连接靠 板于板
之间摩擦力 传递剪力。
30.手工焊焊接Q235钢，一般采用 E43 型焊条。
31.焊接结构在焊缝附近形成热影响区,该区材质 变脆 。
32.侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜 太小 。
33.承压型高强度螺栓仅用于 静力承重 结构的连接中。
34.采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。
35.承受动力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 40hf 。
36．轴心受压构件的承载能力极限状态有 净截面破坏 和 毛截面屈服。
37．格构式轴心受压构件的等稳定性的条件 。
38．双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 弯曲 屈曲。
39. 单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生弯扭屈曲。
40．轴心受压构件的缺陷有 初偏心 、 初弯曲 、 残余应力 。
41．轴心受压构件的屈曲形式有 3种 、 、 。
42．对于缀板式格构柱，单肢不失稳的条件是 ~0.5 ~ ，且不大于 40 。
43．缀条式格构柱的缀条设计时按 轴拉 构件计算。
44．对于缀条式格构柱，单肢不失稳的条件是 ~0.7~ 。
45．按《钢结构设计规范》，就一般情况而言，为做到轴心受压构件对两主轴的等稳定，应
使 ~ 。
46．轴压柱的柱脚中锚栓直径应 确定。
47．在轴心压力一定的前提下,轴压柱脚底板的面积是由 混凝土强度等级 决定的。
48．工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据 导出的。
49．轴压构件腹板局部稳定保证条件是 。 50．为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足 时,应 横 。
51．焊接工字形梁腹板高厚比y
w f t h 2351700
>时，为保证腹板不发生局部失稳，应设置
横 和 纵 。
52．梁的最小高度是由 刚度 控制的。
53．组合梁的局稳公式是按 局部失稳发生在翼板最大应力达屈服之前 原则确定。
54．支承加劲肋应验算的内容是
支撑加劲肋在腹板平面外的稳定性 、
切角后端部进截面强度、
与腹板焊缝连接。
55．钢梁在集中荷载作用下，若局部承压强度不满足应采取的措施是支撑。
56．按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度 ,拉、压构件要限制长细比。57．荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力小。
58．承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取__1.05____。
59．工字形受弯构件翼缘板的局部稳定保证条件是根据______导出的。
60．工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足__13____。
61．组合梁腹板与翼缘间的连接焊缝受__剪____；当该焊缝为角焊缝时,最大计算长度______。
62．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为弯曲。
63. 实腹式压弯构件在弯矩平面外屈曲形式为弯扭。
64.压弯构件的刚性柱脚中的锚栓直径应按锚栓拉力确定。
65.按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 ,拉、压构件要限制。
1．什么情况下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？
答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，产生应力集中。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。
2．简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的不同点。答：在弯矩作用下，普通螺栓连接计算时假定中和轴位于弯矩所指的最下列螺栓处，高强度螺栓摩擦型连接计算时中和轴位于螺栓形心轴处。
3．格构式构件截面考虑塑性发展吗？为什么？
答：格构式构件截面不考虑塑性发展，按边缘屈服准则计算，因为截面中部空心。
1．简述钢结构对钢材的基本要求。
f和屈服点y f；(2)较高的塑性和韧性；(3)良好的工艺答：(1)较高的抗拉强度u
性能，包括冷加工、热加工和可焊性能；(4) 根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。
2．简述钢结构连接方法的种类。
答：钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
3．影响梁整体稳定的因素包括哪些？提高梁整体稳定的措施包括哪些？
答：影响梁整体稳定的因素包括荷载的形式和作用位置、梁的截面形式、侧向支撑的间距以及支座形式等。提高梁整体稳定的措施包括加强受压翼缘和设置侧向支撑等。
1.简述钢材塑性破坏和脆性破坏。
答:塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度f.后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形F脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点儿，断裂从应力集中处开始。
2.抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式?如何防止?
答:螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有四种形式:①栓杆被剪断;
②螺栓承压破坏;③板件净截面被拉断;④端板被栓杆冲剪破坏。
第①、②种破坏形式通过螺栓计算保证;第③种破坏形式采用构件强度验算保证;第④种破坏形式由螺栓端距二三2do保证。
3.设计拉弯和压弯构件时应计算的内容?
答:拉弯构件需要计算强度和刚度(限制长细比);压弯构件则需要计算强度、整体稳定〈弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定)、局部稳定和刚度(限制长细比)。
1.简述钢结构对钢材的基本要求。
答:(1)较高的强度(抗拉强度!u和屈服点!y ) ; (2)足够的变形能力(塑性和韧性);(3)良好的工艺性能(冷加工、热加工和可焊性能) ; (4)根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。
2.钢结构焊接连接方法的优点和缺点有哪些?
答:焊接连接的优点:焊接间可以直接连接，构造简单，制作方便自不削弱截面，节省材料;连接的密闭性好，结构的刚度大;可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。
焊接连接的缺点:焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆z焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低p焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题较为突出。
3.什么是梁的整体失稳现象?
答:梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。当荷载较小时，仅在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳。
31.钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么?
答z捏住破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力商产生的，而且{又在构件的应力达到锅材的抗拉强度fu后才发生，摄坏前将件产生较大的塑性变形F跪性破坏是指捏住变影很小，甚至没有撑住变影，计算应力可能小于钢材的理服点fy '西哥裂从应力集中处开始的破坏形式。
32.拉剪普通螺栓有嚼几种可能的模坏影式?如何防止?答:螺栓拉剪连接达药!极需是承载力时，可能的破坏形式有四种形式:①栓轩被剪黯z②螺栓
承压破坏;③极{牛净截面被拉断;@端提被栓杆冲剪踱坪。第@种破坏1岳武采用掏件强度珑算保证p第@种蔽坏形式出螺栓端距二~2do保证。第①、
②种磁坊:形式通过螺栓计算保证。
33.为什么要在椅架组成的愿盖结持中设茸支撑系统，支撑系统的具体作用体现在哪些方
商? ?
