钢结构期末考试试题b卷，，一、选择题（每题2分，共20分），1. 钢结构的强度主要取决于以下哪个因素？，A. 钢材的屈服强度 B. 钢材的弹性模量 C. 钢材的抗拉强度 D. 钢材的塑性变形能力，答案：D，，2. 下列哪种方法不能用于计算钢结构的疲劳寿命？，A. S-N曲线法 B. 应力比法 C. 断裂力学法 D. 经验公式法，答案：C，，3. 在钢结构设计中，以下哪个参数是必须考虑的？，A. 结构自重 B. 荷载作用 C. 材料性能 D. 施工条件，答案：B，，4. 钢结构的腐蚀主要发生在以下哪个区域？，A. 表面涂层 B. 内部金属 C. 焊缝 D. 螺栓连接处，答案：C，，5. 钢结构中的“冷弯”是指什么？，A. 热弯 B. 冷弯 C. 热处理 D. 焊接，答案：B，，二、填空题（每题2分，共20分），6. 钢结构的主要优点包括______和______。，答案：高强度、轻质高刚度，，7. 钢结构的防腐处理方法主要包括______和______。，答案：表面涂覆、阴极保护，，8. 钢结构的焊接方法主要有______和______。，答案：电弧焊、气体保护焊，，9. 钢结构的设计原则之一是______。，答案：安全第一，，10. 钢结构的连接方式主要有______和______。，答案：螺栓连接、焊接连接，，三、判断题（每题2分，共20分），11. 钢结构的强度主要取决于钢材的屈服强度。（对），12. 钢结构的腐蚀主要发生在焊缝区域。（对），13. 钢结构的连接方式只有螺栓连接和焊接连接。（错），14. 钢结构的设计原则之一是经济性。（对），15. 钢结构的腐蚀主要发生在表面涂层区域。（错），16. 钢结构的腐蚀主要发生在内部金属区域。（错），17. 钢结构的防腐处理方法主要是表面涂覆和阴极保护。（对），18

《钢结构期末考试B卷相关试题内容》

一、选择题示例

1. 大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（）
   • 答案为自重轻。大跨度结构采用钢结构，其自重轻的特点可以减小结构自身重量带来的荷载，在大跨度情况下能更好地发挥结构性能。
2. 钢材的设计强度是根据（）确定的。
   • 答案是屈服强度。因为钢材屈服后会产生较大的塑性变形，以屈服强度作为设计强度标准值，可以保证结构在正常使用情况下不会发生过度变形。
3. 钢结构的承载能力极限状态是指（）
   • 答案是结构达到最大承载力产生破坏。承载能力极限状态是结构或构件达到最大承载能力或者出现不适于继续承载的变形，包括结构构件或连接因强度超过而破坏等情况。
4. 某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中（）对该破坏无直接影响。
   • 答案为钢材的屈服点过低。脆性破坏通常是突然发生的，没有明显的屈服阶段，而构件的荷载增加速度过快、存在冷加工硬化、构件有构造原因引起的应力集中都可能与脆性破坏有直接关系。
5. 钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的（）
   • 答案是强度储备。该比值反映了钢材在屈服后的强度储备情况，比值越大，强度储备越高。
6. 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（）。
   • 答案是冲击韧性。不同质量等级的Q235钢在冲击韧性方面有差异，D级的冲击韧性要求最高，A到D质量逐渐提高。
7. 钢号Q345A中的345表示钢材的（）
   • 答案是fy值。
8. 以下关于应力集中的说法中正确的是（）。
   • 应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制。应力集中处的应力会显著增大，同号应力场不利于塑性变形的发展。
9. 梁整体失稳的方式为（）
   • 答案是弯扭失稳。梁在弯矩作用下，当荷载增大到一定程度时，会在弯矩作用平面内弯曲的同时发生侧向的弯曲和扭转变形，这种失稳方式称为弯扭失稳。
10. 对于直接承受动力荷载的结构，宜采用（）。

• 答案是摩擦型高强度螺栓连接。摩擦型高强度螺栓连接在承受动力荷载时，通过摩擦力传递荷载，性能较好。

二、填空题示例

1. 使钢材在高温下变脆的化学元素是（）。
   • 答案是硫（S）。硫元素会使钢材在高温下变脆，降低钢材的热加工性能等。
2. 钢材加工性能包括（冷加工性能、热加工、热处理）。
3. 影响钢材疲劳性能的主要因素有（应力集中、应力幅、应力比、应力循环）。
4. 在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于（螺栓群的形心）。
5. 在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的（设计值）。
6. 冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的（屈服点）提高，（塑性韧性）降低。

