钢结构试题

一、钢结构的特点和应用范围

一、单选题

1、钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果（ C ）。A）完全相同 B）完全不同 C）比较符合 D）相差较大

2、钢材内部组织比较接近于（ B ）。 A）各向异性体 B）匀质同性体 C）完全弹性体 D）完全塑性体

3、钢结构在大跨度中得到广泛应用主要是由于（ C ）。

A）结构的计算模型与实际结构接近 B）钢材为各向同性体 C）钢材质量密度与屈服点比值较小 D）钢材为理想的弹塑性体

4、关于钢结构的特点叙述错误的是（）。

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

二、多选题

1、钢结构具有（）优点。B，C，E

A）不会发生脆性破坏 B）结构自重轻 C）抗震性能好 D）耐久性好 E）具有可焊性

2、高层建筑采用钢结构是由于钢材（）。A，C

A）强度高 B）重力密度小 C）韧性好 D）为理想的弹塑性体 E）具有可焊性

3、高层建筑采用钢结构可以（）。A，B，D，E

A）减轻结构自重 B）减小地震作用 C）减小风载作用 D）减小地基荷重 E）增大房屋使用面积

4、（）不利于钢结构的应用和发展。B，D

A）钢材重力密度大 B）耐火性差 C）需要焊接或螺栓连接 D）维护成本高 E）工厂化制作

5、钢结构适用于（）。A，B，D

A）重型工业厂房 B）电视塔 C）烟囱 D）体育馆屋盖E）处于腐蚀性环境的建筑物

6、钢结构与钢筋混凝土结构相比（）。A，B，D

A）自重轻 B）塑性好 C）稳定性好 D）施工周期短 E）刚度大

三、是非题

1、钢材与砼相比重力密度小。（×）

2、钢结构自重轻，因而地震荷载小。（√）

3、高耸结构采用钢结构可减小风荷载和地震荷载。（√）

4、钢结构在大跨度中得到广泛应用主要是因为结构的计算模型与实际结构接近。（×）

5、高层建筑采用钢结构是由于钢材为理想的弹塑性体。（×）

6、钢结构同样适用于住宅建筑。（√）

四、问答题 @当温度达到600℃时，强度几乎降为零，完全失去了承载力，这说明钢材的_____________性能差

1、试述钢结构的特点。

答、①钢材强度高，其强度与密度之比较砼等其它材料大得多，因此，钢结构自重

轻且承载能力高；②钢材塑性好，所以钢结构一般条件下，不会因超载而突然断裂；

③钢材韧性好，故钢结构对动力荷载的适应性强，有优越的抗震性能；④钢材内部

组织比较均匀，与力学计算的假定比较符合，因此钢结构的实际受力情况和工程力

学计算结构比较符合；⑤钢结构制造简便、施工方便，缩短了施工周期，因此工业