答:屋架在其自身平面内为凡何形状不变体系并具有较大的酣度，能承受雇架平面内的各种荷载。但平面理架本身在垂直子崖架平面的醋向刚皮租稳定性则很差，不能承受水平荷载。因此需设置支撑系统。支撑系统的具体作用主要体现在:保证结构的空间整体作用s避免压杆{割肉失稳，防止拉杆产生过大的振动z承担和传递水平荷载s保证结构安装时的稳定与方便。
1．简述影响钢材性能的主要因素有哪些？ （1）化学成分；（2）冶金缺陷；（3）钢材硬化；（4）温度影响 （5）应力集中；（6）反复荷载作用。 2．简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？ （1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断； （4）板件端部剪切破坏。 3．梁腹板加劲肋的配置规定是什么？ （1）当 w t h 0≤y f 23580 时，按构造配置加劲肋。 （2）当w t h 0>y f 23580时，按计算配置加劲肋。 （3）当w t h 0>y f 235170时，应配置纵横向加劲肋。 （4）梁的支座和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋。 4．简述角焊缝的焊脚尺寸为什么既不能太大也不能太小? 为了避免焊缝区的基本金属过热，减少焊件的焊接残余应力和残余变形，角焊缝的焊脚尺寸不宜过大；另外角焊缝的焊脚尺寸不宜过小，否则焊缝因输入能过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生的淬硬组织，导致母材开裂 5．解释下列符号的含义？ （1）Q345—BF （2）L100×80×8 Q 代表屈服点的字母 L 代表角钢 235代表屈服点 100代表长边宽 B 代表质量等级 80代表短边宽 F 代表沸腾钢 8代表厚度 1、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？如何避免？（6分）
（1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断；（4）板件端部剪切破坏；（5）栓杆受弯破坏 （1）通过计算保证螺栓抗剪（2）通过计算保证螺栓抗挤压（3）通过计算保证板件有足够的拉压强度（属于构件的强度计算）（4）螺栓端距≥2d0 ——避免钢板被拉豁 2、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？（6分） 螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。 应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求 最小的栓距为03d ，最小的端距为02d 3、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？（6分） ①当 y w f t h 23580 ≤时，应按构造配置横向加劲肋； ②当y w y f t h f 235170 23580 ≤< 时，应按计算配置横向加劲肋； ③ y w f t h 235170 >，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋； ④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋 4、图示实腹式轴压柱截面，柱长细比 5855＝，＝λλ Y x ,钢材Q345，试判断该柱腹板的局部稳定有无 保证？如无保证应采取何种措施（至少回答出二种方法）？（7分） 腹板高厚比为： 该柱腹板的局部稳定无保证。 采取的措施：①可加大腹板厚度； ②可设置纵向加劲肋。 1、高强螺栓连接有几种类型？其性能等级分哪几级？ 并解释符号的含义。 高强螺栓连接有两种类型：摩擦型连接和承压型连接。 高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。 2d 57 .44345 235) 585.025(33.5863500=?+>==w h
《钢结构》 中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 一、填空题 1． 钢结构设计中，承载能力极限状态的设计内容包括：_________________________、 _______________________、 。 2．影响疲劳强度最主要的因素是 、 、 。 3．在螺栓的五种破坏形式中，其中_________________、_________________、 _____________________须通过计算来保证。 4．梁的强度计算包括_____________ 、_______________、_____________ 、 ______________。 5．轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时， ______________________不能忽略，因而绕虚轴的长 细比λx 要采用____________________。 6．提高轴心受压构件临界应力的措施有 、 、 。 7．当构件轴心受压时，构件可能以 、 和 等形式丧失稳定而破坏。 8．实腹梁和柱腹板局部稳定的验算属于_____极限状态，柱子长细比的验算属于______极限状态，梁截面按弹性设计属于______极限状态。 9．螺栓抗剪连接的破坏方式包括____________、_________、 、 _____________和__________________。 10．为防止梁的整体失稳,可在梁的 翼缘密铺铺板。 11．常用的连接形式有 ， ， 。 12．压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于 （失稳类别）。 13．在不同质量等级的同一类钢材(如Q235A,B,C,D 四个等级的钢材)，它们的屈服点强度和伸长率都一样，只是它们的 和 指标有所不同。 14．在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝的强度设计增大系数βf ＝ ；但对直接承受动力荷载的结构，应取βf ＝ 。 15．普通螺栓连接受剪时，限制端距e ≥2d ，是为了避免钢板被 破坏。 16．轴心受拉构件计算的内容有 和 。 17．设计采用大型屋面板的铰支撑梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距离为l ，则屋架下弦杆 在屋架平面内的计算长度应取 。 18．轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N 力之间的夹角θ满足 条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必在进行计算。 19．格构式轴心受压杆采用换算长细比ox x λμλ= ，计算绕虚轴的整体稳定，这里的系数 μ=1γ代表 ，它和所采用的缀材体系有关。 20．承受向下均匀荷载作用的简支梁，当荷载作用位置在梁的 翼缘时，梁整体稳定性较高。 21.梁的整体稳定系数b φ大于0.6时，需要' b φ代替b φ，它表明此时梁已经进入 阶段。
