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1、高等教育自学考试复习指导书钢 结 构课程代码：24422014 年 3 月钢结构自学考试复习指导书一、课程性质、目的和基本要求课程性质：专业基础课课程目的：通过对本课程的学习，应使学生较全面地了解钢结构这种结构形式，了解钢结构材料的基本性能，掌握钢结构设计的基本知识，能运用所学知识进行一些基本构件的计算及设计，掌握钢屋架的设计。基本要求：本课程着重讲解钢结构的基本理论与基本知识，要求学生通过本课程的学习，了解钢结构的特点、使用范围，钢结构设计的基本方法，能进行钢结构构件的简单设计计算，并对所学内容有一定综合运用的能力。二、考试形式和试题结构考试形式：闭卷考试，满分 100 分，考试时间 150
2、 分钟。试题结构：全套试卷共五种题型 37 小题：一、单项选择题（第 1-20 小题，每小题 2 分，共 40 分） 二、填空题（第 21-30 小题，每小题 1 分，共 10 分）三、计算题（第 31-35 小题，每小题 6 分，共 30 分）四、分析题（第 36 小题，共 8 分）五、综合题（第 37 小题，共 12 分）三、各题型重点考察内容一、单项选择题：涵盖教材 1-6 章内容 二、填空题：涵盖教材 1-6 章内容三、计算题：重点考察教材 3-6 章内容，包括角焊缝双角钢、螺栓偏心受拉、螺栓偏心受剪、柱整体稳定和局部稳定、梁强度和刚度、梁的整体稳定和局部稳定验算等内容四、分析题：涵盖
3、教材 1-6 章概念性内容，重点考察 1-2 章有关基本概念五、综合题：涵盖教材 3-6 章内容，考察对概念和计算的综合运用，重点考察教材 4-6 章内容说明：由于教材第 7 章内容将在课程实践环节中考核，故考试不再做要求。四、课程内容和复习要点第一章 概 述课程内容：钢结构在我国的发展概况，钢结构的特点和合理应用范围，钢结构的设计方法，钢结构的发展。复习要点：钢结构的特点，钢结构的合理应用范围；结构的可靠性和可靠指标的概念，近似概率极限状态设计法的概念，结构或构件的两种极限状态，极限状态方程的形式及含义，现行钢结构规范的分项系数设计表达式。复习思考题：1. 同其他结构相比，钢结构有哪些特点？
4、2. 什么是匀质等向体？钢材最接近匀质等向体有什么优点？3. 为什么说钢结构的耐热性好但防火性差？4. 在低温时钢材具有哪些特点？5. 钢结构有哪些合理应用范围？每种结构形式的国内代表工程有哪些？6. 钢结构设计的基本目标是什么？7. 什么是结构的可靠性和可靠指标？8. 结构和构件的两种极限状态是什么？分别包括哪些内容？9. 极限状态方程的形式和含义是什么？10. 什么是结构的可靠概率和可靠指标？二者的对应关系是什么？11. 承载能力极限状态包括哪两种荷载效应组合？表达式分别是什么？12. 正常使用极限状态包括哪三种荷载效应组合？表达式分别是什么？13. 荷载的标准值和设计值有何区别？14.
5、我国现行钢结构设计规范的设计方法是？15. 钢结构的合理应用范围与其特点有何种关系？第二章 钢结构的材料课程内容：本章要求学生掌握钢材的主要性能，熟悉钢材疲劳的特点和影响钢材疲劳的主要因素；掌握常用钢材的种类、建筑钢材的规格及其表示方法，能合理地选用钢材，并能对所选钢材提出必要的保证项目。复习要点：钢材的主要性能，各种因素对钢材主要性能的影响，钢的种类和钢材规格。复习思考题：1. 简述钢材在低温下强度、塑性和冲击韧性变化的特点。2. 钢结构通常有哪两种破坏形式？它们各自的概念和特点是什么？3. 结构钢材在一次静力拉伸时的应力应变全过程包括哪几个阶段？这些阶段的特点是什么？4. 钢结构构件进行强
6、度计算时，为了分析上的简便，通常采用何种假设？5. 规范对钢材的分组是依据什么确定的？6. 钢材疲劳破坏的特征和原因是什么？7. 进行疲劳计算时，计算部分的设计应力幅应按照何种荷载计算？8. 沸腾钢与镇静钢冶炼浇铸方法的主要不同之处是什么？9. 单向应力状态下，钢材的主要静力力学性能指标有哪些？这些指标有何意义？10. 钢材在多轴应力状态下，何时会产生脆性破坏？11. 钢材的韧性指标通常用什么表示？这一指标有何意义？如何进行试验检测钢材的冲击韧性指标？12. 我国钢结构设计规范规定，当构件所受的应力变化循环次数为多少时，应进行疲劳强度计算？13. 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是什么？14.
