1、基础部分1. 钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么？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钢材的抗拉强度， 。后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏是指塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点 fy，断裂从应力集中处开始的破坏形式。2. 化学成分碳，硫。磷对钢材的性能有哪些影响 ?答：碳含量增加，强度提高，塑性，韧性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和抗腐蚀性。硫使钢热脆，磷使钢冷脆。但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。3. 简述钢结构对钢材的基本要求。答：(1) 较高的强度 (抗拉强度 fu 和屈服点 fy)；(2)足够的
2、变形能力 (塑性和韧性 )；(3)良好的工艺性能 (冷加工、热加工和可焊性能 )；(4)根据结构的具体工件条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。4. 钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？答：建筑钢材强度高，塑性和韧性好；钢结构的重量轻；材质均匀，与力学计算的假定比较符合；钢结构制作简便，施工工期短；钢结构密闭性好；钢结构耐腐蚀性差；钢结构耐热但不耐火；钢结构可能发生脆性断裂。5. 简述钢材塑性破坏和脆性破坏。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钢材的抗拉强度f 后才发生，破u坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏前塑性
3、变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点f ，断裂从应力集中处y开始。6. 钢结构的特点是什么？答：强度高、重量轻；材质均匀、可靠性高；塑性、韧性好；工业化程度高；安装方便、施工期短；密闭性好、耐火性差；耐腐蚀性差。7（a）什么是钢材的主要力学性能（机械性能）？答：钢材的主要力学性能（机械性能）通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件（ 20 5）下均匀拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性能（静力、动力强度和塑性、韧性等） 。7. 为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法？答：钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简单易行，试件受力明确，对钢材缺陷的反应比较敏
4、感，试验所得各项机械性能指标对于其它受力状态的性能也具有代表性。因此，它是钢材机械性能的常用试验方法。8. 净力拉伸试验的条件有哪些？答：规定形状和尺寸的标准试件；常温（ 20 5）；加载速度缓慢（以规定的应力或应变速度逐渐施加荷载） 。9. 在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时， 常用应力 - 应变曲线来表示。 其中纵坐标为名义应力， 试解 释 何谓名义应力？答：所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力 =F/A 0（F、A0 为试件的受拉荷载和原横截面面积） 。10. 钢材的弹性？答：对钢材进行拉伸试验，当应力 不超过某一定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减；卸除荷载后（ =0）试件变
5、形也完全恢复（ =0），没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。11. 解释名词：比例极限。答：比例极限：它是对钢材静力拉伸试验时，应力 - 应变曲线中直线段的最大值，当应力不超过比例极限时，应力应变成正比关系。12. 解释名词：屈服点屈服点：当钢材的应力不增加而应变继续发展时所对应的应力值为钢材的屈服点。13. 解释名词：弹性变形答：弹性变形：卸除荷载后，可以完全恢复的变形为弹性变形。14. 解释名词：塑性变形答：塑性变形：卸除荷载后，不能恢复的变形。15. 解释名词：抗拉强度答：抗拉强度：钢构件受拉断裂时所对应的强度值。16. 解释名词：伸长率答：伸长率是钢结构试件断裂时相对原试件标定长度的伸
