1.单层门式刚架结构的组成
⑴承重骨架：实腹式或格构式门式刚架。由轻型H形钢、或冷弯薄壁型钢等构成。
⑵屋面、墙面骨架：檩条、墙梁,用冷弯薄壁型钢做。
⑶支撑：拉杆用圆钢制作；压杆用双角钢组成的T形截面或十字形截面，也可用圆管截面。
⑷屋面、墙面：用压型金属板做；
⑸保温隔热材料：泡沫塑料、玻璃棉。
2.单层门式刚架结构的特点
(1) 质量轻。(2)工业化程度高，施工周期短。(3) 综合经济效益高。(4) 柱网布置比较灵活。（5）门式刚架的整体性依靠檩条、墙梁和隅撑来保证，减少了屋盖支撑的数量，且支撑采用张紧的圆钢，很轻便；（6）门式刚架的梁、柱多采用变截面杆，节省材料；(7)轻型化带来的后果必须正确处理。 (8)组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、安装的要求高。
3.支撑和刚性系杆的布置
(1)在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系
(2)在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖支撑，以构成几何不变体系。
(3)端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。柱间支撑的间距一般取30~45m；有吊车时不宜大于 60m。
(4)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
(5)当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置：当房屋宽度大于60m时，内柱列宜适当设置支撑。
(6)在刚架转折处应沿房屋全长设置刚性系杆。
(7)刚性系杆可由檩条兼任，此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求。当不满足时可在刚架斜梁间设置钢管、H形钢或其他截面形式的杆件
(8)门式刚架轻型房屋钢结构的支撑宜用十字交叉圆钢支撑，圆钢与相连构件的夹角宜接近45°。特制的连接件与梁、柱腹板连接，校正定位后张紧固定
(9)当房屋内设有不小于5t的吊车时，柱间支撑宜用型钢支撑
(10)当房屋中不允许设置柱间支撑时，应设置纵向刚架
4.荷载组合原则：
(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；
(3)施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑；
(4)多台吊车的组合应符合《荷载规范》的规定；
(5)当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。
5.双轴对称的控制截面的内力组合主要有
(1) 最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值
(2) 最大弯矩Mmax 和同时出现的V及N的较大值
(3) 最小轴压力Nmin和相应的M及V
6.侧移不满足要求采用措施
⑴放大柱或(和)梁的截面尺寸；⑵改铰接柱脚为刚接柱脚⑶多跨框架中的个别摇摆改为上端和梁刚接。
7.①斜梁与柱的连接及斜梁拼接
斜梁与柱的刚接连接，采用高强度螺栓-端板连接
根据端板放置方向不同分为三种形式：⑴端板竖放；⑵端板平放；⑶端板斜放斜梁拼接
也可用高强度螺栓-端板连接，宜使端板与构件边缘垂直。
拼接应按所受最大内力设计。当内力较小时，按能承受不小于较小被连接截面承载力一半设计。
端板连接节点必须按刚接节点设计。为了满足强度需要，宜采用高强度螺栓，并应对螺栓施加预拉力。螺栓连接可以是摩擦型或承压型的。摩擦型连接按剪力大小决定端板与柱翼缘接触面的处理方法
②采用高强螺栓—端板连接时的构造要求：
⑴端板连接的螺栓应成对对称布置。在受拉和受压翼缘的内外两侧各设一排。在斜梁的拼接处及斜梁与刚架柱连接处的受拉区，应采用将端板伸出截面高度范围以外形成外伸式连接，以加大螺栓群的力臂。当采用端板外伸式连接时，螺栓布置原则是使翼缘内外的螺栓群中心与翼缘的中心重合或接近。
（2）螺栓中心至腹板、翼缘板表面的距离ew 、ef ，应满足拧紧螺栓时的施工要求，不宜小于35mm；螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径；
（3）当端板上两对螺栓间的最小间距为3倍螺栓孔径；最大距离不应超过400mm （4）与斜梁端板连接的柱翼缘部分应与端板等厚度；
（5）端板厚度 t≥16mm；
8.拉条、刚性撑杆的布置原则
