钢结构复习资料题及标准答案

填空题

1．高强螺栓根据螺栓受力性能分为( )和( )两种。

2．高强螺栓连接同时承受拉力和剪力作用时，如果拉力越大，则连接所能承受的剪力( )。 3．焊缝连接形式根据焊缝的截面形状，可分为( )和( )两种类型。 4．性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接，( )级的安全储备更大。

5当构件轴心受压时，对于双轴对称截面，可能产生( )；对于无对称轴的截面，可能产生( )；对于单轴对称截面，则可能产生( )。 6．加劲肋按其作用可分为( )、( )。

7提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点，但侧向支承点必须设在钢梁的( )翼缘。

8 ( )不能忽略，因而绕虚轴的长细比 要采用( )。 9．轴心受压构件，当构件截面无孔眼削弱时，可以不进行( )计算。 10．钢材的两种破坏形式为( )和( )。

11．随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为( )。 12．梁整体稳定判别式l1/b1中，l1是( )b1是( )。 1． 偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定的计算公式是：

NxAmxMxNxW1x10.8NExf

式中：mx是：( )，NEx表示 ( )，其表达式为( )。 2．普通螺栓按制造精度分( )和( )两类：按受力分析分( )和( )两类。

3．由于焊接残余应力本身自相平衡，故对轴心受压构件( )无影响。 4．在高强螺栓群承受弯矩作用的连接中，通常认为其旋转中心位于( )处。

5．梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的( )要求决定的。 6．国内建筑钢结构中主要采用的钢材为碳素结构钢和( )结构钢。

7．高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级：8.8级和10.9级，其中10.9表示( ) 。 8 ．使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要保证强度、整体稳定外，还必须保证( )。

9．钢材随时间进展将发生屈服强度和抗拉强度提高、塑性和冲击韧性降低的现象，称为( )。 10．根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中( )施焊的质量最易保证。

11．建筑钢材中严格控制硫的含量，在Q235钢中不得超过0．05%，在Q345钢中不得超过0．045%，这是因为含硫量过大，在焊接时会引起钢材的( )。

12．钢材的伸长率是衡量钢材( )性能的指标，是通过一次静力拉伸试验得到的 13．当轴心受压构件发生弹性失稳时，提高钢材的强度将( )构件的稳定承载力。 14．焊缝缺陷有多种，其中( )对焊缝受力的危害最大。

15．当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时，应做坡度不大于1：2.5(静载)或( ) (动载)的

^`

斜角，以平缓过度，减小应力集中。

1．钢材的两种破坏形式为( )和( )。 2．某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之( )。 3．钢材设计强度fd与屈服点fy之间的关系为( )。

4．对无屈服点的高强钢材，一般将相当于残余应变为( )时的应力为屈服强度。 5．随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为( )。

6.验算一根梁的安全实用性应考虑( )。 7．梁整体稳定判别式l1/b1中，l1是( )b1是( )。 8．轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有( )。 9．理想轴心压杆的失稳状态为( )。 10．实腹式轴心压杆设计时，压杆应符合( )。 11．柱脚中靴梁的主要作用是( )。

12．轴心受压构件腹板的宽厚比的限制值，是根据( )的条件推导出的。

13．因为残余应力减小了构件的( )，从而降低了轴心受压构件的整体稳定承载力。 14．普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间的填板数不宜少于（ ）个。 15． 实腹式偏心受压构件的整体稳定，包括弯矩( )的稳定和弯矩( )的稳定。 16． 对于直接承受动力荷载作用的实腹式偏心受力构件，其强度承载能力是以( )为极限的，因此计算强度的公式是NMxfAnWnx。

17．屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于（ ）。

1． 格构式压弯构件绕虚轴弯曲时，除了计算平面内整体稳定外，还要对缀条式压弯构件的单肢按( )计算稳定性，对缀板式压弯构件的单肢按( )计算稳定性。 2．当两种不同强度的钢材采用焊接时，宜用与强度( )的钢材相适应的焊条。 3．当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝轴线的长度计算时应减去( )。 4．普通螺栓是通过( )来传力的；摩擦型高强螺栓是通过( )来传力的。 5．钢结构中采用的各种板件和型材，都是经过多次辊轧而成的，一般薄钢板的屈服点比厚钢板( )。