6、长量与原试件标定长度的比值，用 5；或 10 表示。 5 表示试件标距 l0 与横截面直径 d0 之比为 5；10 表示试件标距 l0 与横截面直径 d0 之比为 10。对于板状试件取等效直径 d0=2 0 A0为板件的横截面面积。17. 钢材承载力极限状态的标志是什么、并做必要的解释。答：钢材在弹性阶段工作即 fy 时，应力与应变间大体呈线性正比关系，其应变或变形值很小，钢材具有持续承受荷载的能力；但当在非弹性阶段工作即 fy 时，钢材屈服并暂时失去了继续承受荷载的能力，伴随产生很大的不适于继续受力或使用的变形。因此钢结构设计中常把屈服强度 f y 定为构件应力可以达到的限值，亦即把钢材应力
7、达到屈服强度 fy 作为强度承载力极限状态的标志。18. 解释屈强比的概念及意义。答：钢材屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比。屈强比表明设计强度的一种储备，屈强比愈大，强度储备愈小，不够安全；屈强比愈小，强度储备愈大，结构愈安全，但当钢材屈强比过小时，其强度利用率低， 、不经济。19. 什么是钢材的冷弯性能？答：钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力的一项指标。20. 钢材的冷弯性能和哪些因素有关？答：钢材的冷弯性能取决于钢材的质量，并与试验所取弯心直径 d 对钢材厚度 a 的比值有关。21. 能否用钢材的冷弯性能考察钢材在复杂应力状态下发展塑性变形能力，为什
8、么？答：钢材的冷弯性能不但是检验钢材适应冷加工能力和显示钢材内部缺陷（如分层、离析、非金属夹杂、气泡等）状况的一项指标；而且由于冷加工时试件中部受弯部位受到冲头挤压以及弯曲和剪切的复杂作用，因此也是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性变形能力的一项标志。22. 什么是钢材的冲击韧性？答：钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收机械能的一种能力，是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击荷载作用等而导致脆性断裂能力的一项机械性能。23. 测定钢材冲击韧性时，常用标准试件的型式有哪几种？答：测定钢材冲击韧性时，常用标准试件的型式有梅氏（ Mesnager）U 型缺口试件和夏比（ Charp）V
9、型缺口试件两种。24. 如何测定钢材的冲击韧性？答：钢材的冲击韧性通常采用有特定缺口的标准试件，在材料试验机上进行冲击荷载试验，使试件断裂来测定。25. 何谓钢材的弹性极限？答：对钢材进行拉伸试验，当应力 不超过某一定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减；卸除荷载后（ =0）试件变形也完全恢复（ =0），没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。在应力 - 应变曲线上，弹性阶段所对应的最高应力点fe 称为弹性极限。26. 试解释钢材 U型缺口试件的冲击韧性指标 k 的含义。答：钢材 U型缺口试件的冲击韧性指标一般用冲击值 k 表示，即用冲击荷载使试件断裂时试件所吸收（消耗）的功 Ak 除以缺口
10、处横截面面积所得的值，其单位为 J/mm2 （即 Nmm/m2m）或 Nmm/m2m。27. 试解释钢材 V 型缺口试件的冲击韧性指标 Akv 的含义。答：钢材 V 型缺口试件的冲击韧性指标一般用冲击功 Akv 来表示。28. 钢材的冲击韧性和哪些因素有关？答：钢材的冲击韧性与钢材质量、试件缺口状况、加载速度、温度、钢材厚度有关。其中温度越低、钢材厚度越大，其冲击韧性越差。29. 决定钢材机械和加工工艺性能的主要因素是什么？什么因素与钢材的机械性能有密切关系？什么因 素对钢材的机械性能有重要影响？答：决定钢材机械和加工工艺性能的主要因素是钢材的化学成分及其微观组织结构；钢材的冶炼、浇注、轧制等