7、钢材的牌号是根据什么确定的？15. 承重结构用钢材应保证的基本力学性能指标有哪些？16. 钢材内部除含有铁和碳之外，还含有的有害元素是什么？它们对钢材的性能有何种影响？17. 在低温（-20）工作的钢结构选择钢材时应考虑哪些指标？18. 钢材的抗剪屈服强度 fyv 是由什么决定的？19. 钢材的疲劳强度是如何计算的？当采用公式 计算常幅疲劳时，式中 表示什么？20. 按照冶炼时钢水脱氧程度的不同，Q235 钢和 Q345 钢可分为哪几种？21. 结构钢材发生脆性破坏的原因是什么？如何防止脆性破坏的发生？22. 应力集中现象产生的原因和后果是什么？设计时应如何避免？23. 正温范围内，随着温度升
8、高，钢材的性能指标如何变化？24. 时效硬化和冷作硬化现象产生的原因是什么？对钢材的力学性能指标有何种影响？25. 设计时如何正确合理地选用钢材？钢材规格型号表示什么？26. 钢板厚度较大时，为防止钢材出现沿厚度方向的分层，应附加保证板厚方向满足的性能指标是？27. 钢材供货时的附加保证条件是？28. 影响钢构件疲劳强度的主要因素是什么？29. 高层建筑钢结构对钢材强屈比的要求是什么？30. 碳素结构钢中的几种化学元素碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮对钢材性能的影响如何？31. 钢材产生脆性破坏的特征及原因（不考虑化学成分的影响）是什么？有哪些防止措施？32. 结构钢材静力强度承载力极限的取值方法及
9、其依据是什么？第三章 钢结构的连接课程内容：本章要求学生掌握钢结构的三种连接方法；了解焊缝连接的方法、焊缝的质量检验，掌握焊缝连接的形式、焊缝符号及标注方法；掌握角焊缝、对接焊缝的连接形式、主要构造要求及各种受力情况下焊缝的计算；熟悉普通螺栓的构造要求，掌握普通螺栓的受力特点和破坏形式，掌握其设计方法；了解高强度螺栓连接的基本构造要求，熟悉高强度螺栓连接的受力特点和破坏形式，掌握摩擦型高强度螺栓的设计方法。复习要点：角焊缝和对接焊缝的连接计算，普通螺栓和高强度螺栓连接的计算方法。复习思考题：1. 钢结构常用的连接方法有哪些？各有什么用途？ 2. 焊接连接形式按构造可分为哪两种类型？3. 焊接连
10、接的特点是什么？4. 螺栓连接的特点是什么？5. 焊缝按施焊位置可分为哪几类？其中哪类操作条件最差，焊缝质量不易保证？6. 当两种不同强度的钢材采用焊接连接时，如何选用焊条？7. 对接焊缝的形式和构造要求是什么？8. 角焊缝的形式和构造要求是什么？9. 对接焊缝和角焊缝的计算方法？10. 部分熔透的对接和角接组合焊缝的构造要求是什么？如何进行计算？11. 焊接应力和焊接变形的种类有哪些？它们产生的原因和特点是什么？12. 焊接应力和焊接变形对结构构件有何影响？如何减小或消除焊接应力和焊接变形？13. 普通螺栓有哪些等级指标？14. 普通螺栓的排列方法和构造要求有哪些？15. 普通螺栓传递剪力时
11、的工作性能和破坏形式是什么？如何进行承载力计算？16. 普通螺栓传递拉力时的工作性能是什么？如何进行承载力计算？17. 如何计算普通螺栓受剪传递轴心力、扭矩或同时传递剪力、扭矩和轴心力的连接？18. 如何计算普通螺栓受拉传递弯矩或同时传递弯矩和剪力的连接？19. 高强度螺栓连接分为哪两类？它们各自的工作性能和特点是什么？20. 高强度螺栓的预拉力有何意义？如何施加预拉力？21. 如何计算受剪连接中，传递轴力和扭矩时的高强螺栓连接？22. 如何计算受拉连接中，传递轴力和弯矩时的高强螺栓连接？23. 循环荷载作用下连接发生疲劳破坏的原因是什么？提高连接疲劳强度的措施有哪些？如何对连接进行疲劳验算？