几何缺陷：初弯曲（拉压杆）初倾斜杆件长度误差。 材料缺陷：钢材并非理想的匀质体和各向同性体。 极限状态：承载能力极限状态、正常使用极限状态。 延性破坏（塑性破坏）：超过屈服点即有明显塑性变形产生的构件，当达到抗拉强度时将在很大变形情况下断裂的破坏。 脆性破坏：没有塑性变形或只有很小塑性变形时即发生的破坏，是材料的脆性破坏。 疲劳断裂：是微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。 承载极限：截面平均应力达到fu ，但缺少安全储备,毛截面平均应力达到fy，结构变形过大。毛截面：不扣除孔洞的截面面积，不考虑孔洞对截面的削弱。 塑性铰：当截面上弯矩达到Mp时，荷载不能再增加，但变形仍可继续增大，截面可以转动，犹如一个铰，称为塑性铰。 弹性设计与塑性设计：把梁的边缘纤维达到屈服强度作为设计的极限状态，叫做弹性设计。在一定条件下，考虑塑性变形的发展，称为塑性设计。 平面内、平面外、斜平面：桁架里面跟桁架处于一个平面的为平面内，垂直于桁架平面的为平面外，跟桁架平面斜交的为斜平面。 摇摆柱：上下端铰接，完全没有抗侧移能力的柱。摇摆柱不能帮助结构抵抗侧移发生，但它们所受荷载却可使侧移增大。 框架柱：和横梁刚性连接的柱。 钢结构：由钢板、型钢组成构件，各构件通过安装连接形成整体结构。 连接部位的整体要求：足够的强度、刚度和延性。 1.焊缝连接型式：按与被连接构件间的相对位置关系分为平接、搭接、T形连接和角接。
2.衡量材料力学性能的好坏，常用哪些指标？它们的作用如何？ 冷弯性能：判别钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。 冲击韧性：与抵抗冲击作用有关的钢材的性能。 可焊性：采用一般焊接工艺就可完成合格的（无裂缝的）焊缝的性能。 2.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？ 碳：碳含量增加，钢材强度提高，但钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力都将降低。 硫：有害杂质，高温下可能出现裂缝（热脆）。降低钢冲击韧性，影响疲劳性能和抗锈蚀性。 磷：磷既是有害元素也是能利用的合金元素，是碳素钢中的杂质。低温下使钢材变脆（冷脆）；高温时能使钢材减少塑性；能提高钢材的强度和抗锈蚀能力。 3.随着温度的变化，钢材的力学性能有何变化？ 总的趋势是：温度升高，钢材的强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。 4.选择钢材应考虑的因素有哪些？ 选择钢材的目的是要做到结构安全可靠，同时用材经济合理。 结构的重要性、荷载性质（静载或动载）、连接方法（焊接、铆接或螺栓连接）、工作条件（温度及腐蚀介质）。 5.截面塑性发展系数的意义是什么？试举例说明其应用条件。 意义：用来表证截面索允许的塑性发展程度应用条件：（1）需计算疲劳的梁取1.0 (2)承受动力作用时取 1.0 (3)压弯构件受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比。 ？ 6.有哪些因素影响轴心受压杆件的稳定系数 长细比、截面形式、加工条件、初弯曲、残余应力。 7.影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性的措施有哪些？ 梁的侧向弯曲刚度、扭转刚度、翘曲刚度、梁的跨长 措施：1、放宽梁的受压上翼缘 2、加强梁的受压翼缘 3、增加侧向支撑点，减少L。 8.简述钢结构连接的方法及特点。 焊缝连接：优点—构造简单、不削弱构件截面、节约钢材、加工方便、易于采用自动化操作、连接的密封性好、刚度大； 缺点—焊接残余应力和残余变形对结构有不利影响，焊接结构的低温冷脆问题也比较突出。 铆钉连接：优点—塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查； 缺点—构造复杂，用钢量多，目前已很少采用。 普通螺栓连接：优点—施工简单、拆装方便； 缺点—用钢量多。
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科） 《钢结构基本原理》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号：
一、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2010） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003） （5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院 中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）， 机械工业出版社，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。楼面板为120mm 厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～ 1.2m 。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 （5）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。
钢结构简答题汇总内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