6．焊接承重结构为防止钢材沿厚度方向受力而发生层状撕裂，应采用( )钢。

7．使用角焊缝的T形连接中，如果两块被连接板的厚度分别为6mm和10mm，则最小焊脚尺寸应为( )mm。

8．为保证轴心受压构件的正常使用极限状态能够满足要求，是通过控制( )来实现的。 9．对于双肢缀条式格构柱中的单角钢缀条，为了简化设计，规范规定可按( )构件进行强度和稳定验算。

10．钢结构出现疲劳断裂时，破坏截面上的应力低于钢材的( )强度。 11．型钢有热轧成型和( )成型两大类。

12．当温度t<0℃时，随着温度下降，钢材的冲击韧性值也( )。

13．相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者( )。

^`

14 ．实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于( )屈曲。

15．钢材的含碳量越高，则强度越( )，韧性越( )，抗腐蚀性越( )。

16．钢号Q345—B表示( )钢材。 单项选择题

1．对长细比很大的轴心压杆构件，提高其整体稳定性最有效的措施是（ ）。

A．增加支座约束 B．提高钢材强度 C．加大回转半径

D．减少荷载

2．双肢缀条式轴心受压柱绕实轴和虚轴等稳定的要求是（ ），x轴为虚轴。 A．0x0y B．y2x27AA

1C．0y2x27AA D．xy

13．计算格构式压弯构件的缀件时，剪力应取（ ）。

A．构件实际剪力设计值 B．由公式VAf85fy/235计算的剪力

C．构件实际剪力设计值或由公式计算VAf85fy/235的剪力两者中之较大值

D．由VdM/dx计算值

4．在焊接施工过程中，下列哪种焊缝最难施焊，而且焊缝质量最难以控制？（ ）。

A．平焊 B．横焊 C．仰焊

D．立焊

5．轴心受压构件的刚度是通过限制( )来保证的。

A．宽厚比 B．高宽比 C．高厚比 D．长细比

6．轴心受压构件的截面设计时，通过考虑( )进行轴心受压构件的整体稳定计算。

A．整体强度系数 B．整体刚度系数 C．整体稳定系数 D．局部稳定系数

7．Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是( A．冲击韧性 B．冷弯试验 C．化学成分 D．伸长率 8． 钢号Q345A中的345表示钢材的( )。

A．fp值 B．fu值 C．fy值 D．fvy值 9．Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( )。

A．E55型 B．E50型 C．E43型 D．H10MnSi

10．在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( )。) 。

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A．5倍 B．10倍 C．15倍 D．20倍 11． 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( )。

A．承载力低，变形大 B．承载力高，变形大 C．承载力低，变形小 D．承载力高，变形小

12．当沿受力方向的连接长度过大时，螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低，以防止( ) 。

A．中部螺栓提前破坏 B．端部螺栓提前破坏 C．螺栓受弯破坏 D．螺栓连接的变形过大

13． 为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布( )。

A．尽可能集中于截面的形心处 B．尽可能远离形心

C．任意分布，无影响 D．尽可能集中于截面的剪切中心 14．对于直接承受动力荷载的结构，宜采用( )。

A．焊接连接 B．普通螺栓连接 C．摩擦型高强度螺栓连接 D．承压型高强度螺栓连 15．关于钢结构的特点叙述错误的是（ ）。 ．．

A．建筑钢材的塑性和韧性好 B．钢材的耐腐蚀性很差 C．钢材具有良好的耐热性和防火性 D．钢结构更适合于建造高层和大跨结构 16．角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin≥1.5t2 ，最大焊脚尺寸hfmax≤1．2t1，式中的t1和t2分别为（ ）。

A．t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度 B．t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度 C．t1为较薄的被连接板件的厚度，t2为较厚的被连接板件的厚度 D．t1为较厚的被连接板件的厚度，t2为较薄小的被连接板件的厚度

17．对于常温下承受静力荷载，无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是( )。

A．构件的刚度 B．构件的极限强度 C．构件的稳定性 D．构件的疲劳强度 18． 受弯构件的刚度要求是ν ≤[ν ]，计算挠度 时，则应( )。

A．用荷载的计算值 B．用荷载的标准值 C．对可变荷载用计算值 D．对永久荷载用计算值 19． 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的( )。

