鋼結構期末考試試題b卷，，一、選擇題（每題2分，共20分），1. 鋼結構的強度主要取決于以下哪個因素？，A. 鋼材的屈服強度 B. 鋼材的彈性模量 C. 鋼材的抗拉強度 D. 鋼材的塑性變形能力，答案：D，，2. 下列哪種方法不能用于計算鋼結構的疲勞壽命？，A. S-N曲線法 B. 應力比法 C. 斷裂力學法 D. 經驗公式法，答案：C，，3. 在鋼結構設計中，以下哪個參數是必須考慮的？，A. 結構自重 B. 荷載作用 C. 材料性能 D. 施工條件，答案：B，，4. 鋼結構的腐蝕主要發生在以下哪個區域？，A. 表面涂層 B. 內部金屬 C. 焊縫 D. 螺栓連接處，答案：C，，5. 鋼結構中的“冷彎”是指什么？，A. 熱彎 B. 冷彎 C. 熱處理 D. 焊接，答案：B，，二、填空題（每題2分，共20分），6. 鋼結構的主要優點包括______和______。，答案：高強度、輕質高剛度，，7. 鋼結構的防腐處理方法主要包括______和______。，答案：表面涂覆、陰極保護，，8. 鋼結構的焊接方法主要有______和______。，答案：電弧焊、氣體保護焊，，9. 鋼結構的設計原則之一是______。，答案：安全第一，，10. 鋼結構的連接方式主要有______和______。，答案：螺栓連接、焊接連接，，三、判斷題（每題2分，共20分），11. 鋼結構的強度主要取決于鋼材的屈服強度。（對），12. 鋼結構的腐蝕主要發生在焊縫區域。（對），13. 鋼結構的連接方式只有螺栓連接和焊接連接。（錯），14. 鋼結構的設計原則之一是經濟性。（對），15. 鋼結構的腐蝕主要發生在表面涂層區域。（錯），16. 鋼結構的腐蝕主要發生在內部金屬區域。（錯），17. 鋼結構的防腐處理方法主要是表面涂覆和陰極保護。（對），18

《鋼結構期末考試B卷相關試題內容》

一、選擇題示例

1. 大跨度結構常采用鋼結構的主要原因是鋼結構（）
   • 答案為自重輕。大跨度結構采用鋼結構，其自重輕的特點可以減小結構自身重量帶來的荷載，在大跨度情況下能更好地發揮結構性能。
2. 鋼材的設計強度是根據（）確定的。
   • 答案是屈服強度。因為鋼材屈服后會產生較大的塑性變形，以屈服強度作為設計強度標準值，可以保證結構在正常使用情況下不會發生過度變形。
3. 鋼結構的承載能力極限狀態是指（）
   • 答案是結構達到最大承載力產生破壞。承載能力極限狀態是結構或構件達到最大承載能力或者出現不適于繼續承載的變形，包括結構構件或連接因強度超過而破壞等情況。
4. 某構件發生了脆性破壞，不經檢查可以肯定下列問題中（）對該破壞無直接影響。
   • 答案為鋼材的屈服點過低。脆性破壞通常是突然發生的，沒有明顯的屈服階段，而構件的荷載增加速度過快、存在冷加工硬化、構件有構造原因引起的應力集中都可能與脆性破壞有直接關系。
5. 鋼材的抗拉強度fu與屈服點fy之比fu/fy反映的是鋼材的（）
   • 答案是強度儲備。該比值反映了鋼材在屈服后的強度儲備情況，比值越大，強度儲備越高。
6. Q235鋼按照質量等級分為A、B、C、D四級，由A到D表示質量由低到高，其分類依據是（）。
   • 答案是沖擊韌性。不同質量等級的Q235鋼在沖擊韌性方面有差異，D級的沖擊韌性要求最高，A到D質量逐漸提高。
7. 鋼號Q345A中的345表示鋼材的（）
   • 答案是fy值。
8. 以下關于應力集中的說法中正確的是（）。
   • 應力集中產生同號應力場，使塑性變形受到限制。應力集中處的應力會顯著增大，同號應力場不利于塑性變形的發展。
9. 梁整體失穩的方式為（）
   • 答案是彎扭失穩。梁在彎矩作用下，當荷載增大到一定程度時，會在彎矩作用平面內彎曲的同時發生側向的彎曲和扭轉變形，這種失穩方式稱為彎扭失穩。
10. 對于直接承受動力荷載的結構，宜采用（）。

• 答案是摩擦型高強度螺栓連接。摩擦型高強度螺栓連接在承受動力荷載時，通過摩擦力傳遞荷載，性能較好。

二、填空題示例

1. 使鋼材在高溫下變脆的化學元素是（）。
   • 答案是硫（S）。硫元素會使鋼材在高溫下變脆，降低鋼材的熱加工性能等。
2. 鋼材加工性能包括（冷加工性能、熱加工、熱處理）。
3. 影響鋼材疲勞性能的主要因素有（應力集中、應力幅、應力比、應力循環）。
4. 在彎矩作用下，摩擦型高強度螺栓群的中和軸位于（螺栓群的形心）。
5. 在結構承載能力極限狀態計算時，應采用荷載的（設計值）。
6. 冷作硬化會改變鋼材的性能，將使鋼材的（屈服點）提高，（塑性韌性）降低。

