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钢结构～简答(1)(1)(1)

第一、二章节

1.简述钢结构的特点？

答:1.钢材强度高，结构重量轻

2.材质均匀，塑性和韧性好

3.便于工业化生产，施工周期短

4.密闭性好

5.具有一定的耐热性，但防火性能较差

6.耐腐蚀性差

7.容易产生噪声

8可能发生脆性断裂

9.稳定问题突出

2.简述Q235钢的破坏过程，并在应力-应变曲线中标明主要参数？

答：破坏过程为由弹性阶段到弹塑性阶段，塑性阶段，强化阶段，颈缩阶段

3.钢材的力学指标包括哪几项？

答:抗拉强度fu,伸长率，屈服点，冷弯180度，常温冲击韧性指标Akv

4.解释概念:强度，塑性，韧性，冷弯性能，冲击韧性？

答:强度:材料受力时抵抗破坏的能力

塑性:材料所承受的应力在超过屈服点后能产生显著变形而

不立即断裂的性能

韧性:材料在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力

冷弯性能:钢材在常温下，经过冷加工发生塑性变形后，抵抗产生裂纹的能力

冲击韧性:材料受到冲击荷载，在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力

6.说明设计时静力承载力的指标依据，为什么这样规定？答:采用屈服点作为指标依据

原因:1.因为屈服点和比例极限很接近，所以可以认为它是钢材弹性工作和塑性工作的分界点。到达屈服点后，塑性变形很大，极易察觉，可以及时处理，使结构不发生突然破坏。

2.屈服点之后，钢材仍可以继续承载，到达抗拉强度后才发生破坏，这样钢材就有极大的强度储备，所以一般钢材结构极少发生塑性破坏。

7.钢板中为什么薄板性能优于厚板，钢材屈服强度与厚度有关系吗？

答:（1）因为薄板经过数次轧制，在压力作用下，钢中的小气孔，裂纹，疏松等缺陷可以焊合，使金属颗粒变细，组织致密，所以比厚板有更好的性能

（2）屈服强度与厚度没有关系，因为屈服强度是按照规范测定的

9.解释概念:应力集中，残余应力，冷加工硬化和时效硬化，蓝脆，冷脆，热脆？

答:应力集中:材料在有缺陷或者截面变化附近，应力线弯曲而密集，出现高峰应力的现象

残余应力:钢材在冶炼，轧制，焊接热矫形等过程中，由于不均匀的热过程引起的，在这些因素消失后后仍然残留在钢材中的内力

冷加工硬化:经过冷加工的钢材其屈服强度提高而塑性和韧

性逐渐降低的现象

时效硬化:钢材经过冷加工后，随时间的延长钢的屈服强度和抗拉强度逐渐提高，塑性和韧性逐渐降低的现象

蓝脆:温度达到250℃附近时，钢表面氧化膜呈蓝色，钢的塑性和韧性下降，在此温度加工时可能产生裂缝

冷脆:材料因为温度降低，而导致冲击韧性变弱的现象

热脆:钢材在某一高温区间（如400—550℃）和应力作用下长期工作，会使冲击韧性明显下降的现象称为热脆性

10.三向或者双向拉应力场为什么容易引起脆性断裂？

答:因为此时材料中的剪应力很小，不易引起钢材晶粒的滑移，因此在到达一定破坏强度时，不会发生较为明显的变形，所以引发脆性断裂

11.钢结构材料的破坏形式有哪几种？各具有怎样的破坏特点？

答:破坏形式有塑性破坏和脆性破坏两种

塑性破坏特点是在破坏时，材料发生了明显的变形

脆性破坏特点是在破坏时，材料不发生明显的变形，破坏几乎没有预兆，突然发生

12.简述钢材脆性断裂的主要因素？如何避免出现脆性断

裂？

答:影响因素有应力状态，低温和钢材质量

避免方法:1.注意改善结构的形式，降低应力集中程度

2.尽量避免和减少残余应力

3.选用冷脆转变温度低的钢材

4.尽量采用薄钢板

5.避免突然荷载和结构的损伤

13.应力集中容易引起脆性断裂的原因？

答:应力集中时导致剪应力较小，而最大主应力在达到屈服强度以前就引发脆性断裂

14.什么是疲劳破坏？简述疲劳破坏的发展活成以及影响疲

劳强度的主要因素？

答:疲劳破坏是钢材经过多次循环往复荷载的作用，虽然平均应力低于抗拉强度甚至低于屈服点也会发生断裂的现象

主要影响因素:（1）构件的构造和连接形式

（2）荷载的循环次数

（3）荷载引起的应力状况

15.解释钢材牌号的含义:Q235BF，Q235-D，ZG230-450，20MnTiB

答:第一个表示屈服强度为235MPa，质量等级为B的沸腾钢第二个表示屈服强度为235MPa，质量等级为D的镇静钢

第三个表示屈服强度为230MPa，抗拉强度为450MPa的铸钢第四个表示平均含碳量为0.2%，合金元素Mn和Ti的含量不超过1.5%的低合金结构钢

18.选择钢材时需要考虑哪些因素？

答:结构的重要性，荷载特征，结构形式，应力状态，连接方法，钢材厚度和工作环境

第三章思考题

1. 简要说明结构设计所采用过的方法。《钢结构设计规范》主要采用何种设计方法？其中的疲劳设计采用何种方法？

答1.容许应力设计法2半概率半经验极限状态设计法3

概率极限状态设计法。规范采用以概率论为基础的一次

二阶矩极限状态设计法，严格来说是一种近似的概率极

限状态设计法。疲劳强度计算采用容许应力幅法。2．结构可靠性的含义是什么？它包含哪些功能要求？什么是结构的可靠度？可靠指标的含义？如何确定结构的可靠指标？

答结构或构件的安全性，适用性，耐久性通称可靠性。

功能要求1能承受施工期和使用期内可能出现的各种作

用（安全性）2在正常使用时具有良好的工作性能（适

用性）3具有足够的耐久性（耐久性）4在偶然事件发

生时及发生后，能保持必要的整体稳定性（安全性）

可靠度是指结构或构件在规定的时间内，规定的条件

下，完成预定功能的概率。

可靠指标的含义为课本上公式。

目标可靠指标应根据结构构件的重要性，破坏性质及失

效后果用优化方法分析确定

2. “作用”和“荷载”有什么区别？影响结构可靠性的因素有哪些？

作用是指使结构产生内力，变形，应力，应变的所有原

因，分为直接作用（荷载）和间接作用。荷载为作用中

的直接作用，为施加在结构上的集中力或分布力。间接

作用指引起结构外加变形和约束变形的原因。

因素是各种荷载的取值，材料的力学性能，结构的几何

参数，抗力的计算模式。

3. 什么是结构的极限状态？结构的极限状态是如何分类

的？

当整个结构或结构的一部分超过超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。

分为承载能力极限状态，正常使用极限状态。

4. 荷载标准值，荷载设计值有何区别？如何应用？

荷载标准值分为永久荷载标准值和可变荷载标准值。其中永久荷载标准值指对结构自重通常可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定，相当于取其分布的均值。可变荷载的标准值是结构使用期内可能出现的最大荷载值。