11、生产工艺与钢材的机械性能有密切关系；钢结构的加工、构造、尺寸、受力状态、及其所处的环境温度等对钢材的机械性能有重要影响？30. 钢的主要化学成分是什么？钢材中的微量元素包括什么？答：钢材主要化学成分是铁，在普通的碳素钢中约占 99%；钢材中的微量元素有碳（ C）；有利元素锰（ M n）、硅（Si ）；有害杂质元素硫（ S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）、氢（H）；在合金钢中还有特意添加以改善钢材性能的某些合金元素，如锰（ Mn）、钒（ V）等。31. 碳元素对钢材的性能有哪些影响？答：碳含量对钢的强度、塑性、韧性和焊接性有决定性的影响。 （其中焊接性是指钢材对焊接的适应性，主要指在一定的焊接工
12、艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。 ）随着碳含量的增加，钢材的抗拉强度和屈服强度提高；但其塑性、冷弯性能和冲击韧性、特别是低温冲击韧性降低，焊接性也变坏。结构钢材的碳含量不能过高，通常不超过 0.22%。32. 硫元素对钢材的性能有哪些影响？答：硫是钢中十分有害的元素。硫的化合物使钢的焊接性变坏；硫降低钢材的塑性和冲击韧性。33. 磷元素对钢材的性能有哪些影响？答：磷是钢中十分有害的元素。磷的有害作用主要是使钢在低温时韧性降低并容易产生脆性破坏；在高温时，磷会降低钢的塑性。34. 何为“热脆”？答：硫与铁的化合物硫化铁（ FeS），散布在钢材纯铁体的间层中，当温度在 8001200时熔化而使
13、钢材出现裂纹，这种现象称为“热脆” 。“热脆”会使钢的焊接性变坏。35. 何为“冷脆”？答：钢材中由于某些有害元素的存在（如磷元素） ，使钢材在低温时韧性降低并容易产生脆性破坏，这种现象称为“冷脆” 。36. 钢冶炼后因浇注方法（脱氧程度或方法）不同可以分为几种？答：钢冶炼后因浇注方法不同可以分为四种，分别是：沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、和特殊镇静钢。37. 什么是沸腾钢？答：沸腾钢是在炉中和盛钢桶中的熔炼钢液中仅用弱脱氧剂锰铁进行脱氧，当钢液注锭时，钢液中仍保留有相当多的氧化铁，与其中的碳等化合生成一氧化碳（ CO）等气体大量逸出，致使钢液剧烈“沸腾” ，所以称其为沸腾钢。38. 沸腾钢具有什
14、么特点？答：沸腾钢的缺点是：沸腾钢注锭后，冷却速度快，溶于钢液中的气体不能全部逸出，而且容易形成气泡包在钢锭中；“沸腾”使硫、磷杂质分布不均匀，出现其局部富集的“偏析”现象；钢的“偏析”及分布不均匀的气泡，不但使钢材的质量不均匀，而且常常使轧制钢材产生分层，降低钢材、特别是厚钢板的抗层状撕裂（即钢板在厚度方向上受拉而分层破坏）的能力。沸腾钢的优点是：沸腾钢生产工艺简单；价格便宜；质量能满足一般承重钢结构的要求，因此其应用范围比较广泛。39. 什么是镇静钢？答：镇静钢是在熔炼钢液中加入适量的强脱氧剂硅（或铝）和锰等，进行彻底脱氧，因而钢液注锭时不发生沸腾现象，钢液在钢锭模中平静地逐渐冷却，所以称
15、其为镇静钢。40. 镇静钢具有什么特点？答：镇静钢的优点是：由于钢液不沸腾、冷却速度比较慢，钢液中的残余气体比较容易逸出，因而钢材的质量优良、质地均匀、组织致密、杂质少、偏析小。与沸腾钢相比，其冲击韧性和焊接性比较好；冷脆和时效敏感性比较小；强度和塑性也略高。镇静钢的缺点是：镇静钢需要一定量的强脱氧剂；铸锭时需要适当保温；工艺过程复杂；冷却后钢锭头部因缩凹而需要切除的部分（约为 20%）比较多；价格相应也较高。41. 什么是半镇静钢？答：半镇静钢是在熔炼钢液中加入少量的强脱氧剂氧化硅（或铝） ，其脱氧程度、质量、价格介于沸腾钢和镇静钢之间，因而称其为半镇静钢。42. 什么是特殊镇静钢？答：特殊
16、镇静钢的脱氧程度比镇静钢更高，一般应含有足够的形成细晶粒结构的元素，如铝等，通常是用硅脱氧后再用铝补充脱氧。我国碳元素结构钢中的 Q235-D 钢，以及桥梁用钢如 16Mnq等属特殊镇静钢。43. 热处理的作用是什么？答：普通钢材轧制后是自然堆放而不做热处理。 如经过适当的热处理，则可以显著提高其强度并保持其良好的塑性和韧性。我国一般钢结构中目前尚不采用热处理钢材，而高强度螺栓则是用一些强度较高的优质碳素结构钢（ 45、35 号钢）或低合金结构钢（ 20MnTiB、40B、35VB钢等），制成螺栓后进行热处理调质（淬火后高温回火） ，以进一步提高其强度和质量性能。44. 钢材中的残余应力是如何
