鋼結(jié)構(gòu)原理期末復(fù)習(xí)題1215匯編

1、學(xué)習(xí) 好資料第一章 概述1. 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有哪些？2. 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍？3. 鋼結(jié)構(gòu)有哪兩種極限狀態(tài)？4. 我國(guó)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用哪種設(shè)計(jì)方法？5. 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠指標(biāo)一般取多少？第二章 材料1. 用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須符合哪些要求？現(xiàn)行規(guī)范推薦了哪幾種鋼材？2. 鋼材具有哪兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式？其發(fā)生的條件和破壞特點(diǎn)如何？3. 鋼材的主要性能有哪些？4. 影響鋼材性能主要有哪些因素？5. 化學(xué)成分碳、硫、磷對(duì)鋼材的性能有哪些影響？6. 對(duì)于同一種鋼材，為什么薄鋼板比厚鋼板的強(qiáng)度高？7. 什么情況下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對(duì)鋼材材性能有何影響？8. 鋼材疲勞破壞的機(jī)理是什么

2、？目前規(guī)范如何進(jìn)行疲勞驗(yàn)算？9. 碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是如何分級(jí)的？ Q235-AF 表示什么含義？第三章 強(qiáng)度1. 受彎構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算包括哪幾個(gè)方面？2. 軸心受拉鋼構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算時(shí)采用什么截面？3. 工形截面受彎構(gòu)件塑性彎矩和最大彈性彎矩差多少？4. 壓彎 （拉彎） 構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則有哪幾種？各適用于什么情況？5. 壓彎（拉彎）構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算公式與其強(qiáng)度極限狀態(tài)是否一致？6. 截面塑性發(fā)展系數(shù)第四章 穩(wěn)定性1. 穩(wěn)定分析時(shí)應(yīng)采用一階分析還是二階分析？2. 軸心受壓構(gòu)件整體失穩(wěn)形式有哪幾種？雙軸對(duì)稱(chēng)工型截面、十字形截面和單軸對(duì)稱(chēng) T 形截面的失穩(wěn)形式各有哪幾種？3. 影響軸心受壓構(gòu)件

3、整體穩(wěn)定性的因素有哪些？4. 什么是殘余應(yīng)力？其對(duì)工形截面強(qiáng)軸和弱軸的穩(wěn)定承載力影響是否一樣？5. 什么是柏利（Perry）公式？6. 什么是軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)？7. 什么是柱子曲線(xiàn)？我國(guó)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有幾條？為什么采用多條柱子曲線(xiàn)（主要考慮了什么因素的影響）？8. 軸心受壓構(gòu)件的截面分類(lèi)有幾種？9. 我國(guó)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定計(jì)算公式對(duì)應(yīng)哪種失穩(wěn)形式？10. 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件需要做哪些方面的驗(yàn)算？綴條和綴板各按什么構(gòu)件設(shè)計(jì)？11. 為何格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件在對(duì)虛軸穩(wěn)定計(jì)算時(shí)采用換算長(zhǎng)細(xì)比？12. 受彎構(gòu)件發(fā)生哪種整體失穩(wěn)形式？13. 影響受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性的因素有哪些

4、？梁支座處采用夾支約束的好處有哪些？14. 什么情況下不需要計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性？15. 壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)形式有哪些？平面內(nèi)和平面外各屬什么失穩(wěn)形式？16. 等效彎矩系數(shù)17. 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件需要做哪些方面的驗(yàn)算？綴條和綴板各按什么構(gòu)件設(shè)計(jì)？18. 板件的局部穩(wěn)定主要與哪些因素有關(guān)？19. 板件的局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)有哪兩種準(zhǔn)則？鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)軸壓構(gòu)件采用哪個(gè)準(zhǔn)則？20. 受彎構(gòu)件腹板有哪幾種加勁肋？各在什么情況下才需設(shè)置？第五章 計(jì)算長(zhǎng)度1. 桿件計(jì)算長(zhǎng)度的物理含義是什么？2. 桁架平面內(nèi)和平面外的計(jì)算長(zhǎng)度根據(jù)什么原則確定？3. 簡(jiǎn)述平面桁架各類(lèi)桿件平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度如何取值（腹桿通過(guò)節(jié)點(diǎn)板與弦桿相連