荷载设计值为荷载标准值与荷载分项系数的乘积。

应用：计算结构构件的强度或稳定性以及连续的强度时，采用荷载设计值。计算疲劳和变形时应采用荷载的标准值。5. 试述疲劳强度，应力幅，应力比的含义，并绘图说明各种类型的应力循环。

疲劳强度：经过一定的应力循环次数，钢材发生疲劳破坏，应力循环中的最大应力称作疲劳强度。

应力幅：在应力循环中，最大拉应力与最小拉应力的代数差称为应力幅。

应力比：在应力循环中，绝对值最小的应力与绝对值最大的应力之比，称为应力比，也称应力循环特性。

各种类型的应力循环图：见书P41图3-2。

第四章

1.简述常用的焊接方法和各自的优缺点

答：一，手工电弧焊；优点：设备简单，操作灵活，适应性强；缺点：生产效率低，劳动条件差，焊接质量取决于焊工的技术水平，质量波动大。

二，埋弧焊；优点：供给焊缝金属必要的合金元素，改善焊缝质量；缺点：主要适用于水平焊接，对坡口的加工和装配有严格的要求，不适用于焊接厚度小于1mm的薄板。

三，气体保护焊；优点：电弧加热集中，焊接速度快，熔化深度大，焊接强度高，由于电弧并不埋于焊药中，焊缝位置有偏斜时容易被发现并及时纠正；缺点：熔融金属容易飞溅，寒风表面较粗糙。

2.简述焊缝有效截面的确定方法

答：一，对接焊缝：A=t*lw,t为对接连接中，连接件的最小厚度，T形连接中腹板的厚度，lw为对接焊缝的计算长度，采用引弧板时，为实际长度，未采用引弧板时，为计算长度减2t（起弧，落弧各减t）。

二，角焊缝：A=helw，he为角焊缝的有效厚度，直角焊缝为0.7倍的最小焊脚尺寸，lw为计算长度，有引弧板时为实际长度，未加引弧板时要减去两倍最小焊脚尺寸。

答：最小焊脚尺寸为，max

t为较厚焊件的厚度（mm）1mm，对于T形连接的单面角焊缝应增加1mm，当焊缝厚度小于等于4mm时，最小焊脚尺寸与焊件厚度相等。

最大焊脚尺寸为min 1.2t ，min t

为较薄焊件的厚

度，贴边焊时，最大角焊缝应满足t 能够满足>6mm 时，应取最大焊脚尺寸等于t-（1~2）mm ；当焊件边缘厚度t<=6mm 时，可取最大焊脚尺寸<=t;

焊脚尺寸能够满足大于等于最小焊脚尺寸，小于等于最大焊脚尺寸。

5.简述焊接残余应力的类型和产生焊接残余应力的原因答：纵向焊接残余应力：焊接时在焊件上形成了一个温度分布很不均匀的温度场；焊件的自由变形受到阻碍；施焊时在焊件上出现了冷塑和热塑区。

横向焊接残余应力：焊缝纵向收缩，使两块钢板趋向

于形成反方向的弯曲变形；焊缝在施焊过程中冷却时间不同，先焊的焊缝已经凝固，具有一定强度，会阻止后焊焊缝在横向自由膨胀

沿厚度方向的焊接残余应力：后钢板进行焊接时，焊

缝与钢板接触面和焊缝与空气接触面散热较快而先冷却，内部焊缝后冷却，后冷却的焊缝收缩变形受到外面已冷却焊缝的阻碍，产生中间受拉，四周受压的应力状态。 6.焊接残余应力对结构工作性能的影响答：对结构静力强度无影响；

使结构（构件）的刚度降低使结构的稳定性降低使结构的疲劳强度降低加剧了低温冷脆的危险

8.简述减小焊接残余应力和焊接残余变形的主要措施答：一，设计措施

尽量减少焊缝的数量和尺寸

焊缝尽可能对称分布，使连接尽量平滑避免焊缝过分集中或多向焊缝相交于一点

搭接连接中搭接长度应不小于5倍最小厚度及25mm 焊缝布置在焊工便于施焊的位置

二，焊接工艺

采用合理的焊接顺序和方向

先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝反变形法预热，后热高温回火

用头部带小圆弧的小锤轻击焊缝，使焊缝得到延展 9.摩擦型和承压型高强螺栓传力机理有何不同答：摩擦型：靠摩阻力传递荷载

承压型：通过螺栓杆和孔壁受压传递荷载

11、简述螺栓的常见布置形式和需要考虑因素。

布置形式：并列多用传力性连接；错列多用缀连

性连接

考虑因素：受力要求：端距过小，钢板有剪断可能；

边距过小，构件有沿折线或直线破坏的可能；构造要求：当螺栓距及线距过大，潮气易侵入缝隙造成腐蚀；施工要求：保证一定空间，便于转动螺栓扳手。 12、简述螺栓连接的破坏形式和避免破坏发生所采取的措施。

剪力螺栓破坏形式：1螺栓杆被剪坏2较薄连接板

被挤压破坏3板件拉（压）坏4板件端部被剪坏5螺栓杆受弯破坏6块状拉剪破坏。

措施：前三种通过计算给以保证；4,5以采取构造

措施加以避免如：栓杆直径不应大于5d ；最后一种亦采用构件计算予以保证;

13 、如何确定单个螺栓承载力？基本假定是什么？

单个螺栓承载力包括单个抗剪螺栓承载力，单个螺

栓承压承载力，通过比较二者大小，取较小值采用。

基本假定：1假定剪应力在螺栓杆截面上均匀分布；

2假定计算承压面在直径面上，且应力均匀分布。 14、如何确定摩擦面数

连接件之间的结合面就是摩擦面，连接件之间接触

面数即摩擦面。

17、简述影响摩擦型高强螺栓承载力的主要因素。

答：由公式Nbv=0.9n f uP;影响因素有：摩擦面数，

预压力大小，以及连接构件的材料及接触面的表面处理。

第五章

1.轴心受压构件和轴心受拉构件相比，验算内容有何不同？无孔洞等削弱的轴心受拉构件，轴心力作用使截面产生均匀拉应力，当应力超过刚材的屈服强度时由于构件的塑性变形的发展，使结构实际的变形过大，以致不符合承载的要求，因此受拉构件应按照强度检验。

轴心受压构件的受力性能与受拉构件不同，除构件很短及有孔隙削弱时可能发生破坏从而按强度验算公式计算外，大多数由整体稳定控制其承载力，主要验算其稳定性。 2.对于轴心受拉构件，为什么也有长细比限值要求？

