钢结构习题解答课件

1、1、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 2、钢材的设计强度是根据_ C_确定的。 (A) 比例极限 (B)弹性极限 (C) 屈服点 (D) 极限强度 3、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用_ D_表示。 (A) 流幅 (B)冲击韧性 (C) 可焊性 (D) 伸长率 4、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 5、下列因素中_ A_与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 (A) 钢材屈服点的大小 (B) 钢材含碳量 (

2、C) 负温环境 (D) 应力集中 6、钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由_ D_等于单向拉伸时的屈服点决定的。 (A) 最大主拉应力1 (B) 最大剪应力1 (C) 最大主压应力3 (D) 折算应力eq 7、在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的_ A_。 (A) 最大应力 (B) 设计应力 (C) 疲劳应力 (D) 稳定临界应力 8、当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性_ B_。 (A) 升高 (B) 下降 (C) 不变 (D) 升高不多 9、钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是_ C _时的力学性能指标。 (A) 承受剪切 (B) 承受弯曲 (C) 单向拉伸 (D

3、) 两向和三向受力 10、对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是_ C_。 (A) 可选择Q235钢 (B) 可选择Q345钢 (C) 钢材应有冲击韧性的保证 (D) 钢材应有三项基本保证 6. 热轧型钢冷却后产生的残余应力_c_。 a以拉应力为主 b以压应力为主 c包括拉、压应力 d拉、压应力都很小 7. 型钢中的钢和工字钢相比，_b_。 a两者所用的钢材不同b前者的翼缘相对较宽 c前者的强度相对较高 d两者的翼缘都有较大的斜度 8. 钢材内部除含有Fe、C外，还含有害元素_a_。 a N,O,S,P b N,O,Si c Mn,O,P d Mn,Ti 9. 有二个材料分别为

4、3号钢和16Mn钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，焊条应选用_a_型。 a E43 b E50 c E55 d T50 10. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需_c_指标。 a低温屈服强度 b低温抗拉强度 c低温冲击韧性 d疲劳强度 11. 钢材脆性破坏同构件_d_无关。 a应力集中b 低温影响 c 残余应力 d 弹性模量12.普通碳素钢标号C3表示_c_。 a甲类平炉3号沸腾钢 b乙类氧气顶吹3号沸腾钢 c特类平炉3号沸腾钢 d丙类平炉3号镇静钢 13. 3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢_a_好。 a脱氧 b炉种 c屈服强度 d浇注质量 14.

5、钢材的理想曲线（包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力）是_c_。 a A b B c C d D 15. 普通碳素钢强化阶段的变形是_d_。 a完全弹性变形 b完全塑性变形 c弹性成分为主的弹塑性变形 d塑性成分为主的弹塑性变形 16. 下列因素中，_a_与钢构件发生脆性破坏无直接关系。17、受弯至塑性铰的截面，对板件（D ）有更严格的要求。A、板的宽度B、板的厚度C、板的宽度和厚度D、板的宽厚比18、（ B）称为截面的翘曲刚度。A、B、C、D、19、进行塑性设计时，钢材的力学性能应满足屈强比和伸长率分别不应小于（ B）。20、受弯至塑性铰的截面，对板件（ D）有更严格的要求。A、板的宽度B、板的

6、厚度C、板的宽度和厚度D、板的宽厚比21、（ B ）称为截面的翘曲刚度。A、B、C、D、22、当梁受压翼缘的自由外伸宽度与厚度之比大于时，应取塑性发展系数等于（ A ）A、1.0 B、1.2C、1.05D、1.1524、作格构式柱的截面选择时，肢件之间的距离应由（ C ）条件来决定。A、强度B、刚度C、实轴和虚轴等稳定D、缀材的刚度25、格构式轴心受力构件中缀材的作用（ D ）。A、加大构件截面面积B、加强组成格构式柱只之间的联系C、减少受压物体的计算长度D、承受构件绕虚轴屈曲产生的力矩而引起的剪力A、1.1和15 B、1.2和15C、1.2和12D、1.1和1226、断续角焊缝的间断距离一般