5、）？4. 框架的穩(wěn)定失穩(wěn)形式有哪幾種？5. 框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度根據(jù)什么確定？6. 無(wú)側(cè)移框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)在什么范圍內(nèi)變動(dòng)？7. 框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度與什么有關(guān)？第六章 正常使用極限狀態(tài)1. 軸心受力構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)如何控制？2. 受彎構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)如何控制？3. 壓彎構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)如何控制？第七章 連接1. 鋼結(jié)構(gòu)有哪幾種連接形式？2. 焊縫有哪些缺陷？3. 規(guī)范規(guī)定焊縫按其檢驗(yàn)方法和質(zhì)量要求分幾級(jí)？各做哪些檢驗(yàn)？4. 什么情況下對(duì)接焊縫不需進(jìn)行計(jì)算？5. 角焊縫有哪些構(gòu)造要求？6. 簡(jiǎn)述焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響。7. 普通抗剪螺栓的破壞形式有哪些？哪些破壞

6、形式通過(guò)構(gòu)造措施來(lái)保證？8. 摩擦型高強(qiáng)度螺栓與承壓型高強(qiáng)度螺栓受剪計(jì)算時(shí)最根本區(qū)別是什么 ?9. 柱腳底板、 靴梁、 隔板、 肋板各起什么作用？底板厚度如何計(jì)算？名詞：樣板（樣桿） 、號(hào)料、耳板、吊耳；目標(biāo)可靠指標(biāo)、分項(xiàng)系數(shù)；熱脆、冷脆、 藍(lán)脆、 應(yīng)變硬化、 時(shí)效硬化； 疲勞、 應(yīng)力幅； 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、普通低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼； 毛截面、 凈截面、 有效截面； 綴條、 綴板、橫隔； 引弧板、 鈍邊、 部分焊透的對(duì)接焊縫、 焊腳尺寸、 喇叭形焊縫、塞焊； 肩梁、牛腿、 節(jié)點(diǎn)域、 加腋、靴梁；直接焊接節(jié)點(diǎn)、 相貫節(jié)點(diǎn)；搖擺柱復(fù)習(xí)參考1. 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有哪些？輕質(zhì)高強(qiáng)、材質(zhì)均勻；塑性、韌性好；工業(yè)

7、化程度高；拆卸方便；水密性氣密性好；耐腐蝕性差；耐熱不耐火。2. 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍？大跨結(jié)構(gòu)：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、鋼屋架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)；重型廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)；承受動(dòng)力荷載及強(qiáng)大地震作用的結(jié)構(gòu)；高層建筑；高聳結(jié)構(gòu)；容器和其他構(gòu)筑物；可拆卸、活動(dòng)結(jié)構(gòu)；輕型鋼結(jié)構(gòu)；多高層住宅鋼結(jié)構(gòu)3. 鋼結(jié)構(gòu)有哪兩種極限狀態(tài)？承載能力極限狀態(tài)： 對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形，包括以下幾個(gè)方面：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆）；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞 （包括疲勞破壞）， 或因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如

8、壓屈等）；地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）。正常使用極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值：影響正常使用或外觀(guān)的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞 （包括裂縫）； 影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其它特定狀態(tài)。4. 我國(guó)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用哪種設(shè)計(jì)方法？概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法： 除疲勞計(jì)算外， 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。5. 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠指標(biāo)一般取多少？對(duì)于二級(jí)建筑結(jié)構(gòu)，目標(biāo)可靠指標(biāo)取 3.2 。6. 用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須符合哪些要求？答：用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須符合下列要求：（1）較高的抗拉