长细比过大会使构件在使用过程中由于自重发生挠曲，在动力荷载下会发生振动，在运输过程中发生弯曲，因此设计时应使长细比不超过规定的容许长细比。

3.轴心受压构件整体可能有哪几种失稳形式？主要影响因素有哪些？规范中如何处理各种失稳形式的计算？ 1.弯曲屈曲 2.弯扭屈曲 3.扭转屈曲

主要影响因素有截面的形式与尺寸、杆的长度、杆端的连接条件。

4.简述确定轴心受压构件承载力的3种计算准则，并说明《钢结构设计规范》（GB50017-2003）采用的是何种方法？

（1）压屈准则：当理想轴心压杆的轴力增大到某一数值时，

弹性或非弹性应变将导致压杆丧失原状、失去直线状态平衡，这种现象就称为压屈，以此来确定临界力的准则称为压屈准则。

（2）纤维压屈准则：以有初弯曲和初偏心等缺陷的压杆为计算模型，把截面边缘纤维应力达到屈服视为承载能力的极限，称为边缘屈服准则。

（3）压溃准则：当实际压杆所受的轴力增大到某一数值时，巨大的弯曲变形会使结构丧失承载能力，这种现象称为压溃。《钢结构设计规范》（GB50017-2003）采用的是压屈准则。 6.简述实腹式轴心受压构件的设计步骤

1.假定构件长细比，再根据截面分类、钢材牌号、λ值，查出相应的稳定系数φ，求出所需要截面积

2.求绕两主轴方向所需的回转半径，求出所需的轮廓尺寸

3.根据所需的A ，h ，b ，并考虑局部稳定与构造要求，初选截面尺寸，适当调整h 或b ，必要时可重新假定λ ，使得板厚取的恰当

4.对构件进行刚度、整体稳定、局部稳定验算。如有孔洞削弱还应验算净截面强度。

7.说明确保局部稳定的原则与方法，若腹板不能满足局部稳定要求，应如何处理？

（1）等稳定性原则：板件的局部屈曲临界应力应大于或等于构件的整体稳定临界应力。

（2）等强度原则：板件的局部屈曲临界应力应大于或等于钢材的屈服点。工字形：

翼缘：b'/t ≤（10+0.1λ）√235/fy 腹板：h0/tw ≤（25+0.5λ）√235/fy

若腹板不能满足局部稳定要求时，可以加厚腹板或按腹板屈曲后有效截面计算。

8.格构式压杆整体稳定计算为什么采用换算长细比？

柱绕虚轴发生弯曲失稳时，由构件弯曲产生的横向剪力由比较柔弱的缀材承担，剪切变形较大导致构件产生较大的附加变形，对临界应力的影响不可忽略，用换算长细比代替原长细比就可以考虑缀材变形的不利影响。第六章

1. “截面塑性发展系数”和 “截面形状发展系数”有何区别和联系？

截面形状系数F 是塑性净截面模量Wpn 与净截面模量Wn 的比值，F 仅与截面的几何性质有关，而与材料的性质无关。塑性发展系数r 是小于F 的一个系数，在计算梁的抗弯刚度时，为考虑塑性截面发展，有限度的利用塑性，将Wn 乘以塑性发展系数r 来实现。P143

4.对梁进行验算，何时采用毛截面特性，何时采用净截面特性？

对梁进行抗剪强度和刚度验算时采用毛截面特性，进行抗弯强度和整体稳定性验算时采用净截面特性。 5.试说明需要验算局部承压强度的条件。当梁承受固定集中荷载处无加劲肋、或承受移动荷载作用时，需要验算局部承压强度。

6.简述钢梁刚度的验算方法。

梁的刚度计算就是限制其在荷载作用下的挠度不超过限值。v ≤【v 】（挠度容许值依据附表使用）

7.说明梁整体失稳的形式和影响失稳的主要因素。

影响梁失稳的主要因素有：梁的截面尺寸、梁侧向支撑点的距离、横向荷载在截面上的作用位置、荷载类型和梁端部支撑情况。

8. 规范规定不需要验算钢梁整体稳定的条件有哪些？ ①有面板密铺在梁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。

②H 型钢或等截面工字型简支梁受压翼缘的自由长度L1与其宽度b1之比不超过规定数值时。

③箱形截面的简支梁，其截面尺寸满足h/b0≤6，且L1/b0≤95（235/fy ）时。

11.组合梁梁高时如何确定的？试推导经济梁高公式。

梁的截面高度应根据建筑高度、刚度要求、和经济要求确定。建筑高度是指按使用要求所允许的梁的最大高度。设计梁截面时应满足 h ≤ h max

刚度要求是指为保证正常使用条件下，梁的挠度不超过正常容许挠度，即限制梁高h 不能小于最小梁高hmin 。经济高度考虑用钢量为最小来决定。 he=7（Wx ）＾? - 3000 （mm ）

或者 he=7Wx ＾0.4 式中We=Me/γx f 12.试说明变截面梁的应用条件、变截面的位置和常采用的方法。

对于跨度较大的工字型截面梁，为节省钢材，可在半跨内改变一次翼缘宽度。

① 改变翼缘板的面积，对承受均布荷载的梁，截面改变位

置在距支座l/6处最有利。 ② 多层翼缘板。 ③ 改变梁高。

13. 说明钢梁翼缘和腹板局部失稳的危害以及为避免局部失稳各应采取的措施。

翼缘失稳——导致全梁丧失承载能力——按等强原则（？）腹板失稳——失稳部分退出工作，引起应力重分布，还能承受更大的荷载。——配置加劲肋

14.腹板加劲肋有哪几种，各用于抵抗何种应力，有何构造要求？

腹板加劲肋按其作用分为间隔加劲肋和支承加劲肋，前者的作用是为提高腹板的局部稳定，后者则是传递固定集中荷载或支座反力。

15.试述设置腹板加劲肋的条件

1）对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，允许腹板发生局部失稳而考虑腹板屈曲后的强度；

2）直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或其他不考虑屈曲后强度的组合梁，则采用更经济的设置加劲肋的方法。16.支承加劲肋在什么条件下设置？需要验算哪些内容？如何验算？

支承加劲肋是指承受固定集中荷载或承受梁支座反力的横向加劲肋，应在腹板两侧对称布置，需要进行稳定计算和承压强度计算，稳定计算应按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算在腹板平面外的稳定性。梁的支承加劲肋的端部应按其所承受的支座反力或固定集中荷载进行验算。