7、在受压和受拉构件中分别不应大于（ A ）（t为较薄构件的厚度）。A、15t和30t B、15t和20tC、30t和15tD、20t和15t27、格构式轴心受力构件中缀材的作用（ D ）。A、加大构件截面面积B、加强组成格构式柱只之间的联系C、减少受压物体的计算长度D、承受构件绕虚轴屈曲产生的力矩而引起的剪力 a钢材屈服点的大小 b钢材含碳量 c负温环境 d应力集中 27. 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内部构造缺陷越少 28. 钢材的抗剪设计强度 fv 与 f 有关，一般而言 fv_a_。 a b c d29. 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由_d_

8、等于单向拉伸时的屈服点决定的。 a最大主拉应力 b最大剪应力 c最大主压应力 d折算应力 30.k是钢材的 _a_指标。 a韧性性能 b强度性能 c塑性性能 d冷加工性能31、任何结构都必须是几何不变的空间整体，并且在各类作用的效应之下保持稳定性、必要的承载力和刚度。32、强度破坏是指构件的某一截面或连接件因应力超过材料的强度而导致的破坏。33、冷加工可以提高钢材的屈服点和极限强度，同时也降低其塑性和韧性。34、钢结构的承载能力分为三个层次，即截面承载能力、构件承载能力和结构承载能力。35、型钢梁可以分为热扎型钢梁和冷弯薄壁型钢梁两种。4、构件截面的承载能力取决于材料的强度和应力性质及其在截面

9、上的分布，属于强度 问题5、梁承载能力极限状态计算包括截面的强度、构件的整体稳定、局部稳定。6、用作钢结构的钢材必须具有较高的强度、足够的变形能力和良好的加工性能。7、实际结构总是存在缺陷的，这些缺陷通常可以分为几何缺陷和力学缺陷两大类。8、焊缝中可能存在裂纹、气孔、烧穿和未焊透等缺陷。9、普通螺栓连接按螺栓传力方式，可分为抗剪螺栓和抗拉螺栓连接。10、对一般框架而言，框架柱的临界荷载不仅和失稳形式有关，还和框架横梁的刚度 及柱脚与基础的连接形式有关。2、承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载 的变形。3、疲劳断裂的过程分为三个阶段，即裂纹的形成、裂纹的缓慢扩展与最后

10、迅速断裂。4、正常使用的热扎型钢有角钢、槽钢、工字钢、H型钢和部分T型钢。5、钢梁按制作方法的不同可以分为型钢梁和组合梁两大类。6、梁的截面选择包括 初选截面和截面验算两部分。7、焊接梁截面沿长度的改变常采用的方式有：变化梁的高度、变化翼缘板面积，对于多层翼缘板的梁，还可以采用切断外层翼缘板的方式。8、如果着眼于研究弹性结构的极限承载能力，可依据屈曲后性能分为稳定分岔屈曲、不稳定分岔屈曲和跃越屈曲。9、对于单层、多层框架，其失稳形式可以分为无侧移和有侧移两种情况。10、高强度螺栓抗剪连接分为摩擦型连接和承压型连接。36、对钢梁进行强度验算时，验算项目包括弯曲正应力、剪应力、局部压应力和折算应力

11、。37、压弯构件整体破坏的形式有三种：强度破坏、弯曲失稳破坏、弯扭失稳破坏。38、影响轴心受压构件的整体稳定的主要因素是截面的纵向残余应力，构件的初弯曲荷载作用点的初偏心以及构件端部的约束条件。39、钢结构的连接方法可以分为焊接、铆接、普通螺栓连接和高强螺栓连接。40、在直接承受动力荷载的结构中，为了减缓应力集中现象，角焊缝表面应做成直线形或凹形。38、钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两大类。39、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。40、兰脆现象指温度在250附近的区间内，极限强度有局部提高，屈服强度也有所回升，同时塑性降低，材料有转脆倾向

12、。41、圆杆自由扭转时，截面不产生翘曲变形，仅产生剪应力。（ ）42、在整体结构分析中，提供约束的杆件的相对线刚度越大，则约束作用越小。（ ）43、对于单面焊缝，当引出线的箭头指向对应焊缝所在的一面时，应将焊缝符号和尺寸标注在基线的上方。（ ）44、在整体结构分析中，提供约束的杆件的相对线刚度越大，则约束作用越小。（ ）45、计算长度的物理意义是屈曲变形曲线上反弯点（或铰接节点）之间的距离。（ ）46、高强度螺栓的一个特点是能多次重复使用。（ ）47、在整体结构分析中，如果其它条件不变，则压杆比拉杆对临杆的约束大。（ ）48、计算长度的物理意义是屈曲变形曲线上反弯点（或铰接节点）之间的距离。（

