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第一章 钢结构的材料及其性能 1.5习题
1.5.1选择题
1.焊接承重结构的钢材应具有下列哪些力学性能的保证（ ） A.屈服强度、伸长率
B.抗拉强度、屈服强度、伸长率
C.抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧性 D.抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯试验
2.《钢结构设计规范》GB50017-2003推荐采用的钢材是（ ） A. 3号钢、16Mn、15MnVN
B. HPB235、HRB335 、HRB400、RRB400 C.Q235、Q345、Q390、Q420 D. Q235、Q345、Q390
3.对于同一种钢材，?5与?10的关系是（ ）
A.总有?5>?10 B.总有?5
A.A级 B.B级 C.C级 D. D级 7.下列说法，正确的是：（ ）
A．同一个钢材牌号，厚度越小，其强度设计值越高。 B．钢材的化学成分中，碳含量越高，可焊性越好。 C．钢材的化学成分中，碳含量越高，塑性越好。 D．应力集中对构件受力产生有利影响。 8．钢材的伸长率是用来反映材料的( )。 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
9．钢材的抗剪强度设计值fv与f有关，fv=（ ）
A．f/3 B．3f C．f/3 D．3f
10．某构件发生了脆性破坏，经检查发现在破坏时构件内存在以下问题，但可以肯定的是，（ ）对该破坏无直接影响。
A．钢材的屈服点过低 B．构件的荷载增加速度过快 C．存在冷加工硬化 D．构件由构造原因引起的应力集中
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11．应力集中越严重，钢材也就变得越脆，这是因为（ ）
A．应力集中降低了钢材的屈服点
B．应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C．应力集中处的应力比平均应力高 D．应力集中降低了钢材的抗拉强度
12．当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性（ ）
A．升高 B．下降
C．不变 D．随钢号不同，可能升高，也可能下降
13．在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（ ）
A．最大应力 B．设计应力 C．疲劳应力 D．稳定承载应力 14．当钢材内的主拉应力?1>fy，但折算应力?red C．不会发生破坏 D．可能发生破坏，但破坏形式难以确定 15．钢筋的含碳量越高，则（ ） A.强度越高，延性越好 B.强度越低，延性越好 C.强度越高，延性越低 D.强度越低，延性越低 16．Q235钢材的质量等级分为A、B、C、D四级，其划分依据为（ ） A.冲击韧性 B.冷弯试验 C.含碳量 D.伸长率 17．以下元素，含量过高会引起“热脆”的是（ ） A.硅 B.锰 C.磷 D.硫 18．以下应力状态，最容易发生脆性破坏的是（ ） A.单向拉应力 B.双向应力，一向为拉，一向为压，且数值相等 C.三向等值切应力 D.三向拉应力且等值 19．复杂应力状态下，钢材由弹性状态转入塑性状态的综合强度指标称作（ ） A.屈服应力 B.折算应力 C.设计应力 D.计算应力 20．今设计某地区钢结构建筑，其冬季计算温度为-28℃，焊接承重结构，宜采用的钢号是（ ） A.Q235A B.Q235B C.Q235C D.Q235D 【答案】 1.D 2.C 3.A 4.A 5.C 6.D 7.A 8.C 9.A 10.A 11.B 12.B 13.A 14.B 15.C 16.A 17.D 18.D 19. B 20.D 13.A 说明：设计中认为fy是可以达到的最大应力，fu只是强度储备。选项B中的 2 “设计应力”相当于是强度设计值，为fy/fR。 14.B 说明：?1>fy表明材料可能破坏，?red 1.5.2填空题 1．Q235系列中的 级钢，因为对含碳量不作要求，所以一般不用作焊接构件。 2．钢材需要保证的项目很多，通常所说的钢材力学性能五项保证指标指的是 ， ， ， 和 。 3．碳素钢牌号Q235BF表示钢材的 为235N/mm2，钢材的 为B级， 钢。 4．衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称作 ，随温度降低，其值会 ；其值越小，表明击断试件所耗费的能量越 ，钢材的性质越 。 5．钢材设计强度f与屈服点fy之间的关系是 。 6．在双向或三向应力作用下，钢材是否进入塑性状态，应该用 和单向拉伸时的屈服强度相比较来判定。 7．用于钢结构的钢材主要有碳素结构钢和 。 8．钢材承受动力荷载作用时，抵抗脆性破坏的的能力是通过 指标来衡量的。 9．处于外露环境，且对腐蚀有特殊要求的承重结构，宜采用 钢。 