千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦整理鋼結(jié)構(gòu)簡答題1．鋼結(jié)構(gòu)和其他材料的結(jié)構(gòu)相比具有哪些特點？

答：建造鋼材強度高，塑性和韌性好；鋼結(jié)構(gòu)的分量輕；材質(zhì)勻稱，與力學(xué)計算的假定比較符合；鋼結(jié)構(gòu)制作簡便，施工工期短；鋼結(jié)構(gòu)密閉性好；鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差；鋼結(jié)構(gòu)耐熱但不耐火；鋼結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性斷裂。

2．什么狀況下會產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對鋼材材性能有何影響？

答：實際的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件有時存在著孔洞、槽口、凹角、截面驟然轉(zhuǎn)變以及鋼材內(nèi)部缺陷等。此時，構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持勻稱，而是在某些區(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，即產(chǎn)生應(yīng)力集中形象。在負溫或動力荷載作用下，應(yīng)力集中的不利影響將非常突出，往往是引起脆性破壞的根源。

3．實腹式軸心受壓構(gòu)件舉行截面挑選時，應(yīng)主要考慮的原則是什么？

答：（1）面積的分布盡量開展，以增強截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高柱的整體穩(wěn)定承載力和剛度；（2）兩個主軸方向盡量等穩(wěn)定，以達到經(jīng)濟的效果；（3）便于與其他構(gòu)件舉行銜接，盡可能構(gòu)造容易，創(chuàng)造省工，取材便利。

4．簡述鋼結(jié)構(gòu)對鋼材的基本要求。

答：(1)較高的強度（抗拉強度

u

f和屈

服點

y

f）；(2)足夠的變形能力（塑性和韌性）；(3)良好的工藝性能（冷加工、熱加工和可焊性能）；(4)按照結(jié)構(gòu)的詳細工作條件，有時還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫柔腐蝕性環(huán)境的能力。5．鋼結(jié)構(gòu)焊接銜接辦法的優(yōu)點和缺點有哪些？

答：焊接銜接的優(yōu)點：焊接間可以直接銜接，構(gòu)造容易，制作便利；不減弱截面，節(jié)約材料；銜接的密閉性好，結(jié)構(gòu)的剛度大；可實現(xiàn)自動化操作，提高焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

焊接銜接的缺點：焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)，鋼材的金相組織發(fā)生轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力降低；焊接結(jié)構(gòu)對裂紋很敏感，局部裂紋一旦發(fā)生，簡單擴展至囫圇截面，低溫冷脆問題較為突出。6．什么是梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象？

答：梁主要用于承受彎矩，為了充分發(fā)

揮材料的強度，其截面通常設(shè)計成高而

窄的形式。當荷載較小時，僅在彎矩作

用平面內(nèi)彎曲，當荷載增大到某一數(shù)值

后，梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時，

將驟然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼

續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱為梁的彎扭

屈曲或整體失穩(wěn)。

7．簡述鋼材塑性破壞和脆性破壞。

答：塑性破壞是因為變形過大，超過了

材料或構(gòu)件可能的應(yīng)變能力而產(chǎn)生的，

而且僅在構(gòu)件的應(yīng)力達到鋼材的抗拉

強度

u

f后才發(fā)生，破壞前構(gòu)件產(chǎn)生較

大的塑性變形；脆性破壞前塑性變形很

小，甚至沒有塑性變形，計算應(yīng)力可能

小于鋼材的屈服點

y

f，斷裂從應(yīng)力集

中處開頭。

8．抗剪一般螺栓有哪幾種可能的破壞

形式？如何防止？

答：可能的破壞形式有四種形式：①栓

桿被剪斷；②螺栓承壓破壞；③板件凈

截面被拉斷；④端板被栓桿沖剪破壞。

第③種破壞形式采納構(gòu)件強度驗算保

證；第④種破壞形式由螺栓端距≥2d0

保證。第①、②種破壞形式通過螺栓計

算保證。

9.設(shè)計拉彎和壓彎構(gòu)件時應(yīng)計算的內(nèi)