⑴当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置一道拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。
⑵拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转，并且提供x轴方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件。为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。
⑶当檩条用卷边槽钢时，横向力指向下方，斜拉条布置于屋脊处。当檩条为Z 形钢而横向荷载向上时，斜拉条应布置于屋檐处。
为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区：
⑴在屋檐和屋脊处都设置斜拉条；
⑵把横拉条和斜拉条做成可以既承拉力又承压力的刚性杆。
刚性撑杆可采用钢管、方钢或角钢做成，通常按压杆的刚度要求 [λ]≤200来选择截面
9.⑴设置檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性。
⑵槽形和Z形檩条上翼缘的肢尖(或卷边)应朝向屋脊方向，以减少荷载偏心引起的扭矩
⑶计算檩条时，不能把隅撑作为檩条的支承点。
10.屋架外形及腹杆形式
屋架外形分为三角形、梯形及平行弦三种。
桁架的腹杆形式有人字式、芬克式、豪式、再分式及交叉式五种。
11.⑴三角形桁架
适用于：陡坡屋面（i>1/3）、有檩屋盖
特点：与柱子铰接；房屋的整体横向刚度较低；弯矩图与外形相差悬殊，屋架弦杆受力不均，支座处上下弦杆内力大、交角小，节点构造复杂
按腹杆布置分类：芬克式：杆件受力相对合理、制作运输较为方便，人字式：节点较少、受力不合理、抗震性能好，豪式：腹杆节点数目较多，设吊顶顶棚时用⑵梯形屋架
适用于：屋面坡度较为平缓的屋盖
特点：弦杆受力较为均匀；与柱连接为铰接或刚接,刚接可提高建筑物的横向刚度
⑶平行弦屋架
适用于：较大跨度，坡度为1/20~1/10单坡屋架、吊车制动桁架、支撑构件
特点：节点构造较为统一；适应不同的坡度要求；竖向荷载作用下，有折线拱的推力
12.桁架的外形确定原则：
（1）满足使用要求：屋面材料要求的排水坡度；房屋内部净空、吊顶、天窗；与其他构件的连接。
（2）受力合理：桁架外形应尽可能与其弯矩图接近；腹杆的布置应使内力分布趋于合理(长杆受拉、短杆受压，数量少)；尽量使荷载作用于桁架节点上。（3）制造简单，运输与安装方便。
（4）综合技术经济效果好。
13．屋盖支撑的作用
(1)保证屋盖结构的几何稳定性(2) 保证屋盖的刚度和空间整体性
(2) 保证屋盖的刚度和空间整体性
(3) 为弦杆提供适当的侧向支承点
(4) 承担并传递水平荷载
(5) 保证结构安装时的稳定与方便
14.系杆的布置原则：
屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆;天窗侧柱处及下弦跨中或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
15.刚架内力计算
(1)永久荷载；
(2)屋面可变荷载；
(3)左(或右)风荷载；
(4)吊车左(或右)刹车力；
(5)吊车小车靠近左(或右)时的重力
16.吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用:
⑴吊车的竖向荷载P，
⑵横向水平荷载(刹车力及卡轨力)T，
⑶纵向水平荷载(刹车力)TL
纵向水平刹车力TL沿吊车轨道方向，通过吊车梁传给柱间支撑，对吊车梁的截面受力影响很小，计算吊车梁时一般均不需考虑。因此，吊车梁按双向受弯构件设计
17．⑴A6~A8级吊车梁受压翼缘的连接焊缝处和邻近的腹板也出现疲劳裂纹。原因：
①钢轨位置的偏移使上翼缘受扭，翼缘的连接焊缝和邻近的腹板受弯及受剪；
②水平卡轨力的效应同上；
③钢轨接头处轨面不平导致轮压的冲击作用，加剧了弯剪效应；
⑵构造措施：
①吊车梁的受压翼缘和腹板之间采用疲劳性能好的对接与角接组合焊缝；
②采用加厚上部腹板或在两侧增设斜板；
③采用抗扭性能好的钢轨和防松连接，减少钢轨偏心和扭转；
④采用焊接长轨，把接头设在梁端附近，减少冲击作用。
18.根据不同杆件提供的约束程度确定计算长度的原则为 :
(1) 杆件的轴力性质。拉力具有使杆件拉直的特性，而压力则趋向使杆件弯曲。因此，拉杆提供的约束比压杆大得多，并且拉力越大，约束作用也越大。反之，承受较大压力的杆件提供的约束越小。