9、強(qiáng)度f(wàn)u和屈服點(diǎn)fy 0 fy是衡量結(jié)構(gòu)承載能力的指標(biāo)，fy高則可減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)約鋼材和降低造價(jià)。fu是衡量鋼材經(jīng)過(guò)較大變形后的抗拉能力，直接反映鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣，同時(shí)f u 高可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障。（ 2） 較高的塑性和韌性。 塑性和韌性好， 結(jié)構(gòu)在靜載和動(dòng)載作用下有足夠的變形能力，既可減輕結(jié)構(gòu)脆性破壞的傾向， 又能通過(guò)較大的塑性變形調(diào)整局部應(yīng)力， 同時(shí)又具有較好的抵抗重復(fù)荷載作用的能力。（ 3） 良好的工藝性能（冷加工、熱加工和可焊性） 。良好的工藝性能不但要易于加工成各種形式的結(jié)構(gòu)，而且不致因加工而對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、塑性和韌性等造成較大的不利影響。此外， 根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工作條件， 有時(shí)

10、還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、 高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。更多精品文檔學(xué)習(xí) 好資料7 .鋼材具有哪兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式？具發(fā)生的條件和破壞特點(diǎn)如何？答：鋼材具有兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式，即塑性破壞和脆性破壞。塑性破壞是由于變形過(guò)大，超過(guò)了材料或構(gòu)件可能的變形能力而產(chǎn)生的，僅在構(gòu)件的應(yīng)力達(dá)到了鋼材的抗拉強(qiáng)度 fu后才發(fā)生。塑性破壞前，總有較大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，很容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)而采取措施予以補(bǔ)救，不致引起嚴(yán)重后果。斷裂而且脆性破壞前塑性變形很小， 甚至沒(méi)有塑性變形， 計(jì)算應(yīng)力可能小于鋼材的屈服點(diǎn), 從應(yīng)力集中處開(kāi)始。由于脆性破壞前沒(méi)有明顯的預(yù)兆， 無(wú)法及時(shí)覺(jué)察和采取補(bǔ)救措施, 個(gè)

11、別構(gòu)件的斷裂常引起整個(gè)結(jié)構(gòu)塌毀。在設(shè)計(jì)、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，要特別注意防止出現(xiàn)脆性破壞8 .鋼材的主要性能有哪些?答：（1）強(qiáng)度性能鋼材標(biāo)準(zhǔn)試件在常溫靜載情況下，單向均勻受拉試驗(yàn)時(shí)的荷載一變形曲線(xiàn)或應(yīng)力一應(yīng)變理想的彈塑性體應(yīng)力一應(yīng)變曲線(xiàn)（仃（圖2-1和圖2-2）。比例極限：曲線(xiàn)的 OP段為直線(xiàn)，表示鋼材具有完全彈性性質(zhì)，P點(diǎn)應(yīng)力fp稱(chēng)為比例極限。屈服點(diǎn)：隨著荷載的增加，曲線(xiàn)出現(xiàn)ES段，這時(shí)表現(xiàn)為非彈性性質(zhì)，此段上限S點(diǎn)的應(yīng)力fy稱(chēng)為屈服點(diǎn)。高強(qiáng)度鋼沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)和屈服臺(tái)階。這類(lèi)鋼的屈服條件是根據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果而人為規(guī)定的，故稱(chēng)為條件屈服點(diǎn)（或屈服強(qiáng)度）。條件屈服點(diǎn)是以卸荷后試件中殘余應(yīng)變?yōu)?.

