合工大钢结构课后思考题答案.pdfVIP

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

1.钢结构对钢材性能有哪些要求？

答：较高的强度，较好的变形能力，良好的工艺性能。

2.钢材的塑性破坏和脆性破坏有何区别？

答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件

的应力达到了钢材的抗拉轻度fu后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的端

口呈纤维状，色泽发暗。在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，

容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。另外，塑性变形后出现内力重分布，

使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。脆性破坏前

塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢才的屈服点fy，断裂从应力集中

处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂纹，常是断裂的发源地。破坏

前没有任何预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌

毁，后果严重，损失较大。

3.刚才有哪几项主要性能，分别可用什么指标来衡量？

答：屈服点fy，抗拉强度fy，伸长率δ，冷弯性能，冲击韧性

4.影响钢材性能的主要性能有哪些？

答：化学成分的影响。冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响。钢材的硬化。温度的影响。

应力集中的影响。重复荷载作用的影响。

5.简述化学元素对钢材性能有哪些影响？

答;碳直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。硫和磷降低钢材的塑性。韧性。可焊

性和疲劳强度。氧使钢热脆，氮使钢冷脆。硅和锰是脱氧剂，使钢材的强度提高。钒和钛是

提高钢的强度和抗腐蚀性又不显著降低钢的塑性。铜能提高钢的强度和抗腐蚀性能，但对可

焊性不利。

6.什么是冷作硬化和时效硬化？

答：钢材受荷超过弹性范围以后，若重复地卸载加载，将使钢材弹性极限提高，塑性降低，

这种现象称为钢材的应变硬化或冷作硬化。轧制钢材放置一段时间后，强度提高，塑性降

低，称为时效硬化。

7简述温度对钢材的主要性能有哪些影响？

答：温度升高，钢材强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧

性却会降低而变脆。

8.什么是钢材的应力集中，它对钢材的性能有哪些影响？

答：钢结构的构件中有时存在孔洞、槽口、凹角、缺陷以及截面突然改变时，构件中的应力

分布将不再保持均匀，而是在缺陷以及截面突然改变处附近，出现应力线曲折。密集。产生

高峰应力，这种现象称为应力集中现象。应力集中是引起脆性破坏的根源。

9.什么叫钢材的疲劳？影响钢材疲劳破坏的主要因素有哪些？

答：根据试验，钢材在直接的。连续反复的动力荷载作用下，钢材的强度将会降低，即低于

一次静力荷载作用下的拉伸试验的极限强度fu，这种现象称为钢材的疲劳。

应力集中的程度。应力循环次数。应力大小。

10.复杂应力作用下钢材的屈服条件是什么？复杂应力对钢材的性能有何影响？

答：

11.钢结构中选择钢材时要考虑哪些因素？

答：结构的重要性。荷载情况。连接方法。工作条件。钢材厚度。

12.钢结构的连接方法有哪几种？

答：焊缝连接、铆钉连接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接。

13.焊接的连接有何优缺点？

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

答：优点：构造简单，制造加工方便。不消弱构件截面，节约钢材。易于采取自动化操作，

保证焊接结构的质量。连接密封性好、结构刚度大。

缺点：由于焊缝附近的热影响区，使钢材的性能发生变化，导致材质变脆。焊接残余应力和

残余变形对结构的受力有不利影响。焊接结构的