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1、钢结构问答题第一章1. 钢结构具有哪些特点？1强度高，塑性、韧性好。2材质均匀，其实际受力和力学计算假定较符合。3重量轻。4密闭性能好。5制作简单，施工周期短。6缺点：耐热但不热火，耐腐性差，低温冷脆倾向2. 钢结构的合理应用范围是什么？1重型厂房结构 2大跨度房屋的屋盖结构 3高层及多层建筑 4轻型钢结构。5塔桅结构板壳结构 6桥梁结构 7移动式结构3. 结构极限状态分类以及举例说明？1承载力使用极限状态。倾覆、 强度破坏、 疲劳破坏、 丧失稳定、 结构变为机动体系，出现过度的塑性变形。2正常使用极限状态。出现影响正常使用的变形、振动和局部破坏。4. 可靠度的定义，可靠度指标意义？可靠度：结
2、构在规定时间内，规定条件下完成预定功能的概率。可靠度指标：用来衡量结构的可靠度，可靠度指标越大，结构越安全。第2章1建筑钢结构对钢材的要求，以及规范推荐使用的钢材？1较高的强度。2足够的变形能力。3良好的加工性能。4适应低温、有害介质侵蚀以及重复荷载作用等性能5钢材容易生产，价格便宜。Q235（碳素结构钢） Q345 Q390 Q420（低合金高强度钢）2钢材力学性能指标有哪些及其意义？1强度指标：抗拉强度fu，屈服强度fy描述钢材抵抗破坏的能力。2塑性指标：伸长率。描述钢材产生显著变形而不立即断裂能力。3韧性指标：冲击功（判断钢材塑性和强度的综合指标）描述钢材塑性变形和断裂的过程中吸收能量的
3、能力。4冷弯性能：有冷弯试验确定，（判断钢材塑性和质量的综合指标）是判断钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。3化学成分的影响氧和硫OS “热脆性” 氮和磷 NP 低温下“冷脆性”4塑性和韧性的定义及区别。1塑性破坏：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了钢材的fu之后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的端口呈纤维状，色泽发暗，塑性变形持续时间较长，容易及时发现而采取措施。2脆性破坏：塑性变形很小，甚至没有塑性变形。计算应力可能小于fy，断口平齐，呈有光泽的晶粒状，破坏前没有任何征兆，无法及时察觉和采取补救措施。5影响钢材性能的主要因素。1化学成分
4、（OS 、NP）、2刚材缺陷、3冶炼，浇筑，轧制4钢材硬化（强度提高、塑性降低）、5温度、6应力集中（变脆）、7残余应力8重复荷载作用（疲劳破坏脆性断裂）6冷作硬化、时效硬化、徐变的定义。1冷作硬化：钢材受荷超过弹性范围以后，若重复的卸载和加载，将使得钢材的强度提高，塑性降低。2时效硬化：轧制钢材放置一段时间后强度提高，塑性降低。3徐变：在应力持续不变的情况下，钢材以很缓慢的速度继续变形。7温度对钢材性能的影响。P23在正常温度范围内，随着温度的升高，钢材强度降低，应变增长。在250左右时，出现蓝脆现象，在负温度范围内，钢材强度会增加，塑性和韧性降低。8何为应力集中？以及应力集中对钢材性能的影
5、响？答案：应力集中：钢结构的构件中有时存在孔洞、槽口、凹角、缺陷以及截面突然改变时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而在缺陷以及截面突然改变处附近出现应力曲折、密集，产生高峰应力。9钢结构选材时应考虑哪些因素？结构的重要性，荷载情况，连接方法，工作条件，钢材厚度。10碳素结构钢 按质量等级分为几级？ 并怎样划分的？Q235BB代表的意义是什么？1分为：A/B/C/D级2Q235BB：表示屈服点为235N/mm2 , B级，半镇静钢。11. 钢材强度的极限强度是否可以作为强度标准值？如果不可以，采用什么？无明显屈服点的钢材怎么确定？1不可以2屈服强度作为设计强度标准值。 因为钢材过了屈服强度后，