12、2 %所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力定義的?？估瓘?qiáng)度或極限強(qiáng)度：超過(guò)屈服臺(tái)階，材料出現(xiàn)應(yīng)變硬化，曲線(xiàn)上升，直至曲線(xiàn)最高處的B點(diǎn)，這點(diǎn)的應(yīng)力 九稱(chēng)為抗拉強(qiáng)度或極限強(qiáng)度。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，試件發(fā)生頸縮現(xiàn)象，至D點(diǎn)而斷裂。當(dāng)以屈服點(diǎn)的應(yīng)力fy作為強(qiáng)度限值時(shí)，抗拉強(qiáng)度f(wàn)u成為材料的強(qiáng)度儲(chǔ)備。（2）塑性性能伸長(zhǎng)率：試件被拉斷時(shí)的絕對(duì)變形值與試件原標(biāo)距之比的百分?jǐn)?shù)，稱(chēng)為伸長(zhǎng)率。伸長(zhǎng)率代表材料在單向拉伸時(shí)的塑性應(yīng)變的能力。（ 3） 冷彎 性能冷彎性能由冷彎試驗(yàn)來(lái)確定。試驗(yàn)時(shí)按照規(guī)定的彎心直徑使試件彎成l80 °，如試件外表面不出現(xiàn)裂紋和分層， 即為合格。 冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下的塑性應(yīng)變能力 和鋼材質(zhì)量

13、的綜合指標(biāo)。（ 4） 沖擊 韌性韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。 通常是鋼材強(qiáng)度提高、 韌性降低則表示鋼材趨于脆 性。由于低溫對(duì)鋼材的脆性破壞有顯著影響， 在寒冷地區(qū)建造的結(jié)構(gòu)不但要求鋼材具有常溫（20）沖擊韌性指標(biāo)，還要求具有0和負(fù)溫（-20 或 -40 ）沖擊韌性指標(biāo)，以保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗脆性破壞能力。（ 5） 可焊 性可焊性是指采用一般焊接工藝就可完成合格的焊縫的性能。鋼材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影響。碳元素含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致鋼材可焊性變差。 提高鋼材強(qiáng)度的合金元素大多也對(duì)可焊性有不利影響， 衡量低合金鋼的可焊性可用碳當(dāng) 量。鋼材可焊性的優(yōu)劣實(shí)際上是指鋼材在采用一定的焊接方法、 焊

14、接材料、 焊接工藝參數(shù)及一定的結(jié)構(gòu)形式等條件下，獲得合格焊縫的難易程度?？珊感陨圆畹匿摬?，要求更為嚴(yán)格的工藝措施。9. 影響鋼材性能主要有哪些因素？基本概念：熱脆、冷脆；冷作硬化、時(shí)效硬化；藍(lán)脆現(xiàn)象、徐變現(xiàn)象、低溫冷脆；應(yīng)力集中現(xiàn)象、鋼材的疲勞。答： 6 種因素對(duì)鋼材主要性能的影響：（ 1） 化學(xué)成分 鋼是由各種化學(xué)成分組成的， 化學(xué)成分及其含量對(duì)鋼的性能 （特別是力學(xué)性能） 有著重要的影響， 鐵（ Fe） 是鋼材的基本元素， 在碳素結(jié)構(gòu)鋼中約占 99， 碳和其他元素僅占 1 ， 但對(duì)鋼材的力學(xué)性能卻有著決定性的影響。其他元素包括硅（ Si）、鎰（Mn（、硫（S）、 磷（P）、氮（N）、氧（Q

15、等。低合金鋼中還含有少量（低于 5%）合金元素，如銅（Cu）、 銳（V）、鈦（Ti ）、鋁（Nb）、專(zhuān)（ Cr）等。在碳素結(jié)構(gòu)鋼中， 碳直接影響鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性和可焊性等。 碳含量增加，強(qiáng)度提高，而塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度下降，同時(shí)惡化鋼的可焊性和抗腐蝕性。因此，對(duì)含碳量要加以限制，一般不應(yīng)超過(guò)0.22 ，在焊接結(jié)構(gòu)中還應(yīng)低于0.20 。硫和磷是鋼中的有害成分， 它們降低鋼材的塑性、 韌性、 可焊性和疲勞強(qiáng)度。 在高溫時(shí)，硫使鋼變脆，稱(chēng)之熱脆；在低溫時(shí)，磷使鋼變脆，稱(chēng)之冷脆。 一般含量應(yīng)不超過(guò) 0.0045 。氧和氮都是鋼中的有害雜質(zhì)。氧的作用使鋼熱脆； 氮的作用使鋼冷脆。 由于氧、氮容易在