17.绘图说明梁的拼接形式，简要说明梁拼接的设计方法。主要有工厂拼接和工地拼接

设计方法（1）对接焊缝：宜采用一二级焊缝。

（2）拼接板：等强原则。

（3）角焊缝及高强螺栓：根据受力或采用等强原则。

钢结构考试简答题答案

钢结构考试简答题答案 1.钢结构具有哪些特点？答：钢结构具有的特点：1钢材强度高，结构重量轻2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性3钢结构装配化程度高，施工周期短4钢材能制造密闭性要求较高的结构5钢结构耐热，但不耐火6钢结构易锈蚀，维护费用大。 2.钢结构的合理应用范围是什么？答：钢结构的合理应用范围：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6板壳结构7桥梁结构8移动式结构 3.钢结构对材料性能有哪些要求？答：钢结构对材料性能的要求：1较高的抗拉强度fu和屈服点fy2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能3良好的加工性能 4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？答：钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。 5.影响钢材性能的主要因素是什么？答：影响钢材性能的主要因素有：1化学成分2钢材缺陷3冶炼，浇注，轧制4钢材硬化5温度6应力集中7残余应力8重复荷载作用 6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？答：钢材在连续反复荷载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）以及应力循环次数。 7.选用钢材通常应考虑哪些因素？答：选用钢材通常考虑的因素有：1结构的重要性2荷载特征3连接方法4结构的工作环境温度5结构的受力性质 8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？答：钢结构常用的连接方法有：焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。焊接的优点：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 9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？答：焊缝可能存在的缺陷有裂纹、气孔、夹碴、烧穿、咬边、未焊透、弧坑和焊瘤。 10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？答：焊缝质量分为三个等级。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，其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必须符合三级合格标准要求；二级质量检查除对外观进行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Ⅲ级合格要求；一级质量检查除外观进行检查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Ⅱ级合格要求； 11.对接焊缝的构造要求有哪些？答：对接焊缝的构造要求有： 1一般的对接焊多采用焊透缝，只有当板件较厚，内力较小，且受静载作用时，可采用未焊透的对接缝。 2为保证对接焊缝的质量，可按焊件厚度不同，将焊口边缘加工成不同形式的坡口。 3起落弧处易有焊接缺陷，所以要用引弧板。但采用引弧板施工复杂，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）。 4对于变厚度（或变宽度）板的对接，在板的一面（一侧）或两面（两侧）切成坡度不大于1:2.5的斜面，避免应力集中。 5当钢板在纵横两方向进行对接焊时，焊缝可采用十字形或T形交叉对接，当用T形交叉时，交叉点的间距不得小于200mm。 12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？答：角焊缝的计算假定是：1破坏沿有效载面；2破坏面上应力均匀分布。 13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？答：钢材在施焊过程中会在焊缝及附近区域内形成不均匀的温度场，在高温区产生拉应力，低温区产生相应的压应力。在无外界约束的情况下，焊件内的拉应力和压应力自相平衡。这种应力称焊接残余应力。随焊接残余应力的产生，同时也会出现不同方向的不均匀收缩变形，称为焊接残余变形。焊接残余应力的影响：1对塑性较好的材料，对静力强度无影响；2降低构件的刚度；3降低构件的稳定承载力；4降低结构的疲劳强度；5在低温条件下承载，加速构件的脆性破坏。焊接残余变形的影响：变形若超出了施工验收规范所容许的范围，将会影响结构的安装、正常使用和安全承载；所以，对过大的残余变形必须加以矫正。减少焊接残余应力和变形的方法： 1.合理设计:选择适当的焊脚尺寸、焊缝布置应尽可能对称、进行合理的焊接工艺设计，选择合理的施焊顺序。 2.正确施工：在制造工艺上，采用反变形和局部加热法；按焊接工艺严格施焊，避免随意性；尽量采用自动焊或半自动焊，手工焊时避免仰焊。 14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？答：普通螺栓连接中的抗剪螺栓连接是依靠螺栓抗剪和孔壁承压来传递外力。当受剪螺栓连接在达到极限承载力时，可能出现五种破坏形式，即螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。高强螺栓连接中的抗剪螺栓连接时，通过拧紧螺帽使螺杆产生预拉力，同时也使被连接件接触面相互压紧而产生相应的摩擦力，依靠摩擦力来传递外力。它是以摩擦力刚被克服，构件开始产生滑移做为承载能力的极限状态。 15.螺栓的排列有哪些构造要求？答：螺栓排列的构造要求： 1受力要求:端距限制—－防止孔端钢板剪断，≥2do；螺孔中距限制—限制下限以防止孔间板破裂即保证≥3do，限制上限以防止板间翘曲。 2构造要求:防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中距最大值。 3施工要求:为便于拧紧螺栓，宜留适当间距。 16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的？如何防止？答：普通螺栓抗剪连接中的五种破坏形式：螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。以上五种可能破坏形式的前三种，可通过相应的强度计算来防止，后两种可采取相应的构件措施来保证。一般当构件上螺孔的端距大于2d0时，可以避免端部冲剪破坏；当螺栓夹紧长度不超过其直径的五倍，则可防止螺杆产生过大的弯曲变形。 17.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？答：级别代号中，小数点前的数字是螺栓材料经热处理后的最低抗拉强度，小数点后数字是材料的屈强比（fy/fu ）。 8.8级为：fu≥800N/mm2，fy/fu=0.8 10.9级为：fu ≥ 1000N/mm2，fy/fu=0.9 18.轴心压杆有哪些屈曲形式？答：受轴心压力作用的直杆或柱，当压力达到临界值时，会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象，这种现象称为压杆屈曲或整体稳定，发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。由于压杆截面形式和杆端支承条件不同，在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式，即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。 19.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？答：在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。 20.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？答：格构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缀材变形对降低稳定临界力的影响） 21.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？答：钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。这时即使除去侧向干扰力，侧向弯扭变形也不再消失，如弯矩再稍许增大，则侧向弯扭变形迅速增大，产生弯扭屈曲，梁失去继续承受荷载的能力，这种现象称为钢梁丧失整体稳定。影响钢梁整体稳定的主要因素有：荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。提高钢梁整体稳定性的有效措施是加强受压翼缘、增加侧向支承点 22.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？答：在钢梁中，当腹板或翼缘的高厚比或宽厚比过大时，就有可能在梁发生强度破坏或丧失整体稳定之前，组成梁的腹板或翼缘出现偏离其原来平面位置的波状屈曲，这种现象称为钢梁的局部失稳。 23.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？答：可见，压弯构件的整体稳定计算比轴心受压构件要复杂。轴心受压构件在确定整体稳定承载能力时，虽然也考虑了初弯曲、初偏心等初始缺陷的影响，将其做为压弯构件，但主要还是承受轴心压力，弯矩的作用带有一定的偶然性。对压弯构件而言，弯矩却是和轴心压力一样，同属于主要荷载。弯矩的作用不仅降低了构件的承载能力，同时使构件一经荷载作用，立即产生挠曲，但其在失稳前只保持这种弯曲平衡状态，不存在达临界力时才突然由直变弯的平衡分枝现象，故压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性属于第二类稳定问题，其极限承载力应按最大强度理论进行分析。 24.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？答：局部稳定性属于平板稳定问题，应应用薄板稳定理论，通过限制翼缘和腹板的宽厚比所保证的。确定限值的原则：组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体稳定失稳，或者两者等稳。轴心受压构件中，板件处于均匀受压状态；压弯构件中，板件处于多种应力状态下，其影响因素有板件的形状和尺寸、支承情况和应力状况（弯曲正应力、剪应力、局部压应力等的单独作用和各种应力的联合作用），弹性或弹塑性性能，同时还有在腹板屈曲后强度的利用问题

