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1、钢材的可焊性是指焊接难易程度 有些钢材硬度比较大可焊性的因素：温度 材料组成的成分 使用工具等钢材的力学性能为何要按厚度(直径)进行划分? 因为轧钢机压力的作用可使钢锭中的小气泡和质地较疏松部分锻焊密实起来，消除锻造显微组织缺陷和细化钢的晶粒，所以钢板越薄，压缩比也就越大，钢材也就越密实，强度也就越高，所以钢材的强度是按厚度分的，钢板越薄，设计强度也就越高。钢材中常见的冶金缺陷有哪些?要看矿的质量 钢材产品和标准的含量比选择钢材应考虑的因素有哪些?（1）钢结构的重要性（2）荷载情况（3）连接方法（4）钢结构所处的温度和环境（5）钢材厚度什么情况下不需要计算工字钢简支梁的整体稳定？（1）有铺板（
2、各种钢筋混凝土板和钢板）密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时（2)H型钢或工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度L1与其宽度b1之比不超过规定数值时。影响高强度螺栓连接承载力的因素有哪些？（1）栓杆预应力（2）连接表面的抗滑移系数（3）钢材种类（4）螺栓的排列什么是疲劳断裂？它的特点如何？简述其破坏过程？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
3、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为何要规定螺栓排列的最大和最小间距要求？（1） 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。（2）构造要求
4、：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（3）施工要求：要保证有一定的空间，便于转动螺栓扳手。什么情况下会产生应力集中，应力集中对材料有何影响？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，材料容易脆性变形什么是冷工硬化（应变硬化）时效硬化？冷工硬化：经冷拉冷弯冲孔机械剪切等冷加工使钢材产生很大塑性变形，产生塑性变形后的钢材再重新
5、加荷时会提高屈服强度，同时降低塑性和韧性时效硬化：指钢材仅随时间的增长而变脆什么是梁的内力重分布？如何进行塑性设计？超静定梁的截面出现塑性铰后，仍能继续承载，随着荷载的增大，塑性铰发生塑形转动，结构内力重新分布，是其他截面相继出现塑性铰，直至形成机构，这一过程成为梁的内力重分布塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁，是利用内力塑性重分布，充分发挥材料的潜力，塑性铰弯矩按材料理想弹塑性确定，忽略刚才应变硬化的影响，且需满足（1）梁的弯曲强度Mx W肉nxf (2)售完构件的剪切强度VHwTwFw截面塑性发展系数的意义是什么？试举例说明其应用条件意义：用来表证截面索允许的塑性发展程度应用
6、条件：（1）需计算疲劳的取1.0 (2)承受动力作用时取1.0 (3)压弯构件受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比影响轴心受压杆件的稳定系数的因素长细比、截面形式、加工条件、初弯曲、残余应力影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性措施有哪些？梁的侧向弯曲刚度、扭转刚度、翘曲刚度、梁的跨长措施：1放宽梁的受压上翼缘2加强梁的受压翼缘3增加侧向支撑点，减少L 等效弯矩系数max的意义将非均匀分布的弯矩量化为均匀分布的弯矩 受剪普通螺栓可能的破坏形式？如何防止？（1）螺栓杆被剪断（2）孔壁挤压（3）钢板被拉断（4）钢板被剪断（5）螺栓杆弯曲 防止：前3种需进行计算 后两种构造：（4）限制端矩2d (
7、5)限制板叠厚度不超过5d 简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的异同点？相同点：最大内力的计算公式相同N 不同点：（1）普通螺栓假定中和轴在最下一排螺栓轴线上：高螺认为中和轴在螺栓群形心的轴线上(2)一个抗拉螺栓的承载力不同普螺 高螺 摩擦型 承压型 1. 简述钢结构有哪些主要特点。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？Q235Bb代表的意义是什么？答：碳素结构钢按质量分为A、B、C、D四级。其
8、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Akv27J，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（205）冲击值，C和D级则分别要求0和-20冲击值。Q235Bb代表屈服强度为235N/mm2，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？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