16、熔煉過(guò)程中逐出，一般不會(huì)超過(guò)極限含量，故通常不要求作含量分析。硅和錳是鋼中的有益元素， 它們都是煉鋼的脫氧劑。 它們使鋼材的強(qiáng)度提高， 含量不過(guò) 高時(shí)，對(duì)塑性和韌性無(wú)顯著的不良影響。（ 2） 冶金缺陷常見(jiàn)的冶金缺陷有偏析、 非金屬夾雜、氣孔、 裂紋及分層等。 偏析是鋼中化學(xué)成分不一致和不均勻性。 非金屬夾雜是鋼中含有硫化物與氧化物等雜質(zhì)。 氣孔是澆注鋼錠時(shí)， 由氧化鐵與碳作用所生成的一氧化碳?xì)怏w不能充分逸出而形成的。 澆注時(shí)的非金屬夾雜物在軋制后 能造成鋼材的分層，會(huì)嚴(yán)重降低鋼材的冷彎性能。（ 3） 鋼材硬化冷加工使鋼材產(chǎn)生很大塑性變形， 提高了鋼的屈服點(diǎn)， 但降低了鋼的塑性和韌性， 這種現(xiàn)象

17、稱(chēng)為冷作硬化（或應(yīng)變硬化）。在高溫時(shí)熔化于鐵中的少量碳和氮， 隨著時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸從純鐵中析出， 形成自由碳化物和氮化物，對(duì)純鐵的塑性變形起遏制作用，從而使鋼材的強(qiáng)度提高，塑性、韌性下降。這種現(xiàn)象稱(chēng)為時(shí)效硬化，俗稱(chēng)老化。在一般鋼結(jié)構(gòu)中，不利用硬化所提高的強(qiáng)度。（ 4） 溫度影響鋼材性能隨溫度變動(dòng)而有所變化?？偟内厔?shì)是：溫度升高，鋼材強(qiáng)度降低，應(yīng)變?cè)龃?；反之，溫度降低，鋼材?qiáng)度會(huì)略有增加，塑性和韌性卻會(huì)降低而變脆。在200c以?xún)?nèi)鋼材性能沒(méi)有很大變化，430c540c之間強(qiáng)度急劇下降，600c時(shí)強(qiáng)度很低不能承擔(dān)荷載。但在250左右，鋼材的強(qiáng)度反而略有提高，同時(shí)塑性和韌性均下降，材料有轉(zhuǎn)脆的傾向， 鋼

18、材表面氧化膜呈現(xiàn)藍(lán)色， 稱(chēng)為 藍(lán)脆現(xiàn)象 。 鋼材應(yīng)避免在藍(lán)脆溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱加工。當(dāng)溫度在 260c320c時(shí)，在應(yīng)力持續(xù)不變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變形，此種現(xiàn)象稱(chēng)為徐變現(xiàn)象。當(dāng)溫度從常溫開(kāi)始下降， 特別是在負(fù)溫度范圍內(nèi)時(shí)， 鋼材強(qiáng)度雖有提高， 但其塑性和韌性降低，材料逐漸變脆，這種性質(zhì)稱(chēng)為低溫冷脆。（ 5） 應(yīng)力集中在鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件中有時(shí)存在著孔洞、槽口、凹角、截面突然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷等。此時(shí)， 構(gòu)件中的應(yīng)力在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力， 在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低， 形成應(yīng)力集中現(xiàn)象。 研究表明， 在應(yīng)力高峰區(qū)域總是存在著同號(hào)的雙向或三向應(yīng)力， 使材料處于復(fù)雜受力狀態(tài)， 同號(hào)的平面