水工钢结构简答题

简答题 1、角焊缝有哪些主要的构造要求？为什么设置这些要求，请简述其原因？答案：角焊缝的主要尺寸是焊脚尺寸hf和焊缝计算长度l w,他们应该满足下列构造要求。 (1)考虑起弧和灭弧的弧坑影响，每条焊缝的计算长度l w,取其实际长度减去2hf; (2)最小焊脚尺寸h f≧1.5max t,其中tmax较厚焊件厚度；若焊缝hf过小，而焊件过厚时，则焊缝冷却过快，焊缝金属易产生淬硬组织，降低塑性；（3）最大焊脚尺寸hf≦1.2tmin，其中tmin薄焊件厚度；若焊缝hf过大，易使母材形成过烧现象，同时也会产生过大的焊接应力，使焊件翘曲变形；（4）最小焊缝计算长度l w,≧40mm及8hf是为了避免焊缝横向收缩时，引起板件拱曲太大；（5）最大侧焊缝计算长度l w,≦60hf，由外力在侧焊缝内引起的剪应力，在弹性阶段沿侧焊缝长度方向的分布是不均匀的，为避免端部先坏，应加以上限制；（6）在端焊缝的搭接连接中，搭接长度不小于5tmin及25mm；是为了减少收缩应力以及因传力偏心在板件中产生的次应力；（7）在次要构建或次要焊缝中，由于焊缝受力很小，采用连续焊缝其计算厚度小于最小容许厚度时，可改为采用间断焊缝，避免局部凸曲而对受力不利和潮气侵入引起锈蚀。 3、焊接组合梁的设计包括哪几项内容？答案：①首先根据梁的跨度与荷载求得的最大弯矩与最大剪力以及强度、刚度、稳定与节省钢材等要求，来选择经济合理的截面尺寸，有事可以在弯矩较小处减小梁的截面；②计算梁的翼缘和腹板的连接焊缝；③验算组合梁的局部稳定性和设计腹板的加劲肋④设计组合梁各部件的拼接以及设计梁的支座和梁格的连接⑤绘制施工详图。 4、图中所示为一平面钢闸门门叶结构示意图，请分别指明图中的序号所对应的构件名称？答案：面板、顶梁、水平次梁、横向隔板、吊耳、主梁、纵向连接系、主轮、边梁； 5、在选定结构所需的钢材种类时，应考虑结构结构的哪些特点？答案：结合么钱钢铁生产实际情况，努力做到即使结构安全可靠，又要尽力节约钢材，降低造价选用时注意以下几点：（1）结构所承载特性，（2）结构类型及重要性，（3）连接的方法（4）结构的工作温度和所处的环境。 6、加劲肋在钢梁设计中的作用是什么？有哪些类型？在钢梁设计中必要时，为什么增设加劲肋而不直接加大腹板厚度？答：作用是提高局部稳定性；有横向加劲肋和纵向加劲肋；因为钢结构设计中要求采用薄板，如果加大腹板厚度是不经济的。7、翼钢结构连接和轴心受压构件的设计为例，阐述等稳定原则在钢结构设计中的具体应用。答：在焊接连接中，要求焊缝截面强度不能高于母材截面强度；在螺栓连接设计中，螺栓连接强度和拼接板强度和母材强度匹配等，这些体现出等稳定设计的概念；在受压构件设计中，要求两个方向的稳定性接近相等，这也是等稳定原则的体现。 8、当采用平面桁架作为屋卖弄承重体系时，为什么要设置屋架支撑？支撑的作用是什么？答：平面桁架在平面外刚度很小，容易发生侧向倾斜。作用为：保证桁架体系的空间几何稳定性；提供弦杆的侧向支撑点；提高侧向刚度及稳定性；使结构具有空间整体作用；保证结构安装时的稳定与方便。 9、简述钢材的一次单项拉伸试验中，随着荷载的增加，钢的工作大致可以分为哪几个阶段？在试验测得的应力应变曲线图可以显示哪几项机械性能指标？答：钢的工作大致可以分为：弹性阶段、弹塑阶段、塑性阶段、自强和破坏阶段应力应变曲线图可以显示的机械性能指标：比例极限；屈服点；（屈服强度）；抗拉强度。10、普通螺栓与高强度螺栓在受力特性方面有什么区别？答：两者受力主要区别是：普通螺栓连接的螺母拧紧的预拉力很小，受力后全靠螺杆承压和抗剪来传递剪力。高强度螺栓是靠凝紧螺母，对螺杆施加强大而受控制的预拉力，使连接构件夹紧而是搂面的摩擦阻力来承受连接内力。11、整体稳定临界应力受哪几个因素的影响？如何提高和保证钢梁的整体稳定性？答：影响整体稳定临界应力的因素有：受压翼缘的自由长度，梁截面的侧向抗弯刚度以及抗扭刚度；提高和保证钢梁整体稳定性的措施；设置纵向联接或称纵向支撑以减小受压翼缘的自由长度，或适当加大受压翼缘的宽度。 12、简述平面闸门结构布置主要有哪些内容？答：结构布置的主要内容：主梁的布置，包括主梁的数目和位置，梁格的布置，梁格联接形式，边梁的布置。 13、钢结构在水利工程的合理应用范围有哪些？答：1、活动式结构；2、可拆卸或移动的结构；3、高耸结构；4、板结构；5、大跨度结构；6、海工钢结构 14、为什么说梁高的选择是梁截面选择中的关键？最小梁高和经济梁高根据什么条件和要求确定的？答：梁高的选择是梁截面选择中的关键，因为截面各部分尺寸都将随梁高二改变。最小梁高是根据刚度条件而定的，使组合梁在充分利用钢材强度前提下或满足梁的刚度现行规格。再设计中一般选择梁高比经济高校10%--20%，单不得校友最小梁高。 15、简述轴心受压实腹式构件的截面选择步骤？答：轴心受压实腹式构件截面选择步骤：假定长细比；根据假定长细比和等稳定条件初步稳定A、b1和h；试选翼缘厚

钢结构考试题及答案[1]

一、填空题： 1、承受动力荷载作用的钢结构,应选用（综合性能好）的钢材。 2、钢材中磷的含量过多，将使钢材出现（热脆）现象。 3、钢材牌号Q235－BF,其中235表示（ fy=235Mpa ）,B 表示（质量等级B 级） ,F 表示（沸腾钢）。 4、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用（ E50 ）焊条 5、轴心受压构件的承载能力极限状态有（强度）和（稳定）。 6、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。 7、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（支承加劲肋）。 8、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（横向加劲肋）和（纵向加劲肋）。 9、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。 10、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制（挠度,受拉）,受压构件要限制（长细比）。二、单项选择题： 1、体现钢材塑性性能的指标是（ C ） A 屈服点 B 强屈比 C 延伸率 D 抗拉强度 2、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征 A 脆性破坏 B 塑性破坏 C 强度破坏 D 失稳破坏 3、同类钢种的钢板,厚度越大（A ） A 、强度越低 B 、塑性越好 C 、韧性越好 D 、内疗构造缺陷越少 4、钢材的冷弯试验是判别钢材（C ）的指标。 A 强度 B 塑性 C 塑性及冶金质量 D 韧性及可焊性 5、钢材的强度指标是（ C ）。 A 延伸率 B 韧性指标 C 屈服点 D 冷弯性能 6、钢结构具有良好的抗震性能是因为（ C ）。 A 钢材的强度高 B 钢结构的质量轻 C 钢材良好的吸能能力和延性 D 钢结构的材质均匀 7、钢材经历了应变硬化应变强化之后（ A ）。 A 强度提高 B 塑性提高 C 冷弯性能提高 D 可焊性提高

