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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，超过部分不精品文档
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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。
?代替?b？ 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
?代替?b。 要用?b25．在钢梁局部稳定中，为什么翼缘是限制宽厚比，而腹板通常是设置加劲肋？
答：翼缘主要抵抗弯矩产生的应力，从提高抗弯来看，愿意增加翼缘厚度使其满足宽厚比限制要求；对腹板，它主要抵抗剪力产生的剪应力，它一般不起控制作用，另一方面，腹板高度对抗弯至为重要，换句话说，腹板高而薄，以增加板厚来保证其局部稳定不经济，通常是设置加劲肋。
六、计算题
1．某简支梁，钢材为?Q235，跨度为?l＝12?m，承受均布静力荷载设计值?q＝69?kN/m，施工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座?3.5?m?处设对接焊缝，焊缝质量Ⅲ级，手工焊，焊条?E43?型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。已知ftw＝185?N/mm2，fvw＝125?N/mm2。
解：（1）焊缝截面内力计算
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11R?ql??69?12?414kN22支座反力：
剪力：V?414?69?3.5?172.5kN
1M?414?3.5??69?3.52?1026.4kN.m2弯矩：
（2）焊缝截面特性参数计算
惯性矩：
Ix?1?8?10003?2?280?16?5082?2.978?109mm412
面积矩：
S?280?16?508?8?500?250?2.276?106?1.0?106?3.276?106mm3S1?280?16?508?2.276?106mm3
（3）焊缝强度验算
由于只要求对焊缝强度进行验算，所以，无需计算截面上下边缘的最大弯曲正应力。 焊缝最大弯曲正应力（翼缘与腹板交界处），有
M1026.4?1062w2?1?y??500?172.3N/mm?f?185N/mmtIx2.978?109 VS172.5?103?3.276?1062w2????23.7N/mm?f?125N/mmvIwt2.978?109?8
?1??S12.276?23.7??16.5N/mm2S3.276
?12?3?12?172.32?3?16.52?174.7N/mm2?1.1ftw?1.1?185?204N/mm2焊缝强度满足要求。
2．下图?所示为双角钢组成的?T?形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢为
?2L110×10，节点板厚度t?10 mm，钢材为?Q235，E43?型手工焊（ffw?160 MPa）。静力?N＝660?kN，焊缝正边尺寸hf?8 mm（在最大最小焊缝正边尺寸之间）。试计算所需肢背、肢尖焊缝长度lw1、lw2。
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图3.30 例题3.3附图
【解】（1）计算肢背、肢尖焊缝受力
N1?k1N?0.7?660?462kNN2?k2N?0.3?660?198kN
（2）计算肢背、肢尖焊缝长度
N11462?103lw1??lw?2hf??2hf??2?8?274mm22heffw2?0.7?8?160lw2N21198?103??lw?2hf??2hf??2?8?127mmw22heff2?0.7?8?160
取lw1=280mm,lw2=130mm。
焊缝长度满足最大最小长度要求，验算从略。
3．下图所示一牛腿钢板两边用角焊缝与钢柱连接，其尺寸如图所示。钢材为?Q235，手工焊，E43?焊条（ffw?160 MPa），焊脚尺寸hf＝10?mm。假设?e＝100?mm，试计算该连接能承受的最大静力荷载设计值？
解：（1）内力计算
焊缝所受内力有N、M=Ne=100N
（2）焊缝有效截面参数计算
Aw?2?0.7hflw?2?0.7?10?(220?2?10)?2800mm2
112Ww?2??0.7hflw?2??0.7?10?(220?2?10)2?93.3?103mm366
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（3）各内力产生的应力计算
?f?
NN?Af2800
?f?M100NN??Ww93.3?103933
（4）计算该连接能承受的最大静力荷载设计值N 由角焊缝基本计算公式，有
N???N???????160?1.22?933??2800?
3
解之，得N≤168.7×10N=168.7kN
故计算该连接能承受的最大静力荷载设计值N=168.7kN。
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