三、簡答題示例

1. 簡述鋼結構有哪些主要特點。
   • 1）材料的強度高，塑性和韌性好；材料強度高可以承受較大的荷載，塑性和韌性好則使鋼結構在破壞前有一定的變形能力，增加安全性。
   • 2）材質均勻，和力學計算的假定比較符合；鋼材內部組織比較均勻，在進行結構力學分析時，計算結果與實際情況較為吻合。
   • 3）制作簡便，施工周期短；鋼結構構件可以在工廠預制，然后到現場進行安裝，這樣可以縮短施工周期。
   • 4）質量輕；相比于其他結構材料，在相同的承載能力下，鋼結構的質量更輕，對于減輕結構自重有很大優勢。
   • 5）鋼材耐腐蝕性差；需要采取防腐措施，如涂刷防腐漆等，否則鋼材容易生銹，影響結構的使用壽命和性能。
   • 6）鋼材耐熱，但不耐火；鋼材在高溫下強度會降低，在火災情況下，需要采取防火保護措施，如涂刷防火涂料等。
2. 碳素結構鋼按質量分為幾級？并是怎樣劃分的？Q235B?b代表的意義是什么？
   • 碳素結構鋼按質量分為A、B、C、D四級。其中A級鋼材不作沖擊韌性要求，冷彎性能在需方有要求時才進行；B、C、D各級鋼材均要求沖擊韌性值$A_{kv}\geqslant27J$Akv??27J，且冷彎試驗均要求合格，所不同的是三者的試驗溫度有所不同，B級要求常溫$(20\pm5^{\circ}C)$(20±5°C)沖擊值，C和D級則分別要求$0^{\circ}C$0°C和$-20^{\circ}C$?20°C沖擊值。
   • Q235B?b中，Q235表示屈服強度為235MPa的鋼材，B表示質量等級為B級，?b表示半鎮靜鋼（如果是F表示沸騰鋼，Z表示鎮靜鋼）。
3. 簡述梁的整體失穩現象，影響梁臨界彎距的主要因素有哪些？
   • 梁的截面一般窄而高，彎矩作用在其最大剛度平面內，當荷載較小時，梁的彎曲平衡狀態是穩定的。當荷載增大到某一數值后，梁在彎矩作用平面內彎曲的同時，將突然發生側向的彎曲和扭轉變形，并喪失繼續承載的能力，這種現象稱為梁的整體失穩現象。
   • 影響梁臨界彎矩的主要因素有：梁的側向抗彎剛度、抗扭剛度、荷載類型（如集中荷載或均布荷載）、荷載作用位置（作用在梁頂、梁中和梁底會有不同影響）、梁的跨度等。側向抗彎剛度和抗扭剛度越大，梁越不容易發生整體失穩；集中荷載相對于均布荷載可能更容易使梁失穩；荷載作用在梁頂比作用在梁底更容易引起失穩；跨度越大，梁的臨界彎矩相對越小，越容易失穩。
4. 簡述焊接殘余應力對結構性能的影響。
   • 1）對結構靜力強度的影響：不影響結構的靜力強度；焊接殘余應力是一種自平衡應力，在結構承受靜力荷載時，只要材料處于彈性階段，應力的重新分布不會影響結構的靜力強度。
   • 2）對結構剛度的影響：殘余應力使構件的變形增大，剛度降低；因為殘余應力的存在，使得構件在受力時，實際的有效承載面積減小，從而導致變形增大，剛度降低。
   • 3）對壓桿穩定的影響：焊接殘余應力使壓桿的撓曲剛度減小，從而必定降低其穩定承載能力；在壓桿穩定計算中，考慮到焊接殘余應力的影響，實際的穩定承載力會降低。
   • 4）對低溫冷脆的影響：在低溫下使裂紋容易發生和發展，加速構件的脆性破壞；殘余應力會使鋼材在低溫環境下的性能惡化，更容易產生裂紋并擴展，從而加速構件的脆性破壞。
5. 為什么采用鋼材的屈服點fy作為設計強度標準值？無明顯屈服點的鋼材，其設計強度值如何確定？
   • 采用鋼材的屈服點$f_y$fy?作為設計強度標準值的原因是：鋼材屈服后會產生較大的塑性變形，當結構中的鋼材達到屈服點時，結構會產生較大的變形，這是結構正常使用所不允許的。以屈服強度作為設計強度標準值，可以保證結構在正常使用情況下不會發生過度變形，同時也考慮到鋼材屈服后強度還有一定的儲備（抗拉強度$f_u$fu?大于屈服強度$f_y$fy?），在一定程度上保證了結構的安全性。
   • 對于無明顯屈服點的鋼材，通常采用條件屈服強度來確定其設計強度值。一般取殘余應變$\varepsilon = 0.2\%$ε=0.2%時對應的應力作為條件屈服強度，以此作為設計強度的依據。

四、計算題示例（以軸心受壓柱為例）

1. **有一實腹式雙軸對稱焊接工字形截面軸心受壓柱，Q235鋼材，翼緣為焰切邊，對x，y軸均屬于b類截面。截面尺寸為：翼緣板寬$b = 250mm$b=250mm厚度為(t=12mm</aiso>