奥鹏四川农业大学2020年6月课程考试考试《水工钢结构(本科)》网考资料及答案.doc

单选题 1.在抗剪连接中，每个高强度螺栓承压型连接的承载力设计值的计算方法与普通螺栓相同，但当剪切面在螺纹处时，其受剪承栽力设计值应按螺纹处的有纹面积进行计算( ) A.正确 B.错误答案: A 2.热轧成型的普通工字钢，由于辊轧成型的原因，翼缘和腹板机械性能有差别，腹板的性能优于翼缘 ( ) A.正确 B.错误答案: A 3.在焊接工字形组合梁中，翼像与腹板连接的角焊缝计算长度不受60hf 的限制，是因为( ) A.截面形式的关系 B.施焊次序的关系 C.梁设置有加劲助的关系 D.内力沿侧面角焊缝全长分布的关系答案: D 4.具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设计，而不是整体稳定控制设计 ( ) A.正确 B.错误答案: B 5.在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应( )

A.愈薄愈好 B.愈厚愈好 C.厚薄适当 D.厚薄无所谓答案: C 6.在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，出现塑性铰时来建立的计算公式( ) A.正确 B.错误答案: B 7.在钢结构设计中，结构和构件的变形控制属于正常使用极限状态，应使变形计算值不超过容许变形值。计算变形值时，应采用荷载( ) A.设计值的短期效应给合 B.设计值的长期效应组合 C.标准值的短期效应组合 D.标准值的长期效应组合答案: C 8.在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸hf 愈大，连接的承载力就愈高（） A.正确 B.错误答案: B 9.钢材容重大，但强度高，因面在相同荷载作用下，用钢材制造的钢结构重量比其它常用材料(砼、砖石)制成的结构轻 ( ) A.正确 B.错误答案: A 10.塑性好的钢材，则( )

钢结构简答题

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）

钢结构简答题

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

水工钢结构

水工钢结构复习题（课程代码252261）一、单项选择题 1.设置在开敞式泄水孔口的闸门，需设置三面止水的闸门称为：（C） A. 检修闸门 B. 施工导流闸门 C. 露顶式闸门 D. 潜孔式闸门 2.钢闸门结构采用（D）法进行结构强度验算 A. 极限应力法 B. 极限应变法 C. 经验推算法 D. 容许应力法 3.用来封闭和开启孔口的活动挡水结构是：（C） A. 承重结构 B. 行走支承 C. 门叶结构 D. 主梁 4.用来挡水，直接承受水压的是（B） A. 梁格 B. 面板 C. 垂直支承 D. 系杆 5.在大跨度的露顶式闸门中常采用的主梁数目是（B） A. 单主梁式 B. 双主梁式 C. 多主梁式 D. 无具体要求 6.对于实腹式主梁的工作闸门，一般使底主梁的下翼缘到底止水边缘连线的倾角不应小于（ A） A. 30度 B. 45度 C. 60度 D. 90度 7.水平次梁和竖直次梁直接与面板相连，主梁放在竖直次梁后面的梁格连接形式称为（C） A. 齐平连接 B. 降低连接 C. 层叠连接 D. 竖直连接

8.下列关于单腹式边梁叙述正确的是（ D） A. 抗扭刚度强 B. 广泛用于定轮闸门中 C. 便于设置滚轮和吊轴 D. 主要用于滑道式支承的闸门 9.对于大跨度的闸门，宜采用（ B ） A. 型钢梁 B. 桁架式主梁 C. 实腹式组合梁 D. 变高度的主梁 10.钢构件最易产生脆性破坏的应力状态是（ B ） A.单向压应力状态 B.三向拉应力状态 C.二向拉一向压的应力状态 D.单向拉应力状态 11.根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、质量最难于保证的施焊方位是（ D ） A.平焊 B.立焊 C.横焊 D.仰焊 12.如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力N=500kN，肢背焊缝受力N1 为（ D ） A.150kN B.250kN C.325kN D.350kN 题15图题16图 13.如图，两钢板用直角角焊缝连接，手工焊，合适的焊角尺寸h f=（ C ） A.12mm B.10mm C.8mm D.5mm 14.螺栓排列时，要求螺栓端距≥2d0（d0为螺栓孔径），目的是为了防止发生（ C ） A.螺栓受剪破坏 B.板件被拉断破坏 C.板件被冲剪破坏 D.板件被挤压破坏 15.图示高强螺栓群摩擦型连接受弯后的旋转中心为（ A ） A.a点 B.b点 C.c点 D.d点题18图 16.某截面无削弱的热轧型钢实腹式轴心受压柱，设计时应计算（ C ） A.整体稳定、局部稳定 B.强度、整体稳定、长细比 C.整体稳定、长细比 D.强度、局部稳定、长细比 17.某单轴对称截面轴心受压柱，绕对称主轴失稳时，其失稳形式是（ B ） A.弯曲屈曲 B.弯扭屈曲 C.扭转屈曲 D.既可能弯曲屈曲也可能扭转屈曲 18.双肢格构式轴心受压柱，虚轴为x-x轴，实轴为y-y轴，确定两单肢间距离时应根据（ D ）

钢结构期末考试

第三页，摇摆柱哪里，什么是摇摆柱？摇摆柱的原理是什么？为什么采用摇摆柱？摇摆柱有什么好处？如何使用？摇摆柱：多跨钢架中采用的上下两端铰接不能抵抗侧向荷载的柱当刚架柱不是特别高而风荷载也不很大时，中柱宜采用两端铰的摇摆柱。中柱用摇摆柱的反感体现“材料集中使用”的原则。摇摆柱可同时减少梁柱内力和截面，使结构钢量更低，受力更合理。第四页，柱脚一般按铰接支承设计，当有桥式吊车的工业厂房时柱脚刚接门式钢架轻钢结构的适用范围？适用多少吨的吊车？结构布置注意一下纵向横向温度区段这个实际上就是伸缩缝的最大间距怎样门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂起重机和起重量不大于20t的轻、中级工作制单梁或双梁桥式吊车。温度分区：纵向温度区段＜300m。横向温度区段＜150m。第六页，支撑和系杆的布置的几条规定，第三条规定里面为什么要把柱端支撑或端部支撑设置在第一或第二个开间，最好是第二开间？原因是什么？在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性体系。端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。原因：考虑传力路径最短，减少温度应力第七页，可变荷载屋面活荷载的取值什么时候去0.5什么时候取0.3？上人不上人注意一下。可变荷载：屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标注值应取0.5kN/m2；对受荷水平投影面积超过60m2的钢架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取0.3kN/m2。荷载组合注意一下第一条和第二条（1）屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值；（2）积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑；钢架的内力计算两种方法一个是弹性一个是塑性他们分别的适用范围适用条件是什么？适用什么样的钢架？对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为变截面时才允许采用塑性分析方法。蒙皮效应的定义概念是什么？什么地方体现蒙皮效应？蒙皮效应：蒙皮板由于其抗剪刚度而对于使板平面内产生变形的荷载的抵抗效应。 GB50017单层框架柱顶位移不超过h/150，CECS102轻质钢板柱顶位移不超过h/60，砌体柱顶位移不超过h/100