容？

答：拉彎構(gòu)件需要計算強度和剛度（限

制長細比）；壓彎構(gòu)件則需要計算強度、

整體穩(wěn)定（彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩

作用平面外穩(wěn)定）、局部穩(wěn)定和剛度（限

制長細比）

10．什么是疲勞斷裂？影響鋼材疲勞強

度的因素？

答：鋼材的疲勞斷裂是微觀裂紋在延續(xù)

反復(fù)荷載作用下不斷擴展直至斷裂的

脆性破壞。鋼材的疲勞強度取決于構(gòu)造

情況（應(yīng)力集中程度和殘余應(yīng)力）、作

用的應(yīng)力幅、反復(fù)荷載的循環(huán)次數(shù)。

11．為何要規(guī)定螺栓羅列的最大和最小

容許距離？

答：為了避開螺栓周圍應(yīng)力集中互相影

響、鋼板的截面減弱過多、鋼板在端部

被螺栓沖剪破壞、被銜接板件間發(fā)生鼓

曲現(xiàn)象和滿足施工空間要求等，規(guī)定肋

螺栓羅列的最大和最小容許距離。

12．計算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的

整體穩(wěn)定時，為什么采納換算長細比？

答：格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件，當繞虛軸失

穩(wěn)時，因肢件之間并不是延續(xù)的板而只

是每隔一定距離用綴條或綴板聯(lián)系起

來，構(gòu)件的剪切變形較大，剪力造成附

加影響不能忽視。因此，采納換算長細

比來考慮綴材剪切變形對格構(gòu)式軸心

受壓構(gòu)件繞虛軸的穩(wěn)定承載力的影響。

13．化學(xué)成分碳、硫、磷對鋼材的性能

有哪些影響？

答：碳含量增強，強度提高，塑性、韌

性和疲勞強度下降，同時惡化可焊性和

抗腐蝕性。硫使鋼熱脆，磷使鋼冷脆。

但磷也可提高鋼材的強度和抗銹性。

14簡述鋼結(jié)構(gòu)銜接辦法的種類。鋼結(jié)構(gòu)

焊接銜接辦法的優(yōu)點和缺點有哪些？

答：可分為焊接銜接、螺栓銜接和鉚釘

銜接三種。

焊接銜接優(yōu)點：焊件間可以直接銜接，

構(gòu)造容易，制作便利；不消弱截面，節(jié)

省材料；銜接的密閉性好，結(jié)構(gòu)的剛度

大；可實現(xiàn)自動化操作，提高焊接結(jié)構(gòu)

的質(zhì)量；

焊接銜接缺點：焊縫附近的熱影響區(qū)

內(nèi)，鋼材的金相組織發(fā)生轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致局

部材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形

使受壓構(gòu)件承載力降低；焊接結(jié)構(gòu)對裂

紋很敏感，局部裂紋一旦發(fā)生，簡單擴

展囫圇截面，低溫冷脆問題較為突出。

15簡述一般螺栓銜接與高強度螺栓摩

擦型銜接在彎矩作用下計算時不同點。

答：在彎矩作用下，一般螺栓銜接計算

時假定中和軸位于彎矩所指的最下列

螺栓處，高強度螺栓摩擦型銜接計算時

中和軸位于螺栓形心軸處。

16.高強度螺栓銜接和一般螺栓銜接的

主要區(qū)分是什么？

答：主要區(qū)分：一般螺栓銜接在受剪時

依賴螺栓栓桿承壓和抗剪傳遞剪力，在

擰緊螺帽時螺栓產(chǎn)生的預(yù)拉力很小，其

影響可以忽視。而高強度螺栓除了其材

料強度高之外，擰緊螺栓還施加很大預(yù)

