钢结构设计原理第四章

第一章测试1.钢结构具有良好的塑性变形能力，不会出现脆性断裂。

（）A:错B:对答案:A2.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。

（）A:对B:错答案:A3.钢结构具有良好的加工性能和焊接性能。

（）A:错B:对答案:B4.钢结构具有良好的密封性能。

（）A:对B:错答案:A5.构件初弯曲对轴心受压件承载力影响很大。

（）A:错B:对答案:B6.8 钢结构的耐火性差。

（）A:对B:错答案:A7.钢结构的承载能力极限状态主要包括变形控制。

（）A:错B:对答案:A8.钢结构的正常使用极限状态要包括强度、刚度、稳定性。

（）A:对B:错答案:B第二章测试1.韧性是结构或构件承受静力荷载时，吸收变形能的能力。

（）A:对B:错答案:B2.钢材耐火不耐热。

（）A:错B:对答案:A3.钢材随着含碳量的增加，强度越高，塑性越好。

（）A:错B:对答案:A4.承重结构用钢材，应保证的力学性能包括（）A:抗拉强度、屈服强度、冷弯性能B:抗拉强度、屈服强度、伸长率C:抗拉强度、伸长率D:屈服强度、伸长率、冷弯性能答案:B5.钢材在双向拉力作用下，抗拉强度和伸长率的变化是（）A:降低，提高B:提高，提高C:提高，降低D:降低，降低答案:D6.当钢结构表面长期受辐射热作用时，应采取有效防护措施的温度低限值为（）A:250B:300℃C:150℃D:200℃答案:C7.结构的可靠性包括（）A:适用性B:经济性C:安全性D:耐久性答案:ACD8.建筑结构用钢在性能方面的基本要求是（）A:强度B:脆性C:韧性D:塑性答案:ACD9.钢材的硬化有下面哪些类型（）A:应变时效B:应力时效C:时效硬化D:冷作硬化答案:ACD10.同一构件的伸长率，正确的是（）A:δ5δ10D:δ5=δ10答案:C第三章测试1.梁受固定荷载作用，当局部承压强度不能满足时，较合理的措施是（）。

A:增加横向加劲肋B:加厚翼缘板C:在集中荷载作用处设置支撑加劲肋D:加厚腹板答案:C2.按照强度条件选择梁截面时，截面的最小高度依据（）。

钢结构设计原理知到章节测试答案智慧树2023年最新西安理工大学第一章测试1.钢结构更适合于建造大跨结构，这是由于（）参考答案:钢结构自重轻而承载力高2.钢结构正常使用极限状态是指（）参考答案:结构变形已不能满足使用要求3.结构承载力设计表达式中，是结构重要性系数，对于安全等级为一级的建筑结构，其取值为( )参考答案:1.14.在对结构或构件进行正常使用极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。

参考答案:对5.承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。

参考答案:对第二章测试1.动力荷载作用时，防止钢材发生脆性破坏的性能指标为（）参考答案:180°冷弯2.引起钢材疲劳破坏的荷载为（）参考答案:冲击荷载3.在低温工作的钢结构除了控制力学性能指标外，一定还要控制（）参考答案:低温冲击韧性4.钢材的冷弯试验结果出现( )现象是冶金质量问题参考答案:分层起皮5.在钢材的有益元素中，是脱氧剂的元素是（）参考答案:锰和硅6.同类钢种的钢板，板件厚度越薄，钢材的( )参考答案:强度越高7.构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是( )参考答案:脆性破坏8.钢材中硫含量超过限制时，钢材可能会出现( )参考答案:热脆9.与钢构件发生脆性破坏无直接关系的是( )参考答案:钢材屈服点10.钢材的韧性性能是通过( )试验测定的参考答案:冲击试验第三章测试1.普通螺栓受剪连接中，当螺栓杆直径相对较粗，而被连接板件的厚度相对较小，则连接破坏可能是（）参考答案:被连接板件挤压破坏2.每个高强度螺栓在构件间产生的最大摩擦力与下列哪一项无关（）。