第二章 1.简述建筑钢结构对钢材的要求、指标，规范推荐使用的钢材有哪些 答：1.较高的强度。2.足够的变形能力。3.良好的。 此外，根据结构的具体，在必须是还应该具有适合低温、有害介质侵蚀（包括大气锈蚀）以及重复作用等的性能。《规范》（GB 50017-2003)推荐的Q235钢和Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。 2.衡量材料力学性能的好坏，常用那些指标它们的作用如何 1.强度性能 2.塑性性能 3.冷弯性能 4.冲击韧性 3.哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些 答：（1）硫磷氧氮等化学成分的影响（2）成材过程的影响（3）冷加工硬化及温度等其他因素的影响。 从设计角度防止构件脆断课不考虑硬化所提高的强度及规定结构表面所受辐射温度等。 4.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响 答：碳(C)：碳含量提高，则钢材强度提高，但同时塑形、韧性、冷弯性能、可焊性、抗锈蚀能力下降。对于焊接结构，为了有良好的可焊性，以不大于%为好。 磷(P)：磷即是有害元素也是能利用的合金元素。在低温下使钢变脆，称为冷脆；高温时使钢减少塑性。但磷能提高钢的强度和抗锈蚀能力。 硫(S)：硫有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的冲击韧性，同时影响疲劳性能和抗锈蚀性能。
5.什么是钢材的可焊性影响钢材可焊性的化学元素有哪些 钢材的可焊性是指一般焊接工艺就可以完成合格的（无裂纹的）焊缝的性能。影响钢材可焊性的主要因素是碳含量和合金元素的含量。 6.钢材的力学性能为何要按厚度（直径）进行划分 钢材屈服点的高低和钢材晶粒的粗细有关，材质好，轧制次数多，晶粒细，屈服点就高，因而不同厚度的钢材，屈服点不一样。 7.钢材中常见的冶金缺陷有哪些 偏析，非金属杂质，气孔，裂纹及分层 8.随着温度的变化，钢材的力学性能有何变化 总的趋势是：温度升高，钢材的强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆 9.什么情况下会产生应力集中，应力集中对材性有何影响 当截面完整性遭到破坏，如有裂纹空洞刻槽，凹角时以及截面的厚度或宽度突然改变时，构件中的应力分布将变得很不均匀，在缺陷或洁面变化处附近，会出现应力线曲折密集，出现高峰应力的现象即应力集中影响：在应力高峰出会产生双向或三向的应力，此应力状态会使材料沿力作用方向塑性变形的发展受到很大的约束，材料容易脆性变形。 10.什么是疲劳断裂它的特点如何简述其破坏过程。 概念:疲劳断裂是微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：出现疲劳断裂时，截面上的应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度。同时，疲劳破坏属于脆性破坏，塑形变形很小，是一种无明显变形的突然破坏，危险性较大
中南大学考试试卷 2011 -- 2012学年下学期时间110分钟(2012.5.6) 物理化学课程32学时2学分考试形式：闭卷 专业年级：化工、应化、制药、粉体、材化等2010级 总分100分，占总评成绩70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、单选题（每题2分，共26分） 1. 实验测得某二级反应速率常数，正确的是（） （A）k=5.0s-1（B）k=5.0 dm6·s-1·mol-2（C）k=5.0 s-1·mol-1（D）k=5.0 dm3·s-1·mol-1 2. 加催化剂可使化学反应的下列物理量中哪个改变（） （A）反应热(B) 平衡常数(C) 反应熵变(D) 速率常数 3. 对下列电解质溶液，其中摩尔电导率最大的是（） (A) 0.001 mol·kg-1 KCl (B) 0.001 mol·kg-1 KOH (C) 0.001 mol·kg-1 HCl (D) 0.1 mol·kg-1 KCl 4. 浓度为0.1mol·kg-1的MgCl2水溶液，其离子强度为( ) (A) 0.1mol·kg－1(B) 0.15mol·kg-1(C) 0.2mol·kg－1，(D) 0.3mol·kg-1。 5. 对下列电解质溶液，其中平均活度系数最大的是（） （A）0.01 mol·kg-1KCl （B）0.01 mol·kg-1CaCl2（C）0.01 mol·kg-1LaCl3（D）0.001 mol·kg-1KCl 6. 用补偿法测定可逆电池的电动势时，是为了( ) (A) 消除电极上的副反应；(B) 减小标准电池的损耗； (C) 在可逆情况下测定电池的电动势；(D) 简便易行。 7. 恒温恒压下可逆电池放电过程（）
钢结构课程设计计算说明书 一、设计资料 1.设计条件 某厂一操作平台，平台尺寸16.000×12.000m，标高4.00m，平台梁柱布置图如图1所示。该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按2.0kN/m2考虑。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。 2.设计要求 (1)板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算） (2)选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (3)选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (4)柱的设计（截面设计、整体稳定性验算） (5)节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接） (6)计算说明书，包括（1）～（5）部分内容 (7)绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详（边 柱和中柱）、2个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。(2# 图纸一张),
二、设计方案 1、板的设计 （1）确定铺板尺寸 使用压花钢板，厚度取15mm ，密度为37.85/kg m （2）验算板的强度和挠度 ①铺板承受的荷载 恒载标准值：37.859.815101 1.154/k g kN m -=????= 活载标准值： 3.01 3.0/k p kN m =?= 荷载总标准值： 1.154 3.0 4.154/k k k q g p kN m =+=+= 恒载设计值： 1.154 1.2 1.385/g kN m =?= 活载设计值： 3.0 1.2 4.2/p kN m =?= 荷载总设计值： 1.385 4.2 5.585/q kN m =+= 根据规范，6000 421500 b a = =>，1230.1250,0.0375,0.095,0.1422a a a β==== 因为1213,a a a a >> 所以22max 10.1250 5.585 1.5 1.571x M M a qa kN m ===??= ②验算强度及挠度 强度验算： 3 22max max 22 66 1.5711034.91/215/1.215 x M N mm N mm t σγ??===