17、产生的？答：热轧型钢中的热轧残余应力是因其热轧后不均匀冷却而产生的。其发生机理是：在型钢热轧终结时，其截面各处的温度大体相同，但其边缘、尖角及薄细部位因与空气接触表面多而冷却凝固较快，其余部分冷却凝固较迟缓。 先冷却部位常形成强劲的约束， 阻止后冷却部位金属的自由收缩，从而常使随后冷却的部位受拉，在型钢中产生复杂的残余应力分布。钢材在以后的调直和加工（剪切、气割、焊接等）还将改变“”中的残余应力分布。钢材或构件经过退火或其它方法处理后，其残余应力可部分乃至全部消除。45. 残余应力对钢材的受力性能有何影响？答：钢构件承受荷载时，荷载引起的应力将与截面残余应力叠加，使构件某些部位提前达到屈服强度
18、并发展塑性变形。如继续增加荷载，只有截面弹性区承受荷载的增加值，而塑性区的应力不再增加。所以，构件达到强度极限状态时的截面应力状态与没有残余应力时完全相同，即残余应力不影响构件强度。由于构件截面塑性区退出受力和发展塑性变形，残余应力将降低构件的刚度和稳定性。残余应力特别是焊接残余应力与荷载应力叠加后，常使钢材处于二维或三维的复杂应力状态下受力，将降低其抗冲击断裂和抗疲劳破坏的能力。46. 温度对钢材的机械性能有何影响？答：钢材的机械性能随温度的不同而有变化，当温度由常温升高时，钢材的屈服强度 f y、抗拉强度 f u 和弹性模量 E 的总趋势是降低的，但在 150以下时变化不大；钢材的温度由常
19、温下降至负温度范围内时，钢材的强度（ f y、fu）等虽有提高，但塑性和韧性降低、脆性增加。47. 何为“蓝脆”？答：当温度在 250左右时，钢材的抗拉强度 fu 反而有比较大的提高，但此时相应的伸长率 比较低、冲击韧性变差，钢材在此温度范围内破坏时常呈脆性破坏特征，称其为“蓝脆” 。48. 什么是钢材的冷加工硬化（冷作硬化、应变硬化）？GC J H再卸 加载 载/ OO/ 如图所示：由钢材重复加载的 - 曲线显示，当第一次加载（由 O 点开始）至已经发展塑性变形的 J 点后完全卸载至 O点；当再次加载时 - 曲线大致将按卸载时的原有直线 O/ J 回升，荷载更大时再沿原来的钢材一次加载情况的
20、 - 曲线的 JGH段变化，表现为钢材的屈服强度提高，弹性范围增加，塑性和伸长率降低。钢材的这种性质称为钢材的冷加工硬化（冷作硬化、应变硬化） 。49. 钢材的冷加工硬化对钢材的性能有何影响？答：钢材在冷拉、冷拔、冷弯、冲切、剪切等冷加工时都会产生很大的塑性变形，由此产生冷作硬化。冷作硬化可提高钢材的屈服强度，但同时降低塑性和增加脆性，对钢结构特别是承受动力荷载的钢结构是不利的。50. 何为钢材的实效硬化？钢材随时间进展将使屈服强度和抗拉强度提高、伸长率和冲击韧性降低，称为钢材的实效硬化。51、试解释钢材发生实效硬化的机理？答：钢材发生实效硬化是由于高温时溶于钢材纯铁体中极少量的氮等，随着时间
21、的延长从纯铁中析出，并形成自由氮化物而存在于纯铁晶粒间的滑动面上，阻止了纯铁体晶粒间的滑移，因而约束了塑性发展。50. 何为钢材的应力集中？答：钢材的标准拉伸试验是采用经过机械加工的光滑圆形或板状试件，在轴心拉力作用下试件截面应力分布均匀。而实际钢结构的构件中常有孔洞、缺口等，致使构件截面突然改变。在荷载作用下，这些截面突变处的某些部位（孔洞边缘或缺口尖端等处）将产生局部高峰应力，其余部位应力比较低而且分布极不均匀，这种现象称为钢材的应力集中。51. 何为应力集中系数？并叙述其作用。通常把钢材截面的高峰应力与平均应力（当构件截面受轴心力作用时）的比值称为应力集中系数。用希腊字母 表示。应力集中
22、系数可表明应力集中程度的高低，其值取决于构件截面突然改变的急剧程度。52. 试叙述应力集中对钢材性能的影响。答：在应力集中的高峰应力区内，通常存在着同号的平面应力状态或立体（三维）应力状态，这种应力状态使钢材的变形发展困难而导致脆性状态破坏。钢材构件截面缺口改变愈急剧、即应力集中愈高的试件，其抗拉强度愈高，但塑性愈差、发生脆性破坏的可能性也愈大。应力集中引起孔槽边缘处局部的应力高峰；当结构所受净力荷载不断增加时，高峰应力及其邻近处局部钢材将首先达到屈服强度。此后继续增加荷载将使该处发展塑性变形而应力保持不变，所增加的荷载由邻近应力较低处即尚未达到屈服强度部分的钢材承受。然后塑性区逐步扩展，直到
23、构件全截面都达到屈服强度时即为强度的极限状态。因此，因此应力集中一般不影响截面的静力极限承载力，具体进行钢结构设计时可不考虑应力集中的影响。比较严重的应力集中、特别是在动力荷载作用下，加上残余应力和钢材加工的冷作硬化等不利因素的影响，常是结构、尤其在低温环境下工作的钢结构发生脆性破坏的重要原因。所以进行钢结构设计时，应尽量减免构件截面的急剧改变，以减少应力集中，从构造上防止构件的脆性破坏。53. 什么是钢材的疲劳或疲劳破坏？答：钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成、裂纹扩展、以至钢材断裂破坏的现象称为钢材的疲劳和疲劳破坏。54. 钢材的疲劳破坏有何特征？答：钢材发生疲劳破坏时，破坏面上的应力低