6、会有一定的延伸率，这段时期钢材的强度会降低的。3对无明显屈服点的钢材，其设计强度应以极限强度的0.2%。（一般取残余应变0.2%所对应的应力）第3章1梁强度计算有哪些内容？如何计算？略2何谓梁的内力重分布？如何进行塑性设计？随着荷载增大，塑性铰发生塑性转动，结构内力产生重分布，使得其他截面相继出现塑性铰，直至形成机构，利用内力塑性重分布，以充分发挥材料的潜力。3截面塑性发展系数意义是什么？试举例说明。对不需要计算疲劳的受弯构件，允许考虑截面有一定程度塑性发展。例如，工字型截面，十字形截面，对直接承受动力荷载的构件。4压弯固件强度计算准则有几种规范？用的是哪种？略第4章1试举例说明轴心受压构件的
7、失稳形式。受轴心压力作用的直杆或柱，当压力达到临界值时，会发生由直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分支现象，这种现象称为压杆屈服。发生变形分支的失稳问题成为第一类稳定问题。由于承压杆截面形式和杆端支撑条件不同，在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式：弯曲屈曲、扭转屈曲 和弯扭屈曲2理想轴压构件与实际轴压构件在弯曲失稳时有什么不同？P953轴压构件局部稳定如何保证？是根据什么确定的？根据局部屈曲不先于整体屈曲的原则。根据板件的临界应力和构件的临界应力相等来确定。4轴压构件的临界力（整体稳定）考虑什么因素？残余应力、初弯曲、初偏心、杆端约束5格构式压杆对虚轴弯曲时，为什么采用换算长细比？格构
8、式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳，截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。但因缀材本身比较柔细，传递剪力时所产生的变形较大，从而使构件产生较大的附加变形，并降低稳定临界力。所以在计算整体稳定时，对虚轴要采用换算长细比。（通过加大长细比的方法来考虑钢材变形对稳定临界力的影响。）6简述梁的整体失稳现象？以及梁的临界弯矩的主要因素有哪些？以及提高梁的稳定措施。1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。当荷载增大到某一值时，梁在弯矩作用平面内弯曲。同时将突然发生侧向的弯曲和扭转变形，并将失去继续承载能力。种现象称为梁的整体失稳现象。2临界弯曲主要与梁的侧向抗弯刚
9、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、残余应力、钢材强度等有关。3措施：在梁的受压翼缘密铺铺板设置侧向支撑使用箱型截面形式加强受压翼缘。7梁的腹板局部稳定，为什么不与翼缘板一样？如果不设置加劲肋，腹板厚度必须增大，而破坏时，腹板大部分压力很低，常常不经济。8压弯构件失稳形式及计算方法。P1659压弯构件局部稳定如何得到保证？P15510为什么要引入BMX？意义及怎么确定的？P12211梁的自由扭转和约束扭转有何不同？自由扭转时，各截面的翘曲变形相同，纵向纤维保持直线且长度不变，截面上只有剪应力，没有纵向正应力。因此又称纯扭转。约束扭转时，构件产生弯曲变形，截
10、面上将产生纵向正应力，称为翘曲正应力。同时还必然产生于翘曲正应力保持平衡的翘曲剪应力。12简述梁腹板和加劲肋的布置原则。并说明纵向加劲肋和横向加劲肋分别起什么作用？略第5章1影响框架柱平面内、外计算长度的因素。1平面内：框架类型相交于柱上（下）端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K1（K2） 、柱子与基础的连接方式、 横梁阻力大小、 以及柱子形式等因素。2平面外：取决于侧向支撑的布置。2摇摆柱的定义，对稳定承载力的影响，计算长度如何取？P179第6章1正常使用极限状态有哪些内容？P1882拉压弯构件计算如何保证正常使用极限状态？P1883梁和桁架的刚度如何验算？荷载如何取值？P188第7