(2) 杆件线刚度的大小。起约束作用杆件的线刚度相对比较大。
(3) 和所分析的杆直接刚性相连的杆件作用大，较远的杆件作用小。
19．节点设计的一般原则
(1) 双角钢截面杆件在节点处以节点板相连，各杆轴线汇交于节点中心。为制造方便，焊接桁架中将此距离调整成5mm的倍数；用螺栓连接时应该用角钢的最小线距来汇交。
(2) 如弦杆截面需沿长度变化，截面改变点应在节点上。
如果偏心e不超过较大杆件截面高度的5％，可不考虑偏心对杆件产生的附加弯矩。
(3) 角钢的切断面应与其轴线垂直
(4)为施焊方便，且避免焊缝过分密集致使材质变脆，节点板上各杆件之间焊缝的净距不宜过小，用控制杆端间隙a 来保证：受静载时，a≥10 ~20mm；受动载时，a≥50mm 。
20.试说明加强受压上翼缘的吊车梁和连有制动结构的吊车梁在进行整体稳定验算时有何区别：连有制动结构的吊车梁，侧向弯曲刚度很大，整体稳定性得到保证不需要验算吊车梁的整体稳定性；加强受压上翼缘的吊车梁由于加强的受压翼缘不能保证吊车梁的侧向稳定性，因此需要通过公式计算加以保证
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
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
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
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( )
1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条下，完成预定功能的概率。1 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了 最大承载力 而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。2 3、正常使用极限状态的设计内容包括 控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 3 4、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之 增大 4 5、钢材代号Q235的含义为 屈服点为235N/mm2 的镇静碳素结构钢 。5 6、当用公式σ?≤[σ?]计算常幅疲劳时，式中σ?表示_____应力幅___________。6 7、钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材在_______单向拉伸时的屈服点_________。7 8、按_____脱氧程度___________之不同，钢材有镇静钢和沸腾钢之分。8 9、钢材的αk 值与温度有关，在-20oC 或在-40oC 所测得的αk 值称 负温冲击韧性 。1 10、钢材设计强度f 与屈服点f y ，之间的关系为_______f=fy_/ rR ________。2 11、韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，亦即钢材抵抗 冲击荷载的能力。3 12、在疲劳设计时，相同应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越_______低_________。4 13、当钢材厚度较大时或承受沿板厚方向的拉力作用时，应附加要求板厚方向的_______Z 向收缩率_________满足一定要求。5 14、钢中含硫量太多会引起钢材的_______热脆_________；6 15、钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入塑性状态，发生的破坏为________脆性________破坏。7 16、如果钢材具有____良好的塑性______性能，那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。8 17、应力集中易导致钢材脆性破坏的原因在于应力集中处______塑性变形__________受到约束。1 18、影响构件疲劳强度的主要因素有重复荷载的循环次数、应力幅和构件或连接的判别。8 19、随着温度下降，钢材的______脆性__________倾向增加。2 20、衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为____冲击韧性值____________。