化程度高；⑥钢材组织紧密，且具有可焊性，所以结构密闭性好；⑦钢结构耐热不

耐火；⑧结构稳定问题突出；⑨钢结构耐腐性能。

二、钢结构材料

一、单选题

1、钢材中（ D ）元素会使钢材产生冷脆。 A ）硅 B ）锰 C ）硫 D ）磷

2、当温度低于常温时，随着温度降低钢材（ D ）。

A ）强度提高韧性增大

B ）强度降低韧性减小

C ）强度降低韧

性增大 D ）强度提高韧性减小

3、在钢中适当增加（ B ）元素，可提高钢材的强度和抗锈蚀能力。 A ）碳 B ）合金元素 C ）磷 D ）硫

4、钢材抗拉强度与屈服点之比（

y u f f ）表示钢材的（ B ）指标。

A ）承载能力

B ）强度储备

C ）塑性变形能力

D ）弹性变形能力

5、钢结构静力设计时，是以钢材的（ C ）作为设计依据。 A ）抗拉强度 B ）疲劳强度 C ）屈服点 D ）比例极限

6、钢材是比较理想的（ C ）材料。 A ）弹性 B ）塑性 C ）弹塑性 D ）各向异性

7、钢材的冲击韧性是（ C ）。

A ）弹性性能的表现

B ）塑性性能的表现

C ）强度和塑性的综

合表现 D ）承受弯曲变形能力的表现

8、钢材处于三向应力状态，当三个主应力为（ A ）时，易产生脆性破坏。

A ）同号且绝对值相近

B ）异号且绝对值相近

C ）同号且绝对值相差较大

D ）异号且绝对值相差很大

9、在钢材所含化学成份中，（ B ）组元素为有害杂质，需严格控制其含量。

A ）碳、磷、硅

B ）硫、氧、氮

C ）硫、磷、锰

D ）碳、硫、氧

10、金属锰可提高钢材的强度，对钢材的塑性（C ），是一种有益的成分。A ）提高不多 B ）提高较多 C ）降低不多 D ）降低很多

11、钢材在多向应力作用下，进入塑性的条件为（D ）大于等于y f 。 A ）设计应

力 B）计算应力 C）容许应力 D）折算应力

12、钢材在复杂应力作用下，当（C）达到

f时开始进入塑性。 A）最大主应力 B）

y

每个主应力 C）折算应力 D）最小主应力

13、应力集中越严重，则钢材（ C ）。 A）变形越大 B）强度越低 C）脆性越大 D）刚度越大

14、一般情况下，应力集中对钢材（ B ）无影响。 A）刚度 B）静力强度 C）疲劳强度 D）低温冷脆

15、广东地区某工厂一起重量为50吨的中级工作制的钢吊车梁，宜用（ C ）钢。

A）Q235-A B）Q235-B·F C）Q235-C D）Q235-D 16、北方某严寒地区（温度低于-20O C）一露天仓库起重量大于50t的中级工作制吊车梁，其钢材应选择（ D ）钢。