19、或立體應(yīng)力場(chǎng)有使鋼材變脆的趨勢(shì)。 但由于建筑鋼材塑性較好， 在一定程度上能促使應(yīng)力進(jìn)行重分配， 使應(yīng)力分布嚴(yán)重不均的現(xiàn)象趨于平緩。 故受靜力荷載作用的構(gòu)件在常溫下工作時(shí)， 在計(jì)算中可不考慮應(yīng)力集中的影響。 但在負(fù)溫下或動(dòng)力荷載作用下工作的結(jié)構(gòu)， 應(yīng)力集中的不利影響將十分突出， 往往是引起脆性破壞的根源， 故在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施避免或減小應(yīng)力集中，并選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的鋼材。（ 6） 反復(fù)荷載作用鋼材在反復(fù)荷載作用下， 結(jié)構(gòu)的抗力及性能都會(huì)發(fā)生重要變化， 甚至發(fā)生疲勞破壞。 根據(jù)試驗(yàn)， 在直接的連續(xù)反復(fù)的動(dòng)力荷載作用下， 鋼材的強(qiáng)度將降低， 即低于一次靜力荷載作用下的拉伸試驗(yàn)的極限強(qiáng)度f(wàn)u ，這種現(xiàn)象稱(chēng)

20、為鋼材的疲勞。疲勞破壞表現(xiàn)為突發(fā)的脆性斷裂。10. 化學(xué)成分碳、硫、磷對(duì)鋼材的性能有哪些影響？答： 碳含量增加， 強(qiáng)度提高， 塑性、 韌性和疲勞強(qiáng)度下降， 同時(shí)惡化可焊性和抗腐蝕性。硫使鋼熱脆，磷使鋼冷脆。但磷也可提高鋼材的強(qiáng)度和抗銹性。11. 對(duì)于同一種鋼材，為什么薄鋼板比厚鋼板的強(qiáng)度高？鋼材的軋制能使金屬晶粒變細(xì)， 能使氣泡、裂紋等焊合， 改善鋼材的力學(xué)性能，薄板引輥軋次數(shù)多，其強(qiáng)度比厚板略高。12. 什么情況下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對(duì)鋼材材性能有何影響？答：當(dāng)截面完整性遭到破壞，如有裂紋、孔洞、刻槽、凹角、截面寬度厚度改變以及鋼材內(nèi)部缺陷等時(shí)， 構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持均勻， 在缺陷

21、及截面變化處附近， 應(yīng)力線(xiàn)曲折、密集出現(xiàn)高峰應(yīng)力，產(chǎn)生應(yīng)力集中在孔邊應(yīng)力高峰處將產(chǎn)生雙向或三向的應(yīng)力， 當(dāng)為數(shù)值相等的三向拉應(yīng)力時(shí)， 直到材料斷裂也不屈服，呈脆性斷裂。在負(fù)溫或動(dòng)力荷載作用下，應(yīng)力集中的不利影響將十分突出， 往往是引起脆性破壞的根源。13. 鋼材疲勞破壞的機(jī)理是什么？影響鋼材疲勞強(qiáng)度的主要因素是什么？通常鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞屬什么情況？目前規(guī)范如何進(jìn)行疲勞驗(yàn)算？答：鋼材疲勞破壞的機(jī)理：材料總是有“缺陷”的，在反復(fù)荷載作用下，先在其缺陷處生成一些極小的裂痕，此后這種微觀(guān)裂痕逐漸發(fā)展成宏觀(guān)裂紋， 試件截面削弱， 而在裂紋根部出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象， 使材 料處于三向拉伸應(yīng)力狀態(tài)， 塑性變形受

