钢结构设计原理题库及答案

17．通常情况下，钢梁翼缘板和腹板的局部稳定都是通过设置加劲肋来保证。×;…钢梁翼缘板通过限制宽厚比…

18．钢梁的最小梁高由建筑高度控制（决定）。×;…由刚度条件…

19．焊接残余应力是自相平衡的。 √

20．焊接组合梁翼缘板与腹板的连接焊缝（侧焊缝）的长度不受60hf的限制。√

一、 简答题

1. 极限状态法按预定功能划分为哪几种极限状态？

答： 极限状态法按预定功能划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。

2. 钢管混凝土中，为什么混凝土的强度能提高？

答：因为在较高应力状态下，混凝土的泊松比大于钢材泊松比，这样钢管对其内的混凝土形成横向“套箍作用”。

3. 为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？

答：（1）有强化阶段作为安全储备；（2）不致产生工程中不允许的过大变形；（3）实测值较为可靠；（4）可以近似沿用虎克定律。

4．为什么伸长率试验时要规定标距长度？ 答：因为不同标距的试件测出的伸长率大小不同。 5．防止脆性断裂的措施有哪些？

答：（1）采用性能较好的钢材；（2）减少应力集中程度；（3）采用较薄厚度的钢板组成构件。

6．什么叫钢材的硬化？

答：钢材因加工等原因使其强度提高，塑性降低的现象。 7. 应力集中如何影响钢材的性能？

答：应力集中会导致三向同号受力，与单向受力相比，三向同好受力更容易发生脆性断裂。

8．什么叫钢材的塑性破坏？

答：钢材应力达到或超过其屈服强度，破坏前有明显变形给以预兆，破坏不突然。

9．影响钢材疲劳破坏的主要因素有哪些？

答：（1）钢材本身的质量；（2）应力集中程度；（3）应力比；（4）应力循环次数；（5）应力幅。

10．钢板厚度如何影响钢材脆性断裂？

答：钢板厚度越大，因应力集中引起（三向同号受力中）板厚方向的应力就越大，主剪应力就越小，正应力就越有可能起控制作用，所以钢板越厚，越有可能发生度如何影响钢脆性断裂。

11．各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小关系如何？规范规定如何取值？ 答：各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不同了。试验表明一、二级焊缝的实际强度高于母材强度，规范取母材强度；三级焊缝的拉、剪强度低于母材强度，规范专门规定了其取值。

12．焊缝质量控制分为哪几级？

答：一、二及三级焊缝质量控制。

13．对接焊缝不需要进行强度计算的情况有哪些？

答：（1）同时满足：①保证焊缝质量（焊缝为一、二级）；②采用引弧板（保证焊

缝的有效截面）。（2）采用斜焊缝，且焊缝的长度方向与受力方向的夹角的正切小于等于1.5。

14．为什么要规定角焊缝焊脚尺寸最大值和最小值？

答：焊脚尺寸过小，施焊时冷却速度过快而产生淬硬组织；焊脚尺寸过，会使母材形成“过烧”现象。

15．为什么要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？其值为多少？

答：（1）侧焊缝长度过小，焊件局部加热严重，且起落弧应力集中相互影响。所以，规范规定侧焊缝长度不小于8hf和40mm。（2）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上剪应力沿其长度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝长度不超过60hf，如超过，超过部分不计算其承载力。

16．焊接残余应力对结构性能有何影响？

答：焊接残余应力对钢构件的静力强度无影响；焊接残余应力对钢结构的疲劳、刚度、稳定等其他方面都不利。

17．为什么摩擦型高强度螺栓连接时因螺栓孔对强度承载力的削弱比其他栓钉连接时小？

答：因为栓孔圆心截面已通过摩擦力将部分力传递走了。 18．提高轴心受压构件整体稳定性的措施有哪些？

答：（1）采用宽展的截面以增加惯性矩；（2）增加约束以减少计算长度。

19．为什么轴心受压构件的柱子曲线有多条？ 答：因为考虑了残余应力的影响。

20．提高钢材强度等级是否能明显提高轴心受压构件的整体稳定性？为什么？

答：不能明显提高。简单从整体稳定计算公式来看，似乎整体稳定与钢材强度设计值f成正比，但稳定系数φ却随钢材强度等级的提高而降低。

21．宽厚比限制值的确定原则是什么？

答：（1）等稳定原则（对“细长柱”，局部稳定临界应力不低于整体稳定临界应力）；（2）局部稳定临界应力足够大（对“粗短柱”， 局部稳定临界应力不低于0.95倍钢材屈服强度。 22．宽大截面腹板局部稳定有哪几种处理方法？

答：（1）增加腹板厚度使其满足宽厚比的限制要求；（2）设置纵向加劲肋；（3）任其局部失稳。

23．双肢轴心受压构件设计时，如何确定分肢之间的距离？

答：根据绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定分肢之间的距离。

24．钢梁整体稳定计算时，为什么在稳定系数?b?0.6时要用?b?代替?b？

答：因为稳定系数是按弹性计算的，当?b?0.6时，说明钢梁在弹塑性阶段整体失稳，所以要用?b?代替?b。