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各章练习答案
第一章绪论
1．选择题
（1）在结构设计中，失效概率Pf与可靠指标β的关系为B。
A.Pf越大，β越大，结构可靠性越差
B.Pf越大，β越小，结构可靠性越差
C.Pf越大，β越小，结构越可靠
D.Pf越大，β越大，结构越可靠
2．填空题
（1）某构件当其可靠指标
减小时，相应失效概率将随之增大。
（2）承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。
（3）在对结构或构件进行正常使用极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。
3．简答题
（1）钢结构和其他建筑材料结构相比的特点。
答：
轻质高强；
材性好，可靠性高；
工业化程度高，工期短；
有效使用空间大；
运输、安装方便；
可拆卸、改造，建筑垃圾少，材料可重复利用；
密封性好；
抗震性好；
有一定耐热性，但抗火性能差；
耐腐蚀性能差。
第二章钢结构的材料
1．选择题
（1）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
（2）钢结构设计中钢材的设计强度为D。
A.强度标准值B.钢材屈服点
C.强度极限值D.钢材的强度标准值除以抗力分项系数
（3）钢材是理想的C体。
A.弹性B.塑性C.弹塑性D.非弹性
（4）钢结构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
（5）钢材的伸长率
用来反映材料的C。
A.承载能力 B.弹性变形能力
C.塑性变形能力 D.抗冲击荷载能力
（6）建筑钢材的伸长率与D标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
A.达到屈服应力时 B.达到极限应力时
C.试件塑性变形后 D.试件断裂后
（7）钢材的三项主要力学性能为A。
A.抗拉强度、屈服强度、伸长率
B.抗拉强度、屈服强度、冷弯性能
C.抗拉强度、冷弯性能、伸长率
D.冷弯性能、屈服强度、伸长率
（9）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
（10）钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材B。
A.变软B.热脆C.冷脆D.变硬
（11）以下关于应力集中的说法中正确的是B。
A.应力集中降低了钢材的屈服强度
B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制
C.应力集中产生异号应力场，使钢材变脆
D.应力集中可以提高构件的疲劳强度
（13）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
（14）下列因素中A与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
A.钢材的屈服点的大小 B.钢材含碳量
C.负温环境 D.应力集中
（15）钢材牌号Q235、Q345、Q390、Q420是根据材料A命名的。
A.屈服点B.设计强度C.抗拉强度D.含碳量
（16）沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是D。
A.冶炼温度不同B.冶炼时间不同
C.沸腾钢不加脱氧剂D.两者都加脱氧剂，但镇静钢再加强脱氧剂
（17）对钢材的分组是根据钢材的D确定的。
A.钢种 B.钢号
C.横截面积的大小 D.厚度与直径
（18）型钢中的H型钢和工字钢相比，B。
A.两者所用的钢材不同 B.前者的翼缘相对较宽
C.前者的强度相对较高 D.两者的翼缘都有较大的斜度
2．填空题
（1）假定钢材为理想的弹塑性体，是指屈服点以前材料为弹性的。
（2）伸长率
和伸长率
，分别为标距长l＝10d和l＝5d的试件拉断后的长度变化率。
（3）如果钢材具有良好的塑性性能，那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。
（5）当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性下降。
（7）碳对钢材性能的影响很大，一般来说随着含碳量的提高，钢材的塑性和韧性逐渐_____下降______。