9、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）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？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
10、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。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。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。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
11、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。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）
12、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。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？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焊接残余应力对结构性能有哪些影响？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。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？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
13、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。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?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。
14、焊脚尺寸是越大越好还是越小越好?为什么?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。钢结构的特点钢结构是采用钢板、型钢通过连接而成的结构。优点：（1）钢材强度高，材性好（2）钢结构的重量轻 （3）钢结构制作工业化程度高，施工工期短（4）钢结构密闭性好（5）钢结构造型美观，具有轻盈灵巧的效果（6）钢结构符合可持续发展的需要缺点：（1）失稳和变形过大造成破坏
15、（2）钢结构耐腐蚀性差（3）钢材耐热但不耐火（4）钢结构可能发生脆性破坏。螺栓的五种破坏形式（1）栓杆被剪切当栓杆直径较细而板件相对较厚是可能发生。（2）孔壁挤压破坏当栓杆直径较粗而相对板件较薄可能发生。（3）钢板被拉断当板件因螺栓孔削弱过多时，可能沿开孔截面发生破断。（4）端部钢板被剪开当顺受力方向的端距过小时可能发生。（5）栓杆受弯破坏当栓杆过长时可能发生。塑形破坏和脆性破坏的特征及意义塑形破坏的主要特征是：破坏前具有较大的塑形变形，常在刚才表面出现明显的互相垂直交错的锈迹剥落线。只有当构件中的应力达到抗拉强度后才会发生破坏，破坏后的断口城纤维状，色泽发暗。由于塑形破坏前总有较大的塑形变形
16、发生，且持续时间加长，容易被发现和抢修加固，因此不至于发生严重后果。钢材塑形破坏前的较大塑形变形能力，可以实现构建和结构中的内力重分布，钢结构的塑形设计就是建立在这种足够的塑形变形能力上。脆性破坏的主要特征是破坏前塑性变形很小，或根本没有塑性变形，而突然迅速断裂。计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始，破坏后的断口平直，呈有光泽的晶粒状或有人字纹。由于破坏前没有任何预兆，破坏速度又极快，无法察觉和补救，而且一旦发生常引发整个结构的破坏，后果非常严重，因此在钢结构的设计、施工和使用过程中，要特别注意防止这种破坏的发生。钢材的主要性能（1）单向均匀拉伸时钢材的性能（2）钢材在复杂应力状
17、态下的屈服条件（3）冷弯性能（4）冲击性能（5）可焊性三个重要的力学性能指标（1）屈服点（2）抗拉强度（3）伸长率塑性：钢材的塑性为当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形。塑性的好坏可由伸长率和断面收缩率表示。伸长率：伸长率是构件被拉断时的绝对变形值于构件原标距之比的百分率。伸长率越大，塑性越好。断面收缩率：断面收缩率是构件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率。断面收缩率越大，塑性性能越好。影响钢材性能的因素（1）化学成分的影响（2）成材过程的影响（3）钢材硬化的影响（4）温度的影响（5）应力集中的影响（6）反复荷载作用的影响化学成分的影响：（1）有益元素：碳、锰、硅。（2