拉力，使被銜接板件的接觸面之間產(chǎn)生

壓緊力，因而板件間存在很大摩擦力。

22．簡述鋼結(jié)構(gòu)銜接辦法的種類。

答：鋼結(jié)構(gòu)的銜接辦法可分為焊接連

接、螺栓銜接和鉚釘銜接三種。

17．格構(gòu)式構(gòu)件截面考慮塑性進展嗎？

為什么？

答：不考慮塑性進展，按邊緣屈服準則

計算，由于截面中部空心。

18．哪些因素影響軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定

承載力？

答：構(gòu)件的初彎曲、荷載的初偏心、殘

余應(yīng)力的分布以及構(gòu)件的約束狀況等。

19．梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象是指

梁主要用于承受彎矩，為了充分發(fā)揮材

料的強度，其截面通常設(shè)計成高而窄的

形式。當荷載較小時，僅在彎矩作用平

面內(nèi)彎曲，當荷載增大到某一數(shù)值后，

梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時，將突

然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼續(xù)承

載的能力，這種現(xiàn)象稱為梁的整體失

穩(wěn)，或彎扭屈曲。

20．影響梁整體穩(wěn)定的因素包括哪些？

提高梁整體穩(wěn)定的措施包括哪些？

答：影響梁整體穩(wěn)定的因素包括荷載的

形式和作用位置、梁的截面形式、側(cè)向

支撐的間距以及支座形式等。提高梁整

體穩(wěn)定的措施包括加強受壓翼緣和設(shè)

置側(cè)向支撐等。

21．為了保證鋼結(jié)構(gòu)平安牢靠和用材經(jīng)

濟合理，挑選鋼材時需考慮哪些因素？

答：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性；荷載性質(zhì)；

銜接辦法；結(jié)構(gòu)所處的工作條件；鋼材

的厚度。

23．實腹式壓彎構(gòu)件截面挑選的詳細步

驟有哪些？

答：（1）計算構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計值；（2）

挑選截面形式；（3）確定鋼材和強度設(shè)

計值；（4）確定彎矩作用平面內(nèi)和平面

外的計算長度；（5）按照閱歷或已有資

料初選截面尺寸；（6）演算初選截面強

度、剛度、穩(wěn)定性是否符合要求

24．為什么要在桁架組成的屋蓋結(jié)構(gòu)中

設(shè)置支撐系統(tǒng)，支撐系統(tǒng)的詳細作用體

現(xiàn)在哪些方面？

答：屋架在自身平面內(nèi)為幾何外形不變

體系并具有較大剛度，能承受屋架平面

內(nèi)各種荷載。但平面屋架本身在垂直于

屋架平面的側(cè)向剛度和穩(wěn)定性很差，不

能承受水平荷載。因此需支撐系統(tǒng)。支

撐系統(tǒng)作用主要體現(xiàn)在：保證結(jié)構(gòu)的空

間整體作用；避開壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止

拉桿產(chǎn)生過大的振動；擔(dān)當和傳遞水平

荷載；保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定與便利。

25.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計必需滿足的功能包括哪

些方面？

答：（1）應(yīng)能承受在正常施工和正常使

用時可能浮現(xiàn)各種狀況，包括荷載和溫

度變化、基礎(chǔ)不勻稱沉降以及地震作用

等；（2）在正常使用狀況下結(jié)構(gòu)具有良

好的工作性能；（3）在正常維護下結(jié)構(gòu)

具有足夠耐久性；（4）在偶然大事發(fā)生

時及發(fā)生后能保持必須的整體穩(wěn)定性。

26.鋼材“耐熱不耐火”的含義是什么？

規(guī)范對其有何規(guī)定？

答：鋼材受熱，當溫度在200℃以內(nèi)時，

其主要力學(xué)性能，如屈服點和彈性模量

降低不多。溫度超過200℃后，材質(zhì)發(fā)

