屈服强度为345N/mm，质量等级为B级的低合金高强度结构 18、热脆 19、强度 20、塑性 21、减小 22、超载破坏、压弯破坏、弯扭破坏 23、低温冷脆问题 24、脆断 25、1：5 26、横向加劲肋、纵向加劲肋 27、受压 28、剪切变形、换算长细比 29、强度 30、强
21.当仅讨论截面形式对轴心受压杆的失稳影响时，一般来说，图示的四种截面中最易发生扭转失稳的截面为（ ）
22. 双轴对称焊接工字形单向压弯构件，若弯矩作用在强轴平面内而使构件绕弱轴弯曲，则此构件可能出现的整体失稳形式是( C )
A.平面内的弯曲屈曲 B.扭转屈曲
C. 平面外的弯扭屈曲 D. 平面内的弯曲屈曲或平面外的弯扭屈曲22、 23、 24、25、 26、D 27、C 28、C 29、B 30、B 31、D 32、D
23.格构式轴心受压构件的整体稳定计算时，由于（ B ），因此以换算长细比??x代替?x。 A．格构式柱可能发生较大的剪切变形 B．要求实现等稳定设计 C．格构式柱可能单肢失稳 D．格构式柱承载能力提高 24.关于钢结构的特点叙述错误的是（C ）
A.建筑钢材的塑性和韧性好 B.钢材的耐腐蚀性很差
C.钢材具有良好的耐热性和防火性 D.钢结构更适合于建造高层和大跨结构 25.钢材屈服点fy的高低反应材料（D ）
A.受静荷时的最大承载能力 B.受静荷时的最大变形能力
C.受动荷时的最大承载能力 D.受静荷时发生塑性变形前的承载能力 26.在三向正应力状态下，当出现下列何种情况时，钢材易发生脆性破坏（ ） A.异号应力，且应力差较小 B.异号应力，且应力差较大 C.同号拉应力，且应力差较小 D.同号拉应力，且应力差较大
27.角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin≥1.5 ，最大焊脚尺寸hfmax≤1.2t1，式中的t1和t2分别为（ ） A.t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度 B.t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度 C.t1为较薄的被连接板件的厚度，t2为较厚的被连接板件的厚度 D.t1为较厚的被连接板件的厚度，t2为较薄小的被连接板件的厚度
28.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( ) A.E55型 B.E50型 C.E43型 D.H10MnSi
29.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（ ）
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
30． 受弯构件的刚度要求是 ≤[ ]，计算挠度 时，则应（ ）。 A．用荷载的计算值 B．用荷载的标准值
C．对可变荷载用计算值 D．对永久荷载用计算值 31. 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（ ） 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
32、焊接工字形等截面简支梁，在何种情况下，整体稳定系数 最高？（ ） A、跨度中央一个集中荷载作用时
B、跨间三分点处各有一个集中荷载作用时 C、全跨均布荷载作用时
D、梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩的荷载作用时 二、填空题(每空1分)
1.钢结构出现疲劳断裂时，破坏截面上的应力低于钢材的____________强度。
2.摩擦型高强度螺栓连接以 为承载能力极限状态；而承压型高强度螺栓连接以 为承载能力极限状态。
3.我国在建筑钢结构中主要采用的钢材为碳素结构钢和____________结构钢。
焊缝连接形式根据焊缝的截面形状，可分为 和 两种类型。 4.型钢有热轧成型和____________成型两大类。 5.应力集中将会导致构件发生____________破坏。 减小焊接残余变形的主要方法有： ， 和 。 6.当温度t<0℃时，随着温度下降，钢材的冲击韧性值也____________。
7.在受拉的螺栓连接中，普通螺栓所受拉力的大小不仅与外力有关，还与被连接板件的____________有
关。
8.高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级：8.8级和10.9级，其中10.9表示 。
9.性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接，_____级的安全储备更大。
10. 相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者___________。
11.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值ftb取为螺栓钢材抗拉强度设计值f的0.8倍，是为了考虑 的影响。
12. 实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于___________屈曲。 13. 使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要保证强度、整体稳定外，还必须保证___________。 14.钢材随时间进展将发生屈服强度和抗拉强度提高、塑性和冲击韧性降低的现象，称为 。
15.根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中___________施焊的质量最易保证。
16.钢材的含碳量越高，则强度越 ，韧性越 ，抗腐蚀性越 。
17.钢号Q345—B表示 钢材。
18.建筑钢材中严格控制硫的含量，在Q235钢中不得超过0.05%，在Q345钢中不得超过0.045%，这是因为含硫量过大，在焊接时会引起钢材的___________。
19.钢结构防火性能差是由于当温度超过一定值时，钢材的 和 将随温度升高而急剧降低。
20.钢材的伸长率是衡量钢材___________性能的指标，是通过一次静力拉伸试验得到的。 21.当轴心受压构件发生弹性失稳时，提高钢材的强度将___________构件的稳定承受载力。
22.当构件轴心受压时，对于双轴对称截面，可能产生 ；对于无对称轴的截面，可能产生 ；对于单轴对称截面，则可能产生 。
23.焊缝缺陷有多种，其中_________对焊缝受力的危害最大。
24.焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力场，材料塑性变形的发展受到限制，使钢材变脆。特别是当焊接应力较大时，在温度较低的条件下很容易发生___________现象。
25.当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时，应做坡度不大于1：2.5(静载)或_________ (动载)的斜角，以平缓过度，减小应力集中。
26.加劲肋按其作用可分为_________________、___________________。
27.提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点，但侧向支承点必须设在钢梁的___________翼缘。
28.轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时达临界状态杆轴绕曲时的___________
___________不能忽略，因而绕虚轴的长细比λx 要采用____________________。 29.轴心受压构件，当构件截面无孔眼削弱时，可以不进行___________计算。
30.相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者___________。 三、简答题（每小题10分）
1、何谓应力集中？应力集中对钢材的机械性能有何影响？ 2、通过哪些设计措施可以减小焊接残余应力和焊接残余变形？ 3、焊接残余应力对结构性能有哪些影响？
4、抗剪的普通螺栓连接有哪几种破坏形式？用什么方法可以防止？
5、可以采用钢材的极限强度作为设计强度标准值吗?如果不可以，采用什么作为设计强度标准值?为什么?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定? 6、焊脚尺寸是越大越好还是越小越好?为什么?