A）Q235-A B）Q235-B C）Q235-C D）Q345-D

17、对于冬季计算温度为-30O C的焊接结构，不应采用的钢材为（ B ）。

A）Q235-B B）Q235-BF C）Q345-B D）Q390-C

18、结构钢的三项基本力学（机械）性能为（ A ）。

A）抗拉强度、屈服强度、伸长率 B）抗拉强度、屈服强度、冷弯性能

C）抗拉强度、伸长率、冷弯性能 D）屈服强度、伸长率、冷弯性能

19、对于承受静载常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（ C ）。

A）可选择Q235钢 B）可选Q345钢 C）钢材应有冲击韧性的保证 D）钢材应有伸长率的保证

20、结构钢的屈服强度（ A ）

A）与质量等级无关 B）随质量等级从A到D（E）逐级提高

C）随质量等级从A到D（E）逐级降低 D）与质量等级的关系视钢材的种类而不定

二、多选题

1、钢材是比较理想的（）材料。C，E

A）弹性 B）塑性 C）弹塑性 D）各向异性 E）各向同性

2、承重用钢材应保证的基本力学性能是（）。A，C，E

A）抗拉强度 B）冷弯性能 C）伸长率 D）冲击韧性E）屈服强度 F）可焊性

3、对于承受静荷常温工作环境下的焊接钢屋架，下列说法正确的是（）。B，C，D

A）可选Q235-A B）可选Q345-B C）可选Q235-BF D）钢材应有伸长率的保证 E）钢材应有冲击韧性的保证

4、在钢材所含化学成份中，（）元素为有害杂质，需严格控制其含量。B，D，E

A）碳 B）硫 C）锰 D）氧 E）磷

5、钢材质量等级不同，则其（）。A，C，D

A）含碳量要求不同 B）抗拉强度不同 C）冲击韧性要求不同 D）冷弯性能要求不同 E）伸长率要求不同

6、下列说法正确的是（）。A，C，E

A）Q235钢有特殊镇静钢 B）Q345钢有沸腾钢 C）Q235钢有半镇静钢

D）Q345钢有半镇静钢 E）Q345钢有镇静钢 F）Q390钢有半镇静钢

7、Q235-A钢材出厂时，有（）合格保证。C，D，E，F

A）含碳量 B）冷弯性能 C）伸长率 D）含硫量E）屈服强度 F）含磷量

三、是非题

1、钢材的塑性变形很大，所以钢结构发生的破坏都是塑性破坏。（× ）

2、钢材的屈强比（f y /f u ）愈大，钢材的安全储备愈大。（√ ）

3、钢材的厚度越薄，其强

度越高。（√ ） 4、钢材的塑性指标同强度指标一样对结构非常重要。（√ ）

5、冷加工可提高钢材的强度，对钢结构总是有益的。（ ×）

6、磷含量的增大可提高钢材的强度。（√ ）

7、不同质量等级钢材的强度不同。（× ）

8、当钢材所受的三个方向的主应力均为拉应力且数值相近时，钢材容易屈服。（× ）

9、钢材的韧性可以根据冷脆转变温度的高低来评价，冷脆转变温度越高，钢材的韧性越好。（ × ）

10、受反复荷载作用的结构宜采用高强度钢材。（ ×）

四、填充题

1、钢材的力学性能指标是结构设计的重要依据，指标值依据 试验 确定。

2、钢材的含碳量提高，则钢材的 强度 提高，但其 _塑性、韧性、冷弯性能、

可焊性 和抗锈蚀能力下降。

3、钢材的塑性指标有 伸长率 和 面收缩率 两种。

4、化学元素 硫 和 氧 可使钢材热脆，应严格控制其含量。

5、化学元素 磷 和 氮 可使钢材冷脆，应严格控制其含量。

6、钢材处于三向受拉应力状态时，容易发生 脆性 破坏。

7、应力集中使钢材的塑性 降低 。

8、钢结构中采用的钢材主要为 碳素结构钢 和 低合金钢 两类。

9、冷弯试验不仅能检验材料承受规定的弯曲能力，还能显示其内部 缺陷 。

10、钢材的冲击韧性是钢材 强度 和 塑性 性能的综合体现。

11、伸与率10δ中数字10表示 10/00=d l 。

12、钢材塑性指标伸长率5δ中的数学5表示 标定长度为圆形试件直径的5

倍 。

13、钢材的强度设计值以钢材的 屈服 强度除以抗力分项系数。

14、抗拉强度是钢材破坏前所能承受的最大应力，但这时钢材产生了很大 塑性变形 ，因而只能作为钢材的强度储备。

15、u y f f /表示钢材的 安全（或强度） 储备，其值越大，储备 越大 。

16、钢材随时间进展，其屈服强度提高，伸长率下降，称为 时效 硬化。钢材在超过弹性范围内重复加载、卸载，使钢材弹性范围增加塑性降低，称为 冷作 硬化。

17、低碳钢Q195、Q215、Q235、Q255、Q275，其牌号越大，含碳量 越高 ，其塑性 越低 。

18、钢材的可焊性可分为 施工上 的可焊性和 使用上 的可焊性。

19、受纯剪作用的钢材，当剪应力达到 y f 时开始进入塑性。

20、Q235-AF 钢材，235表示 钢材的屈服强度 ，A 表示 其质量等级为A 级 ，F 表示 _ 脱氧方式为沸腾钢 。

五、名词解释

1、韧性 ：韧性是指钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，是衡量钢材抵抗动力荷载能力的指标。