A．提高梁的抗弯强度 B．提高梁的抗剪强度 C．提高梁的整体稳定性 D．提高梁的局部稳定性

20．焊接工字形等截面简支梁，在何种情况下，整体稳定系数 最高( )。

A．跨度中央一个集中荷载作用时

B．跨间三分点处各有一个集中荷载作用时 C．全跨均布荷载作用时

D．梁两端有使其产生同向曲率，数值相等的端弯矩的荷载作用时

^`

1．轴心压杆整体稳定公式

NfA的意义为（ ）。

A．截面平均应力不超过材料的强度设计值 B．截面最大应力不超过材料的强度设计值 C．截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值

D．构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承截力设计值

2．计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据（ ）查表确定。

A．x

B．0x

C．y

D．oy

3．轴心受力构件的正常使用极限状态是（ ）。

A．构件的变形规定 C．构件的刚度规定

B．构件的容许长细比 D．构件的挠度值

4．轴心受压构件的稳定系数是按何种条件分类的？（ ）。

A．按截面形式 C．按截面长细比

B．按焊接与轧制不同加工方法

D．强度和长细比计算

5．实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的x主要是考虑（ ）。

A．截面塑性发展对承载力的影响 B．残余应力的影响 C．初偏心的影响 D．初弯矩的影响

6．普通粗制螺栓和普通精制螺栓在抗剪设计强度上取值有差异，其原因在于（ ）。

A．螺栓所用的材料不同 B．所连接的钢材的强度不同 C．所受的荷载形式不同 D．螺栓制作过程和螺栓孔加工要求不同 7．下列属于正常使用极限状态的验算指标是（ ）。

A．强度 B．稳定 C．变形 D．疲劳

8．关于钢材在多轴应力状态下的性能，下列叙述正确的是（ ）。

A．当钢材处于同号应力场时，钢材易发生塑性破坏；而当处于异号应力场时，钢材易发生脆性破坏 B．当钢材处于同号应力场时，钢材易发生脆性破坏；而当处于异号应力场时，钢材易发生塑性破坏 C．无论是同号应力场，还是异号应力场，钢材都易于发生塑性破坏 D．无论是同号应力场，还是异号应力场，钢材都易于发生脆性破坏 9．在对接焊缝中经常使用引弧板，目的是（ ）。

A．消除起落弧在焊口处的缺陷 C．减小焊接残余变形

B．对被连接构件起到补强作用

D．防止熔化的焊剂滴落，保证焊接质量

10．螺栓连接中要求栓孔端距大于2d0，是为了防止（ ）。

A．板件被挤压破坏 C．螺栓杆发生弯曲破坏

B．板件端部被冲剪破坏 D．螺栓杆被剪断破坏

11．单轴对称的轴心受压构件，当绕对称轴失稳时，其整体失稳形式通常是（ ）。

A．弯曲失稳 C．弯扭失稳

B．扭转失稳 D．塑性失稳

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12．双肢格构柱（缀条式、缀板式）绕虚轴发生失稳时，其换算长细比通常大于实际长细比，这主要是由

于（ ）。

A．格构柱剪切变形的影响 C．柱肢局部屈曲的影响

B．格构柱轴向变形的影响 D．缀材局部屈曲的影响

13．梁翼缘的局部稳定一般是通过限制板件的( )来保证的。

A．宽厚比 B．高宽比 C．高厚比 D．长宽比 14．型钢一般( )发生局部失稳。

A．不会 B．肯定会 C．多数会 D．不能确定 15．轴心受拉构件只需进行( )验算。

A．强度 B．刚度 C．强度和刚度 D．稳定 16．梁与轴心受压柱的连接应为( )

A．刚接 B．铰接 C．榫接 D．不能确定 17．大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构( )。

A．密封性好 B．自重轻 C．制造工厂化 D．便于拆装 18．钢材的设计强度是根据 ( ) 确定的。

A．比例极限 B．弹性极限 C．屈服强度 D．极限强度 19．梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（ ）来选定的。

A． 支座竖杆中的内力 B．下弦杆中的最大内力 C． 上弦杆中的最大内力 D．腹杆中的最大内力 20．屋盖中设置的刚性系杆（ ）。 A．可以受压 B．只能受拉 C．可以受弯 D．可以受压和受弯