1．钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？ 答：建筑钢材强度高，塑性和韧性好；钢结构的重量轻；材质均匀，与力学计算的假定比较符合；钢结构制作简便，施工工期短；钢结构密闭性好；钢结构耐腐蚀性差；钢结构耐热但不耐火；钢结构可能发生脆性断裂。 2．什么情况下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？ 答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，即产生应力集中形象。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。 3．实腹式轴心受压构件进行截面选择时，应主要考虑的原则是什么？ 答：（1）面积的分布尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定承载力和刚度；（2）两个主轴方向尽量等稳定，以达到经济的效果；（3）便于与其他构件进行连接，尽可能构造简单，制造省工，取材方便。 4．简述钢结构对钢材的基本要求。 答：(1)较高的强度（抗拉强度 u f和屈 服点 y f）；(2)足够的变形能力（塑性和韧性）；(3)良好的工艺性能（冷加工、热加工和可焊性能）；(4) 根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。5．钢结构焊接连接方法的优点和缺点有哪些？ 答：焊接连接的优点：焊接间可以直接连接，构造简单，制作方便；不削弱截面，节省材料；连接的密闭性好，结构的刚度大；可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。 焊接连接的缺点：焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题较为突出。6．什么是梁的整体失稳现象？ 答：梁主要用于承受弯矩，为了充分发 挥材料的强度，其截面通常设计成高而 窄的形式。当荷载较小时，仅在弯矩作 用平面内弯曲，当荷载增大到某一数值 后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时， 将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继 续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭 屈曲或整体失稳。 7．简述钢材塑性破坏和脆性破坏。 答：塑性破坏是由于变形过大，超过了 材料或构件可能的应变能力而产生的， 而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉 强度 u f后才发生，破坏前构件产生较 大的塑性变形；脆性破坏前塑性变形很 小，甚至没有塑性变形，计算应力可能 小于钢材的屈服点 y f，断裂从应力集 中处开始。 8．抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏 形式？如何防止？ 答：可能的破坏形式有四种形式：①栓 杆被剪断；②螺栓承压破坏；③板件净 截面被拉断；④端板被栓杆冲剪破坏。 第③种破坏形式采用构件强度验算保 证；第④种破坏形式由螺栓端距≥2d0 保证。第①、②种破坏形式通过螺栓计 算保证。 9.设计拉弯和压弯构件时应计算的内 容？ 答：拉弯构件需要计算强度和刚度（限 制长细比）；压弯构件则需要计算强度、 整体稳定（弯矩作用平面内稳定和弯矩 作用平面外稳定）、局部稳定和刚度（限 制长细比） 10．什么是疲劳断裂？影响钢材疲劳强 度的因素？ 答：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续 反复荷载作用下不断扩展直至断裂的 脆性破坏。钢材的疲劳强度取决于构造 状况（应力集中程度和残余应力）、作 用的应力幅、反复荷载的循环次数。 11．为何要规定螺栓排列的最大和最小 容许距离？ 答：为了避免螺栓周围应力集中相互影 响、钢板的截面削弱过多、钢板在端部 被螺栓冲剪破坏、被连接板件间发生鼓 曲现象和满足施工空间要求等，规定肋 螺栓排列的最大和最小容许距离。 12．计算格构式轴心受压构件绕虚轴的 整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失 稳时，因肢件之间并不是连续的板而只 是每隔一定距离用缀条或缀板联系起 来，构件的剪切变形较大，剪力造成附 加影响不能忽略。因此，采用换算长细 比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心 受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响。 13．化学成分碳、硫、磷对钢材的性能 有哪些影响？ 答：碳含量增加，强度提高，塑性、韧 性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和 抗腐蚀性。硫使钢热脆，磷使钢冷脆。 但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。 14简述钢结构连接方法的种类。钢结构 焊接连接方法的优点和缺点有哪些？ 答：可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉 连接三种。 焊接连接优点：焊件间可以直接连接， 构造简单，制作方便；不消弱截面，节 省材料；连接的密闭性好，结构的刚度 大；可实现自动化操作，提高焊接结构 的质量； 焊接连接缺点：焊缝附近的热影响区 内，钢材的金相组织发生改变，导致局 部材质变脆；焊接残余应力和残余变形 使受压构件承载力降低；焊接结构对裂 纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩 展整个截面，低温冷脆问题较为突出。 15简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩 擦型连接在弯矩作用下计算时不同点。 答：在弯矩作用下，普通螺栓连接计算 时假定中和轴位于弯矩所指的最下列 螺栓处，高强度螺栓摩擦型连接计算时 中和轴位于螺栓形心轴处。 16.高强度螺栓连接和普通螺栓连接的 主要区别是什么？ 答：主要区别：普通螺栓连接在受剪时 依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力，在 拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其 影响可以忽略。