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钢结构试题答案 钢结构试题答案 钢结构设计原理习题集及答案 练习题 一、简答题 1．简述钢结构的特点和应用范围。 答：特点：（1）承载能力大；（2）稳妥可靠；（3）便于工业化生产，施工周 期短；（4）密闭性好；耐热但不耐火；（5）耐腐蚀性差；（6）容易产生噪音 应用范围：（1）承受荷载很大或跨度大，高度大的结构； （2）承受动力荷载作 用或经常移动的结构；（3）经常拆装的拼装式结构；（4）对密闭性要求高的结 构；（5）高温车间或需承受一定高温的结构；（6）轻型结构 2．试举例说明钢结构的主要发展趋势。 答：（1）高性能钢材的研制；（2）设计方法和计算理论的改进；（3）结构形式的革新 第二章 钢结构的材料 练习题 一、单项选择题 1、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 2、钢材的设计强度是根据_ C__确定的。 (A) 比例极限 (B)弹性极限 (C) 屈服点 (D) 极限强度 3、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用_ D__表示。 (A) 流幅 (B)冲击韧性 (C) 可焊性 (D) 伸长率 4、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 5、下列因素中_ A__与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 (A) 钢材屈服点的大小 (B) 钢材含碳量 (C) 负温环境 (D) 应力集中 6、当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性_ B__。 (A) 升高 (B) 下降 (C) 不变 (D) 升高不多 7、钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是_ C _时的力学性能指标。 (A) 承受剪切 (B) 承受弯曲 (C) 单向拉伸 (D) 两向和三向受力 二、名词解释 1．应力集中和残余应力 答：（1）应力集中：实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面突然改变以 及钢材内部缺陷等，此时截面中的应力分布不再保持均匀，不仅在孔口边缘处会 产生沿力作用方向的应力高峰， 而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横 向应力，甚至会产生三向拉应力； （2）残余应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材的冷却速度 不同，或因不均匀加热和冷却而产生。 2．冷加工硬化和时效硬化 答：（1）在冷加工（或一次加载）使钢材产生较大的塑性变形的情况下，卸荷后再重新加载，钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低的现象称为冷作硬化；在高 温时溶于铁中的少量氮和碳，随着时间的增长逐渐由固溶体中析出，生成氮化物 和碳化物，散存在铁素体晶粒的滑动界面上，对晶粒的塑性滑移起到遏制作用， 从而使钢材的强度提高， 塑性和韧性下降。 这种现象称为时效硬化 （也称.老化） ； （2）钢材的性能受温度的影响十分明显，在 150℃以内，钢材的强度、弹性模 量和塑性均与常温相近，变化不大。但在 250℃左右，抗拉强度有局部性提高， 伸长率和断面收缩率均降至最低，出现了所谓的蓝脆现象（钢材表面氧化膜呈蓝 色）； 三、分析简答题 1．钢结构材料的破坏形式有哪几种？破坏特点？ 答：钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种：（1）塑性破坏：塑性变形很大， 经历时间又较长的破坏称塑性破坏。断裂时断口与作用力方向呈 45°，且呈纤 维状，色泽发暗；（2）脆性破坏：几乎不出现塑性变形的突然破坏称脆性破坏。 断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大，必须加以重视。 2．简述影响钢材脆性断裂的主要因素？如何避免不出现脆性断 裂？ 答：导致脆性破坏的因素：化学成分；冶金缺陷（偏析、非金属夹杂、裂纹、起 层）；温度（热脆、低温冷脆）；冷作硬化和时效硬化 ；应力集中；同号三向 主应力状态。 为了防止脆性破坏的发生， 应在钢结构的设计、 制造和使用过程中注意以下各点： (1)合理设计；(2)正确制造；(3)合理使用。 3．什么是疲劳破坏？简述疲劳破坏的发展过程。影响疲劳破坏的主要因素？ 答：钢材在多次循环反复荷载作用下，即使应力低于屈服点 fy 也可能发生破坏 的现象称疲劳破坏。疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏观塑性变形，属 于脆性断裂。但与一般脆断的瞬间断裂不同，疲劳是在名义应力低于屈服点的低 应力循环下，经历了长期的累积损伤过程后才突然发生的。其破坏过程一般经历 三个阶段，即裂纹的萌生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂，因此疲劳破坏是有 寿命的破坏，是延时断裂。疲劳对缺陷（包括缺口、裂纹及组织缺陷等）十分敏感。 第三章 钢结构的设计方法 练习题 一、填空题 1．钢结构的设计方法大体经历了三个阶段：（容许应力设计法、半