钢构原理复习题 附部分答案详见手写板

1、钢结构设计原理复习题1. 钢结构的主要优、缺点有哪些？优点：强度高，质量轻，质地均匀，各项同性，施工质量好且工期短，密闭性好，用螺栓连接的钢结构可拆装，易移动，绿色环保。缺点：钢材耐腐蚀性能差，钢结构有一定的耐火性但不防火，存在稳定问题，当钢材在低温或受较大应力集中时会有塑性转向脆性。2. 极限状态法按满足预定功能要求不同划分为哪两种极限状态法？承载能力极限状态，正常使用极限状态。3. 什么是承载能力极限状态？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的极限状态。4. 什么是正常适用极限状态？结构或构件达到正常使用（变形或耐久性能）的某项规定限值的极限状态设计值。5. 承载能力极限状

2、态计算用荷载、材料强度什么值？设计值6. 正常使用极限状态计算用荷载、材料强度什么值？标准值7. 钢结构设计时应满足哪些基本要求？安全性，适用性，耐久性，经济学8. 结构钢材对钢材性能有哪些方面的要求？Z：屈服强度，抗拉强度，伸长率，弹性模量，断面收缩率。H：较高的强度，足够的变形能力，良好的加工性能，适应低温、有害介质侵蚀以及重复荷载作用等性能，容易生产，价格便宜。9. 什么是钢材的伸长率？公式10. 什么是断面收缩率？公式11. 什么是冲击韧性？即缺口韧性，表示带缺口的钢材标准试件在冲击试验机上被摆锤击断时所吸收的机械能。12. 什么叫层状撕裂？钢材的层状撕裂是一种脆性断裂，主要发生在厚板

3、中。13. 化学元素碳对钢材哪些性能有哪些影响？C强度塑性、韧性、可焊性14. 有益合金元素有哪些？Al-脱氧，细化晶粒。Cr.Ni-提高强度。15. 有害元素有哪些？如何有害？P.S-降低塑性、冲击韧性、疲劳强度。O-引起热脆。N-降低塑性、韧性。16. 什么叫应力集中？当构件的截面发生急剧改变，该处将产生应力高峰，称为应力集中。17. 为什么说厚钢板比薄钢板更有可能发生脆性破坏？Z:厚钢板轧制次数少，强度低，裂纹气孔多，力学性能不好。薄钢板相反。H:薄钢板轧制次数多，压缩比大于厚钢板，所以薄钢板的屈服点和伸长率等略大。18. 钢材的剪切屈服强度与拉压屈服强度之间的关系是什么？公式19. 钢

4、材有哪几种破坏形式？塑性破坏，脆性破坏。20. 什么叫塑性破坏？其破坏特征是什么？破坏时有较大的塑性变形，有明显的颈缩现象。构件断裂发生在应力达到钢材抗拉强度时。断裂时断口成纤维状，色泽发暗。21. 什么叫脆性断裂？其破坏特征是什么？破坏时变形很小，破坏时突然发生。破坏时应力常小于钢材屈服点。断口平直，有光泽的颗粒状。22. 影响脆性断裂的主要因素有哪些？钢材材质，钢板厚度，加荷速度，应力性质，最低使用温度，连接方式，应力集中程度。23. 如何防止脆性断裂的发生？低温地区的焊接结构注意选用钢材的材质。注意焊缝的正确布置和施焊时焊缝的质量。力求避免应力集中。避免突然受力，使加荷速度不致过大。24

5、. 焊缝质量控制分为几级？各级焊缝质量控制的抗拉、抗压、抗剪强度如何？规范又是如何规定的？三级。三级：外观检查。二级：外观检查及超声波检测焊缝长度20%且超过200mm。一级：外观检查及全长。25. 常用焊缝代号如何标注？P52表26. 什么叫钢材的屈强比？它主要反应什么问题？屈服强度与抗拉强度的比值。27. 什么叫对接焊缝？为什么对接焊缝又叫坡口焊缝？因为对接焊缝焊件的边缘需要进行坡口加工。28. 对接焊缝一个弧坑（起弧、熄弧）按多长计算？一个hf。29. 采用引弧板的对接焊缝，在计算有效长度时还扣除弧坑吗？不用。30. 对接焊缝的计算方法如何？31. 对接焊缝在什么情况下可以不进行强度计算