3 21、对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制______碳__________的含量不超过规定值。4 22、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____时效硬化_____。5 23、当两种不同强度的钢材采用焊接连接时，宜用与强度__低_的钢材相适应的焊条。6 24、承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别计算正应力和剪应力外，在同时受有较 大正应力和剪应力处，还应按下式计算折算应力强度__ w t f 1.132121≤+τσ_____。7 25、当承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向间的夹角θ符合___5.1tan ≤θ___时，其强度可不计算。1 26、当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去__2t___。2 27、当焊件的宽度不同或厚度相差4mm 以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于___1:2.5__的斜角。3
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 ）
21.结构的可靠度是指在规定的时间内,规定的 条件 下,完成预定功能的概率。 22.型钢代号L100×80×8中,80表示 角钢短边宽为80mm 。 23.Q235AF 钢中的A 表示 质量等级为A 或Ａ级 。 24.钢材的抗拉和抗弯强度标准值为 屈服强度 。 25.非焊接部位的疲劳计算公式中的 ?σ= σσmax .-07mim 。 26.选用焊条及焊丝型号的原则是使焊缝金属与主体金属 强度相适应 。 27.普通螺栓受拉力作用时,螺栓的设计强度取值较低,这是考虑到 杠杆作用 对螺栓的不利影响。 28.对轴心受力构件,正常使用极限状态是控制构件的 长细比 。 29.影响梁局部稳定性的最主要因素是板件的 高厚比 。 30.压弯构件弯矩作用平面外的失稳属于 弯扭 屈曲。 1.用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时，得到的平均应力-应变关系曲线(σ-ε关系曲线)可分为 弹性阶段 、 弹塑性阶段 、 塑性阶段 、 强化阶段 和颈缩阶段。 2.计算直角角焊缝承载能力时是以 45°方向的最小截面为危险截面，此危险截面称为角焊缝的计算截面或有效截面。侧面角焊缝的强度要比正面角焊缝的强度 低 。 3.其长度的分布 越不均匀 。 4.轴心受拉构件的承载能力极限状态是 强度承载力极限状态即钢材的屈服点 。 实腹式拉弯构件的截面出现 塑性铰 是构件承载能力的极限状态。但对格构式拉弯构件或冷弯薄壁型钢截面拉弯杆，常把 截面边缘开始屈服 截面边缘开始屈服_视为构件的极限状态。这些都属于强度的破坏形式，对于轴心拉力很小而弯矩很大的拉弯杆也可能存在和梁类似的弯扭失稳的破坏形式。 21．在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于 螺栓群形心轴 。 22．在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的 设计 值。 23．型钢代号L100×8中，L 表示 角钢 。 24．Q235BF 钢中的F 表示 沸腾钢 。 25．动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的性能指标为 冲击韧性AKV 值 。 26．部分T 型钢是半个 H 型钢。 27．在计算两端简支工字形轴压柱 翼缘 板的临界应力时，它的支承条件简化为三边简支，一边自由。 28．在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝 小 。 29．工字形截面梁按弹性设计时，应使翼缘的宽厚比b 1/t 1≤ 30图所示格柱截面中，虚轴指的是 X 轴。 1.钢材的设计强度 是取钢材 屈服点 强度的标准值除以 抗力分项系数 。 3.钢材代号A3F 表示 甲 类、 平 炉、3号 沸腾 钢。 4.普通螺栓靠螺栓的承压力和抗剪承载力传递剪力，而高强度螺栓首先靠 构件间的摩擦力 传递剪力。 5.柱脚和柱头的设计内容都包括 构造设计 ， 传力过程分析 ， 和 零部件计算 。 6.屋架的主要几何尺寸包括 跨度 和 高度 。 8.屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连接，一般做成十字形截面，这时若中央竖杆长度为 ，则它的计算长度为 0.9 。 10.梁腹板加劲肋按作用分为两种 间隔加劲肋 和 支承加劲肋 。 11.钢结构采用的钢材品种主要为 热轧钢板 、 热轧型钢 以及 冷弯薄壁型钢 。 一、简答题 37.简述构件初弯曲、荷载初偏心、残余应力对轴心受压构件整体稳定承载力的影响，并说明实腹式轴心受压构件的设计计算项目。 (1)构件初弯曲和荷载初偏心的影响 具有初始偏心的轴心受压构件的临界力低于无偏心的轴心受压构件,且偏心越大,临界力下降也越大。由于初弯曲的存在,降低了构件的临界力,初弯曲越大,临界力下降也越多。 (2)残余应力的影响 残余应力的压力部分,可使截面弹性范围减小,全截面的抗弯刚度就下降,对轴心受压构件稳定承载力的影响:残余应力的存在；降低轴心受压构件的临界应力,残余应力的分布不同,影响也不同；残余应力对不同轴的临界力的影响程度不同。 (3)设计计算项目为 强度 刚度 整体稳定性 局部稳定性 1.结构或构件的承载能力极限状态包括哪些计算内容?正常使用极限状态又包括哪些内容? 结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。 2.为什么采用钢材的屈服点f y 作为设计强度标准值?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定? (1)它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。 3.为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法? 对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求；对腹板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋，以保证其局部稳定性要求。 4.何谓焊接板梁的最大高度h max 和最小高度h min ?梁的经济高度h e 的范围?腹板太厚或太薄会出现什么问题? 梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度h max ，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度v ≤［v ］，它决定了梁的最小高度h min ；由经济条件可定出梁的经济高度h e ，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：h min ≤h e ≤h max ，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄，梁的腹板将不能保证局部稳定性要求，从而使梁的稳定性承载能力降低。 1.请说出单向应力状态下钢材的基本力学性能指标。 屈服强度 ，极限抗拉强度 ，伸长率 ，弹性模量 ，冷弯性能 2.焊缝的质量标准分为几级？应分别对应于哪些受力性质的构件和所处部位。 焊缝的质量标准分为三级 。角焊缝和一般对接焊缝采用三级即可 ，与钢材等强度的受拉受弯对接焊缝则应用一级或二级 ，须对焊缝附近主体金属作疲劳计算的横向对接焊缝用一级 ，纵向对接焊缝和翼缘连接焊缝用二级 。 3.请简述实腹式受压构件的截面设计原则。 等稳定性 ，宽肢薄壁 ，制造省工 ，连接简便 。 4.试列出普通螺栓抗剪连接破坏的5种破坏形式。 螺栓杆被剪坏 ，螺栓杆受弯破坏 ，孔壁挤压破坏 ，连接板被拉坏 ，连接板被剪坏 。 5.请通过公式说明如何提高梁的整体稳定性。 梁的临界弯矩值越大说明梁的整体稳定性越好 。提高梁侧向抗弯刚度 能提高梁的整体稳定性 ，提高梁的抗扭刚度 能提高梁的整体稳定性 ，改变受力支撑等条件增大梁整体稳定屈曲系数 能提高梁的整体稳定性 ，减小受压翼缘自由端长度 能提高梁的整体稳定性 。 21.结构的可靠度是指在规定的时间内,规定的 条件 下,完成预定功能的概率。 22.型钢代号L100×80×8中,80表示 角钢短边宽为80mm 。 23.Q235AF 钢中的A 表示 质量等级为A 或Ａ级 。 24.钢材的抗拉和抗弯强度标准值为 屈服强度 。 25.非焊接部位的疲劳计算公式中的 ?σ= σσmax .-07mim 。 26.选用焊条及焊丝型号的原则是使焊缝金属与主体金属 强度相适应 。 27.普通螺栓受拉力作用时,螺栓的设计强度取值较低,这是考虑到 杠杆作用 对螺栓的不利影响。 28.对轴心受力构件,正常使用极限状态是控制构件的 长细比 。 