[建筑]钢结构题库：问答题

[建筑]钢结构题库：问答题内容摘要：

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①应力循环次数 n、②构件或连接的具体构造细节和③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。 6钢材疲劳破坏时循环应力特征用什么来描述。 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①可用应力比ρ =σ min/σ max和②σ max（σ max和σ min分别为绝对值最大和最小应力，并常以σ max的应力为正）来表示；③也可以用应力幅△σ =σ maxσ min和④σ max表示。 6何为钢材的疲劳强度极限。 或何为钢材的耐久疲劳强度。 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ρ =σ min/σ max为定值时，最大应力σ max随疲劳破坏时应力循环次数 n 的增加而降低，而且σ n 曲线具有平行于 n 轴的 渐进线。 当 n 趋于很大时，σ max趋于σ ef。 σ ef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σ 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。 6何为钢材的条件疲劳强度。 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σ max称为钢材的条件疲劳强度。 70、为什么对于焊接钢结构而言，采用应力幅△σ来计算疲劳强度比采用名义应力比σ min/σ max和最大应力 σ max更为合理。 在钢材轧制和结构制造（调直、气割、加工、装配等）过程中，构件内将产生残余应力。 尤其在焊接结构中，焊接部位常有数值很高的焊接残余应力，其峰值常可接近或达到钢材的屈服强度 fy。 因此当结构承受荷载时，截面上实际应力是荷载引起的应力与其残余应力的叠加。 在残余拉应力为 fy或接近 fy的区域，实际应力的变化大致是由 fy开始向下变动一个应力幅△σ =σ maxσ min至 fy△σ。 这时该处的实际最大应力为 fy，实际应力比为ρ =（ fy△σ） /fy。 因此，对于不同荷载情况，只要其△σ相同，则不论其名义应力σ min、σ max和名义应力比ρ =σ min/σ max为何值，实际拉应力峰值部位的实际应力状态都将是上述最大拉应力 fy和实际应力比，即ρ =（ fy△σ） /fy；也就是说，在应力幅△σ =σ maxσ min相同情况下，名义最大应力σ max、名义最小应力σ min的值无论较高或较低以及名义应力比ρ =σ min/σ max的值较大或较小，基本上不起作用。 如果再考虑应力集中系数η，则在焊缝边缘的实际应力状态将是 fy 和η△σ，即应力幅相应也增加至η倍。 在裂纹扩展阶段，裂纹的扩展速率主要由裂纹尖端的应力强度因子的变化幅△ k 控制，而 △ k 又取决于应力幅△σ。 因此，对焊接结构采用应力幅△σ来计算疲劳强度比采用名义的应力比ρ =σ min/σ max和最大应力σ max更为合理。 7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。 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≥ 105 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。 7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。 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 8 系数的荷载标准值。 动力系数的影响在以试验为基础确定的疲劳计算公式和参数中已经加以考虑。 7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。 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。 7什么叫做钢材或钢结构的脆性断裂。 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。 7钢结构发生脆性断裂破坏的影响因素有哪些。 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： ①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。 ②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。 ③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。 ④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。 7如何防止钢结构的脆性断裂。 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： ①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、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。 ②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。 ③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。 7钢材按用途可以分为哪几种。 钢材按用途可以分为①结构钢、②工具钢和③特殊用钢。 7钢材按化学成分可以分为哪几种。 钢材按化学成分可以分为①碳素钢和②合金钢。 7 解释下列名词的含义， 16MnVq 16MnVq 的含义：桥梁用合金钢含碳量 %, 含量低于 %。 80、 解释下列名词的含义，。 的含义：碳素结构钢屈服强度为 235N/mm2， A 级沸腾钢。 8钢材选择的原则是什么。 钢材的选用应考虑哪些主要因素。 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。 8建筑承重结构选用钢材的任务是什么。 建筑承重结构选用钢材的任务是①确定钢材的牌号（包括钢种、冶炼方法、脱氧方法、质量等级等）及②提出应有的机械性能和③化学成分保证项目。 8我国目前建筑承重结构可供选用 的结构钢材主要有哪些。 主要有：①碳素结构钢 Q235 钢和②低合金结构钢 16Mn 钢、 15MnV 钢。 一般结构多选用 Q235 钢。 9 需要钢材有较好的冲击韧性时，可选用 16Mn 钢、 15MnV 钢；很重动力荷载时可选用 16Mnq 钢、 15MnVq钢。 8结构钢材采用的平炉钢或氧气转炉钢有何区别。 二者质量相当，设计时一般不加区别。 订货时可由钢厂决定。 8如何区别应用沸腾钢和镇静钢或半镇静钢。 ①一般结构采用 Q235 钢时可用沸腾钢，此时能满足通常受力要求。 ②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。 8钢材最少应具有哪些保证项目。 钢材最少应具有①三项机械性能（屈服强度、抗拉强度、伸长率）和②两项化学成分（硫、磷含量）的合格保证项目。 8对于哪些钢结构或钢结构构 件所用钢材应具有冷弯试验合格证。 对于①较大房屋的柱、屋架、托架等构件，②吊车梁、皮带输送机等直接承受动力荷载的构件，以及③储液、储气、储仓等钢板结构的钢材，应具有冷弯试验的合格证。 8对于哪些钢结构或钢结构构件所用钢材应具有常温（低温）冲击韧性试验合格证。 ⑴对于重级工作制和吊车起重量大于等于 50 吨的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温（ 20℃）冲击韧性试验合格证。 ⑵当地区冬季计算温度较低时，则应根据温度需要具有 0℃或 20℃（对于 Q235 钢）、 0℃、 20℃或 40℃（对于低 合金结构钢）低温冲击韧性试验的合格证。 ⑶对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，当其重量较大、工作特别繁重或地区冬季计算温度较低时，也应具有常温或相应低温冲击韧性的合格保证。 8实际供应的碳素结构钢 Q235B、 C、 D 钢，保证项目应包括哪些。 钢材应具有①四项机械性能（屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能）和②三项化学成分（碳、硫、磷含量）的合格保证项目。 ③还应分别保证 20℃、 0℃、 20℃冲击韧性试验的合格证。 90、实际供应的低合金钢保证项目应包括哪些。 钢材应具有①四项机械性能（ 屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能）和②三项化学成分（碳、硫、磷含量）的合格保证。 ③还应分别保证 20℃、 0℃、 20℃或 40℃冲击韧性试验的合格证。 （③为需经供需双方协议为附加交货条件） 91。