22、到限制， 當(dāng)反復(fù)荷載達(dá)到一定的循環(huán)次數(shù)時(shí)， 材料終 于破壞，并表現(xiàn)為突然的脆性斷裂。鋼材的疲勞強(qiáng)度取決于應(yīng)力集中和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。通常鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞屬高周低應(yīng)變疲勞， 一般為脆性破壞， 即總應(yīng)變幅小， 破壞前荷 載循環(huán)次數(shù)多。規(guī)范規(guī)定，循環(huán)次數(shù)N> 5X104,應(yīng)進(jìn)行疲勞計(jì)算。目前規(guī)范對(duì)疲勞計(jì)算按容許應(yīng)力法進(jìn)行驗(yàn)算，按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的 應(yīng)力幅 進(jìn)行控制。14. 什么是疲勞斷裂？它的特點(diǎn)如何？答： 鋼材的疲勞斷裂是微觀(guān)裂紋在連續(xù)反復(fù)荷載作用下不斷擴(kuò)展直至斷裂。 它的特點(diǎn)是 脆性斷裂。15. 鋼按用途、冶煉方法、脫氧方法和化學(xué)成分是如何分類(lèi)的？答：鋼的分類(lèi)：按用途，可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和

23、特殊鋼。結(jié)構(gòu)鋼又分為建筑用鋼和機(jī)械用鋼。按冶煉方法， 可分為轉(zhuǎn)爐鋼和平爐鋼。 轉(zhuǎn)爐鋼主要采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。 平爐鋼質(zhì)量好， 但冶煉時(shí)間長(zhǎng)，成本高。氧氣轉(zhuǎn)爐鋼質(zhì)量與平爐鋼相當(dāng)?shù)杀据^低。按脫氧方法，可分為沸騰鋼（F）、半鎮(zhèn)靜鋼（b）、鎮(zhèn)靜鋼（Z）和特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ）, 鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼的代號(hào)可以省去。 鎮(zhèn)靜鋼脫氧充分， 沸騰鋼脫氧較差， 半鎮(zhèn)靜鋼介于鎮(zhèn) 靜鋼和沸騰鋼之間。一般采用鎮(zhèn)靜鋼。按化學(xué)成分， 鋼可分為碳素鋼和合金鋼。 在建筑工程中采用的是碳素結(jié)構(gòu)鋼、 低合金高 強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼以及高強(qiáng)鋼絲和鋼索。16. 碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是如何分級(jí)的？鋼的牌號(hào)是如何表示的？答：

24、（1 ）碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量等級(jí)分為A、 B、 C、 D 四級(jí)， A 級(jí)鋼只保證抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率，必要時(shí)尚可附加冷彎試驗(yàn)的要求， 化學(xué)成分碳、 錳可以不作為交貨條件。 B、 C、 D 鋼保證抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率、冷彎和沖擊韌性（分別為 20， 0，20 ）等力學(xué)性能，化學(xué)成分碳、硫、磷的極限含量。鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母 Q屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)（ A、B、G D）、脫氧方法符號(hào)四個(gè)部分按順序組成。根據(jù)鋼材厚度（直徑）v16mm時(shí)的屈服點(diǎn)數(shù)值，分為Q19sQ215、Q23s Q255、Q275,鋼結(jié)構(gòu)一般僅用Q235,鋼的牌號(hào)根據(jù)需要可為Q235- A; Q235 B； Q235

25、C； Q235 D 等。冶煉方法一般由供方自行決定，設(shè)計(jì)者不再另行提出，如需方 有特殊要求時(shí)可在合同中加以注明。（ 2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼采用與碳素結(jié)構(gòu)鋼相同的牌號(hào)表示方法，仍然根據(jù)鋼材厚度（直徑）v 16mm時(shí)的屈服 點(diǎn)大小，分為 Q29s Q345 Q39R Q42。Q46a鋼的質(zhì)量等級(jí)有 A日C 口 E五個(gè)等級(jí)， E 級(jí)要求 40的沖擊韌性。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼一般為鎮(zhèn)靜鋼，鋼的牌號(hào)中不注明脫氧方 法。冶煉方法也由供方自行選擇。A級(jí)鋼應(yīng)進(jìn)行冷彎試驗(yàn)，其他質(zhì)量級(jí)別鋼，如供方能保證彎曲試驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)定要求， 可不作檢驗(yàn)。17. 選擇鋼材時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？答：選擇鋼材時(shí)考慮的因素有：（ 1）結(jié)構(gòu)