参考答案:构件厚度3.弯矩作用下的摩擦型抗拉高强度螺栓计算时，“中和轴”位置为（）参考答案:螺栓群重心轴上4.高强度螺栓不正确的紧固方法是（）参考答案:用普通扳手紧固5.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，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,（）参考答案:角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝6.普通螺栓抗剪工作时，连接构件的端距和栓距不应过小，是防止( )参考答案:构件端部冲剪破坏7.侧面角焊缝沿着焊缝长度方向的应力分布为（）参考答案:两边大，中间小8.直角角焊缝的有效厚度的取值为（）参考答案:0.7hf9.某侧面直角角焊缝hf=6mm，由计算得到该焊缝所需计算长度60mm，考虑起落弧缺陷，设计时该焊缝实际长度取为（）参考答案:72mm10.摩擦型高强度螺栓抗拉承载力设计值应取其设计预拉力的( )参考答案:0.8倍第四章测试1.钢结构梁计算公式，中（）参考答案:表示截面部分进入塑性2.单向受弯梁失去整体稳定时是（）形式的失稳。

钢结构设计原理第一章钢结构的基本性能建筑工程中，钢结构所用的钢材都是塑性比较好的材料，在拉力作用下，应力-应变曲线在超过弹性后有明显的屈服点和一段屈服平台，然后进入强化阶段。

传统的钢结构设计，以屈服点作为钢材强度的极限，并把局部屈服作为承载能力的准则。

目前利用塑性的设计方法已经提上了日程。

钢材和其他建筑结构材料相比，强度要高得多。

在同样的荷载条件下，钢结构构件截面小，截面组成部分的厚度也小。

因此，稳定问题在钢结构设计中是一个突出的问题。

建筑结构钢材有较好的韧性。

因此，钢结构是承受动荷载的重要结构。

钢材的韧性也不是一成不变的。

材质、板厚、受力状态、温度等都会对它产生影响。

【钢材的生产及其对材性的影响】建筑结构所用的钢材包括两大类：一类是热轧型钢和钢板；另一类是冷成型（冷弯、冷冲、冷轧）的薄壁型钢和压型钢板。

一、钢的熔炼冶炼按需要生产的钢号进行，它决定钢材的主要化学成分。

炼钢的原料为99%钢水+废钢+合金元素。

平炉炼钢的质量优于转炉炼钢的质量。

目前，我国采用转炉炼钢，转炉钢具有投资少、建厂快、生产效率高、原料适应性强等优点。

二、钢的脱氧脱氧的手段是在钢液中加入和氧的亲和力比铁高的锰、硅和铝。

脱氧的程度对钢材的质量颇有影响。

锰是弱脱氧剂。

硅是较强的脱氧剂。

铝是强脱氧剂。

钢液中含有较多的FeO，浇注时FeO和碳相互作用，形成CO气体逸出，引起钢液的剧烈沸腾，这种钢称之为沸腾钢。

它夹杂较多FeO，冷却后有许多气泡。

硅在还原氧化铁的过程中放出热量，使钢液冷却缓慢，气体大多可以逸出，所得钢锭称之为镇静钢。

冷却后因体积收缩而在上部形成较大缩孔，缩孔的孔壁有些氧化，在辊轧时不能焊合，必须先把钢锭头部切去。

切头后实得钢材仅为钢锭的80%~85%。

对冲击韧性（尤其是低温冲击韧性）要求高的重要结构，如寒冷地区的露天结构，钢材宜用硅脱氧后再用铝补充脱氧的特殊镇静钢。

这种钢比一般镇静钢具有更高的室温冲击韧性和更低的冷脆倾向性和时效倾向性。

钢结构设计原理复习第一章绪论1、钢结构的特点（前5为优点，后三为缺点）1）强度高、重量轻2）材质均匀，塑性、韧性好3）良好的加工性能和焊接性能（易于工厂化生产，施工周期短，效率高、质量好）4）密封性能好 5 )可重复性使用性 6 ) 耐热性较好，耐火性差7)耐腐蚀性差8)低温冷脆倾向2、钢结构的应用1）大跨结构【钢材强度高、结构重量轻】（体育馆、会展、机场、厂房）2）工业厂房【具有耐热性】3）受动力荷载影响的结构【钢材具有良好的韧性】4）多层与高层建筑【钢结构的综合效益指标优良】（宾馆、办公楼、住宅等）3、结构的可靠度：结构在规定的时间（50年），规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用、正常维护）下，完成预定功能的概率。