10．当钢板厚度大于40mm时，为防止层状撕裂，宜采用 。 【答案】 1.A 2.屈服点fy 抗拉强度fu 伸长率 冲击韧性 冷弯性能 3.厚度小于16mm时屈服强度fy 质量等级 沸腾 4.冲击韧性 降低 小 脆 5. f=fy/?R 6. 折算应力 7.低合金高强度结构钢 8.冲击韧性 9.耐候 10.Z向钢 1.5.3简答题 1.为何选择屈服强度作为钢材的静力强度标准值？ 2.合理选用钢材应考虑的主要因素有哪些？ 【答案】 1.答：之所以选择屈服强度作为钢材的静力强度标准值，是因为：（1）屈服点fy和比例极限fp接近，把钢材视为理想弹塑性材料时可将fy作为弹塑性的分界点；（2）应力 3 达到fy时变形已较大容易被察觉，但达到抗拉强度fu时构件才破坏，因此取fy作为设计依据有较大的安全储备。 2.答：钢结构钢材的选择应考虑以下因素：结构的重要性、荷载特征（静力荷载、动力荷载）、结构形式、应力状态（拉应力或压应力）、连接方法（焊接或非焊接）、板件厚度和工作环境（温度及腐蚀介质）等。 第二章 钢结构的设计方法 2.6习题 2.5.1填空题 1.建筑结构的功能要求可以概括为______、______、________。 2.结构抗力设计值与标准值的关系是____________；荷载设计值与标准值的关系是____________。 3.功能函数Z?R?S?0表示__________________。 4.失效概率pf=__________，可靠指标?=_________。 5.极限状态分为___________、__________两种。 6.当永久荷载效应对结构不利时，对于可变荷载效应控制的组合，?G=_______；对于永久荷载效应控制的组合，?G=_______。当永久荷载效应对结构有利时，取 ?G=_______。 7.某构件当可靠指标?减小时，相应的失效概率______。 8.承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到___________ __________的状态。正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到__________________的状态。 9.《钢结构设计规范》GB50017-2003除___________外，采用了以概率论为基础的_________设计方法，用_________设计表达式进行计算。 10.结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力称作________外，对其进行定量分析的指标称作_______。 【答案】 1.安全性 适用性 耐久性 2.结构抗力设计值=结构抗力标准值/分项系数 荷载设计值=荷载标准值*分项系数 3.结构处于极限状态 4.P(R?S?0) ?R??S???2R2S 5.承载能力极限状态 正常使用极限状态 6.1.2 1.4 1.0 7.增大 4 8.最大承载能力或不适于继续承载的变形 正常使用或耐久性能的某项规定限值 9. 疲劳计算 极限状态 分项系数 10.可靠性 可靠度 2.5.2简答题 1.概率极限状态设计法为何也被称作一次二阶矩设计法？ 2.按照现行国标标准进行钢结构设计时，如何保证具有足够的可靠度？ 3.依据《建筑结构荷载规范》进行荷载效应组合时，公式仅仅适用于荷载效应与荷载为线性关系的情况，为什么？若两者呈非线性关系，如何处理？ 【答案】 1.答：采用概率极限状态设计法时，假设功能函数Z＝R－S，且认为结构抗力R、荷载效应S都服从正态分布且相互独立，这样，可靠指标?= ???S?Z，即只与均?R22?Z?R??S值和方差有关。由于均值被称作概率分布密度f(Z)的一阶原点矩，方差被称作二阶原点矩，故概率极限状态设计法也被称作一次二阶矩设计法。 2.答：依据《建筑结构可靠度设计统一标准》，结构设计时采用分项系数表达式，这时，目标可靠指标并没有出现，但是，公式中分项系数的取值却隐含了可靠度的保证，即，当采用规范给出的分项系数设计时，按极限状态表达式设计所得的各类结构的可靠指标能达到目标值的要求。 3.答：当荷载与荷载效应符合线性关系时，将各个荷载分别计算出各自的效应然后叠加，与将荷载组合后再计算荷载效应，得到的结果是相同的。若荷载与荷载效不符合线性关系时，上述的做法将得到不同结果，这时，应先将荷载组合，然后再计算荷载效应。 第三章 钢结构的焊缝连接 3.6习题 3.6.1选择题 1.产生焊接残余应力的主要因素之一是（ ） A．钢材的塑性太低 B．构件的极限强度 C．钢材的弹性模量太高 D．焊接时热量分布不均匀 2.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，焊接残余应力对于下列没有明显影响的是( )。 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 3.如图3-9所示的三面围焊缝，O点为围焊缝形心。在集中力P作用下，最危险点是（ ） A.a、b点 B.b、d点 C.c、d点 D.a、c点 5