答案： 一、
1、B 2、C 3、B 4、C 5、B 6、C 7、C 8、C 9、A 10、D 11、B 12、C 13、A 14、无图 15、无图 16、D 17、B 19、D 20、C 21、无图 22、C 23、B 24、C 25、D 26、D 27、C 28、C 29、B 30、B 31、D 32、D 二、
1、极限强度 2、磨擦面间的剪力和螺栓杆轴方向的拉力、螺纹处的有效截面 3、低合金高强度、对接焊缝和角焊缝 4、冷弯 5、脆性、设计上的措施和工艺上的措施 6、随之下降 7、刚度 8、螺栓所用材料的等级 9、4.6 10、好 11、主要是考虑一般螺栓有承受剪与拉两种情况，当有受剪时，其受拉可以0.8倍计。 12、弯扭 13、局部稳定 14、时效硬化 15、平焊 16、高、差、差 17、屈服强度
为345N/mm，质量等级为B级的低合金高强度结构 18、热脆 19、强度 20、塑性 21、减小 22、超载破坏、压弯破坏、弯扭破坏 23、低温冷脆问题 24、脆断 25、1：5 26、横向加劲肋、纵向加劲肋 27、受压 28、剪切变形、换算长细比 29、强度 30、强 三、
1、答：实际上钢结构构件中存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷，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，形成所谓的应力集中。
2、答：1、焊接位置的合理安排；2、焊缝尺寸要适当；3、焊缝数量宜少；4、应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉；5、尽量避免在母材厚度方向的收缩应力
3、答：1、降低结构刚度；2、降低或消除焊缝中的残余应力是改善结构低温冷脆性能的重要措施；3、对构件的疲劳强度有明显不利的影响。
4、答：1、当栓杆直径较小，板件较厚时，栓杆可能先被剪断；2、当栓杆直径较大，板件较薄时，板件可能先被挤坏，由于栓杆和板件的挤压是相对的，故也可把这种破坏较作螺栓的承压破坏；3、板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉断；4、端距太小，端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏。第1、2种破坏形式可进行抗剪螺栓连接的计算，第3种破坏形式要进行构件的强度计算；第4种破坏形式有螺栓端距≥2d0来保证。
5、答：不可以。屈服强度作为设计强度标准值。因为钢材过了屈服强度后，会有一定的延伸率，这段时期钢材的强度会低的。对无明显屈服点的钢材，其设计强度应以极限强度的75%来定。
6、答：除钢管结构外，焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍，是为了避免焊缝区的基本金属过烧，减小焊件的焊接残余应力和残余变形。焊脚尺寸也不能过小，否则焊缝因输入能量过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂，规范规定焊脚尺寸不得小于1.5 ，t为较厚焊件的厚度。 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？Q235B·b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Akv≥27J，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（20±5℃）冲击值，C和D级则分别要求0℃和-20℃冲击值。 Q235B·b代表屈服强度为235N/mm，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？ 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
（2）制作比较简便； （3）便于和相邻的构件连接；
（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. 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。 求
共 7 页第 1 页 一、选择题 （20×1=20分）
1、 钢结构用钢的含碳量一般不大于（ C ）。 A 0.6% B 0.25% C 0.22% D 0.2%
2、 在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（ A ）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 3、 验算组合梁刚度时，荷载通常取（ A ）。 A标准值 B设计值 C组合值 D最大值 4、 摩擦型高强度螺栓抗拉连接，其承载力（ C ）。 A比承压型高强螺栓连接小 B 比承压型高强螺栓连接大 C与承压型高强螺栓连接相同 D 比普通螺栓连接小 5、 对直接承受动荷载的钢梁，其工作阶段为（ A ）。 A弹性阶段 B弹塑性阶段 C塑性阶段 D强化阶段 6、 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 7、 梁整体失稳的方式是（ D ）。
A弯曲失稳 B扭转失稳 C剪切失稳 D弯扭失稳
8、 某角焊缝T形连接的两块钢板厚度分别为8mm和10mm，合适的焊角尺寸为（ B ）。 A 4mm B 6 mm C 10mm D 12mm
9、计算直接承受动力荷载的工字型截面梁抗弯强度时，?x取值为（ A ）。 A 1.0 B 1.05 C 1.15 D 1.2