29.影响梁局部稳定性的最主要因素是板件的 高厚比 。 30.压弯构件弯矩作用平面外的失稳属于 弯扭 屈曲。 1.用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时，得到的平均应力-应变关系曲线(σ-ε关系曲线)可分为 弹性阶段 、 弹塑性阶段 、 塑性阶段 、 强化阶段 和颈缩阶段。 计算直角角焊缝承载能力时是以 45°方向的最小截面为危险截面，此危险截面称为角焊缝的计算截面或有效截面。侧面角焊缝的强度要比正面角焊缝的强度 低 。 3.侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布 越不均匀 。 4.轴心受拉构件的承载能力极限状态是 强度承载力极限状态即钢材的屈服点 。 5.实腹式拉弯构件的截面出现 塑性铰 是构件承载能力的极限状态。但对格构式拉弯构件或冷弯薄壁型钢截面拉弯杆，常把 截面边缘开始屈服 截面边缘开始屈服_都属于强度的破坏形式，对于轴心拉力很小而弯矩很大的拉弯杆也可能存在和梁类似的弯扭失稳的破坏形式。 21．在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于 螺栓群形心轴 。 ．在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的 设计 值。 23．型钢代号L100×8中，L 表示 角钢 。 24．Q235BF 钢中的F 表示 沸腾钢 。 25．动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的性能指标为 冲击韧性AKV 值 。 26．部分T 型钢是半个 H 型钢。 27．在计算两端简支工字形轴压柱 翼缘 板的临界应力时，它的支承条件简化为三边简支，一边自由。 28．在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝 小 。 29．工字形截面梁按弹性设计时，应使翼缘的宽厚比b 1/t 1≤ 30图所示格柱截面中，虚轴指的是 X 轴。 1.钢材的设计强度 是取钢材 屈服点 强度的标准值除以 抗力分项系数 。 3.钢材代号A3F 表示 甲 类、 平 炉、3号 沸腾 钢。 4.普通螺栓靠螺栓的承压力和抗剪承载力传递剪力，而高强度螺栓首先靠 构件间的摩擦力 传递剪力。 5.柱脚和柱头的设计内容都包括 构造设计 ， 传力过程分析 ， 和 零部件计算 。 6.屋架的主要几何尺寸包括 跨度 和 高度 。 8.屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连接，一般做成十字形截面，这时若中央竖杆长度为 ，则它的计算长度为 0.9 。 10.梁腹板加劲肋按作用分为两种 间隔加劲肋 和 支承加劲肋 。 11.钢结构采用的钢材品种主要为 热轧钢板 、 热轧型钢 以及 冷弯薄壁型钢 。 一、简答题 37.简述构件初弯曲、荷载初偏心、残余应力对轴心受压构件整体稳定承载力的影响，并说明实腹式轴心受压构件的设计计算项目。 (1)构件初弯曲和荷载初偏心的影响 具有初始偏心的轴心受压构件的临界力低于无偏心的轴心受压构件,且偏心越大,临界力下降也越大。由于初弯曲的存在,降低了构件的临界力,初弯曲越大,临界力下降也越多。 (2)残余应力的影响 残余应力的压力部分,可使截面弹性范围减小,全截面的抗弯刚度就下降,对轴心受压构件稳定承载力的影响:残余应力的存在；降低轴心受压构件的临界应力,残余应力的分布不同,影响也不同；残余应力对不同轴的临界力的影响程度不同。 (3)设计计算项目为 强度 刚度 整体稳定性 局部稳定性 1.结构或构件的承载能力极限状态包括哪些计算内容?正常使用极限状态又包括哪些内容? 结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。 2.为什么采用钢材的屈服点f y 作为设计强度标准值?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定? (1)它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。 3.为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法? 对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求；对腹板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋，以保证其局部稳定性要求。 