（11）钢材的硬化，提高了钢材的强度，降低了钢材的塑性。
（12）随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为时效硬化。
（16）在不同质量等级的同一类钢材（如Q235A，B，C，D四个等级的钢材），它们的屈服点、强度和伸长率都一样，只是它们的化学成分和____冲击韧性_______指标有所不同。
3．简答题
（3）衡量钢材主要性能常用哪些指标？
它们各反映钢材的什么性能？
答：
1、比例极限、屈服强度、极限强度：
这三个指标反映钢材的强度性能；
2、伸长率：
代表材料在单向拉伸时的塑性应变能力，反映了钢材塑性性能；
3、冷弯性能指标：
是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标；
4、冲击韧性指标：
可获得钢材的一种动力性能；
5、可焊性指标：
反映钢材焊接难易程度的性能。
（8）引起钢材脆性破坏的因素有哪些？
答：
1、化学成分：
S、P、O、N等有害元素的存在会使钢材发生热脆或冷脆现象；
2、冶金缺陷：
偏析、非金属夹杂等缺陷会引起不利影响；
3、温度：
高温热脆，低温冷脆；
4、冷作硬化：
降低钢材的塑性、韧性；
5、时效硬化：
降低钢材的塑性、韧性；
6、应力集中：
限制钢材的塑性变形，易发生脆性破坏；
7、同向三向主应力状态，折算应力小，破坏时无先兆。
4．名词解释
（1）钢材的塑性破坏
答：
钢构件发生破坏时，有很大的塑性变形的破坏形式称塑性破坏。
（2）钢材的脆性破坏。
答：
钢构件发生破坏时，没有塑性变形或只有很小塑性变形的破坏形式称脆性破坏。
（3）应力集中
答：
在缺陷或截面变化处附近，应力线曲折、密集、出现高峰应力的现象称应力集中。
（4）强屈比
答：
钢材极限强度和屈服强度的比值，反映了材料的安全储备。
（5）伸长率
答：
伸长率是断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比。
（6）低温冷脆
答：
当温度从常温开始下降，特别是在负温度范围内时，钢材强度虽有提高，但其塑性和韧性降低，材料逐渐变脆的现象称低温冷脆。
（8）符号L125×80×10（或者其它的型钢型号）
答：
表示长肢宽度125mm短肢宽度80mm厚度10mm的不等边角钢。
第三章钢结构的连接
1．选择题
（3）在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分别为C。
A.均分分布 B.一端大、一端小
C.两端大、中间小 D.两端小、中间大
（7）产生焊接残余应力的主要因素之一是C。
A.钢材的塑性太低B.钢材的弹性模量太高
C.焊接时热量分布不均D.焊缝的厚度太小
（8）承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的A。
A.静力强度B.刚度C.稳定承载力D.疲劳强度
（9）焊接残余应力对构件的B无影响。
A.变形 B.静力强度
C.疲劳强度 D.整体稳定
（10）对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是B。
A.构件的刚度 B.构件的极限强度
C.构件的稳定性 D.构件的疲劳强度
（11）焊接结构的疲劳强度的大小与A关系不大。
A.钢材的种类B.应力循环次数
C.连接的构造细节D.残余应力的大小
（13）采用螺栓连接时，构件发生冲剪破坏是因为D。
A.螺栓较细B.钢板较薄
C.截面削弱过多D.边距或栓间距太小
（14）一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是D。
A.栓杆的抗剪承载力B.被连接构件（板）的承压承载力
C.A、B中的较大值D.A、B中的较小值
（15）高强度螺栓承压型连接可用于D。
A.直接承受动力荷载B.承受反复荷载作用的结构的连接
C.冷弯薄壁钢结构的连接D.承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接
（16）每个受剪力作用的高强度螺栓摩擦型连接所受的拉力应低于其预拉力的C倍。
A.1.0B.0.5C.0.8D.0.7
（17）高强度螺栓摩擦型连接受拉时，螺栓的抗剪承载力B。
A.提高B.降低
C.按普通螺栓计算D.按高强度螺栓承压型连接计算
（18）摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力C。