钢结构思考题[期末考试简答]

钢结构的材料 1．为什么能把钢材简化为理想的弹塑性材料？ 2．塑性和韧性的定义，两者有何区别，冷弯性能和冷作硬化对结构设计的意义是什么？3．为什么承受动力荷载的重要结构要通过刨边、扩孔等方法清除其冷加工的边缘部分？ 1．答：从钢材拉伸时的应力－应变曲线可以看到，钢材有较明显的弹性、屈服阶段，但当应力达屈服点后，钢材应变可达2％～3％，这样大的变形，虽然没有破坏，但结构或构件已不适于再继续承受荷载，所以忽略弹塑性阶段，而将钢材简化为理想的弹塑性材料。2．答：塑性是指当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形而不立即断裂的性质；韧性是指塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性同塑性有关，但不完全相同，是强度和塑性的综合表现。冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变形时，对发生裂缝的抵抗能力，可检验钢材的冷加工工艺和检查钢材的内部缺陷。钢材冷加工过程中引起的钢材硬化称为冷作硬化，冷作硬化可能使材料变脆。 3．答：钢结构冷加工时会引起钢材的局部冷作硬化，从而使材料强度提高，塑性、韧性下降，使钢材变脆。因此，对承受动力荷载的重要结构要通过刨边、扩孔等方法清除其冷加工的边缘部分，从而防止脆性破坏。钢结构的连接 1、请说明角焊缝焊脚尺寸不应太大、太小的原因及焊缝长度不应太长、太短的原因? 2、试述焊接残余应力对结构工作的影响? 3、正面角焊缝和侧面角焊缝在受力上有什么不同？当作用力方向改变时，又将如何？ 4、对接焊和角焊缝有何区别？ 5、如何减小焊接应力和焊接变形？ 6．高强度螺栓的预拉力起什么作用？预拉力的大小与承载力之间有什么关系？ 7．摩擦型高强度螺栓与承压型高强度螺栓有什么区别？ 8．为什么要控制高强度螺栓的预拉力，其设计值是怎样确定的？ 9．普通螺栓和高强度螺栓在受力特性方面有什么区别？单个螺栓的抗剪承载力设计值是如何确定的？ 10．螺栓群在扭矩作用下，在弹性受力阶段受力最大的螺栓其内力值是在什么假定条件下求得的？ 1．答：焊脚尺寸太大施焊时较薄焊件容易烧穿；焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形；热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小，焊接时产生的热量较小，焊缝冷却快，容易产生裂纹；同时也不易焊透。焊缝长度过短，焊件局部加热严重，会使材质变脆；同时起、落弧造成的缺陷相距太近，严重影响焊缝的工作性能。焊缝长度过长，应力沿长度分布不均匀，两端应力可能达到极限值而先破坏，中部则未能充分发挥其承载能力。 2．答：残余应力对结构静力强度一般没有影响，因为它是自相平衡力系，只要材料能发生塑性变形，其静力强度是不变的。但当材料不能发展塑性时，则可能发生脆性破坏，即各点的外加应力和其残余应力相加达到材料的抗拉强度fy ，该点即破坏，从而降低构件的承载力。残余应力将减少构件的刚度，因残余应力与外加应力相加，将使某些部分提前进入塑性而不再承担以后增加的荷载。

水工钢结构答案

参考答案一、选择题（每题2分，共30分） 1.A 2. B 3. A 4.D 5. C 6. B 7. B 8. A 9. B10. C11. B12. D13. A14. D15. A 二、问答题（每题3分，共18分） 1. 建筑钢材的伸长率是通过单向拉伸实验确定的。取试件拉断后的伸长量与原标距的比值的百分率，即，伸长率反映了钢材的塑性变形能力。 2. 钢材经过冷作硬化后，其强度提高，塑性变形能力下降。 3. 最大焊脚尺寸：，防止焊缝过烧焊件；最小焊脚尺寸：，防止焊缝冷裂；最大计算长度：，防止应力沿焊缝长度不均匀分布；最小计算长度：，防止焊缝沿长度缺陷几率增加。 4. 承压型高强螺栓承受剪力作用时螺栓直接承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载能力。摩擦型高强螺栓承受剪力作用时螺栓不直接承受剪力，需验算螺栓的受剪承载能力。 5. 同号应力场时钢材的强度提高而塑性变形能力降低，异号应力场时钢材的强度降低而塑性变形能力提高。 6. 缀条式格构柱的单肢为轴心受力构件，缀板式格构柱的单肢为压弯构件。从受力更合理的角度出发，大型柱应尽可能选用缀条式格构柱。三、计算题（共52分） 1.（本题10分） 2.（本题10分）

3.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fv=125N/mm2，fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。 4.（本题17分）；0.9181；平面内稳定验算：

《钢结构》期末考试／试题库(含答案)

钢结构期末考试题型（汇集）一、选择题 1.反应钢材的最大抗拉能力的是（ D ）。 A．比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服强度 D .极限强度 2.钢材的冷弯试验是判别钢材（ C ）的指标。 A.强度 B.塑性 C.塑性及冶金质量 D .韧性及可焊性 3.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征 A.脆性破坏 B.塑性破坏 C.强度破坏 D.失稳破坏 4.结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（）表示。 A .流幅 B. 冲击韧性 C .可焊性 D. 伸长率 5.产生焊接残余应力的主要因素之一是（ C ） A. 钢材的塑性太低 B. 钢材的弹性模量太大 C .焊接时热量分布不均匀 D. 焊缝的厚度太小 6.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征。 A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏 7.同类钢种的钢板，厚度越大（）。 A.强度越低 B.塑性越好 C.韧性越好 D.内部构造缺陷越少 8.钢结构具有良好的抗震性能是因为（ C ）。 A.钢材的强度高 B.钢结构的质量轻 C.钢材良好的吸能能力和延性 D.钢结构的材质均匀 9.钢材经历了应变硬化应变强化之后（ A ）。 A. 强度提高 B.塑性提高 C. 冷弯性能提高 D. 可焊性提高 10.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（）。 A.栓杆的预拉力 B.栓杆的抗剪能力 C.被连接板件间的摩擦力 D.栓杆被连接板件间的挤压力 11.下列梁不必验算整体稳定的是（ D ）。 A.焊接工字形截面 B.箱形截面梁 C.型钢梁 D.有刚性铺板的梁 12.对直接承受动荷载的钢梁，其工作阶段为（）。 A.弹性阶段 B.弹塑性阶段 C.塑性阶段 D.强化阶段 13．下列螺栓破坏属于构造破坏的是（ B ）。 A.钢板被拉坏 B.钢板被剪坏 C.螺栓被剪坏 D.螺栓被拉坏 14．在钢结构连接中，常取焊条型号与焊件强度相适应，对Q345钢构件，焊条宜采用（ B ）。 A . E43型 B . E50型 C . E55型 D. 前三种均可