24、于钢材的抗拉强度，甚至低于其屈服强度；破坏断口比较整齐，其表面有比较清楚的疲劳纹理，该纹理显示以某点为中心向外呈半椭圆状放射型的海滨沙滩痕迹般的现象；通常构件没有明显的变形，呈现出突然的脆性破坏特征。55. 钢材的疲劳破坏与什么因素有关？答：钢材的疲劳破坏与钢材的质量、构件的几何尺寸、钢材的缺陷、循环荷载在钢材内部引起的反复循环应力的特征及循环次数有关。56. 钢材的疲劳破坏应力幅或疲劳容许应力幅主要取决于哪些因素？哪些因素影响不显著？因为钢构件或连接的疲劳破坏是在循环应力反复作用下，产生疲劳裂纹并发生扩展，最终导致钢构件或连接断裂。所以，疲劳破坏应力幅或疲劳容许应力幅主要取决于应力循环次数
25、n、构件或连接的具体构造细节和应力集中程度。钢材强度等级对疲劳破坏应力幅或疲劳寿命的影响并不显著。57. 钢材疲劳破坏时循环应力特征用什么来描述？答：钢材疲劳破坏时的循环应力特征可用应力随时间变化的曲线即应力谱描述。疲劳破坏试验通常采用正弦波应力谱，标志应力谱特征可用应力比 =min/ max 和 max（max 和min 分别为绝对值最大和最小应力，并常以 max 的应力为正）来表示；也可以用应力幅 =max- min 和 max 表示。58. 何为钢材的疲劳强度极限？或何为钢材的耐久疲劳强度？答：根据钢材的疲劳试验结果，当钢材、试件、试验环境条件相同、并且应力比 =min / max 为定
26、值时，最大应力 max 随疲劳破坏时应力循环次数 n 的增加而降低，而且 -n 曲线具有平行于 n轴的渐进线。当 n趋于很大时， f 。max趋于 ef 。e f 表f 表示应力循环无穷多次时试件不致发生疲劳破坏的循环应力 max 的极限值，称为钢材的疲劳强度极限或称为钢材的耐久疲劳强度。59. 何为钢材的条件疲劳强度？答：由于钢材的应力循环次数 n 5 106时的疲劳强度变化已经趋于很小，实际应用上常取相应于 n=5 106 次的疲劳强度作为钢材的耐久疲劳强度，而相应于其它循环次数的疲劳强度 max 称为钢材的条件疲劳强度。60.对何种钢结构及对钢结构的何部位在何种条件下应进行疲劳计算？5
27、答：钢结构设计规范规定：对承受动力荷载重复作用的钢构件（如吊车梁、吊车桁架等） ，当应力变化的循环次数 n 10次时，应对应力循环中出现拉应力的部位进行疲劳计算。而对于上述条件下，出现压应力的部位则不进行疲劳计算，这是因为，对于钢构件或其连接中的微裂纹在压应力的作用下，裂纹不会扩展，而且有逐渐闭合的趋势。61.对钢结构进行疲劳计算时应选用荷载的什么值？如何考虑动力系数对荷载的影响？答：计算疲劳破坏时，作用于钢结构的荷载取标准值，不乘荷载分项系数，也不乘动力系数，并按弹性方法计算其应力。这是因为引起疲劳破坏的荷载是经常重复作用的正常使用荷载，即不乘分项系数的荷载标准值。动力系数的影响在以试验为基
28、础确定的疲劳计算公式和参数中已经加以考虑。62.对钢结构进行疲劳计算时，如何考虑应力集中与缺陷对疲劳的影响？答：在对钢结构进行疲劳计算时，不另外考虑应力集中与缺陷（如气孔、非金属夹杂、偏析、咬边、未焊透、未熔透等）的影响，其不利影响已在各部位按具体构造进行疲劳计算分类时加以考虑。但在设计时应该注意从构造上避免过大的应力集中，特殊不利情况时另作考虑。63. 什么叫做钢材或钢结构的脆性断裂？答：钢材或钢结构的脆性断裂是指低于名义应力 （钢材做拉伸试验时的抗拉强度或屈服强度）情况下发生突然断裂的破坏。其断裂面通常是纹理方向单一和比较平的劈裂表面，很少或没有剪切唇边。64.钢结构发生脆性断裂破坏的影响
29、因素有哪些？答：钢结构发生脆性断裂破坏往往是多种不利因素综合影响的结果，综合起来有以下几方面：钢材的质量差：钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高，晶粒较粗，夹杂物等冶金缺陷严重，韧性差等。结构构件构造不当：孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理，焊缝交错，焊接缺陷大，残余应力严重。结构承受较大动力荷载，或在较低环境温度下工作等：该项对较厚钢材影响更为严重。65. 如何防止钢结构的脆性断裂？答：为防止钢结构的脆性断裂，除了必要时需按断裂力学原理作断裂分析外，一般应注意以下几个方面：合理设计和选用钢材：具体设计时应注意选择合适的结构方案和杆件截面