A.与摩擦面的处理方法有关 B.与摩擦面的数量有关
C.与螺栓直径有关 D.与螺栓的性能等级无关
2．填空题
（1）焊接的连接形式按焊缝构造可分为对接焊缝和角焊缝两种类型。
（2）在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝的强度设计增大系数
＝1.22；但对直接承受动力荷载的结构，应取
＝1.0。
（11）钢板对接中，采取分段施焊，厚焊缝则分层施焊，工字形顶接焊接时采用对称跳焊，上述措施的目的在于降低焊接应力和焊接变形。
（12）普通螺栓按制造精度分精制螺栓和粗制螺栓两类；
按受力分析分剪力螺栓和拉力螺栓两类。
（15）普通螺栓连接受剪时，限制端距e≥2d,是为了避免钢板被____冲剪_______破坏。
（16）普通螺栓是通过螺栓受剪、孔壁受压来传力的；
高强度螺栓摩擦型连接是通过板件间摩擦力来传力的。
（19）高强度螺栓根据螺栓受力性能分为摩擦型螺栓和承压型螺栓两种。
3．简答题
（3）为何要规定螺栓排列的最大和最小容许距离要求？
答：
螺栓的排列距离不能太大也不能太小，螺距过小会导致钢板截面削弱过大而剪坏，同时施工时转动扳手困难。
螺距过大使钢板在受压时张开，连接不紧密，潮气易侵入腐蚀钢板。
（4）受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？
如何防止？
答：
1、螺栓剪断；2、钢板孔壁挤压破坏：
3、钢板拉断；4、钢板剪断；5、螺栓弯曲破坏；
防止措施：
对于前三种破坏形式要进行计算，对于钢板剪断破坏可限制端距防止，对于螺栓弯曲破坏可限制螺栓的长度防止。
第四章轴心受力构件
1．选择题
（1）实腹式轴心受拉构件计算的内容包括D。
A.强度B.强度和整体稳定性
C.强度、局部稳定和整体稳定D.强度、刚度（长细比）
（2）实腹式轴心受压构件应进行B。
A.强度计算B.强度、整体稳定性、局部稳定性和长细比计算
C.强度、整体稳定和长细比计算D.强度和长细比计算
（3）对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，《钢结构设计规范》采用的准则为净截面B。
A.最大应力达到钢材屈服点B.平均应力达到钢材屈服点
C.最大应力达到钢材抗拉强度D.平均应力达到钢材抗拉强度
（5）普通轴心钢构件的承载力经常取决于C。
A.扭转屈曲B.强度
C.弯曲屈曲D.弯扭屈曲
（6）在下列因素中，C对轴心压构件的弹性屈曲承载力影响不大。
A.压杆的残余应力分布B.构件的初始几何形状偏差
C.材料的屈曲点变化D.荷载的偏心大小
（7）为提高轴心压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布B。
A.尽可能集中于截面的形心处B.尽可能远离形心
C.任意分布，无影响D.尽可能集中于截面的剪切中心
（8）轴心受压构件的整体稳定系数
与B等因素有关。
A.构件截面类别、两端连接构造、长细比
B.构件截面类别、钢号、长细比
C.构件截面类别、计算长度系数、长细比
D.构件截面类别、两个方向的长度、长细比
（9）a类截面的轴心压杆稳定系数
值最高是由于D。
A.截面是轧制截面 B.截面的刚度最大
C.初弯矩的影响最小 D.残余应力影响的最小
（10）轴心受压构件腹板局部稳定的保证条件是h0/tw不大于某一限值，此限值D。
A.与钢材强度和柱的长细比无关
B.与钢材强度有关，而与柱的长细比无关
C.与钢材强度无关，而与柱的长细比有关
D.与钢材强度和柱的长细比均有关
（11）提高轴心受压构件局部稳定常用的合理方法是D。
A.增加板件宽厚比B.增加板件厚度
C.增加板件宽度D.设置横向加劲肋
（12）为了C，确定轴心受压实腹式柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。
A.便于与其他构件连接B.构造简单、制造方便
C.达到经济效果D.便于运输、安装和减少节点类型
（13）双肢缀条式轴心受压构件绕实轴和绕虚轴等稳定的要求是B。
A.
B.
C.
D.
（14）计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定时，其稳定系数应根据B查表确定。
A.
B.
C.
D.
（18）双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应根据B确定肢件间距离。
A.
B.
C.
