钢结构基本原理习题解答目录第1章概述1第2章钢结构材料1第3章钢结构连接3第4章钢结构稳定性12第5章轴心受力构件的设计14第6章受弯构件设计23第7章拉弯、压弯构件的设计31附：钢结构基本原理模拟试题（一）39钢结构基本原理模拟试题（一）参考答案42钢结构设计原理模拟试题（二）46钢结构基本原理模拟试题（二）参考答案49第1章概述习题：1-1叙述钢结构的特点。1-2说明钢结构的应用范围。1-3说明钢结构的极限状态。1-4什么是概率极限状态设计方法？1-5结构的可靠度定义是什么？习题解答：1-1答：钢材材质均匀，和力学计算的假定比较符合；材料的强度高，塑性和韧性好；钢结构制造简便，施工周期短；钢结构的质量轻；钢结构的应用有利于环保和持续性发展；钢材耐腐蚀性差；钢材耐热但不耐火。1-2答：大跨度结构；重型工业厂房结构；高层建筑和高耸结构；承受较大动力荷载的结构；可拆卸的结构；容器和其他构筑物；轻型钢结构。1-3答：承载能力极限状态；正常使用极限状态。1-4答：概率极限状态设计方法是指以概率理论为基础、以结构的极限状态为依据的设计方法。1-5答：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。第2章钢结构材料习题：2.1简述钢材牌号中各符号的意义，《钢结构设计规范》GB50017—2003推荐使用的钢材有哪些？2.2衡量材料力学性能的指标有哪些，它们各有什么意义？2.3什么是热脆，什么是冷脆，钢材中哪些化学元素会使钢材出现这些现象？12.4碳、硫、磷对钢材的性能有哪些不利影响？2.5影响钢材可焊性的化学元素有哪些？2.6钢材中常见的冶金缺陷有哪些，各由什么原因造成？2.7应力集中产生的原因有哪些，对钢材的性质有什么影响？2.8应变硬化、时效硬化、应变时效各指什么，它们对钢材性能有何影响？2.9简述疲劳断裂的破坏过程，并指出什么情况下要进行疲劳验算？2.10选择钢材应该考虑的因素有哪些？习题解答：2-1答：钢材牌号中的Q表示屈服强度，是屈字汉语拼音的字首，后接阿拉伯数字表示以2N/mm为单位的屈服强度值，A、B、C或D表示按质量划分的级别，最后还有一个表示脱氧方法的符号F或b。Q345、Q390和Q420是《钢结构设计规范》GB50017—2003推荐使用的钢种。2-2答：屈服点、抗拉强度和伸长率是钢材的三个重要力学性能指标。屈服点是作为结构计算中材料强度的标准，或材料抗力的标准；形成理想弹塑性体的模型，为发展钢结构计算理论提供基础。抗拉强度可以作为材料的安全储备。伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形能力。2-3答：硫是有害杂质，能生成易于熔化的硫化铁，当热加工及焊接使温度达800～1000℃时，可能出现裂纹，称为热脆。硫和氧都能是钢材热脆。磷是碳素钢中的杂质，它在低温下使钢变脆，这种现象称为冷脆。磷和氮能是钢冷脆。2-4答：炭对钢材性能的不利影响为：炭含量提高时，钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力下降。硫是有害杂质，能生成易于熔化的硫化铁，使钢热脆。硫的存在会降低钢的冲击韧性，同时影响疲劳性能与抗锈蚀性能。磷是碳素钢中的杂质，它使钢冷脆，在高温是磷也使钢的塑性降低2-5答：钢材的可焊性受碳含量和合金元素的影响。碳含量在0.12～0.20范围内的碳素钢可焊性最好。提高钢材强度的合金元素大多也对可焊行有不利影响。2-6答：钢材常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、及裂纹等等。偏析是指金属结晶后化学成分分布不匀；非金属夹杂是指钢中含有如硫化物等杂质；气泡是浇铸时由FeO与C作用生成的CO气体不能充分逸出而滞留在钢锭内形成的微小空洞。2-7答：应力集中产生的原因是材料的某一点在纵向伸长的同时，横向要收缩，由于应力分布很不均匀，最大应力附近的横向收缩受到阻碍从而引起横向拉应力。当孔边应力高峰处产生双向或三向的应力，导致脆性断裂。22-8答：在常温下加工叫冷加工。冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等加工使钢材产生塑性变形，提高钢材的屈服点，同时降低塑性和韧性，这种现象被称作应变硬化。时效硬化指钢材仅随时间的增长屈服点提高，同时降低塑性和韧性的现象。应变时效指应变硬化又加时效硬化。2-9答：结构材料和焊缝中经常存在微观裂缝或者孔洞、夹渣等缺陷，这些缺陷与微裂缝类似。随着循环作用应力的连续重复，裂纹两边的材料反复挤压和分离，类裂纹逐步扩展，直至截面残余部分不足以承受荷载时，构件突然断裂。因此，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。直接受到重复荷载作用的构件，当应力循5环数n＞10时应进行疲劳演算。2-10答：钢材选择应考虑下列因素：1、结构或构件的重要性；2、荷载性质（静载或动载）；3、连接方法（焊接、铆接或螺栓连接）；4、工作条件（温度及腐蚀介质）。第3章钢结构连接习题：3-1钢结构连接类型有哪些？各有什