6、？焊缝质量为1、2级时抗拉和抗弯强度设计值均取与材料相同的相应强度设计值。而对焊缝质量为三级是取0.85倍并取以5N/mm2为倍数的整数。32. 侧面角焊缝为什么要规定最小长度？其值为多少？因为不宜过小，过小会使焊缝起弧和落弧过近。8hf。33. 侧面角焊缝为什么要规定最大长度？其值为多少？传递轴线荷载的侧面角焊缝有效截面上剪应力沿焊缝长度是不均匀分布的，且焊缝长度越大，不均匀程度越大。60hf。34. 角焊缝每一个弧坑（起弧、熄弧）按多少计算？hf.35. 端焊缝与侧面角焊缝相比，在强度和塑性变形能力方面有什么不同？36. 端焊缝、侧焊缝有效截面上受什么应力作用？规范按受什么应力考虑？37.

7、 各种情况下角钢角焊缝内力分配系数如何取值？38. 轴心力（或称剪力）在侧焊缝有效截面上产生的剪应力沿焊缝长度方向如何分布？中间小两边大。39. 什么叫焊接残余应力？焊缝过程是个对焊缝局部加热继而逐渐冷却的过程，不均匀的温度场使焊件各个部分产生不均匀的变形，而产生各种残余应力，焊接完全冷透后前面产生的力仍在焊缝区钢材内，所以叫焊接残余应力。40. 焊接残余应力分为哪几种？沿焊缝轴线方向的纵向焊接残余应力，垂直于焊缝轴线的横向，厚板中沿板厚方向的，约束状态下施焊时的。41. 焊接残余应力对构件性能有何影响？对强度无影响，对刚度和稳定性有影响。42. 减少焊接残余应力的措施有哪些？选用合适的焊缝尺

8、寸，合理选用焊缝形式，合理布置焊缝位置，采用适当的焊接程序，尽量采用对称焊，施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形，对小的构件焊前预热焊后回火。43. 螺栓排列方式有哪几种？各有何优缺点？单排，双排并排，双排交错排。44. 螺栓间距为什么要规定最大值和最小值（出于哪几方面的考虑）？螺栓线上的螺距过小，则受力后来两螺栓孔之间的钢材易剪坏，螺距过大，当构件受压时，两螺栓中心间的板易局部屈曲。45. 什么叫受剪螺栓连接？普通螺栓连接螺帽的拧紧程度为一般，沿螺杆方向产生轴向拉力不大，因而在抗剪连接中虽然连接板件接触面有一定的摩擦力，其值很小，摩擦力会迅速被克服而主要依靠孔壁承压和螺栓受剪传递荷载；高

9、强螺栓承压型连接以摩擦力被克服，是螺杆受剪和孔壁承压破坏为承载力极限状态。46. 单个受剪螺栓承载力设计值如何计算（考虑哪些方面）？公式47. 轴心受力构件的受剪螺栓连接中，各螺栓受力（沿受力方向）如何分布？规范如何考虑？48. 受剪螺栓连接中，何谓单剪？何谓双剪？49. 为什么单个普通抗拉螺栓承载力设计值计算时，螺栓的抗拉强度设计值取值低于螺栓材料抗拉强度设计值（0.8倍）？50. 受拉兼受剪螺栓连接的承载能力相关曲线是什么曲线（直线、抛物线、圆曲线）？圆曲线。51. 高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义材料抗拉强度不小于800N/mm，屈强比为0.8材料抗拉强度不小于1000N/m

10、m，屈强比为0.9。52. 高强度螺栓预拉力如何控制？高强螺栓安装按一定程序实行，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应在当天终拧完毕。高强螺栓拧紧必须分初拧和终拧，初拧为了消除板叠间的初始变形，终拧是使螺栓产生设计要求的预拉力，其大小与施加的扭矩成正比。53. 什么叫摩擦型高强度螺栓？在受到如图荷载时，是依靠连接板件之间的摩擦力来承受荷载的。54. 什么叫承压型高强度螺栓？在受到如图荷载时，是依靠连接板件之间和螺栓与孔壁之间来承压的。55. 各种受剪螺栓连接中，因螺栓孔削弱对构件强度承载力削弱最小的是（普通螺栓、承压型高强度螺栓、摩擦型高强度螺栓）？摩擦型高强度螺栓。56. 摩擦型抗拉高强度螺栓单