三、简答题示例

1. 简述钢结构有哪些主要特点。
   • 1）材料的强度高，塑性和韧性好；材料强度高可以承受较大的荷载，塑性和韧性好则使钢结构在破坏前有一定的变形能力，增加安全性。
   • 2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合；钢材内部组织比较均匀，在进行结构力学分析时，计算结果与实际情况较为吻合。
   • 3）制作简便，施工周期短；钢结构构件可以在工厂预制，然后到现场进行安装，这样可以缩短施工周期。
   • 4）质量轻；相比于其他结构材料，在相同的承载能力下，钢结构的质量更轻，对于减轻结构自重有很大优势。
   • 5）钢材耐腐蚀性差；需要采取防腐措施，如涂刷防腐漆等，否则钢材容易生锈，影响结构的使用寿命和性能。
   • 6）钢材耐热，但不耐火；钢材在高温下强度会降低，在火灾情况下，需要采取防火保护措施，如涂刷防火涂料等。
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？
   • 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$A_{kv}\geqslant27J$Akv??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$(20\pm5^{\circ}C)$(20±5°C)冲击值，C和D级则分别要求$0^{\circ}C$0°C和$-20^{\circ}C$?20°C冲击值。
   • Q235B?b中，Q235表示屈服强度为235MPa的钢材，B表示质量等级为B级，?b表示半镇静钢（如果是F表示沸腾钢，Z表示镇静钢）。
3. 简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些？
   • 梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向的弯曲和扭转变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。
   • 影响梁临界弯矩的主要因素有：梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、荷载类型（如集中荷载或均布荷载）、荷载作用位置（作用在梁顶、梁中和梁底会有不同影响）、梁的跨度等。侧向抗弯刚度和抗扭刚度越大，梁越不容易发生整体失稳；集中荷载相对于均布荷载可能更容易使梁失稳；荷载作用在梁顶比作用在梁底更容易引起失稳；跨度越大，梁的临界弯矩相对越小，越容易失稳。
4. 简述焊接残余应力对结构性能的影响。
   • 1）对结构静力强度的影响：不影响结构的静力强度；焊接残余应力是一种自平衡应力，在结构承受静力荷载时，只要材料处于弹性阶段，应力的重新分布不会影响结构的静力强度。
   • 2）对结构刚度的影响：残余应力使构件的变形增大，刚度降低；因为残余应力的存在，使得构件在受力时，实际的有效承载面积减小，从而导致变形增大，刚度降低。
   • 3）对压杆稳定的影响：焊接残余应力使压杆的挠曲刚度减小，从而必定降低其稳定承载能力；在压杆稳定计算中，考虑到焊接残余应力的影响，实际的稳定承载力会降低。
   • 4）对低温冷脆的影响：在低温下使裂纹容易发生和发展，加速构件的脆性破坏；残余应力会使钢材在低温环境下的性能恶化，更容易产生裂纹并扩展，从而加速构件的脆性破坏。
5. 为什么采用钢材的屈服点fy作为设计强度标准值？无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定？
   • 采用钢材的屈服点$f_y$fy?作为设计强度标准值的原因是：钢材屈服后会产生较大的塑性变形，当结构中的钢材达到屈服点时，结构会产生较大的变形，这是结构正常使用所不允许的。以屈服强度作为设计强度标准值，可以保证结构在正常使用情况下不会发生过度变形，同时也考虑到钢材屈服后强度还有一定的储备（抗拉强度$f_u$fu?大于屈服强度$f_y$fy?），在一定程度上保证了结构的安全性。
   • 对于无明显屈服点的钢材，通常采用条件屈服强度来确定其设计强度值。一般取残余应变$\varepsilon = 0.2\%$ε=0.2%时对应的应力作为条件屈服强度，以此作为设计强度的依据。

四、计算题示例（以轴心受压柱为例）

1. **有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱，Q235钢材，翼缘为焰切边，对x，y轴均属于b类截面。截面尺寸为：翼缘板宽$b = 250mm$b=250mm厚度为(t=12mm</aiso>