2、可焊性 ：可焊性是指在一定的焊接工艺和结构条件下，钢材经过焊接后能够获得良好的焊接接头的性能。可分为施工上的可焊性的和使用上的可焊性

3、蓝脆 ：在250℃左右时，钢材出现抗拉强度反而提高，而冲击韧性下降的现象称为蓝脆

4、时效硬化：时效硬化是指钢材随时间的增长，钢材强度(屈服点和抗拉强度)提高，塑性降低、特别是冲击韧性大大降低的现象

5、冷弯性能：冷弯性能是指钢材在常温下冷加工发生塑性变形时，对产生裂纹的抵抗能力。

6、塑性：塑性是指钢材在应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。一般用伸长率 来衡量。

7、Q235-BF ：Q235-BF表示屈服强度为235N／mm2、质量等级为B级的沸腾钢；

8、Q235-D ：Q235-D表示屈服强度为235N／mm2、质量等级为D级的镇静钢；

9、Q345-C ：Q345-C表示屈服强度为345N／mm2、质量等级为C级的镇静钢。

六、问答题

1、简述钢材的破坏形式及特征。

钢材的坏形式有两种——塑性破坏和脆性破坏。

塑性破坏的特征是破坏前变形很大，延续时间长，有明显的塑性变形，断口呈纤维状、色发暗。塑性破坏易于发现，便于及时加固和补救。脆性破坏的特征是变形小，破坏发生突然，断口平齐、呈有光泽的晶粒状。破坏后果严重，设计和制作时应特别注意防止。

2、承重结构应保证哪几项力学性能和化学成份

承重结构用钢材一般应保证

f、u f、 和s、p的含量。必要时附加保证180°冷弯

y

试合格、常温冲击韧性及负温冲击韧性合格，焊接结构尚应有C含量的保证。

3、钢材在复杂应力状态下是否仅产生脆性破坏为什么

在复杂应力状态下，钢材不仅产生脆性破坏，也会发生塑性破坏。

当双向或三向受拉时，材料很难进入塑性状态，会发生脆性破坏，但当为异号应力，且同号应力差值较大时，会产生塑性破坏。

4、通过钢材单向均匀受拉试验可得出哪些重要的特性

（1）比例极限、弹性极限和屈服点很接近，且在屈服点之前的应变又很小，所以，在计算钢结构时可以认为钢材的弹性工作阶段以屈服点为上限。当应力达到屈服点后，将使结构产生很大的、在使用上不允许的残余变形，因此设计时取屈服点为钢

材可以达到的最大应力。

（2）钢材在屈服点之前的性质接近理想的弹性体，屈服点之后的流幅现象又接近

理想的塑性体，并且流幅的范围已足够用来考虑结构或构件的塑性变形的发展，因

此可以认为钢材是符合理想的弹性——塑性材料。

（3）钢材破坏前塑性变形很大。

（4）抗拉强度

f是钢材破坏前能够承受的最大应力，屈强比可作为衡量钢材强度储

u

备的一个系数。屈强比愈低，钢材的安全储备愈大。

5、钢材在单向均匀拉伸试验时，工作特性可分为几个阶段可得到哪些力学性能指标

（1）弹性阶段。可得到钢材的比例极限、弹性极限。（2）屈服阶段。可得到钢材屈服点、流幅。

（3）强化阶段。可得到钢材的抗拉强度。（4）颈缩阶段。可得到钢材的塑性指标。

6、钢结构设计时如何合理地选择钢材

钢材的选用应根据保证结构安全可靠，同时又经济合理、节约钢材的基本原则，考虑以下几个方面因素：结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作条件等，结合实际需要全面考虑，合理选择。

7、试述引起钢材发生脆性破坏的因素。

（1）温度，在250°时出现兰脆，温度降低时出现低温冷脆；（2）时效（3）化学成分，S、P、O、N含量增大；钢材变脆；

（4）冷加工，超过屈服点使钢材塑性降低；（5）多向同向应力作用；（6）应力集中；（7）多次反复荷载作用。等

8、温度对钢材性能有什么影响

0℃以上，总的趋势是温度升高，钢材强度、弹性模量降低，塑性增大。在250℃左右时，钢材出现抗拉强度反而提高，冲击韧性下降的蓝脆现象，温度超过300℃以后，屈服点和极限强度显著下降；600℃时强度很低，不能承担外力。

0℃以下，总的趋势是温度降低，钢材强度略有提高，塑性、韧性降低而变脆。特别是当温度下降到某一值时，钢材的冲击韧性突然急剧下降，试件易发生脆性破坏，出现低温冷脆现象。