11、栓承载力设计值如何计算？57. 弯矩作用下的普通受拉连接“中性轴”位置？中和轴位于端板下部。58. 弯矩作用下的摩擦型受拉高强度螺栓连接“中性轴”位置？中和轴位于螺栓型心处。59. 对受剪摩擦型高强度螺栓连接的轴心受力构件的静力强度验算，在验算了有栓孔削弱的截面后，为什么还要进行毛截面强度验算？ 净截面考虑到孔前传利的影响使拉力（剪力）有所降低而毛截面没有受到影响。60. 轴心压杆有哪些屈曲形式？弯曲屈曲，扭转屈曲，弯扭屈曲。61. 按欧拉公式计算轴心受压构件的整体稳定时，稳定系数与长细比一一对应吗？是。62. 按钢结构规范计算轴心受压构件的整体稳定时，稳定系数与长细比一一对应吗？为什么？不是

12、，规范中考虑了四种不同的截面形式，残余应力对不同截面的稳定性影响很大。63. 钢结构关于柱子曲线（-关系曲线）有多条的原因是什么？（此题是73题的另一种表达方式）受压杆件残余应力对于不用的截面的影响是不同的且差别很大。64. 提高轴心受压钢构件稳定承载力的措施有哪些？选择合适的截面，加大截面积，增大惯性矩，计算长度增大，增大支座对构件的约束。65. 残余应力为什么会降低轴心受压钢构件的稳定性？残余应力使抗弯刚度EI降为EIe导致构件稳定承载力降低，残余应力存在使构件中部分提前进入塑性，而该部分材料丧失抵抗变形的能力使整个构件比例极限下降，在临界力计算中要用弹性区抗弯刚度。66. 提高钢材强度等

13、级能有效提高轴心受压钢构件的稳定性吗？为什么？不能，压杆儿稳定与构件截面尺寸，计算长度，惯性矩，支座约束有关，而与构件强度无关。67. 确定宽厚比限制值的原则？板件屈曲不应先于构件屈曲，板件屈曲临界力大于等于整体屈曲临界力。68. 工字形截面轴心受压钢构件翼缘、腹板局部稳定验算式？69. 在工字形截面轴心受压构件宽厚比验算式中，长细比如何取值（x、y、两个方向的大者、两个方向的小者）？为什么？70. （轴心受压钢构件）宽大截面腹板局部稳定的处理方法有哪几种？控制高厚比（加厚），充分利用腹板屈曲后的强度。71. 格构式轴心受压构件的适用场合？大多用于单项压弯时，且使弯矩绕截面的虚轴作用。高度不高

14、，荷载不打，但长度较长，如管道支架。72. 格构式轴心受压构件如何做到沿两主轴方向等稳定性？公式73. 双肢格构式柱的设计步骤？按构造要求或凭经验确定构件两分肢轴线间的或两背面的间距b。确定分肢截面。进行缀条设计。对整个构件进行各项验算。74. 采用粗大的缀材能有效提高格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力吗？为什么？能提高，但不像增大两个肢间距那么大。75. 格构式轴心受压构件为什么要设置横膈？如何设置？不设横隔相当于两片之间少了垂直支承。76. 轴心受拉构件的刚度不影响其承载力，为什么要验算刚度？考虑到整体性能不要变形太大。77. 为什么轴心受力构件强度验算用净截面，刚度验算用毛截面？强度验

15、算是某一个截面达到极限荷载，刚度验算是整个构件达到极限荷载。78. 为什么轴心受力构件强度验算用净截面，整体稳定验算用毛截面？强度验算是某一个截面达到极限荷载，刚度验算是整个构件达到极限荷载。79. 什么叫轴心受压构件等稳定设计？公式80. 双肢格构式柱如何确定分肢间距？例6.1281. 采用格构式轴心受压构件（与实腹式轴心受压构件相比），显著提高的是（强度、整体稳定、局部稳定、刚度）？82. 轴心受压构件的剪力是如何产生的？沿长方向如何分布？83. 型钢梁的适用场合？84. 钢梁从荷载开始作用到最后破坏，要经历哪几个应力阶段？各应力阶段是什么情况下计算的依据？85. 钢梁的强度计算包括哪几方面的计算？86. 钢梁可不计算整体稳定的条件？87. 截面塑性发展系数取值？88. 影响钢梁整体稳定的主要因素有哪些，如何提高梁的整体稳定性？89. 什么叫中间加劲肋？中