钢结构试卷及答案

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1.钢材具有良好的焊接性能是指() A.焊接后对焊缝附近的母材性能没有任何影响 B.焊缝经修整后在外观上几乎和母材一致 C.在焊接过程中和焊接后，能保持焊接部分不开裂的完整性性质 D.焊接完成后不会产生残余应力 2.以下哪项措施对降低钢材锈蚀速度没有作用() A.采用高效能防护漆 B.定期维护并及时补刷防锈漆 C.采用耐候钢材 D.在设计时增加构件壁厚 3.钢材的伸长率越小，则() A.发生脆性破坏的可能性越大 B.低温下的变形能力越强 C.越适于做受力构件 D.在高温下的承载能力越高 4.吊车梁的疲劳破坏是指() A.因荷载冲击效应而发生的脆性破坏 B.经过应力多次超过屈服点而发生的塑性破坏 C.在循环荷载作用下，当循环次数达到某值时发生的脆性破坏 D.在循环荷载作用下，当循环次数达到某值时发生的塑性破坏 5.钢材中磷的含量过高时会使钢材() A.冷脆 B.热脆 C.强度降低 D.伸长率提高 6.在以下各级钢材中，冲击韧性保证温度最低的是() A.Q345B B.Q345C C.Q345D D.Q345E 7.冲击韧性值较高的钢材() A.设计强度值较高 B.弹性模量值较高 C.抗脆性破坏的能力较强 D.可焊性较好 8.相同连接形式，当采用高强度螺栓摩擦型连接时，() A.承载力一定高于普通螺栓连接 B.承载力可能低于普通螺栓连接 C.变形可能大于普通螺栓连接 D.变形一定大于高强螺栓承压型连接 9.对接焊缝采用引弧板的目的是() A.消除焊缝端部的焊接缺陷 B.提高焊缝的设计强度 C.增加焊缝的变形能力 D.降低焊接的施工难度 10.图示连接，角钢肢背、肢尖处角焊缝的最大焊脚尺寸分别为() A.9mm，9mm B.6mm，5mm C.9mm，5mm D.6mm，6mm

(完整版)钢结构简答题汇总

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.良好的加工性能。此外，根据结构的具体工作条件，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）以及重复荷载作用等的性能。《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢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0.2%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 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

水工钢结构问答题

1、钢结构的特点？答：①钢结构自重较轻②钢结构的可靠性较高③钢材的抗震性、抗冲性较好④钢结构制造的工艺化程度较高⑤钢结构可以准备快速的装配⑥容易做成密封结构⑦钢结构极易腐蚀⑧钢结构耐火性差 2、钢结构在水工中的应用有哪些？答：①活动式结构②装拆式结构③板结构④高耸结构⑤大跨度结构⑥海工钢结构 3、截面选择的具体步骤是？答：①选择梁高h和腹板高度h0 ②选择腹板厚度hw ③选择翼缘尺寸b1和t1 ④梁的强度、整体稳定和挠度的验算。 4、闸门的类型有哪些？答：按功用分为：工作闸门、事故闸门、检修闸门和施工闸门按闸门空口的位置分：露顶闸门、潜孔闸门按闸门结构形式分为：平面闸门、弧形闸门及船闸上常采用的人字形闸门 5、平面闸门结构布置的主要内容有哪些？答：确定闸门上需要的构件，每种构件需要的数目以及确定每个构件所在的位置。 ①主梁的布置②梁格的布置③梁格连接形式④边梁的布置 6、平面闸门门叶结构组成又哪些？答：面板、梁格、横向和纵向连接系（即横向和纵向支撑）、行走支承（滚轮或滑块）以及止水等部件组成。 ①边梁、②主轮、③面板顶梁、④水平次梁、⑤横向隔板、⑥纵向连接系、⑦主梁、⑧吊耳 1.焊接连接有哪些缺点？ 1. 缺点是由于焊接连接处局部受高温，在热影响区形成的材质较差，冷却又很快，再加上热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力以及残余变形，甚至可能造成裂缝，导致脆性破坏对结构工作产生不利影响。 2.在桁架体系中，支撑有哪些主要作用？ 2. （1）保证桁架结构的空间几何稳定性，即几何形状不变。（2）保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。（3）为桁架弦杆提供必要的侧向支撑点。（4）承受并传递水平荷载。（5）保证结构安装时的稳定且便于安装。 3.系杆的布置原则是什么？ 3. 在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆；屋脊节点及主要支撑点处需设置刚性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中附近设置柔性系杆，当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，则第一柱间所有系杆均应为刚性系杆。 4.简述钢梁整体失稳的概念。 4. 钢梁截面一般都设计成高而窄且壁厚较薄的开口截面，以获得弯矩作用平面内较大的抗弯承载力和抗弯刚度，但抗扭和侧向抗弯能力较差。如工字形截面梁，弯矩作用在其最大刚度平面内，当弯矩逐渐增加使梁受压，翼缘的最大弯曲应力达到某一数值时，梁在很小的侧向干扰力作用下，会突然向刚度较小的侧向弯曲，并伴有扭矩而破坏，这种现象称为整体失稳。 5.减小或消除焊接变形有哪些措施？ 5. （1）反变形法即在施焊前预留适当的收缩量和根据制造经验预先造成相反方向和适当大小的变形来抵消焊后变形；（2）采用合理的焊接和装配顺序控制变形也十分有效；（3）焊接变形的矫正方法，以机械矫正和局部火焰加热矫正较为常用。 1.为什么选择屈服点作为建筑钢材静力强度承载力极限的依据？ 1. （1）钢材屈服后，塑性变形很大，从屈服到断裂的塑性变形约等于弹性变形的200倍，这样大的塑性变形已使结构失去正常使用功能而达到极限状态，因而无法利用强化阶段。（2）屈服后塑性变形很大，险情极易被察觉，可以及时采取适当补救措施，以免突然发生破坏。（3）抗拉强度和屈服点的比值较大，成为结构极大的后背强度，符合结构多级抗震设防的准则，使钢结构从来不会发生真正的塑性破坏。 2.实腹式轴心受压柱有哪些设计原则？ 2. （1）截面面积的分布应尽量远离主轴线，以增大截面的惯性矩和回转半径，从而提高柱的整体稳定性和刚度；（2）使两个轴方向的稳定性相等；（3）构造简单，便于制作；（4）便于与其他构件连接；（5）选用便于供应的钢材规格。 3.简述平面钢闸门主梁设计的特点。 3. 当主梁所承受的最大弯矩值不超过500kNm时，可考虑使用型钢作为主梁。若型钢强度不足，可在其上翼缘加焊扁钢予以加强。采用型钢可以简化制造，降低成本。当型钢不能满足要求时，可采用由钢板焊接而成的主梁组合梁。当跨度较大时，采用变截面组合梁较为经济合理。 4.说明格构式压弯构件的设计步骤。

钢结构～简答(1)(1)(1)

钢结构考试简答题答案

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