9、试述应力集中产生的原因及后果。

钢结构构件中不可避免地存在着孔洞、槽口、凹角、形状变化和内部缺陷等，此时，轴心受力构件在截面变化处应力不再保持均匀分布，而是在一些区域产生局部高蜂应力，在另外一些区域则应力降低。

在应力集中处，应力线发生弯曲、变密。靠近高峰应力的区域总是存在着同号的双向或三向复杂应力场，因而促使钢材变脆。低温下或动力荷载作用下的结构，不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。

10、Q345-A钢材出厂时，哪些化学成分和力学性能有合格保证

应提供屈服强度、极限强度、伸长率等力学性能质保；还要提供硫、磷、氧、氮等化学成分含量的质保。

11、Q235-B钢材出厂时，哪些化学成分和力学性能有合格保证

应提供屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯试验、20℃时夏比V形缺口冲击功

C不

v

小于27J等力学性能质保；还要提供碳、硫、磷、氧、氮、锰、硅等化学成分含量的质保。

12、在江苏南京建造一栋轻型门式钢刚架仓库，跨度18mm，梁柱采用焊接工字型截面，你认为选用何种钢材并说明理由。

选用Q235-BF或Q235-B钢材。A级钢材没有含碳量的合格保证，不能用于焊接结构，结构荷载轻、跨度不大，没有必要用Q345及以上钢材，Q235-B比Q235-BF钢材稍贵，但质量好

三、钢结构的计算原理

（一）、极限状态设计方法

一、单选题

1、我国现行钢结构设计规范采用的是（ C ）极限状态设计法。A）半概率 B）全概率 C）近似概率 D）容许应力法

2、钢材的设计强度是随其厚度减小而（ A ）。 A）增加 B）降低C）不变 D）视受力情况而定

3、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是（ A ）。

A）钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 B）钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪均有所提高