1．建筑钢材的伸长率与（ ）标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关

A．到达屈服应力时 C．试件塑性变形后

B．到达极限应力时 D．试件断裂后

2．钢材的设计强度是根据（ ）确定的。

A．比例极限

B．弹性极限

C．屈服点

D．极限强度

3．钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料（ ）命名的。

A．屈服点

B．设计强度

C．标准强度

D．含碳量

4．钢材经历了应变硬化（应变强化）之后（ ）。

A．强度提高

B．塑性提高

C．冷弯性能提高

D．可焊性提高

5．钢材的三项主要力学性能为（ ）。

A．抗拉强度、屈服强度、伸长率 C．抗拉强度、伸长率、冷弯

B．抗拉强度、屈服强度、冷弯 D．屈服强度、伸长率、冷弯

6．计算梁的（ ）时，应用净截面的几何参数。

A．正应力

B．刚度

C．整体稳定

D．局部稳定

7．钢结构计算公式Mx中x（ ）。

xWNX^`

A．与材料强度有关 B．是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C．表示截面部分进入塑性 D．与梁所受荷载有关 8．梁的最小高度是由（ ）控制的。

A．强度

B．建筑要求

C． 刚度 D．整体稳定

9．为了提高梁的整体稳定性，（ ）是最经济有效的办法。

A．增大截面 B．增加侧向支撑点，减少l1 C．设置横纵向加劲肋 D．改变荷载作用的位置 10．当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应（ ）。

A．设置纵向加劲肋 B．设置横向加劲肋 C．减少腹板宽度 D．增加翼缘的厚度 11．确定梁的经济高度的原则是（ ）。

A．制造时间性最短 B．用钢量最省 C．最便于施工 D．免于变截面的麻烦 12．双轴对称工字形截面梁，截面形状如图所示，在弯矩和剪力共同作用下，关于应力的说法正确的是（ ）。

A．弯曲正应力最大的点是3点 B．剪应力最大的点是2点 C．折算应力最大的点是1点 D．折算应力最大的点是2点 13．工字形梁受压翼缘宽厚比限值为：

123截面中

题14b1235，式中b1为（ ）。 15tfy

B．受压翼缘板全部宽度 D．受压翼缘板的有效宽度

A．受压翼缘板外伸宽度

C．受压翼缘板全部宽度的1/3

14．跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，宜采用（ ）。

A．加大梁的截面积

B．加大梁的高度

D．加大腹板的厚度

C．加大受压翼缘板的宽度

15．计算组合梁腹板与翼缘的连接角焊缝公式hfVS111.4ffwIx

中，S1为（ ）。

A．梁中和轴以上截面对梁中和轴的面积矩

B．梁上翼缘(或下翼缘)截面对梁中和轴的面积矩 C．梁上、下翼缘对梁中和轴面积矩之和 D．梁上翼缘(或下翼缘)对腹板边缘线的面积矩 16．计算工字形梁的抗弯强度，用公式

MxfxWnx，取x1.05，梁的翼缘外伸肢宽厚比不小于（ ）。

A．15235235 B．13 fyfyC．(100.1)235235 D．9 fyfy17．对于组合梁的腹板，若h0/tw=100，按要求应（ ）。

A．无需配置加劲肋

B．配置横向加劲肋

D．配置纵向、横向和短加劲肋

C．配置纵向、横向加劲肋

^`

18．焊接梁的腹板局部稳定采用配置加劲的方法来解决，当

h0235时，（ ）。 170twfyA．可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋 B．可能发生弯曲失稳，应配置横向和纵向加劲肋 C．可能有发生弯曲失稳，应配置横向加劲肋

D．可能发生剪切失稳和弯曲失稳，应配置横向和纵向加劲肋

19．一根截面面积为A，净截面面积为An的构件，在拉力N作用下的强度计算公式为（ ）。

A．N/Anfy

B．N/Afy

C．N/Anfd

D．N/Afd

20．轴心受拉构件按强度极限状态是（ ）。

A．净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu B．毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu C．净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy D．毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy 1．实腹式轴心受拉构件计算的内容有（ ）。 A．强度

B．强度和整体稳定性

C．强度、局部稳定和整体稳定 度、刚度（长细比）

2．工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为b1(100.1)235，其中的含义为（ tfyA．构件最大长细比，且不小于30、不大于100 B．构件最小长细比