26、的重要性重型工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層或超高層的民用建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物等重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮選用質(zhì)量好的鋼材， 對(duì)一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)， 可按工作性質(zhì)分別選用普通質(zhì)量的 鋼材。（ 2）荷載情況直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)烈地震區(qū)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用綜合性能好的鋼材；一般承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)則可選用價(jià)格較低的Q235鋼。（ 3）連接方法焊接過(guò)程會(huì)產(chǎn)生焊接變形、焊接應(yīng)力以及其他焊接缺陷，存在導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或脆性斷裂的危險(xiǎn)。因此，焊接結(jié)構(gòu)對(duì)材質(zhì)的要求應(yīng)嚴(yán)格一些。（ 4）結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境鋼材處于低溫時(shí)容易冷脆，因此在低溫條件下工作的結(jié)構(gòu)，尤其是焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮(zhèn)靜鋼。 此外，露天結(jié)

27、構(gòu)的鋼材容 易產(chǎn)生時(shí)效，有害介質(zhì)作用的鋼材容易腐蝕、疲勞和斷裂，也應(yīng)加以區(qū)別地選擇不同材質(zhì)。（ 5）鋼材厚度薄鋼材輥軋次數(shù)多，軋制的壓縮比大，厚度大的鋼材壓縮比小，所以厚度大的鋼材不但強(qiáng)度較小，而且塑性、 沖擊韌性和焊接性能也較差。 因此，厚度大的焊接 結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。18. 鋼結(jié)構(gòu)采用的型材規(guī)格有哪些？答：鋼材的規(guī)格鋼結(jié)構(gòu)采用的型材有熱軋成型的鋼板和型鋼以及冷彎（或冷壓）成型的薄壁型鋼。熱軋鋼板有厚鋼板（4.560mm）、薄鋼板（0.354mm）和扁鋼（厚度為460mm寬度為30200mm。熱軋型鋼有角鋼、工字鋼、槽鋼和鋼管。角鋼分等邊和不等邊兩種。工字鋼有普通工字鋼、 輕型工字鋼

28、和H 型鋼。 普通工字鋼和輕型工字鋼用號(hào)數(shù)表示， 號(hào)數(shù)即為其截面高度的厘米數(shù)。 20 號(hào)以上的工字鋼， 同一號(hào)數(shù)有三種腹板厚度分別為a、 b 、 c三類(lèi)， a 類(lèi)腹板較薄。輕型工字鋼的腹板和翼緣均較普通工字鋼薄。 H 型鋼與普通工字鋼相 比，其翼緣內(nèi)外兩側(cè)平行，便于與其他構(gòu)件相連。各種 H 型鋼均可剖分為 T 型鋼。 槽鋼有普通槽鋼和輕型槽鋼兩種，也以其截面高度的厘米數(shù)編號(hào)。 鋼管有無(wú)縫鋼管和焊接鋼管兩種。薄壁型鋼是用薄鋼板 （一般采用Q235或Q345鋼）經(jīng)模壓或彎曲而制成， 其壁厚一般為 1.55mm=有防銹涂層的彩色壓型鋼板，所用鋼板厚度為0.41.6mm,用作輕型屋面及墻面等構(gòu)件。19. 簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的基本要求。答： (1) 較高的抗拉強(qiáng)度f(wàn)u 和屈服點(diǎn) fy ； (2) 較高的塑性和韌性； (3) 良好的工藝性能，包括冷加工、 熱加工和可焊性能； (4) 根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工作條件， 有時(shí)還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。20. 鋼構(gòu)件的截面驗(yàn)算包括哪