4.何谓焊接板梁的最大高度h max 和最小高度h min ?梁的经济高度h e 的范围?腹板太厚或太薄会出现什么问题? 梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度h max ，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度v ≤［v ］，它决定了梁的最小高度h min ；由经济条件可定出梁的经济高度h e ，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：h min ≤h e ≤h max ，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄，梁的腹板将不能保证局部稳定性要求，从而使梁的稳定性承载能力降低。 1.请说出单向应力状态下钢材的基本力学性能指标。 屈服强度 ，极限抗拉强度 ，伸长率 ，弹性模量 ，冷弯性能 2.焊缝的质量标准分为几级？应分别对应于哪些受力性质的构件和所处部位。 焊缝的质量标准分为三级 。角焊缝和一般对接焊缝采用三级即可 ，与钢材等强度的受拉受弯对接焊缝则应用一级或二级 ，须对焊缝附近主体金属作疲劳计算的横向对接焊缝用一级 ，纵向对接焊缝和翼缘连接焊缝用二级 。 3.请简述实腹式受压构件的截面设计原则。 等稳定性 ，宽肢薄壁 ，制造省工 ，连接简便 。 4.试列出普通螺栓抗剪连接破坏的5种破坏形式。 螺栓杆被剪坏 ，螺栓杆受弯破坏 ，孔壁挤压破坏 ，连接板被拉坏 ，连接板被剪坏 。 5.请通过公式说明如何提高梁的整体稳定性。 梁的临界弯矩值越大说明梁的整体稳定性越好 。提高梁侧向抗弯刚度 能提高梁的整体稳定性 ，提高梁的抗扭刚度 能提高梁的整体稳定性 ，改变受力支撑等条件增大梁整体稳定屈曲系数 能提高梁的整体稳定性 ，减小受压翼缘自由端长度 能提高梁的整体稳定性 。 21.结构的可靠度是指在规定的时间内,规定的 条件 下,完成预定功能的概率。 22.型钢代号L100×80×8中,80表示 角钢短边宽为80mm 。 23.Q235AF 钢中的A 表示 质量等级为A 或Ａ级 。 24.钢材的抗拉和抗弯强度标准值为 屈服强度 。 25.非焊接部位的疲劳计算公式中的 ?σ= σσmax .-07mim 。 26.选用焊条及焊丝型号的原则是使焊缝金属与主体金属 强度相适应 。 27.普通螺栓受拉力作用时,螺栓的设计强度取值较低,这是考虑到 杠杆作用 对螺栓的不利影响。 28.对轴心受力构件,正常使用极限状态是控制构件的 长细比 。 29.影响梁局部稳定性的最主要因素是板件的 高厚比 。 30.压弯构件弯矩作用平面外的失稳属于 弯扭 屈曲。 1.用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时，得到的平均应力-应变关系曲线(σ-ε关系曲线)可分为 弹性阶段 、 弹塑性阶段 、 塑性阶段 、 强化阶段 和颈缩阶段。 2.计算直角角焊缝承载能力时是以 45°方向的最小截面为危险截面，此危险截面称为角焊缝的计算截面或有效截面。侧面角焊缝的强度要比正面角焊缝的强度 低 。 3.侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布 越不均匀 。 4.轴心受拉构件的承载能力极限状态是 强度承载力极限状态即钢材的屈服点 。 实腹式拉弯构件的截面出现 塑性铰 是构件承载能力的极限状态。但对格构式拉弯构件或冷弯薄壁型钢截面拉弯杆，常把 截面边缘开始屈服 截面边缘开始屈服_视为构件的极限状态。这些都属于强度的破坏形式，对于轴心拉力很小而弯矩很大的拉弯杆也可能存在和梁类似的弯扭失稳的破坏形式。 21．在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于 螺栓群形心轴 。 22．在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的 设计 值。 23．型钢代号L100×8中，L 表示 角钢 。 24．Q235BF 钢中的F 表示 沸腾钢 。 25．动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的性能指标为 冲击韧性AKV 值 。 26．部分T 型钢是半个 H 型钢。 27．在计算两端简支工字形轴压柱 翼缘 板的临界应力时，它的支承条件简化为三边简支，一边自由。 28．在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝 小 。 