11、章1简述钢结构连接方式及其特点。焊接连接、铆钉连接和螺栓连接焊接连接优点：1不需打孔，省工省时。2任何形状的构件可直接连接，连接构造方便。3气密性，水密性好。结构刚度较大，整体性能较好。缺点：1焊缝附近有热影响区，材质变脆。2焊接的残余应力是结构易发生脆性破坏。残余变形使得结构形状尺寸发生变化。3焊缝一经发生便容易扩展。铆钉连接优点：塑型韧性较好，传力可靠，连接质量易于检查。缺点：因在构件上需打孔，削弱了构件截面，且铆钉工艺复杂，技术要求高。螺栓连接优点：具备铆钉连接 塑性、韧性好，传力可靠的优点，又兼备安装拆卸方便，可以多次重复使用的优点，而且连接变形小。2焊接的优缺点。优点：构造简单，制造
12、加工方便，不削弱构件截面，节约钢材，易于采用自动化操作，保证焊接结构质量，连接密闭性能好，结构刚度大。缺点：由于焊缝附近的热影响区，使得钢材的性能发生了变化，导致材质变脆。焊接残余应力和残余变形对结构的受力有不利影响。焊接结构的低温冷脆问题比较突出。焊缝结构对裂缝比较敏感，局部裂缝一经发生，便容易扩展到整体。3焊缝缺陷、等级及检查。缺陷：裂纹、气孔、夹碴ch，烧穿、咬边、未焊透、弧坑和焊瘤等级：焊缝质量等级分为三个等级。三级质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷、及几何尺寸检查。二级质量检查除对外观检查并达到二级质量合格标准外，还需用超声波或射线探伤20%焊缝，达到b级检验3级合格要求。一级质量检查
13、除检查外观并符合一级合格标准外，还需用超声波或射线对焊缝100%探伤，达到b级检验二级合格要求。4对接焊缝的构造要求。一般对接焊缝都采用焊透缝。只有当板件较厚，内力较小，且受静力荷载作用时，可以采用未焊透的对接焊缝。为保证焊缝质量，可按焊接厚度不同，将焊口边缘加工成不同形式的坡口。起落弧处易有焊接缺陷，所以要用引弧板。但采用引弧板较为复杂，因此，除承受动力荷载外，一般不用引弧板，而是计算时为对接焊缝。将焊缝长度减2t。（t为较小焊件厚度）对于变厚度或变宽度板的链接，在板的一面或两面切成坡度不大于1:2.5的斜面，应避免应力集中。5角焊缝的构造要求。略6残余应力的分类、产生、对钢材性能的影响，以
14、及防治措施。1分类：纵向残余应力：高温处的钢材膨胀最大，产生热状塑性压缩，冷却时，被塑性压缩的焊缝区，趋向于缩的比原始长度稍短，这种缩短变形受到两次钢材的限制，使得焊缝区产生纵向拉应力。横向残余应力：一由于焊缝纵向收缩，两块钢板趋向形成反向的弯曲变形，但实际上焊缝两块钢板连成整体，不能分开。于是在焊缝中不产生横向拉应力，而在两端产生横向拉应力。二焊缝在施焊过程中先后冷却的时间不同，先焊的焊缝已经凝固，且有一定的强度。会阻止后焊缝在横向自由膨胀，使其发生横向的塑性压缩变形。2影响：对结构静力强度的影响：不影响结构静力强度。对结构的刚度的影响。残余应力使得构件变形增大，刚度降低。对压杆稳定的影响：
15、焊接残余应力使得压杆的挠曲刚度减小，从而必定降低其稳定承载能力。对低温冷脆的影响：在低温下使裂纹容易发生和发展，加速构件的脆性破坏。对疲劳强度的影响：焊接残余应力对疲劳强度有不利的影响，原因就在于焊缝及其近旁的高额残余拉应力。3防止合理的设计正确的施工7螺栓的构造要求。略8普通螺栓的剪切破坏形式及防治措施。1剪切破坏形式：螺栓杆剪断、孔壁挤压、钢板被拉断、钢板剪断、螺栓杆弯曲。2防治措施：第一二种破坏形式可进行抗剪螺栓连接的计算。第三种破坏形式要进行构件的强度计算。第四种破坏形式有螺栓端距大于2do来保证。第五种破坏形式是限制板叠厚度小于5do。9普通螺栓与高强螺栓在弯矩作用下计算有何异同？略10高强度摩擦型螺栓受拉时，净截面强度验算有何不同？p24611梁
