1、一、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？ Q235Bb 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 Akv27J，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（ 205 ）冲击值，
2、C 和 D 级则分别要求 0 和 -20 冲击值。Q235Bb 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？（ 10 分）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；（
3、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
4、. 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 Mcr 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
5、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）答：（ 1）对结构静力强度的影响：不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；（ 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；（ 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；（ 5）对疲劳强度的影响：焊接残余应力对疲劳强度有不利的影响，原因就在于焊缝及其近旁的高额残余拉应力。9. 简述螺栓连接的五种破坏形式。（ 6
6、分）答：螺栓连接的五种破坏形式为：（ 1）螺栓杆剪断；（ 2）孔壁挤压；（ 3）钢板被拉断；（ 4）钢板剪断；（ 5）螺栓杆弯曲。二、计算题11. 试验算图示支托板与柱的连接角焊缝的强度是否安全。竖向力的设计值 V=200kN，钢材 Q235-B，手工焊，焊条 E43 型， hf=6mm, ffw=160 N/mm2。（ 13 分）解： mhf6， me2.467.0， 2/160mNfw一侧角焊缝计算长度为： hl 4385角焊缝承受剪力和弯矩的共同作用，最上端角焊缝受力最大。弯矩值为： kM1232.98.lAwew407.54.I 角焊缝受到的剪应力为： 23/62.6790mNVwf
7、2/16mNfw角焊缝受到的最大正应力为： 224 /.19560./93.81.58 mNfWwf 2222 /.5. fff 故此连接角焊缝的强度安全。12. N=1300kN，柱子的计算长度， lx=ly=6.0m,钢材 Q235B， f =215 N/mm2, fy =235 N/mm2。试验算该柱的整体稳定和刚度是否安全？(13 分 ) 40 50 60 70 80 90 100 0.899 0.856 0.807 0.751 0.688 0.621 0.555解： 22/35,/15mNfNfy， lx0.6，mly0.6截面特性： 28903A 46185.1218 mIx 304Iyix 93.76/5.6/AIy 81034长细比： 150.4.3xoil57y整体稳定：由长细比查表得稳定系数为： 896.x， 708.y223min /15/.28960. mNfNN整体稳定满足要求，刚度满足要求。