4、结构的极限状态：承载能力极限状态（计算时使用荷载设计值）、正常使用极限状态（荷载取标准值）5、涉及标准值转化为设计值的分项系数：恒荷载取1.2 活荷载取1.4第二章钢结构的材料1、钢材的加工①热加工：指将钢坯加热至塑性状态，依靠外力改变其形状，生产出各种厚度的钢板和型钢。

（热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300℃）②冷加工：指在常温下对钢材进行加工。

（冷作硬化现象：钢材经冷加工后，会产生局部或整体硬化，即在局部或整体上提高了钢材的强度和硬度，降低了塑性和韧性的现象）③热处理：指通过加热、保温、冷却的操作方法，使钢材的组织结构发生变化，以获得所需性能的加工工艺。

（退火、正火、淬火和回火）3、钢材的六大机械性能指标屈服点f y：它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。

（作为钢结构设计可以达到的最大应力）抗拉强度f u：它是钢材破坏前所能承受的最大应力。

（强度的安全储备）伸长率δ：代表材料断裂前具有的塑性变形能力。

断面收缩率ψ：断面收缩率ψ越大，钢材的塑性越好。

冷弯性能（塑性）：钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对发生裂缝的抵抗能力。

冲击韧性：【韧性：反映钢材抵抗冲击荷载、动力荷载的能力，是钢材在变形和断裂中吸收能量的度量。

第4章单个构件的承载能力--稳定性4.1 稳定问题的一般提法4.1.1 失稳的类别传统分类:分支点失稳和极值点失稳。

分支点失稳:在临界状态时,初始的平衡位形突变到与其临近的另一平衡位形。

（轴心压力下直杆）极值点失稳：没有平衡位形分岔,临界状态表现为结构不能再承受荷载增量。

按结构的极限承载能力：(1)稳定分岔屈曲：分岔屈曲后，结构还可承受荷载增量。

轴心压杆(2)不稳定分岔屈曲：分岔屈曲后,结构只能在比临界荷载低的荷载下才能维持平衡位形。

轴向荷载圆柱壳(3))跃越屈曲：结构以大幅度的变形从一个平衡位形跳到另一个平衡位形。

铰接坦拱，在发生跃越后, 荷载还可以显著增加,但是其变形大大超出了正常使用极限状态。

4.1.2 一阶和二阶分析材料力学：EI M //1+=ρ 高数：()()2/3222/1///1dx dy dx y d +±=ρ M>0 22/dx y d <0 ； M<0 22/dx y d >0 ；∴ M 与y ''符号相反()()EI M y y /1/2/32-='+''∴ （大挠度理论）当y '与1相比很小时 EI M y /-='' （1） （小挠度理论）不考虑变形，据圆心x 处 ()x h P M --=α1 一阶弯矩 考虑变形 ()()y p x h p M ----=δα2 二阶弯矩 将它们代入（1）式：()x h p y EI -=''α 一阶分析()()y p x h p y EI -+-=''δα 二阶分析边界条件: ()()000='=y y ()δ=h yEI ph 3/3αδ=()()]/)tan(3[)]3/([33kh kh kh EI ph -⨯=αδ （2） EI P k /2=由（2）有 ()∞=--32//)(t a n l i m kh kh kh kh π 得欧拉临界荷载 224/h EI P E π= 此为稳定分析过程：达临界荷载，构件刚度退化为0，无法保持稳定平衡，失稳过程本质上是压力使构件弯曲刚度减小，直至消失。