C）钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度降低 D）钢材的

抗拉强度不变，而抗压、抗弯、抗剪强度提高

4、有四种厚度不等的Q345钢钢板，其中（ A ）厚的钢板强度最高。 A）10 mm B）18 mm C）24 mm D）30 mm

5、四种钢号相同而厚度不同的钢板，其中（ D ）mm厚的钢板强度最低。 A）

8 B）12 C）20 D）25

在结构设计中，失效概率P f与可靠指标β的关系为( )。

A）P f越大，β越大，结构可靠性越差 B）P f越大，β越小，结构

可靠性越差

C）P f越大，β越小，结构越可靠 D）P f越大，β越大，

结构越可靠

一简支梁受均布荷载作用，其中永久荷载标准值为15kN/m，仅一个可变荷载，其标

准值为20kN/m，则强度计算时的设计荷载为( )。

A）q=×15+×20B）q=15+20 C）q=×15+××20 D）q=×15+××20

某重型钢结构工作平台，主梁以上结构自重5kN/m2，分项系数，活荷载按大的检修

材料所产生的荷载20kN/m2计，其分项系数，主梁间距5m，跨度8m，简支，梁跨中

弯矩设计值为：

A）1124kN·m B）1280kN·m C）1360kN·m D）1668kN·m

已知某一结构在β=3时，失效概率为Pf =，若β改变，准确的结论是( )。

A）β=，Pf <，结构可靠性降低 B）β=，Pf >，结构可靠性降低

C）β=，Pf >，结构可靠性提高 D）β=，Pf <，结构可靠性降低

在对结构或构件进行正常使用极限状态计算时，永久荷载和可变荷载应采用

( )。

A）设计值 B）标准值 C）永久荷载为设计值，可变荷载为标准值

D ）永久荷载为标准值，可变荷载为设计值

某屋架，业主供应钢材为Q235-B钢（3号镇静钢），型钢节点板厚度均不超过10 mm，钢材抗压强度设计值是（）

A）200N/ mm2 B）210N/ mm2 C）215N/ mm2 D）225N/ mm2

与节点板单面连接的等边单角钢受拉构件，λ=100，工地高空安装，采用焊接工条件较差，当按轴心受力计算时，焊缝强度设计值折减系数应取（）。 A）B） C） D）

与节点板单面连接的等边角钢轴心受压构件，λ=100，计算稳定性时，钢材强设计值应采用的折减系数是（）。

A） B）0.70 C） D）

与节点板单面连接的等边角钢轴心受压构件，安装时高空焊接，计算连接时，缝强度设计值的折减系数是（）

A） B）0.630 C） D）

二、多选题

1、关于设计强度，说法正确的是（）。A，C，D

A）单面连接的受压单角钢构件按轴心受压计算强度时，钢材设计强度要折减

B）单面连接的受拉单角钢构件按轴心受拉计算时，钢材设计强度不需折减

C）单面连接的受压单角钢构件按轴心受力计算连接时，连接设计强度要折减

D）单面连接的受压单角钢构件按轴心受压计算整体稳定时，钢材设计强度要折减

E）单面连接的受拉单角钢构件按轴心受力计算连接时，连接设计强度不需折减

2、计算钢结构（）时应采用荷载的设计值。A，B，C

A）构件静力强度 B）构件整体稳定 C）连接强度 D）构件变形 E）疲劳强度

3、计算钢结构（）时应采用荷载的标准值。C，E

A）构件静力强度 B）构件整体稳定 C）构件变形 D）连接强度 E）疲劳强度

4、对直接承受动力荷载的结构，计算结构（）时荷载应乘动力系数。A，B，C

A）构件静力强度 B）构件整体稳定 C）连接强度 D）构件变形 E）疲劳强度

5、钢结构承载能力极限状态分项系数设计表达式中的结构重要性系数与（）有关。A，C

A）安全等级 B）结构型式 C）钢材强度 D）设计使用年限 E）荷载类型

三、是非题

1、钢结构的整体失稳表明结构超出了承载能力极限状态。（√）

2、钢结构的局部失稳表明结构超出了正常使用极限状态。（×）

3、摩擦型高强螺栓连接当构件产生相对滑移说明连接超出了正常使用极限状态。（×）

4、轴心受拉构件当截面应力大于

f时表明构件超出了承载能力极限状态。（√）5、钢结构的

y

正常使用极限状态只需考虑荷载的短期效应组合。（√）

6、荷载设计值为荷载标准值乘以荷载分项系数。（√）

7、钢结构的荷载分项系数的取值与钢筋混凝土结构相同。（√）

8、只要精心设计，钢结构可绝对安全可靠而不破坏。（×）9、钢结构设计时，不同钢材的抗力分项系数是相同的。（×）

10、钢材的强度设计值为钢材的强度标准值除以抗力分项系数。（√）

1、钢结构设计应考虑和两种极限状态。、承载能力、正常使用

2、结构构件整体稳定计算应采用荷载的值，强度计算应采用荷载的值。、设计、设计

3、钢结构构件产生了不适于继续承载的变形时，认为其达到了极限状态。、承载能力

4、受弯构件的局部稳定验算应采用荷载的，刚度验算应采用荷载的。、设计值、标准值

1、承载能力极限状态 ：结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形的状态称为承载能力极限状态。

2、正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态称为正常使用极限状态。

3、结构的可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

（二）、钢结构的疲劳

一、单选题

1、进行构件疲劳计算时，其荷载应采用（ A ）。

A ）标准值

B ）标准值，且轮压乘动力系数

C ）设计值

D ）设计值，且轮压乘动力系数

2、对直接承受动力重复荷载作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数≥n （ A ）次时，应进行疲劳计算。