30、、连接及构造型式，避免截面的急剧改变，减小构造应力集中。应根据结构的荷载情况（包括静力或动力性质） 、所处环境温度和所用钢材厚度，选用合适的钢种并提出需要的技术要求（包括必要的冲击韧性要求）等。合理制造和安装：钢材的冷加工易使钢材发生硬化和变脆，应采取措施尽量减少其不利影响。焊接尤其是手工焊接容易产生裂纹或类似裂纹式缺陷，应选择合适的焊接工艺和参数，力求减少焊接缺陷，如对厚钢板采用焊前预热、焊后保温或热处理等措施、使用合格焊工、必要的质量检验等。对结构和构件的拼装应采用合理的工艺顺序，提高精度，减小焊接和装配残余应力。建立必要的使用维修规定和措施：应保证结构按设计规定的用途、荷载和环境条件使用
31、不得超规范使用。建立必要的维修措施，经常监视结构尤其是承受动力荷载结构发生裂纹或类裂纹等缺陷或损坏的情况。66.钢材按化学成分可以分为哪几种？答：钢材按化学成分可以分为碳素钢和合金钢。67. 解释下列名词的含义， 16MnVq答： 16MnVq的含义：桥梁用合金钢含碳量 0.16%,Mn.V 含量低于 1.5%。68. 解释下列名词的含义， Q235-A.F;Q235-A.F 的含义：碳素结构钢屈服强度为235N/mm2，A级沸腾钢。69. 钢材选择的原则是什么？钢材的选用应考虑哪些主要因素？答：钢材选择的原则是：即使结构安全可靠地满足要求，又要尽最大可能节约钢材，降低造价。钢材选用时应考虑的
32、主要因素为：结构的类型和重要性；荷载的性质；连接的方法；工作条件。70. 如何区别应用沸腾钢和镇静钢或半镇静钢？答：一般结构采用 Q235钢时可用沸腾钢，此时能满足通常受力要求。当有较大动力荷载或处于较低环境温度时的结构不宜用沸腾钢，可选用镇静钢或特殊镇静钢，有时可用半镇静钢。如：焊接结构的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构；地区冬季计算温度（采暖房内结构可按此提高 10）小于等于零下20的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构；地区冬季计算温度小于等于零下 30的其它承重结构。非焊接结构当地区冬季计算温度小于等于零下 20的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。71. 钢材最少应具有哪些
33、保证项目？答：钢材最少应具有三项机械性能（屈服强度、抗拉强度、伸长率）和两项化学成分（硫、磷含量）的合格保证项目。72. 常用钢材的规格有哪些？答：常用钢材的规格有：热轧钢板、型钢冷弯薄壁型钢、压型钢板。73. 解释下列符号含义： 125 80 8；Q50；H K。答： 125 80 8 为不等边角钢，长肢宽 125mm、短肢宽 80mm、厚度 8mm；Q50 为轻型工字钢截面高度 50cm；HK为宽翼缘 H 型钢。74. 建筑钢材的破坏形式有哪些？其对应特征是什么？答：（1）塑性破坏的特征是：钢材在断裂破坏时产生很大的塑性变形，其断口呈纤维状，色发暗，有时能看到滑移的痕迹。发生塑性破坏时变形
34、特征明显，很存易被发现力：及时采取补救措施，因而不致引起严重后果。而且适度的塑性交形能起到调整结构内力分布的作用，使原先结构应力不均匀的部分趋于均匀、从而提高结构的承载能力。（2）脆性破坏的特征是：钢材秆断裂破坏时没有明显的变形征兆，其断口平齐，呈有光泽的见粒状。由于脆性破坏具有突然性，无法预测，故比塑性破坏要危险得多，在钢结构工程设计、施工与安装中应采取话当措施尽力避免。疲劳破坏： 经过多次循环反复荷载作用， 虽然平均应力低于抗拉强度甚至低于屈服点， 也会发生断裂的现象称为疲劳破坏， 属于脆性断裂，影响因素： a 构件的构造和连接形式，与应力集中程度和参与应力有关， b 荷载循环次数， c
35、荷载引起的应力状况。75. 如何划分钢材的质量等级？76. 1、碳素结构钢 :Q235.钢号中质量等级由 A 到 D，表示质量的由低到高。质量高低主要是以对冲击韧性的要求区分的，2、合金高强度结构钢45 钢也包括 A,B,C,D,E 五种质量等级，和碳素结构结构钢一样，不同质量等级的是按对冲击韧性的要求区分79. 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） 。80. 建筑结构用钢材必须具备哪些特点？答：强度高、塑性好、冲击韧性好，具有良好的加工性能，对于焊接结构需要