而高强度螺栓除了其材 料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大预 拉力，使被连接板件的接触面之间产生 压紧力，因而板件间存在很大摩擦力。 22．简述钢结构连接方法的种类。 答：钢结构的连接方法可分为焊接连 接、螺栓连接和铆钉连接三种。 17．格构式构件截面考虑塑性发展吗？ 为什么？ 答：不考虑塑性发展，按边缘屈服准则 计算，因为截面中部空心。 18．哪些因素影响轴心受压构件的稳定 承载力？ 答：构件的初弯曲、荷载的初偏心、残 余应力的分布以及构件的约束情况等。 19．梁的整体失稳现象是指 梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材 料的强度，其截面通常设计成高而窄的 形式。当荷载较小时，仅在弯矩作用平 面内弯曲，当荷载增大到某一数值后， 梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突 然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承 载的能力，这种现象称为梁的整体失 稳，或弯扭屈曲。 20．影响梁整体稳定的因素包括哪些？ 提高梁整体稳定的措施包括哪些？ 答：影响梁整体稳定的因素包括荷载的 形式和作用位置、梁的截面形式、侧向 支撑的间距以及支座形式等。提高梁整 体稳定的措施包括加强受压翼缘和设 置侧向支撑等。 21．为了保证钢结构安全可靠和用材经 济合理，选择钢材时需考虑哪些因素？ 答：结构或构件的重要性；荷载性质； 连接方法；结构所处的工作条件；钢材 的厚度。 23．实腹式压弯构件截面选择的具体步 骤有哪些？ 答：（1）计算构件的内力设计值；（2） 选择截面形式；（3）确定钢材和强度设 计值；（4）确定弯矩作用平面内和平面 外的计算长度；（5）根据经验或已有资 料初选截面尺寸；（6）演算初选截面强 度、刚度、稳定性是否符合要求 24．为什么要在桁架组成的屋盖结构中 设置支撑系统，支撑系统的具体作用体 现在哪些方面？ 答：屋架在自身平面内为几何形状不变 体系并具有较大刚度，能承受屋架平面 内各种荷载。但平面屋架本身在垂直于 屋架平面的侧向刚度和稳定性很差，不 能承受水平荷载。因此需支撑系统。支 撑系统作用主要体现在：保证结构的空 间整体作用；避免压杆侧向失稳，防止 拉杆产生过大的振动；承担和传递水平 荷载；保证结构安装时的稳定与方便。 25.钢结构设计必须满足的功能包括哪 些方面？ 答：（1）应能承受在正常施工和正常使 用时可能出现各种情况，包括荷载和温 度变化、基础不均匀沉降以及地震作用 等；（2）在正常使用情况下结构具有良 好的工作性能；（3）在正常维护下结构 具有足够耐久性；（4）在偶然事件发生 时及发生后能保持必需的整体稳定性。 26.钢材“耐热不耐火”的含义是什么？ 规范对其有何规定？ 答：钢材受热，当温度在200℃以内时， 其主要力学性能，如屈服点和弹性模量 降低不多。温度超过200℃后，材质发 生较大变化，不仅强度逐步降低，还会 发生蓝脆和徐变现象。温度达600℃时， 钢材进入塑性状态不能继续承载。因 此，《钢结构设计规范》规定钢材表面 温度超过150℃后即需加以隔热防护， 对需防火的结构，应按相关的规范采取 防火保护措施。 27、时效硬化和人工时效各指什么？ 答：时效硬化：在高温时熔化于铁中的 少量碳和氮，随着时间的增长逐渐从纯 铁中析出，形成自由碳化合物和氮化 物，对纯铁体的塑性变形起遏制作用， 从而使钢材的强度提高，塑性、韧性下 降，这种现象称为时效硬化，俗称老化。 人工时效：时效硬化过程一般很长，在 材料塑性变形后加热，可以使时效硬化 发展迅速，这种方法称为人工时效。 28、什么情况下会产生应力集中，应力 集中对钢材性能有何影响？ 答：在钢结构的构件中可能存在孔洞、 槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内 部缺陷等，使构件中的应力分布将不再 保持均匀，而是在某些区域产生局部高 峰应力，在另外一些区域则应力降低， 形成所谓应力集中现象。 应力集中会使钢材变脆的趋势。 29、简述钢材的疲劳破坏过程 答：钢材在反复荷载作用下，结构的抗 力及性能会发生重要变化，甚至发生疲 劳破坏。根据试验，在直接的连续反复 的动力荷载作用下，钢材的强度将降 低，即低于一次静力荷载作用下的拉伸 试验的极限强度.这种现象称钢材的疲 劳。疲劳破坏表现为突发的脆性断裂。 30、钢材常见的冶金缺陷有哪些，各自 的具体含义是什么？ 答：钢材常见的冶金缺陷包括偏析、非 金属夹杂、气孔、裂纹及分层等。 偏析：是指钢材中化学成分不一到和不 均匀，特别是硫、磷偏析严重造成钢材 的性能恶化；非金属夹杂：是指钢中含 有硫化物与氧化物等杂质；气孔：是浇 铸钢锭时，由氧化铁与碳作用所生成的 一氧化碳气体不能充分逸出而形成的。 31、高强度螺栓的预拉力设计值P的计 算公式中，系数的确定考虑了哪些因 素？ 答：（1）拧紧螺栓时螺栓同时受到由预 拉力引起的拉应力和由扭矩引起的扭 转剪应力作用；（2）施工时为了弥补高 强度螺栓预拉应力的松弛损失，一般超 张拉5%∽10%，为此考虑一个超张拉系 数0.9；（3）考虑螺栓材质的不均匀性， 引入一个折减系数0.9；（4）由于以螺 栓的抗拉引吭高歌为准，为了安全引入 一个安全系数0.9。 32、减少焊接应力和焊接变形的设计措 施有哪些？ 答：（1）尽可能使焊缝对称于构件截面 的中性轴，以减少焊接变形；（2）采用 适宜的焊脚尺寸和焊缝长度；（3）焊缝 不宜过分集中。（4）尽量避免两条或三 条焊缝垂直交叉；（5）尽量避免在母材 厚度方向的收缩应力。 33、简述实腹式轴心受压构件的设计步 骤？ 答：（1）假定构件的长细比λ，求出需 要的截面面积A。（2）计算两个主轴所 需要的回转半径(3)由计算的截面面积A 和两个主回转半径优先选用型钢。（4） 由所需要的A、h、b等，以及同时考虑 构造要求、局部稳定以及钢材规格等， 确定截面的初选尺寸。（5）构件强度、 稳定和刚度验算 34、钢梁腹板计算高度如何取值？ 答：（1）轧制型钢梁，为腹板在与上下 翼缘相交接处两内弧起点间的距离； （2）焊接组合梁，为腹板高度；（3） 铆接组合梁，为上下翼缘与腹板连接的 铆钉（或高强螺栓）线间最近距离。 37．我国现行《钢结构设计规范》采用 的设计方法是什么？ 答案：设计方法是近似概率极限状态设 计方法。