生較大變化，不僅強度逐步降低，還會

發(fā)生藍脆和徐變現(xiàn)象。溫度達600℃時，

鋼材進入塑性狀態(tài)不能繼續(xù)承載。因

此，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定鋼材表面

溫度超過150℃后即需加以隔熱防護，

對需防火的結(jié)構(gòu)，應(yīng)按相關(guān)的規(guī)范實行

防火庇護措施。

27、時效硬化和人工時效各指什么？

答：時效硬化：在高溫時熔化于鐵中的

少量碳和氮，隨著時光的增長逐漸從純

鐵中析出，形成自由碳化合物和氮化

物，對純鐵體的塑性變形起遏制作用，

從而使鋼材的強度提高，塑性、韌性下

降，這種現(xiàn)象稱為時效硬化，俗稱老化。

人工時效：時效硬化過程普通很長，在

材料塑性變形后加熱，可以使時效硬化

進展快速，這種辦法稱為人工時效。

28、什么狀況下會產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力

集中對鋼材性能有何影響？

答：在鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件中可能存在孔洞、

槽口、凹角、截面驟然轉(zhuǎn)變以及鋼材內(nèi)

部缺陷等，使構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再

保持勻稱，而是在某些區(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，

形成所謂應(yīng)力集中現(xiàn)象。

應(yīng)力集中會使鋼材變脆的趨勢。

29、簡述鋼材的疲勞破壞過程

答：鋼材在反復(fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的抗

力及性能會發(fā)生重要變化，甚至發(fā)生疲

勞破壞。按照實驗，在直接的延續(xù)反復(fù)

的動力荷載作用下，鋼材的強度將降

低，即低于一次靜力荷載作用下的拉伸

實驗的極限強度.這種現(xiàn)象稱鋼材的疲

勞。疲勞破壞表現(xiàn)為突發(fā)的脆性斷裂。

30、鋼材常見的冶金缺陷有哪些，各自

的詳細含義是什么？

答：鋼材常見的冶金缺陷包括偏析、非

金屬夾雜、氣孔、裂紋及分層等。

偏析：是指鋼材中化學(xué)成分不一到和不

勻稱，特殊是硫、磷偏析嚴峻造成鋼材

的性能惡化；非金屬夾雜：是指鋼中含

有硫化物與氧化物等雜質(zhì)；氣孔：是澆

鑄鋼錠時，由氧化鐵與碳作用所生成的

一氧化碳氣體不能充分逸出而形成的。

31、高強度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計值P的計

算公式中，系數(shù)確實定考慮了哪些因

素？

答：（1）擰緊螺栓時螺栓同時受到由預(yù)

拉力引起的拉應(yīng)力和由扭矩引起的扭

轉(zhuǎn)剪應(yīng)力作用；（2）施工時為了彌補高

強度螺栓預(yù)拉應(yīng)力的松弛損失，普通超

張拉5%∽10%，為此考慮一個超張拉系

數(shù)0.9；（3）考慮螺栓材質(zhì)的不勻稱性，

引入一個折減系數(shù)0.9；（4）因為以螺

栓的抗拉引吭高歌為準，為了平安引入

一個平安系數(shù)0.9。

32、削減焊接應(yīng)力和焊接變形的設(shè)計措

施有哪些？

答：（1）盡可能使焊縫對稱于構(gòu)件截面

的中性軸，以削減焊接變形；（2）采納

相宜的焊腳尺寸和焊縫長度；（3）焊縫

不宜過分集中。（4）盡量避開兩條或三

條焊縫垂直交錯；（5）盡量避開在母材

厚度方向的收縮應(yīng)力。

33、簡述實腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計步

驟？

答：（1）假定構(gòu)件的長細比λ，求出需

要的截面面積A。（2）計算兩個主軸所

需要的回轉(zhuǎn)半徑(3)由計算的截面面積A

和兩個主回轉(zhuǎn)半徑優(yōu)先選用型鋼。（4）

由所需要的A、h、b等，以及同時考慮

構(gòu)造要求、局部穩(wěn)定以及鋼材規(guī)格等，

確定截面的初選尺寸。（5）構(gòu)件強度、

穩(wěn)定和剛度驗算

34、鋼梁腹板計算高度如何取值？

答：（1）軋制型鋼梁，為腹板在與上下

翼緣相交接處兩內(nèi)弧起點間的距離；

（2）焊接組合梁，為腹板高度；（3）

鉚接組合梁，為上下翼緣與腹板銜接的

鉚釘（或高強螺栓）線間最近距離