18、）有害元素：硫、磷、氧（和硫类似）、氮（和磷类似）。成材过程的影响：（1）冶炼（2）脱氧和浇铸 沸腾钢采用脱氧能力较弱的锰作脱氧剂，脱氧不完全；镇静钢采用锰和硅作脱氧剂，脱氧较完全；半镇静钢的脱氧程度介于上述二者之间；特殊镇静钢是在锰和硅脱氧后，在用铝补充脱氧，其脱氧程度高于镇静钢（3）轧制（4）热处理热处理的目的在于取得高强度的同时能够保持良好的塑性和韧性。包括退火、正火、淬火、回火四种基本工艺温度的影响：总的趋势是温度升高，钢材强度降低，变形增大；反之，当温度降低时，钢材的强度会略有增加，但同时塑性和韧性降低从而使钢材变脆。蓝脆现象：钢材表面氧化膜呈现蓝色；徐变：钢材以很缓慢的速度继续变形
19、影响钢材机械性能的主要因素有哪些？各因素大致有哪些影响？（1）化学成分的影响：影响较大的集中化学成分为C,Si,Mn,S,P,O,其中碳素结构钢中则是铁以外的主要元素，碳是形成刚才强度的主要成分，随着含碳量的提高，钢的强度逐渐增高，而塑形和韧性逐渐下降，弯冷性能，焊接性能和抗锈性能也变差。SI Mn为有益元素，在普通碳素钢中，他们是脱氧剂，可提高刚才的强度。S P O为有害元素，S O可引发热脆，P引发冷脆。（2）刚才的硬化，钢材的硬化有三种情况：时效硬化，冷作硬化（或应变硬化）和应变失效硬化，钢材的硬化使钢材的强度提高，而塑形和韧性下降。（3）应力集中的影响，应力集中主要由构建的界面突变引起
20、，严重的应力集中能引起钢材的脆性破坏，在进行钢材结构设计时，应尽量使构件和连接节点的形状和构造合理，防止界面的突然改变。（4）残余应力的影响，残余应力对构件的静力强度不会产生影响，但它降低构件的刚度和稳定承载力，在进行钢结构的焊接构造设计和施工时，应尽量减少焊接残余应力。钢结构的连接方法及各自特点钢结构的连接：焊缝连接、铆钉连接、螺栓连接。焊缝连接：是 现代钢结构最主要的连接方法。优点：（1）构造简单，对几何形体适应性强，任何形式的构件均可直接连接（2）不削弱截面，省工省材（3）制作加工方便，可实现自动化操作，功效高，质量可靠（4）连接的密闭性好，钢结构的刚度大。缺点（1）在焊缝附近的热影响区
21、内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质劣化变脆（2）焊接残余应力和残余变形使受压构件的承载力降低（3）焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出（4）对材质要求高，焊接程序严格，质量检验工作量大铆钉连接：分为热铆和冷铆两种方法。螺栓连接：分为普通螺栓连接和高强度螺栓两种连接。A级和B级螺栓材料性能等级则分为5.6级和8.8级，其抗拉强度分别不小于500N/mm2和800N/mm2,屈强比分别为0.6和0.8。承压和摩擦型高强螺栓的比较？摩擦型连接的高强螺栓的孔径比螺栓公称直径大，承压型连接高强螺栓的孔径比螺栓公称的直径小。摩擦型连接的优点是施工方便，对构件
22、的削弱较小，可拆换，螺栓的剪切变形小，能承受动力荷载，耐疲劳，韧性和塑性好；承压型连接的承载力高于摩擦型连接，但成体性，刚度均较差，剪切变形大，强度储备相对较低，故不得用于承压受动力荷载的构件中。什么是格构式轴心受压构建的换算长细比？在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界应力相等的原则，将格构式构件换算为实腹式构件进行计算时对应的长细比或将弯扭组及扭转失稳换算为弯曲失稳采用的长细比。承压型高强度螺栓和摩擦型高强度螺栓承受剪力作用时在传力和螺栓的验算上有什么不同？承压型高强度螺栓承受剪力作用时螺栓直接承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载能力。摩擦型高强度螺栓承受剪力作用时螺栓不直接承受剪力，需验
23、算螺栓的受剪承载能力。剪力作用下的普通螺栓连接节点可能会发生哪些破坏形式？栓杆被剪短，栓杆（孔壁承压）破坏，板件拉断，栓杆受弯破坏，板端冲剪破坏。两板通过抗剪螺栓承担剪力时，就板件的净截面强度来说，摩擦型高强度螺栓连接与普通螺栓有何不同？采用哪种连接方式更为合理？摩擦型高强度螺栓连接板件计算截面承受能力需考虑空前传力，其所受荷载小于普通螺栓连接。从板件的受力来说，采用摩擦型高强度螺栓连接更为合理。同一种钢材，当其厚度或直径发生变化时，钢材的机械性能（强度和塑形）有何变化？为什么？同一种钢材，当其厚度或直径发生减小时，刚才的强度和塑形会提高。因为随着钢材的厚度或直径的减小，钢材的轧制能力和轧制次
24、数增加，钢材的致密性好，存在大缺陷的几率减小，故强度和塑形会提高。角焊缝正侧面焊缝比较？侧面角焊缝主要承受剪应力。塑性较好，弹性模量底，强度也较低。应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。正面角焊缝受力较复杂，截面的各面均存在正应力和剪应力，焊缝处有很大的应力集中。焊接残余应力对结构工作性能的影响1对结构静力强度无影响2会降低结构刚度的影响3降低受压构件稳定承载力的影响4加速构件在低温下脆性破坏的倾向5降低钢材疲劳的疲劳性能开口闭口薄板截面的扭转变形和剪应力分布区别？薄板组成的闭合截面如箱型截面的极惯性矩和开口截面有很大的区别。在扭矩作用下其截面内部将形成沿板构件中线方向的闭合形剪力流，剪应力可视为沿壁厚均匀分布。闭合箱型截面抗扭能力远大于开口截面。钢梁整体稳定性的影响因素？（1）荷载种类 （2）荷载作用位置（3）梁的截面形式 （4）侧向支承点间距 （5）梁的支承情况