A ）105

B ）2×106

C ）106

D ）2×105

3、根据GBJ17—88的规定，下列情况要进行疲劳验算（ D ）。

A ）反复荷载作用的次数达106

B ）受反复拉应力作用

C ）应力幅值超过50N/mm 2

D ）A 、B 、C 同时存在

4、钢材的疲劳破坏属于（ C ）破坏。A ）弹性 B ）塑性 C ）脆性

D ）延性

5、影响焊接钢构件疲劳寿命的主要因素是（ D ） A ）应力的最大值 B ）应力的最小值 C ）应力比 D ）应力幅

6、影响钢材疲劳性能的因素是（ C ）。

A ）塑性、韧性和应力循环次数n

B ）应力幅σ?、应力循环次数n 和应力比m ax m in

σσ

C ）构造状况、应力幅σ?和应力循环次数n

D ）构造状况、最大应力m ax σ和应

力循环次数n

7、哪个因素对焊接钢构件的疲劳寿命影响最小（ D ）。A ）应力集中程度 B ）

应力幅值大小 C ）焊接缺陷 D ）钢材种类

8、钢构件的疲劳寿命随应力幅的（ A ）。 A ）增大而降低 B ）增大而增大 C ）变化而不变 D ）变化而无规律变化

9、疲劳计算中，我国规范将构件和连接分为八种类别，分类是根据（ A ）。

A ）细部构造所引起应力集中程度

B ）钢材的强度级别及细部构造所引起应力集中程度

C ）钢材的强度级别及应力循环的次数

D ）应力循环的次数及细部构造所引起应力集中程度

10、为了提高构件抗疲劳断裂的能力，设计构件时（ C ）。

A ）应从构造上增强构件的弹性变形能力

B ）应尽可能采用强度级别高的钢材

C ）应从构造上避免过大的应力集中

D ）应尽可能采用强度级别低的钢材

11、吊车梁的疲劳计算按（ B ）。 A ）变幅疲劳考虑 B ）常幅疲劳考虑 C ）等效常幅疲劳计算 D ）累积损伤原则计算

二、多选题

1、影响钢材疲劳强度的因素有（ ）。A ，B ，C

A ）应力幅

B ）应力集中程度

C ）反复荷载的循环次数

D ）钢材种类

E ）荷载作用方式

F ）塑性和韧性

2、下列情况不需进行疲劳验算（ ）。A ，B

A ）反复荷载作用的次数小于105

B ）仅受反复压应力作用

C ）仅受反复剪应力作用

D ）非焊接结构

E ）受反复拉应力作用

3、疲劳计算的容许应力幅与（ ）无关。B ，C ，E

A ）应力集中程度

B ）构件应力大小

C ）钢材强度

D ）应力循环次数

E ）应力比max min /σσρ=

4、疲劳计算应力幅，说法正确的是（ ）。A ，D

A ）焊接部位为min max σσσ-=?

B ）焊接部位为min max 7.0σσσ-=?

C ）非焊接部位为min max σσσ-=?

D ）非焊接部位为min max 7.0σσσ-=?

E ）所有

部位均为min max σσσ-=?

5、钢结构的疲劳破坏属于（ ）。A ，D ，E

A ）高周疲劳破坏

B ）塑性破坏

C ）弹性破坏

D ）脆性破坏

E ）动力荷载作用下的破坏

三、是非题

1、疲劳破坏的特点是塑性变形极小的突然断裂破坏。（ √ ）

2、应力低于屈服点时，钢材就不会发生疲劳破坏。（ × ）

3、钢材的疲劳破坏是脆性破坏，规范按容许应力法对疲劳进行验算。（ √ ）

4、构件疲劳计算时，其荷载应采用标准值。（ √ ）

5、对焊接结构，疲劳破坏只会发生在焊缝处。（ × ）

6、构件疲劳计算时，因其荷载为动荷载，所以荷载需乘动力系数。（ × ）

7、反复荷载作用下仅出现拉应力处的钢材才会发生疲劳破坏。（ × ）8、在反复荷载作用下，出现压应力处钢材不会发生疲劳破坏。（ × ）9、非焊接结构疲劳验算部位的计算应力幅为min max σσσ-=?。（ × ） √ ）

4、钢材疲劳断裂的断口一般可分为 区和 区两部分。光滑，粗糙 试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的_____并无明显关系。