13、 ）49、高强度螺栓的一个特点是能多次重复使用。（ ）50、侧面角焊缝主要承受剪力作用。（ ）51、为什么拉杆毛截面上的平均应力以不超过屈服强度为准则？答：（1）拉杆达到极限强度时会出现突然的断裂，缺少必要的安全储备； （2）当杆件毛截面上的平均应力超过屈服强度时，由于构件塑性的发展，会使结构的变形过大以至于不符合继续承载的要求。52、减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 答：（1）采用合理的施焊次序； （2）施焊前给构件一个和焊接变形相反的预变形； （3）对于小尺寸焊件，在施焊前预热，或施焊后回火。 专业 班级 学号 姓名：-密 - 封 - 线- 53、建筑钢材有哪几类？答：（1）碳

14、素结构钢； （2）低合金高强度结构钢； （3）高强钢丝和钢索材料。54、对轴心构件截面形式的共同要求有哪些？答：（1）能提供承载力所需要的截面积； （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，以满足刚度的要求。51 普通螺栓和高强度螺栓受力特性有什么区别？单个螺栓的抗剪承载力设计值是如何确定的？ 答：高强螺栓分摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓，摩擦型高强螺栓是靠接触面间摩擦力来传递剪力的，承压型高强螺栓的抗剪性能同普通螺栓，高强度螺栓抗拉承载力由预拉力决定，为预拉力的80。普通螺栓是通过栓杆受剪和板件孔壁受压来传递剪力的，通过螺栓杆抗拉来承受拉力。单个螺栓的抗剪

15、承载力设计值对于普通螺栓为螺栓抗剪承载力和承压承载力的较小值；对于高强螺栓为 ，其中 nf 、 分别为摩擦面数和抗滑移系数，P为预拉力。 52 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？ 答：螺栓群在扭矩作用下，其内力计算基于下列假定： 被连接板件为绝对刚性体； 螺栓是弹性体； 各螺栓绕螺栓群的形心旋转，使螺栓沿垂直于旋转半径r的方向受剪，各螺栓所受的剪力大小与r成正比。53、同其它材料的结构相比，钢结构具有哪些特点？ 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）钢结构制造简便，施工周期短； （4）钢结构的质

16、量轻； （5）钢材耐腐蚀性差；（6）钢材耐热但不耐火。54、什么叫应力集中？ 答：当截面完整性遭到破坏，如有裂纹、孔洞、刻槽时以及截面的厚度或宽度突然改变时，构件中的应力分布不均匀。在缺陷截面变化处附近，应力线曲折、密集、出现高峰应力的现象称为应力集中。56、任何结构都必须是几何不变的空间整体，并且在各类作用的效应之下保持稳定性、必要的承载力和刚度。57、承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。58、疲劳断裂的过程分为三个阶段，即裂纹的形成、裂纹的缓慢扩展与最后迅速断裂。59、正常使用的热扎型钢有角钢、槽钢、工字钢、H型钢和部分T型钢。60、钢梁按制作方法的不同

17、可以分为型钢梁和组合梁两大类。61、梁的截面选择包括初选截面和截面验算两部分。62、焊接梁截面沿长度的改变常采用的方式有：变化梁的高度、变化翼缘板面积，对于多层翼缘板的梁，还可以采用切断外层翼缘板的方式。63、如果着眼于研究弹性结构的极限承载能力，可依据屈曲后性能分为稳定分岔屈曲、不稳定分岔屈曲和跃越屈曲。64、对于单层、多层框架，其失稳形式可以分为无侧移和有侧移两种情况。65、高强度螺栓抗剪连接分为摩擦型连接和承压型连接。 66、焊接连接的优缺点？ 答：（1）优点：构造简单、不削弱构件截面、节省钢材、加工方便、易于采用自动化操作、连接的密封性好、刚度大。 （2）缺点：焊接残余应力和残余变形对