C．最大长细比与最小长细比的平均值

D．30或100

3．轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为（ ）。

A．格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件 B．考虑强度降低的影响 C．考虑剪切变形的影响

D．考虑单支失稳对构件承载力的影响

4．钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为（ ）。

A．强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形 B．弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比 C．强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形 D．强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比 5．在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中，轴力项分母里的y是（ ）。

A．弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数 B．弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数 C．轴心压杆两方面稳定系数的较小者

D．强

。

）^`

D．压弯构件的稳定系数

6．焊缝连接计算方法发分为两类，它们是（ ）

A．手工焊缝和自动焊缝 B．仰焊缝和俯焊缝 C．对接焊缝和角焊缝 D．连接焊缝和断续焊缝 7．产生焊接残余应力的主要因素之一是（ ）。

A．钢材的塑性太低 B．钢材的弹性模量太高 C．焊接时热量分布不均 D．焊缝的厚度太小

8．承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的（ ）。

A．静力强度 B．刚度 C．稳定承载力 D．疲劳强度

9．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I螺杆剪切破坏，Ⅱ钢板孔壁挤压破坏，Ⅲ构件截面开口削弱过多而破坏，Ⅳ钢板端部螺孔端距太小而被剪坏，Ⅴ螺杆弯曲破坏，其中（ ）种形式是通过计算来保证的。

A．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ B．Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ C．Ⅰ，Ⅱ，Ⅴ D．Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ 10．与混凝土结构相比，钢结构更适合于建造高层和大跨度房屋，因为（ ）。

A．钢结构自重大、承载力较高 C．钢结构自重大、承载力较低

B．钢结构自重轻、承载力较高 D．钢结构自重轻、承载力较低

11．钢材的弹性模量E可以通过下列哪项试验来获得？（ ）。

A．单向一次拉伸试验 C．冲击韧性试验

B．冷弯180°试验 D．疲劳试验

12．下列哪种元素的含量过高，可引起钢材的“热脆”现象？（ ）。

A．硅 C．锰

B．磷 D．硫

13．某螺栓连接承受如图所示集中力作用，受力最大的螺栓是（ ）。

A．a B．b C．c D．d

14．高强度螺栓摩擦型连接中，一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值与下列哪项无关？（ ）。 ．．

A．螺栓的传力摩擦面数 C．高强度螺栓的预拉力

B．摩擦面的抗滑移系数 D．被连接板的厚度

15．均布荷载和集中荷载作用下的简支梁（其他条件均相同），关于其整体稳定屈曲系数，下列叙述正

确的是（ ）。

A．均布荷载作用在梁的上翼缘时值最高

^`

B．均布荷载作用在梁的下翼缘时值最高 C．集中荷载作用在梁的上翼缘时值最高 D．集中荷载作用在梁的下翼缘时值最高 16．梁腹板屈曲后强度产生的原因是（ ）。

A．腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载 B．腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点

C．腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能 D．由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力

17．某双轴对称截面的压弯构件承受如图所示不同情况的弯矩作用，图中所示的弯矩大小均相等，仅考虑

弯矩作用平面内稳定性时，其轴向受压承载力最大的情况为（ ）。

A．（a） C．（c）

B．（b） D．（d）

18．对于弯矩绕强轴作用的工字形截面的压弯构件，在验算腹板局部稳定时，其高厚比限值与下列哪项无．

关？（ ）。 ．

A．构件侧向支承点间的距离 C．构件在弯矩作用平面内的长细比

B．腹板的正应力分布梯度 D．钢材的强度等级

19．梁必须具有一定的刚度才能有效地工作，刚度不足将导致梁( )，影响结构的正常使用。

A．强度太小 B．强度太大 C．挠度太小 D．挠度太大

20．梁腹板通常采用( )来加强腹板的局部稳定性。

A．锚栓 B．加劲肋 C．肋板 D．隔板 问答题

1．钢结构有哪些优缺点？ 2．选择钢材时应考虑哪些因素？

3．钢材的冷作硬化指的是什么？冷作硬化对钢材力学性能有哪些改变？

4．为什么说应力集中是影响钢材性能的重要因素？哪些原因使钢材产生应力集中？ 5.试述焊接连接的优缺点。

6.钢材在复杂应力作用下，采用什么理论核算其折算强度？折算强度公式是什么？钢材的抗剪强度与抗拉强度之间存在什么关系？ 7.钢结构对钢材性能有哪些要求？

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8.影响受弯构件整体稳定临界弯矩的主要因素有哪些？ 一、填空题