中南大学研究生考试试卷 2009— 2010学年二学期期末考试试题时间110分钟 界面化学课程 32 学时 2.0 学分考试形式：开卷 专业班级：矿物加工工工程姓名学号 095611057 卷面总分100分，占总评成绩 70 %，卷面得分 一、选择题(每小题2分，共26分) 1.液体表面最基本的特性是（ A ） A.倾向于收缩 B.倾向于铺展 C.形成单分子吸附层 2.若将液体与毛细管壁间的接触角近似看作0°，则液体在毛细管中的液面可以看作（C） A.凹型 B.凸型 C.球面 3.下列方程均为计算液a/液b界面张力γab的经验公式，其中Fowkes公式为（ C ） A.γab =γa -γb B.γab =γa + γb -2（γaγb）1/2 C.γab =γa + γb -2（γa dγb d）1/2 4.吊片法测定液体表面张力时，要求尽可能采用表面粗糙的吊片材料，其目的是（ A ） A.改善液体对吊片的润湿使θ接近于0° B. 改善液体对吊片的润湿使θ接近于90° C.改善液体对吊片的润湿使θ接近于180° 5.溶液中溶剂记为1、溶质记为2，则吸附量Γ2(1)的含义为（C） A.单位面积表面相与含有相等总分子数的溶液相比较，溶质的过剩量 B.单位面积表面相与含有等量溶质的溶液相比较，溶剂的过剩量 C.单位面积表面相与含有等量溶剂的溶液相比较，溶质的过剩量 6.C12H25SO4Na（1）、C14H29SO4Na（2）、C16H33SO4Na（3）三种物质在水表面吸附达到饱和状态时，三种物质分子在表面所占面积a m存在下列关系（ B ） A. a m,1> a m,2> a m,3 B. a m,1≈a m,2≈a m,3 C. a m,1< a m,2< a m,3 7.苯在水面上先迅速展开后又自动收缩成为小液滴漂浮在水面上，用于描述苯液滴形状的表化专业术语是（ C ） A.二维液膜 B.多分子层 C.透镜 8.下列说法中不正确的是（ B） A.任何液面都存在表面张力 B.平面液体没有附加压力 C.弯曲液面的表面张力方向合力指向曲率中心 D.弯曲液面的附加压力指向曲率中心 9.运用过滤手段进行溶胶净化的目的是（ C） A.除掉反应过程中过量的副产物 B.除掉过量的电解质 C.除掉溶胶体系中的粗离子
简答题 1. 简述钢结构有哪些主要特点。（8分） 答：（1）材料的强度高，塑性和韧性好； （2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合； （3）制作简便，施工周期短； （4）质量轻； （5）钢材耐腐蚀性差； （6）钢材耐热，但不耐火； 2. 碳素结构钢按质量分为几级？并是怎样划分的？Q235B·b代表的意义是什么？（10分） 答：碳素结构钢按质量分为A、B、C、D四级。 其中A级钢材不作冲击韧性要求，冷弯性能在需方有要求时才进行；B、C、D各级钢材均要求冲击韧性值A kv≥27J，且冷弯试验均要求合格，所不同的是三者的试验温度有所不同，B级要求常温（20±5℃）冲击值，C和D级则分别要求0℃和-20℃冲击值。 Q235B·b代表屈服强度为235N/mm2，B级，半镇静钢。 3. 钢结构中，选用钢材时要考虑哪些主要因素？（8分） 答：结构或构件的重要性； 荷载的性质(静载或动载)； 连接方法（焊接、铆接或螺栓连接）； 工作条件（温度及腐蚀介质）。 4. 轴心受力构件的截面形式有哪几种？并且对轴心受力构件截面形式的共同要求是什么？ 答：轴心受力构件的截面形式有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、实腹式组合截面以及格构式组合截面。 对轴心受力构件截面形式的共同要求是： （1）能提供强度所需要的截面积； （2）制作比较简便； （3）便于和相邻的构件连接； （4）截面开展而壁厚较薄，以满足刚度要求。 5. 计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用几种强度计算准则？并简述各准则的内容。我国钢结构规范对于一般构件采用哪一准则作为强度极限？（10分） 答：计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用三种强度计算准则。 其中（1）截面边缘纤维屈服准则：当构件受力最大截面边缘处的最大应力达到屈服时，即认为构件达到了强度极限。（2）全截面屈服准则：这一准则以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限。（3）部分发展塑性准则：这一准则以构件最大受力截面的部分受压区和受拉区进入塑性为强度极限。 我国钢结构规范对于一般构件采用部分发展塑性准则作为强度极限。 6. 简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些。（8分） 答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向的弯曲和扭转变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。 梁的临界弯矩M cr主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。 7. 钢结构框架钢柱的计算长度系数与哪些因素有关。（6分） 答：钢结构框架钢柱的计算长度系数与框架类型、相交于柱上端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K1、相交于柱下端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K2、柱与基础的连接方式、横梁远端连接方式、横梁轴力大小以及柱的形式等因素有关。 8. 简述焊接残余应力对结构性能的影响。（8分）
《钢结构》作业参考答案 作业一 一、填空题： 1.235N/mm 2 ；B ；沸腾钢；E43型。 2.脆性 3.铁 4.弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩阶段 5.计算长度与回转半径 强度高，塑性和韧性好； 6.y f 和u f 7.塑性变形能力和冶金质量 8.S 和P 9.250℃ 10.残余应力使构件的刚度降低，使构件的稳定承载力降低，且对弱轴的影响比强轴大 11.易腐蚀和耐热不耐火 12.δ5和δ10 13.不同温度下的冲击韧性指标 14.采用一般工艺就可完成合格的焊缝的性能 15.构件有裂纹、孔洞、刻痕、凹角及截面突变时，在缺陷处出现高峰应力的现象 16.高度为200毫米厚度为a 类的热轧普通工字钢截面 二、选择题： 1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B 9.C 10.B 11.A 12.D 13.A 三、简答题： 1.答：Q235钢材单向拉伸的应力---应变图如下图所示。 （1）弹性阶段：OAE 段 p f e f 为弹性极限。 （2）弹塑性阶段：EC 段 y f y ε为屈服应变。 （3）屈服阶段：CF 段。 （4）强化阶段：FB 段 u f （5）颈缩阶段：BD 段 t ε 2.度；伸长率；弹性模量。 3.随着时间的增长，钢材中少量的以固溶体形式存在于纯铁体结晶中的碳和氮化物将逐渐地从晶体中析出，形成自由的碳化物和氮化物微粒，散布于晶粒之间，对纯铁体的变形起着遏制作用，使 4.