18、结构有不利影响，焊接结构的低温冷脆现象也比较严重。 68、普通螺栓连接有哪五种可能破坏的情况？ 答：（1）螺栓杆剪断； （2）孔壁挤压； （3）钢板被拉断； （4）钢板剪断； （5）螺栓弯曲。 69、减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 答：（1）采用合理的施焊次序； （2）施焊前给构件一个和焊接变形相反的预变形； （3）对于小尺寸焊件，在施焊前预热，或施焊后回火。70、随着荷载的逐渐增大，钢梁呈现哪几个工作阶段？ 答：（1）弹性工作阶段； （2）塑性工作阶段； （3）弹塑性工作阶段； （4）应变硬化阶段。 71、为什么规范规定角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍？答：角焊缝

19、的焊脚尺寸如果太大，则焊缝收缩时将产生较大的焊接变形，且热影响区扩大，容易产生脆裂，较薄焊件容易烧穿。三、选择题1. 图中的焊脚尺寸hf 是根据_a_选定的。 a b c d 2. 如图所示梁截面形式、尺寸（Ix=22000104mm4)及荷载。 钢材为Q235-BF，焊条采用E43型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，hf =_d_mm。 a2.6b6 c10 d8 3. 如图所示为单角钢（L805）接长连接，采用侧面角焊缝 （Q235钢和E43型焊条， ），焊脚尺寸hf =5mm。求连接承载力设计值（静载）_d_。 a b c d4. 设有一截面尺寸为1008的板件，在端部用两条侧面角焊缝

20、焊在10mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm。为满足最小焊缝长度的构造要求，试选用下列何项数值。 d a40mm b60mm c80mm d100mm 5. 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用_b_。 aE55 bE50 cE43 d前三种均可 6. 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钢材的弹性模量太高 c焊接时热量分布不均 d焊缝的厚度太小 7. 产生纵向焊接残余应力的主要原因是_d_。 a冷却速度太快b焊件各纤维能自由变形 c钢材弹性模量太大，使构件刚度很大 d施焊时焊件上出现冷塑和热塑区

21、8.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，_c_。 a角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 b角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 c角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝 d由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用 9. 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于_b_。 a60h b40h c80h d120h 10. 图示的角焊缝在P的作用下，最危险点是_b_。 aa、b点 bb、d点 cc、d点 da、c点 11. 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时_c_。 a要考虑正面角焊缝强度的提高b 要考虑焊缝刚

22、度影响 c 与侧面角焊缝的计算式相同d 取 12. 在制作长焊件时，为了考虑焊接残余变形的影响，其下料长度等于_b_。 a设计长度 b设计长度纵向收缩余量 c设计长度纵向收缩和横向收缩余量 d设计长度横向收缩余量 13. 焊接结构的疲劳强度的大小与_a_关系不大。 a钢材的种类 b应力循环次数 c连接的构造细节 d残余应力大小 14. 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与_b_有关。 a b c d15. 未焊透的对接焊缝计算应按_b_计算。 a对接焊缝 b角焊缝 c断续焊缝 d斜焊缝 1、图示一围焊缝连接，已知 ， ， ， ， ， ， ， , ，试验算该连接是否安全。解：将F移向焊缝形心O，三面围

23、焊缝受力： 在计算焊缝的面积和其极惯性矩时，近似取 l1 和 l2 为其计算长度，即既不考虑焊缝的实际长度稍大于 l1 和 l2 ，也不扣除水平焊缝的两端缺陷10mm。 焊缝截面面积： 在N力作用下，焊缝各点受力均匀；在T作用下，水平焊缝右边两个端点产生的应力最大，但在右上端点其应力的水平分量与N力产生的同方向，因而该焊缝在外力F作用下，该点最危险。 由N在水平焊缝右上端点产生的应力为 ： 由扭矩T在该点产生的应力的水平分量为： 由T在该点产生的应力的垂直分量为： 代入强度条件： 该连接安全。2、一实腹式轴心受压柱，承受轴压力3500kN（设计值），计算长度 l0x =10m， l0y =5m，截面为焊接组合工字型，尺寸如图所示（对x轴为b类截面，对y轴为c类截面），翼缘为剪切边，钢材为Q235，容许长细比 。要求： 验算整体稳定性。 b类截面轴心受压构件的稳定系数 C类截面轴心受压构件的稳定系数12500.8520.84789400.7880.781解： A=400 20 2+400 10=2 104mm2 对x轴为b类截面，对y轴为c类截面，查表： ，不满足。3、