D.强度条件
2．填空题
（1）轴心受拉构件的承载力极限状态是以净截面上平均应力达到屈服强度为极限状态的。
（2）轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳。
（4）当临界应力
小于fy时，轴心受压构件属于弹性屈曲问题。
（5）我国《钢结构设计规范》在制定轴心受压构件整体稳定系数
时，主要考虑了残余应力、初弯曲两种降低其整体稳定承载能力的因素。
（10）格构式轴心受压柱构件满足承载力极限状态，除要求保证强度、整体稳定外，还必须保证局部稳定。
（11）双肢缀条格构式压杆绕虚轴的换算长细比：
，其中
代表截面上斜缀条毛截面面积总和。
3．简答题
（1）理想轴心受压构件的整体失稳形式有几种？
各对应何种截面？
答：
1、弯曲失稳：
双轴对称截面；
2、扭转失稳：
十字形截面；
3、弯扭失稳：
单轴对称截面。
（2）影响轴心受压构件的稳定承载力的因素有哪些？
答：
1、构件不同方向的长细比；
2、截面的形状和尺寸；
3、截面的力学性能；
4、残余应力的分布和大小；
5、构件的初弯曲和初扭曲；
6、荷载作用点的初偏心；
7、构件失稳的方向等。
（4）计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时为什么用换算长细比？
答：
格构式轴心受压构件绕虚轴（x-x）弯曲屈曲时，两分肢非实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件腹板弱，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，稳定承载力有所降低，计算中可以用换算长细比λ0x代替对x轴的长细比λx来考虑剪切变形对临界荷载的影响。
4．名词解释
（1）格构式柱的实轴
答：
格构式柱中垂直于分肢腹板平面的主轴称为其实轴。
（2）格构式柱的虚轴
答：
格构式柱中垂直于缀件平面的主轴称为其实轴。
（3）长细比
答：
构件的有效计算长度和截面的回转半径的比值称为构件的长细比。
（4）净截面
答：
净截面等于构件的总截面（毛截面）减去截面中孔洞面积的截面。
第五章受弯构件
1．选择题
（1）在主平面内受弯的工字形截面组合梁，在抗弯强度计算中，允许考虑截面部分发展塑性变形时，绕x轴和y轴的截面塑性发展系数
和
分别为D。
A.1.05，1.05B.1.2，1.2C.1.15，1.15D.1.05，1.2
（2）计算梁的A时，应用净截面的几何参数。
A.正应力B.剪应力
C.整体稳定D.局部稳定
（3）钢结构梁的计算公式
中的
C。
A.与材料强度有关
B.是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比
C.表示截面部分进入塑性
D.与梁所受荷载有关
（5）单向受弯梁失去整体稳定时是C形式的失稳。
A.弯曲 B.扭转
C.弯扭 D.双向弯曲
（6）焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当A时，梁的整体稳定性最好。
A.加强梁的受压翼缘宽度B.加强梁受拉翼缘宽度
C.受压翼缘与受拉翼缘宽度相同D.在距支座l/6（l为跨度）减小受压翼缘宽度
（8）一悬臂梁，焊接工字形截面，受向下垂直荷载作用，欲保证此梁的整体稳定，侧向支撑应加在B。
A.梁的上翼缘B.梁的下翼缘C.梁的中和轴部位D.梁的上翼缘及中和轴部位
（9）为了提高梁的整体稳定性，B是最经济有效的办法。
A.增大截面 B.增加侧向支撑点
C.设置横向加劲肋 D.改变翼缘的厚度
（10）A对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。
A.增加腹板厚度 B.约束梁端扭转
C.设置平面外支承 D.加宽梁翼缘
（11）防止梁腹板发生局部失稳，常采用加劲措施，这是为了D。
A.增加梁截面的惯性矩 B.增加截面面积
C.改变构件的应力分布状态 D.改变边界约束板件的宽厚比
（13）焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是D。
A.提高梁的抗弯强度B.提高梁的抗剪强度
C.提高梁的整体稳定性D.提高梁的局部稳定性
（18）确定梁的经济高度的原则是B。
A.制造时间最短 B.用钢量最省
C.最便于施工 D.免于变截面的麻烦
（19）在充分发挥材料强度的前提下，Q235钢梁的最小高度
AQ345钢梁的