1.摩擦型、承压型；2.越小；3.对接焊缝、角焊缝；4. 4.6；5.弯曲失稳、弯扭失稳、弯曲失稳或弯扭失稳；6.横向加劲肋、纵向加劲肋；7.受压；8. 缀件横向剪力、换算长细比λ0x；9.强度；10.塑性破坏、脆性破坏；11.时效硬化；12.梁受压翼缘的自由长度、受压翼缘的宽度；

2EA1.等效弯矩系数、构件绕x轴欧拉弯曲失稳临界力、NEx；2.粗制螺栓、精制螺栓、受剪螺栓、

2x受拉螺栓；3.强度；4.螺栓群形心；5.刚度；6.低合金；7.螺栓的抗拉强度为1000N/mm,屈强比为0.9；8.局部稳定；9.时效硬化；10. 平焊；11.热脆；12.塑性；13.不会改变；14.裂纹；15. 1：4； 1.塑性破坏、脆性破坏；2.增大；3.fd=fy/γR；4.0.2%；5.时效硬化；6.梁的强度、刚度、整体稳定、局部稳定；7.梁受压翼缘的自由长度、受压翼缘的宽度；8.弯曲失稳、弯扭失稳、扭转失稳；9．弹性失稳或弹塑性失稳；10．强度、刚度、整体稳定、局部稳定要求；11.将柱身的荷载传给底板；12.局部稳定临界应力σcr应不小于整体稳定临界应力σ,即σcr≥σ；13.屈曲失稳临界力；14.缀件横向剪力；15.平面内、平面外；16.边缘纤维屈服；17.长细比；

1.轴心受压构件、偏心受压构件；2.低；3.2t；4.栓杆、板件间的摩擦；5.高；6.Z向；7.1.510；8.刚度；9.轴心受压；10.极限；11.焊接；12.下降；13.小；14.弯扭；15.高、低、差；16.屈服点为345 N/mm的B级镇静钢； 二、单项选择题

1～5.ABBCD 6～10.CACCA 11～15.BBBCC 16～20.CBBDA 1~5.DBBAA 6~10.ACBAB 11~15.CAAAC 16~20.BBCCA 1～5.DCAAA 6～10.ACCBC 11～15.BDACB 16～20.BCDCA 1～5.DACDB 6～10.CCAAB 11～15.ADBDD 16～20.CBADB 三、问答题

1．答：优点：（1）强度高，重量轻。（2）材性好，可靠性高。（3）工业化程度高，工期短。（4）密封性好。（5）抗震性能好。（6）耐热性好。缺点：（1）价格较高。（2）耐锈蚀性差。（3）耐火性差。

2．答：（1）结构的类型及重要性。（2）荷载的性质。（3）连接方法。（4）结构的工作温度（5）结构的受力性质。（6）结构形式和钢材厚度。

3.答：钢结构制造时，在冷（常温）加工过程中引起的钢材硬化现象，通常称为冷作硬化。冷作硬化会使强度提高，塑性和冲击韧性降低，增加出现脆性破坏的可能性，对钢结构是有害的。

4.答：有应力集中的地方，轴心受力构件的应力不再保持均匀分布，而是在一些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低。而靠近高峰应力的区域总出现同号应力场，促使钢材变脆。在其他一些区域则存在异号应力场，使这些区域可能提前出现塑性变形。钢结构在生产和加工的过程中出现的孔洞、槽口、凹角、裂缝、厚度变化、形状变化、内部缺陷等都是产生应力集中的原因。

5.答：优点：（1）任何形状的结构都可以用焊缝连接，构造简单。（2）一般不需拼接材料，省钢省工。（3）能实现自动化操作，生产效率高。

缺点：（1）焊缝质量易受材料和操作的影响，对钢材材性要求较高。（2）易产生焊接残余应力和残余变形。 6. 答：钢材在复杂应力作用下，采用能量（第四）强度理论来核算其折算强度。