12、24. 验算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，还应进行哪些计算？25. 当承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接时，焊缝与作用力间的夹角 符合何种条件时，其强度可不计算？26. 当对接焊缝无法采用引弧板时，计算时该怎样处理？27. 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怎样处理？28. 单面连接的单角钢按轴心受力计算它与节点板的角焊缝连接，角焊缝强度设计值应怎样处理？施工条件较差的高空安装焊缝，计算时其焊缝强度设计值应如何处理？29. 在高强螺栓性能等级中，8.8 级和 10.9 级高强度螺栓的含义是什么？30. 普通螺栓群承受弯矩作用时，螺
13、栓群绕何轴旋转？高强螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕何轴旋转？二者有何异同？为什么？31. 检验焊缝质量等级时，对三级焊缝质量检验的内容是什么？32. 如下图所示角焊缝，在荷载 P 作用下，最危险点是 a、b、c 和 d 中哪个？33. 角焊缝的承载力计算公式中，正面角焊缝的强度设计值增大系数如何选取？34.焊缝和螺栓的表示方法有什么?第四章 轴心受力构件课程内容：主要要求学生了解轴心受力构件的极限状态，掌握净截面强度的计算方法，掌握轴心受力构件的强度、刚度计算，着重掌握轴心受压构件的整体稳定和局部稳定计算方法；了解格构式轴压构件的特点，熟悉等稳定设计概念，掌握实腹式轴压构件的设计；熟练掌握格构
14、式轴压柱的设计；熟练掌握柱头和柱脚中的计算内容。复习要点：实腹式轴心受压构件的强度计算和刚度计算，整体稳定和局部稳定的计算。复习思考题：1. 公式 中符号含义；oli2. 理想轴压杆的三个假定是什么？3. 理想轴压杆的三种失稳形式是什么？各自在什么情况下发生？4. 欧拉公式的形式是什么？公式适用范围是什么？若 时，如何计算？crpf5. 残余应力对实际轴压杆刚度和稳定承载力如何影响？6. 为什么新规范对轴压构件整体稳定计算采用 4 条柱子曲线？各构件对 x,y 轴线柱子曲线类型是什么？7. 公式 中 f 如何取值？A8. 实腹式轴压构件的等稳条件和失稳方向如何判断？9. 轴压构件为什么会发生局
15、部失稳？局部失稳的实质是什么？哪一类截面形式需考虑局部稳定？10. 说明公式 每个符号的含义；22cr()1kEtb11. 轴压构件局部稳定推导准则是什么？12. 如果轴压杆腹板局部稳定不满足时如何处理？13. 格构式轴压构件的截面特征是什么？14. 格构式轴压构件的设计特点是什么？15. 教材 P154 页图 4.40 典型柱头构造图（a）的传力过程和传力方式如何分析？16. 什么叫第一类稳定问题？其特征是什么？17. 铰接柱脚教材 P158 图（a）的传力过程分析；18. 格构式轴压柱分肢稳定如何计算?19. 进行轴心受力构件设计时，必须满足 极限状态和 极限状态的要求。20. 实际轴压杆
16、的三种缺陷是： 、 、 。21. 缀条式格构式按 体系分析内力，而缀板式格构式按 体系分析内力。22. 格构式柱沿柱身每隔 8m 或者柱截面较大宽度的 9 倍处应设置横膈，其原因是什么？23. 轴心受拉构件的承载力极限状态是什么？24. 国家规范在计算实际轴心受压杆件稳定承载力时考虑的主要影响因素是什么？第五章 受弯构件课程内容：梁的种类和梁格布置，梁的强度与刚度的计算，梁的整体稳定，梁的局部稳定和加劲肋设计，梁腹板的屈曲后强度，型钢梁设计，焊接梁设计，梁的拼接、支座和主、次梁的连接。复习要点：梁的种类和截面形式，梁格布置的三种类型；梁的承载能力极限状态与正常使用极限状态的设计内容，梁的强度计算及其设计公式，梁的刚度计算及其设计公式；梁的整体稳定的基本概念，影响梁整体稳定的各种因素，提高梁整体稳定承载力的具