36、有良好的可焊性。81. 钢结构规范规定哪些情况下，可不计算梁的整体性？答：a 当梁上有面板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻止梁受压翼缘的侧向位移； ；b 规范规定工字形截面（含H形钢）简支梁不需稳定性计算的最大长宽比的值； d 规范规定当箱形截面尺寸满足高宽比不大于 6 且长宽比不超过 95 时，不计算稳定性82. 钢材有哪几项基本技术指标？各项指标可以来衡量钢材那些方面的性能？答：（1）屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性。 （2）屈服点反映强度指标；抗拉强度反映强度储备；弹模反映应力应变关系；伸长率、断面收缩率反映钢材塑性性能；冷弯试验评估钢材质量优劣；冲击韧性衡量钢材抵
37、抗脆性破坏的机械性能。83. 简述哪些因素对钢材性能有影响？化学成分； 冶金缺陷 ；冷加工和时效硬化； 温度影响 ；应力集中和残余应变；加荷速度和重复加载作用；复杂应力状态。84. 轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关 ?答：构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度； 焊接残余应力；初弯曲；初偏心85. 确定轴心受压构件承载力的三种准则： 压屈准则；纤维屈服准则；压溃准则。86. . 双轴对称截面理想轴心压杆失稳主要有两种形式 弯曲屈曲（大多数）和扭转屈曲 ；单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是 弯曲屈曲 ，而绕其对称轴失稳是 弯扭屈曲87. 与其他建筑材料的结构相比 ,钢结构
38、有哪些特点？答：（1）建筑钢材强度高，塑性、韧性好钢结构的重量轻（ 2）钢结构的重量轻（3）材质均匀，与力学计算假定比较符合 4）钢结构制作简便，施工工期短（ 5）钢结构密闭性较好（ 6）钢结构耐腐蚀性差（7）钢材耐热但不耐火（ 8）低温变脆 +薄杆失稳88. 1 钢结构具有哪些特点？答：钢结构具有的特点： 1 钢材强度高，结构重量轻 2 钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性 3 钢结构装配化程度高，施工周期短 4 钢材能制造密闭性要求较高的结构 5 钢结构耐热，但不耐火 6 钢结构易锈蚀，维护费用大。89. 钢结构的合理应用范围是什么？答：钢结构的合理应用范围： 1 重型厂房结构 2 大
39、跨度房屋的屋盖结构 3 高层及多层建筑 4 轻型钢结构 5 塔桅结构 6 板壳结构 7 桥梁结构 8 移动式结构90. 钢结构对材料性能有哪些要求？答：钢结构对材料性能的要求： 1 较高的抗拉强度 fu 和屈服点 fy2 较好的塑性、韧性及耐疲劳性能 3 良好的加工性能91. 钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？答：钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。92. 影响钢材性能的主要因素是什么？答：影响钢材性能的主要因素有： 1
40、 化学成分 2 钢材缺陷 3 冶炼，浇注，轧制 4 钢材硬化 5 温度 6 应力集中 7 残余应力 8重复荷载作用93. 什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？答：钢材在连续反复荷载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）以及应力循环次数。94. 选用钢材通常应考虑哪些因素？答：选用钢材通常考虑的因素有： 1 结构的重要性 2 荷载特征 3 连接方法 4 结构的工作环境温度 5 结构的受力性质受力部分1. 格构式构件截面考虑塑性发展吗 ?为什
41、么 ?答：格构式构件截面不考虑塑性发展。按边缘屈服准则计算，因为截面中部空2. 计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比 ?答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。因此，采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构什绕虚轴的稳定承载力的影响。3. 哪些因素影响轴心受压构件的稳定承载力？答：构件的初弯曲、荷载的初偏心、残余应力的分布以及构件的约束情况等。4. 设计拉弯和压弯构件时应计算的内容？答：拉弯构件需要计算强度和刚度（限制长细比） ；压弯构件则需要计算