五、名词解释

1、疲劳破坏：在连续重复荷载作用下，截面上的名义应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度时发生的突然断裂的脆性破坏。

2、常幅疲劳破坏：应力幅在整个使用寿命期间保持常量的疲劳破坏称为常幅疲劳破坏。

3、变幅疲劳破坏：应力幅在整个使用寿命期间随时间随机变化的疲劳破坏称为变幅疲劳破坏。

4、容许应力幅：指结构、构件或连接不会发生疲劳破坏的最大应力幅。

六、问答题

1、简述影响疲劳断裂的因素。

⑴应力种类。⑵应力循环特征、应力幅。⑶应力循环次数。⑷应力集中、构造缺陷、残余应力等。

2、简述疲劳破坏的特点。

疲劳破坏时截面上的名义应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度，破坏为突然断裂的脆性破坏，塑性变形极小，没有明显破坏预兆，危险性较大。疲劳破坏一般经历裂纹的形成、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段。破坏的断口一般可分为光滑区和粗糙区两部分

3、试说明承载能力极限状态设计表达式R S S n i Q Q G G ik i k ≤+∑=)(10γψγγ中各参数的意义。

0γ：结构重要性系数；G γ：永久荷载分项系数；k G

S ：永久荷载标准值的效应；i Q γ：第i 个可变荷载分项系数；ik Q S ：第i 个可变荷载标准值的效应；R ——结构构件的

抗力设计值；：可变荷载的组合值系数。

4、试说明承载能力极限状态设计表达式R S S n i Q Q G G ik i k ≤+∑=)(10γψγγ中参数0γ、G γ、i Q γ、

的意义及在一般情况下的取值。

0γ：结构重要性系数，一般安全等级为二级，设计使用年限为

50年，不应小于；

G γ：永久荷载分项系数，一般取；i Q γ：第i 个可变荷载分项系数，一般取； ：可变荷载的组合值系数，一般取，只有一个可变荷载时，取。

七、计算题

1、某焊接工形吊车梁，上、下翼缘板为-400×22，腹板为-1400×12，翼缘板与腹板连接采用角焊缝，焊脚尺寸为8mm ，2/160mm N f w f =，吊车产生的最大弯矩标准值为1850kN-m ，最大剪力标准值为970kN 。吊车梁寿命6102?=n 次，欠载系数为8.0=f α，

试验算下翼缘与腹板连接角焊缝的疲劳强度。[]β

σ1??

? ??=?n C ，连接为8类，121041.0?=C ，3=β

解：下翼缘对中和轴的面积矩 418.625622.221402.240cm S =??

? ??+??=

截面惯性矩 4231164117222.22

1402.2401402.1121cm I x =???? ??+??+??= 焊缝所受的应力幅 243

31/5.4610

116411787.02108.6256109702mm N I h VS x e =???????==?τ 焊缝的容许应力幅 []2316121/591021041.0mm N n C =???? ????=??? ??=?βσ

[]στα?=?=? 2/2.375.468.0mm N f

2、某焊接工形吊车梁，上、下翼缘板为-400×22，腹板为-1400×12，钢材为Q235-BF ，2/215mm N f =，翼缘板与腹板连接采用角焊缝，吊车产生的最大弯矩标准值为1980kN-m ，最大剪力标准值为970kN 。吊车梁寿命6102?=n 次，欠载系数为8.0=f α，

试验算下翼缘连接焊缝处的主体金属的疲劳强度。[]βσ1??? ??=?n C ，构件或连接为2类，

1210861?=C ，4=β

解：截面惯性矩

42

31164117222.221402.2401402.1121cm I x =???? ??+??+??= 翼缘板与腹板连接处应力幅 246/1.11910

1164117)2/1400(101980mm N I My x =???==?σ

焊缝的容许应力幅 []2416121/14410210861mm N n C =???? ????=??? ??=?βσ

[]σσα?=?=? 2/3.951.1198.0mm N f