。
（其他条件均相同）
A.大于B.小于
C.等于D.不确定
2．填空题
（2）对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢梁，允许考虑部分截面发展塑性变形，在计算中引入塑性发展系数。
（3）梁的正应力公式为：
≤f，式中：
是塑性发展系数，
是净截面抵抗矩。
（4）在工字形梁弯矩剪力都比较大的截面中，除了要验算正应力和剪应力外，还要在翼缘板和腹板交接处验算折算应力。
（5）单向受弯梁从弯曲变形状态转变为弯扭变形状态时现象称为整体失稳。
（7）梁整体稳定判别式
中，
是侧向支承间距，
是翼缘板宽度。
（8）提高梁整体稳定的措施主要有增加侧向支承、增加受压翼缘宽度。
3．简答题
（1）梁的强度计算包括哪些内容？
如何计算？
答：
1、抗弯强度计算：
考虑有限塑性发展，弯矩最大截面的最大正应力不超过钢材的抗弯设计强度；
2、抗剪强度计算：
剪力最大截面的最大剪应力值不超过钢材的抗剪强度；
3、局部承压强度：
固定集中荷载位置处，腹板计算高度边缘处的局部压应力不超过钢材的抗压强度；
4、折算应力计算：
对弯矩和剪力都较大的截面，考虑多种应力的组合效应，折算应力不超过钢材的强度设计值。
（2）影响梁整体稳定的因素包括哪些？
提高梁整体稳定的措施包括哪些？
答：
1、抗弯刚度、抗扭刚度、抗翘曲刚度越大，则临界弯矩越大；
2、梁的跨度或侧向支承点间距越小，则临界弯矩越大；
3、荷载性质：
集中荷载的临界弯矩大于均布荷载，均布荷载的临界弯矩大于端部弯矩；
4、荷载作用位置：
作用在受拉翼缘的临界弯矩大于作用在受压翼缘；
5、与支座约束程度有关：
约束越强，临界弯矩越大；
6、加强受压翼缘，临界弯矩将增大。
提高梁整体稳定措施：
1、增加受压翼缘侧向支承，减小其侧向自由长度；
2、加大梁的受压翼缘宽度。
第六章拉弯和压弯构件
1．选择题
（1）钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算的内容为D。
A.强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、局部稳定、变形
B.弯矩作用平面内的稳定性、局部稳定、变形、长细比
C.强度、刚度、弯矩作用平面内及平面外稳定性、局部稳定、变形
D.强度、刚度、弯矩作用平面内及平面外稳定性、局部稳定、长细比
（2）承受静力荷载或间接承受动力荷载的工字形截面，绕强轴弯曲的压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数
取C。
A.1.2B.1.5C.1.05D.1.0
（3）单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩A。
A.绕非对称轴作用
B.绕对称轴作用
C.绕任意轴作用
D.视情况绕对称轴或非对称轴作用
（4）实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的
主要是考虑A。
A.截面塑性发展对承载力的影响
B.残余应力的影响
C.初偏心的影响
D.初弯矩的影响
（5）单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布A。
A.可能在拉、压侧都出现塑性
B.只在受压侧出现塑性
C.只在受拉侧出现塑性
D.拉、压侧都不会出现塑性
（7）在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中，轴力项分母里的
是B。
A.弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数
B.弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数
C.轴心压杆两方面稳定系数的较小者
D.压弯构件的稳定系数
2．填空题
（1）对于直接承受动力荷载作用的实腹式偏心受力构件，其强度承载能力是以截面边缘屈服为极限的，因此计算强度的公式是
≤f。
（3）实腹式偏心受压构件的整体稳定，包括弯矩平面内的稳定和弯矩平面外的稳定。
（6）引入等效弯矩系数的原因，是将构件上的不均匀弯矩等效为均匀弯矩的修正系数。
（8）保证拉弯、压弯的刚度是验算其长细比、挠度不超过容许值。
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