42、强度、整体稳定（弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定） 、局部稳定和刚度（限制长细比） 。5. 什么情况下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，即产生应力集中形象。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。6. 什么是梁的整体失稳现象 ?答：梁主要用寸；承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。当荷载较小时，仅在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大到某一数值
43、后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳。7. 什么是疲劳断裂？影响钢材疲劳强度的因素有哪些？答；钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。钢材的疲劳强度取决于构造状况（应力集中程度和残余应力） 、作用的应力幅 A 盯、反复荷载的循环次数。8. 设计拉弯和压弯构件时应计算的内容？答：拉弯构件需要计算强度和刚度（限制长细比） ；压弯构件则需要计算强度、整体稳定（弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定） 、局部稳定和刚度（限制长细比）9. 什么情况下会产生应力集中，应力集中对钢材性能有何影响？
44、答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，即产生应力集中形象。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。10. 实腹式轴心受压构件进行截面选择时，应主要考虑的原则是什么？答：（ 1）面积的分布尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定承载力和刚度；（ 2）两个主轴方向尽量等稳定，以达到经济的效果；（ 3）便于与其他构件进行连接，尽可能构造简单，制造省工，取材方便。11. 影响梁整体稳定的因素包括哪些？提高梁整体
45、稳定的措施包括哪些？答：影响梁整体稳定的因素包括荷载的形式和作用位置、梁的截面形式、侧向支撑的间距以及支座形式等。提高梁整体稳定的措施包括加强受压翼缘和设置侧向支撑等。12. 什么是疲劳断裂？它的特点如何？简述其破坏过程？答：概念 :疲劳断裂是微观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏特点：出现疲劳断裂时，截面上的应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度。同时，疲劳破坏属于脆性破坏，塑形变形很小，是一种无明显变形的突然破坏，危险性较大过程：分为三个阶段 裂纹的形成 裂纹缓慢扩展 最后迅速断裂疲劳破坏的构件断口上面一部分呈现半椭圆形光滑区， 其余部分则为粗糙区， 微观裂纹随着应力的连
46、续重复作用而扩展， 裂纹两边的材料时而相互挤压时而分离，形成光滑区；裂纹的扩展使截面愈益被削弱，至截面残余部分不足以抵抗破坏时，构件突然断裂，因有撕裂作用而形成粗糙区13. 为何要规定螺栓排列的最大和最小间距要求？答：受力要求 为避免钢板端部被剪断，螺栓的端距不应小于 2d0 d0 为螺栓孔径。对于受拉构件，各排螺栓的栓距和线距不应过小，否则螺栓周围应力集中相互影响较大，且对钢板截面削弱过多，从而降低其承载能力。对于受压构件，沿作用力方向的栓距不宜过大，否则在被连接的板件间容易发生凸曲现象。构造要求：若栓距及线距过大，则构件接触面不够紧密，潮气易于侵入缝隙而发生锈蚀施工要求：要保证有一定的空间，便于转动螺栓扳手。14. 什么情况下会产生应力集中，应力集中对材料有何影响？答“当截面完整性遭到破坏，如有裂纹空洞刻槽，凹角时以及截面的厚度或宽度突然改变时，构件中的应力分布将变得很不均匀，在缺陷或洁面变化处附近，会出现应力线曲折密集，出现高峰应力的现象即应力集中 。影响：在应力高峰出会产生双向或三向的应力，此应力状态会使材料沿力作用方向塑性变形的发展受到很大的约束，材料容易脆性