22222eqxyz2(xyyzzx)3(xyyzzx)，2

2

13fy

7．答：（1）强度要求，（2）伸长率，（3）冷弯性能，（4）冲击韧性，（5）可焊性。

^`

8. 答：（1）截面的侧向抗弯刚度、抗扭刚度和抗翘曲刚度愈大，则临界弯矩愈大。（2）构件的侧向支撑点的间距愈小，则临界弯矩愈大。（3）截面的不对称影响系数愈大，则临界弯矩愈大。（4）荷载产生的弯矩图不同对临界弯矩有影响。（5）横向荷载在截面上的作用位置对临界弯矩有影响。（6）支承对位移的约束程度愈大，则临界弯矩愈大。

一、填空题：

1.钢结构计算的两种极限状态是 和 。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是 和 。 3.高强度螺栓预拉力设计值与 和 有关。 4.钢材的破坏形式有 和 。

5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用 的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用 的方法来解决。

6.高强度螺栓预拉力设计值与 和 有关。

7.角焊缝的计算长度不得小于 ，也不得小于 ；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于 。

8.轴心受压构件的稳定系数φ与 、 和 有关。 9.钢结构的连接方法有 、 和 。 10.影响钢材疲劳的主要因素有 、 和 。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为 ，均布荷载的弯矩图为 ，跨中央一个集中荷载的弯矩图为 。

12.轴心压杆可能的屈曲形式有 、 和 。

13.钢结构设计的基本原则是 、 、 和 。

14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为 、 、 和 等。

15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为 和 ；组合截面可分为

和 。 16.

影

响

钢

梁

整

体

稳

定

的

主

要

因

素

有 、 、 、

和 。

^`

一、填空题：

1.承载能力极限状态，正常使用极限状态

2.加强受压翼缘，减少侧向支承点间的距离（或增加侧向支承点） 3.螺栓材质，螺栓有效面积 4.塑性破坏，脆性破坏 5.限制宽厚比，设置加劲肋 6.性能等级，螺栓直径 7.8hf ，40mm，60 hf

8.钢号，截面类型，长细比

9.焊接连接，铆钉连接，螺栓连接

10.应力集中，应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构），应力循环次数 11.矩形，抛物线，三角形

12.弯曲屈曲，扭转屈曲，弯扭屈曲

13.技术先进，经济合理，安全适用，确保质量 14.普通缝，平坡缝，深熔缝，凹面缝

15.热轧型钢，冷弯薄壁型钢，实腹式组合截面，格构式组合截面

16.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

二、问答题：

1.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。 2.焊缝可能存在哪些缺陷？

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。 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。

答：钢梁侧向抗弯刚度和扭转刚度不足时产生侧向弯曲和截面扭转；主要因素：梁侧向抗弯刚度，自由扭转刚度，荷载种类和作用位置以及梁受压翼缘的自由长度。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 答：建筑钢材的主要机械性能指标有：①屈服点fy，通过一次静力单向拉伸试验确定；②抗拉强度fu，通过一次静力单向拉伸试验确定；③伸长率δ5(δ10)，通过一次静力

o

单向拉伸试验确定；④180冷弯性能，通过冷弯试验确定；⑤冲击韧性，通过冲击试验确定。

5.什么是钢材的疲劳？

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。 6.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。

7.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。

9.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，构件开始产生滑移作为承载能力的极限状态。

10.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）。 11.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。 12.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，应使用薄板稳定理论，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。 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接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.对接焊缝的构造有哪些要求？

答：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。

16.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。 17.什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。 18.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。 19.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，≥2d0；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。

20.什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。 组合钢梁翼缘局部稳定性的计算： 梁受压翼缘自由外伸宽度b1与其厚度t之比的限值：b115235

tfy箱形截面受压翼缘板在两腹板之间的宽度b0与其厚度t之比的限值：b040235

tfy组合钢梁腹板局部稳定的计算：

①仅用横向加劲肋加强的腹板：(c)2()21

crc,crcr②同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板：

a.受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格I）：c()21

cr1c,cr1cr1b.受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格II）：(2c2)2()21

cr2c,cr2cr2③同时用横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋加强的腹板： a.受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格I）：c()21

cr1c,cr1cr1b.受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格II）：(2c2)2()21

cr2c,cr2cr2