29．工字形截面梁按弹性设计时，应使翼缘的宽厚比b 1/t 1≤ 30图所示格柱截面中，虚轴指的是 X 轴。 1.钢材的设计强度 是取钢材 屈服点 强度的标准值除以 抗力分项系数 。 3.钢材代号A3F 表示 甲 类、 平 炉、3号 沸腾 钢。 4.普通螺栓靠螺栓的承压力和抗剪承载力传递剪力，而高强度螺栓首先靠 构件间的摩擦力 传递剪力。 5.柱脚和柱头的设计内容都包括 构造设计 ， 传力过程分析 ， 和 零部件计算 。 6.屋架的主要几何尺寸包括 跨度 和 高度 。 8.屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连接，一般做成十字形截面，这时若中央竖杆长度为 ，则它的计算长度为 0.9 。 10.梁腹板加劲肋按作用分为两种 间隔加劲肋 和 支承加劲肋 。 11.钢结构采用的钢材品种主要为 热轧钢板 、 热轧型钢 以及 冷弯薄壁型钢 。 一、简答题 37.简述构件初弯曲、荷载初偏心、残余应力对轴心受压构件整体稳定承载力的影响，并说明实腹式轴心受压构件的设计计算项目。 (1)构件初弯曲和荷载初偏心的影响 具有初始偏心的轴心受压构件的临界力低于无偏心的轴心受压构件,且偏心越大,临界力下降也越大。由于初弯曲的存在,降低了构件的临界力,初弯曲越大,临界力下降也越多。 (2)残余应力的影响 残余应力的压力部分,可使截面弹性范围减小,全截面的抗弯刚度就下降,对轴心受压构件稳定承载力的影响:残余应力的存在；降低轴心受压构件的临界应力,残余应力的分布不同,影响也不同；残余应力对不同轴的临界力的影响程度不同。 (3)设计计算项目为 强度 刚度 整体稳定性 局部稳定性 1.结构或构件的承载能力极限状态包括哪些计算内容?正常使用极限状态又包括哪些内容? 结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。 2.为什么采用钢材的屈服点f y 作为设计强度标准值?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定? (1)它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。 3.为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法? 对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求；对腹板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋，以保证其局部稳定性要求。 4.何谓焊接板梁的最大高度h max 和最小高度h min ?梁的经济高度h e 的范围?腹板太厚或太薄会出现什么问题? 梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度h max ，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度v ≤［v ］，它决定了梁的最小高度h min ；由经济条件可定出梁的经济高度h e ，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：h min ≤h e ≤h max ，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄，梁的腹板将不能保证局部稳定性要求，从而使梁的稳定性承载能力降低。 1.请说出单向应力状态下钢材的基本力学性能指标。 屈服强度 ，极限抗拉强度 ，伸长率 ，弹性模量 ，冷弯性能 2.焊缝的质量标准分为几级？应分别对应于哪些受力性质的构件和所处部位。 焊缝的质量标准分为三级 。角焊缝和一般对接焊缝采用三级即可 ，与钢材等强度的受拉受弯对接焊缝则应用一级或二级 ，须对焊缝附近主体金属作疲劳计算的横向对接焊缝用一级 ，纵向对接焊缝和翼缘连接焊缝用二级 。 3.请简述实腹式受压构件的截面设计原则。 等稳定性 ，宽肢薄壁 ，制造省工 ，连接简便 。 4.试列出普通螺栓抗剪连接破坏的5种破坏形式。 螺栓杆被剪坏 ，螺栓杆受弯破坏 ，孔壁挤压破坏 ，连接板被拉坏 ，连接板被剪坏 。 5.请通过公式说明如何提高梁的整体稳定性。 梁的临界弯矩值越大说明梁的整体稳定性越好 。提高梁侧向抗弯刚度 能提高梁的整体稳定性 ，提高梁的抗扭刚度 能提高梁的整体稳定性 ，改变受力支撑等条件增大梁整体稳定屈曲系数 能提高梁的整体稳定性 ，减小受压翼缘自由端长度 能提高梁的整体稳定性 。