5.根据给定的图形，简单说明温度对钢材性能的主要影响（5分）。 （a ） （b ） 答：（a ）图表示正温范围：随着温度的提高，钢材的强度降低。200 O C 以内变化不大，430-540O C ， 强度急剧下降， 600 O C 强度很低不能承载。（250 O C 附近有兰脆现象） （b ）图表示负温范围：负温范围强度提高，变形能力减小，材料转脆，对冲击韧性的影响十 分突出。（在T1和T2之间称为温度转换区，材料的由韧性破坏到脆性破坏是在这一区间完成的）。 作业二 一．填空题： 1.90 2.强度，刚度，稳定 3.弯曲，扭转，弯扭 4.较厚焊件的厚度 5.强度高，塑性和韧性好 6.单位剪切角γ1 换算长细比λx 0 二．选择题： 1.A 2.C 3．D 三．简答题： 1.答：格构式轴心受压构件绕虚轴发生弯曲失稳时，因为剪力要由比较柔弱的缀材负担，剪切变形 较大，导致构件产生较大的附加变形，它对构件临界力的降低是不能忽略的，经理论分析，用换算长细比λox 代替对x 轴的长细比λx ，就可以确定考虑缀才剪切变形影响的格构式轴心受压构件的临界力。 2.答：纵向残余应力——纵向残余应力使构件刚度降低，也降低稳定承载力。 初弯曲——由于残余应力的存在，初弯曲使截面更早进入塑性，降低稳定承载力。 初偏心——初偏心对稳定承载力的影响本质上同初弯曲。 杆端约束——杆端约束越强（如固定），承载力会越高。 3．答：（1）根据绕实轴的整体稳定性，选择肢件的截面。选择方法与实腹式轴心受压构件的截面选 择方法完全相同；（2）根据等稳定条件，确定两分肢间的距离； （3）验算整体稳定性和分肢稳定性，包括对刚度的验算； （4）但有截面削弱时，应验算构件的强度。 四．计算题： 1.解：（1）截面几何参数为： 3 90002508142502mm A =?+??=483310325.1)250242278250(12 1 mm I x ?=?-?= 4 731065.3250141212mm I y ?=???= mm A I i x x 3.121900010325.1/8=?==
钢结构思考题及解答 1.3 钢结构主要有哪些结构形式？钢结构的基本构件有哪几种类型？ 答：⑴钢结构的主要形式有钢框架结构、钢桁架及钢网架结构、悬索结构、预应力钢结构。 ⑵根据受力特点构件可分为轴心受力构件、受弯构件、拉弯及压弯构件 三大类。钢结构还可与混凝土组合在一起形成组合构件，如钢-混凝土 组合梁、钢管混凝土、型钢混凝土构件等。 1.4 钢结构主要破坏形式有哪些？有何特征？ 答：⑴钢结构破坏的主要形式包括强度破坏、失稳破坏、脆性断裂破坏。 ⑵强度破坏特征：内力达到极限承载力，有明显的变形； 失稳破坏特征：具有突然性，可分为整体失稳破坏与局部失稳破坏； 脆性断裂破坏特征：在低于强度极限的荷载作用下突然断裂破坏，无 明显征兆。 1.6 钢结构设计的基本方法是什么？ 答：基本方法：概率极限状态设计法、允许应力法。 2.1 钢材有哪两种主要破坏形式？各有何特征？ 答：⑴塑性破坏与脆性破坏。 ⑵特征：塑性破坏断口呈纤维状，色泽发暗，有较大的塑性变形和颈缩 现象，破坏前有明显预兆，且变形持续时间长； 脆性破坏塑性变形很小甚至没有，没有明显预兆，破坏从应力 集中处开始，断口平齐并呈有光泽的晶粒状。 2.2 钢材主要力学性能指标有哪些？怎样得到？ 答：①比例极限 f：对应应变约为0.1%的应力； p ②屈服点（屈服强度） f：对应应变约为0.15%的应力，即下屈服极限； y f：应力最大值； ③抗拉强度 u f：高强度钢材没有明显的屈服点和 ④条件屈服点（名义屈服强度） 0.2 屈服强度，定义为试件卸载后残余应变为0.2%对应的应力。 2.3 影响钢材性能的主要化学成分有哪些？碳、硫、磷对钢材性能有 何影响？ 答：⑴铁、碳、锰、硅、钒、铌、钛、铝、铬、镍、硫、磷、氧、氮。 ⑵碳的含量提高，钢材强度提高，但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、 可焊性及抗锈蚀能力下降；硫使钢材热脆，降低钢材冲击韧性，影响
纸质作业答案 一、术语解释 节流膨胀：在绝热条件下，流体的恒焓膨胀过程。多数流体经节流膨胀(多数情况下的流体是始态为液体，末态为气体)后温度下降，产生制冷效应。 可逆过程：在一系列无限接近平衡的条件下进行的过程。沿可逆过程途径进行一次来回变化，不会给体系和环境留下任何痕迹，即体系和环境都可回到始态。 反应进度：用来表示化学反应进行程度的量，一般记为ξ，ξ = (n B,t - n B,0 )/νB ，式中n B,0为反应开始(ξ = 0)时体系中物质B 的物质的量(摩尔数)，n B,t 为反应进行到t 时刻(ξ)时体系中物质B 的物质的量(摩尔数)，νB 为反应方程式形为0 = ΣνB B 时，物质B 的化学计量系数。ξ值与选用体系中的哪种物质的量的变化来进行计算无关，但与化学反应计量式的写法有关。 热容：在不发生相变和化学变化的前提下，体系在经历某一过程时，与环境所交换的热与由此引起的温度变化值之比称为体系的热容。若过程为恒压过程，则所得热容称为恒压热容，过程为恒容过程，则所得热容称为恒容热容。 反应热效应：也称反应热，是指在只做体积功和始末态温度相等的条件下，完成化学反应过程中体系与环境所交换的热。热效应有为恒(等)压热效应和恒(等)容热效应之分，恒(等)压热效应Q p =ΔH ，恒(等)容热效应Q V =ΔU 。对应不同类型的反应，反应热也可分为生成热、燃烧热、溶解热、稀释热等。 熵判据：在隔离体系中，ΔS 隔离 = ΔS 体系 + ΔS 环境 ≥ 0，若ΔS 隔离 = 0，则体系达到平衡，若ΔS 隔离 > 0，则体系中发生的变化为自发（动）过程。 熵增原理：在绝热或隔离体系中发生任何变化，体系的熵总是增加或不变，而不会减少，即ΔS ≥ 0。对绝热体系而言，ΔS 绝热 > 0时，体系中发生的变化为不可逆过程，ΔS 绝热 = 0时，体系中发生的变化为可逆过程。 化学势：溶液中组元i 的偏摩尔吉布斯自由能称为组元i 的化学势。其定义式为： i j i j i j i j ,,i ,,i ,,i ,,i i i ≠≠≠≠???? ????=???? ????=???? ????=???? ????==j j j j n V S n p S n V T n p T n U n H n A n G G μ 稀溶液依数性：稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压是值只与一定量溶液中溶质的质点数有关，而与溶质的本性无关，这四个性质统称为稀溶液的依数性。 标准平衡常数：反应体系达到平衡，且各物质均处于标准状态时的反应平衡常数，其定义式