钢结构重点简答题.pdf

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1、钢结构重点简答题钢结构重点简答题一、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。一、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：（优点：（1 1）钢材强度高，材性好（）钢材强度高，材性好（2 2）钢结构的重量轻）钢结构的重量轻（3 3）钢结构制作）钢结构制作工业化程度高，施工工期短（工业化程度高，施工工期短（4 4）钢结构密闭性好（）钢结构密闭性好（5 5）钢结构造型美观，具有）钢结构造型美观，具有轻盈灵巧的效果（轻盈灵巧的效果（6 6）钢结构符合可持续发展的需要缺点：（）钢结构符合可持续发展的需要缺点：（1 1）失稳和变形过）失稳和变形过大造成破坏（大造成破坏（2

2、2）钢结构耐腐蚀性差（）钢结构耐腐蚀性差（3 3）钢材耐热但不耐火（）钢材耐热但不耐火（4 4）钢结构可能发）钢结构可能发生脆性破坏。生脆性破坏。二、螺栓的五种破坏形式（二、螺栓的五种破坏形式（1 1）栓杆被剪切）栓杆被剪切-当栓杆直径较细而板件相对较当栓杆直径较细而板件相对较厚是可能发生。厚是可能发生。（2 2）孔壁挤压破坏）孔壁挤压破坏-当栓杆直径较粗而相对板件较薄可能发生。当栓杆直径较粗而相对板件较薄可能发生。（3 3）钢板被拉断钢板被拉断-当板件因螺栓孔削弱过多时，当板件因螺栓孔削弱过多时，可能沿开孔截面发生破断。可能沿开孔截面发生破断。（4 4）端部钢板被剪开）端部钢板被剪开-当顺受

3、力方向的端距过小时可能发生。当顺受力方向的端距过小时可能发生。（5 5）栓杆受弯破坏）栓杆受弯破坏-当栓杆过长时可能发生。当栓杆过长时可能发生。三、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：破坏前具三、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。泽发暗。由于塑形破坏前总有较大的塑形变形发生，且

4、持续时间加长，容易被发现由于塑形破坏前总有较大的塑形变形发生，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，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。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，破坏然迅

5、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。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。用过程中，要特别注意防止这种破坏的发生。四、钢材的主要性能（四、钢材的主要性能（1 1）单向均匀拉伸时钢材的性能（）单向均匀拉伸时钢材的性能（2 2

6、）钢材在复杂应）钢材在复杂应力状态下的屈服条件（力状态下的屈服条件（3 3）冷弯性能（）冷弯性能（4 4）冲击性能（）冲击性能（5 5）可焊性五、三个重要的）可焊性五、三个重要的力学性能指标（力学性能指标（1 1）屈服点（）屈服点（2 2）抗拉强度（）抗拉强度（3 3）伸长率塑性：钢材的塑性为当应）伸长率塑性：钢材的塑性为当应力超过屈服点后，能产生显着的残余变形。塑性的好坏可由伸长率和断面收缩力超过屈服点后，能产生显着的残余变形。塑性的好坏可由伸长率和断面收缩率表示。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：伸长率是构件被拉断时的绝对变形值于构件原标距之

7、比的百分率。伸长率越大，塑性越好。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。面面积比值的百分率。断面收缩率越大，塑性性能越好。六、可焊性的影响因素可焊性是指采用一般焊接工艺就可完成合格的（无六、可焊性的影响因素可焊性是指采用一般焊接工艺就可完成合格的（无裂缝）焊缝的性能，此性能要求在焊接过程中焊缝附近金属不产生热裂纹或冷裂缝）焊缝的性能，此性能要求在焊接过程中焊缝附近金属不产生热裂纹或冷却收缩裂纹，在使用过程中焊缝处的冲击韧性和热影响区内

8、塑性良好，不低于却收缩裂纹，在使用过程中焊缝处的冲击韧性和热影响区内塑性良好，不低于母材的力学性能。钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。当碳含量在母材的力学性能。钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。当碳含量在0.12%0.20%0.12%0.20%范围内时，碳素钢的焊接性能最好；碳含量超过上述范围时，焊缝范围内时，碳素钢的焊接性能最好；碳含量超过上述范围时，焊缝及热影响区容易变脆。及热影响区容易变脆。七、影响钢材性能的因素（七、影响钢材性能的因素（1 1）化学成分的影响（）化学成分的影响（2 2）成材过程的影响（）成材过程的影响（3 3）钢材硬化的影响（钢材硬化的影响（4 4）温度

9、的影响（）温度的影响（5 5）应力集中的影响（）应力集中的影响（6 6）反复荷载作用的影）反复荷载作用的影响化学成分的影响：（响化学成分的影响：（1 1）有益元素：碳、锰、硅。（）有益元素：碳、锰、硅。（2 2）有害元素：硫、磷、）有害元素：硫、磷、氧（和硫类似）、氮（和磷类似）。氧（和硫类似）、氮（和磷类似）。成材过程的影响：（成材过程的影响：（1 1）冶炼（）冶炼（2 2）脱氧和浇铸）脱氧和浇铸 沸腾钢采用脱氧能力较弱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

10、于上述二者之间；特殊镇静钢是在锰和硅脱氧后，在用铝补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（充脱氧，其脱氧程度高于镇静钢（3 3）轧制（）轧制（4 4）热处理热处理的目的在于）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；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反之

11、，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八、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度继续变形八、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？响？主要的影响因素有：主要的影响因素有：（1 1）化学成分的影响：影响较大的集中化学成分为）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,C,Si,Mn,S,P,O,其中碳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

12、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。和抗锈性能也变差。SISI MnMn 为有益元素，在普通碳素钢中，他们是脱氧剂，可提为有益元素，在普通碳素钢中，他们是脱氧剂，可提高刚才的强度。高刚才的强度。S P OS P O 为有害元素，为有害元素，S OS O 可引发热脆，可引发热脆，P P 引发冷脆。引发冷脆。（2 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）刚才的硬化，钢材的硬化有三种情况：时

13、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。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 3）应力集中的影响，应力集中主要由构建的界面突变引起，严重的应力）应力集中的影响，应力集中主要由构建的界面突变引起，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。点的形状和构造合理，防止界面的突然改变。（4 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）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