1.鋼結(jié)構(gòu)和其他材料的結(jié)構(gòu)相比具有哪些特點(diǎn)？
答：建筑鋼材強(qiáng)度高，塑性和韌性好；鋼結(jié)構(gòu)的重量輕；材質(zhì)均勻，與力學(xué)計(jì)算的假定比較符合；鋼結(jié)構(gòu)制作簡便，施工工期短；鋼結(jié)構(gòu)密閉性好；鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差；鋼結(jié)構(gòu)耐熱但不耐火；鋼結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性斷裂。
2.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足的功能包括哪些方面？
答：（1）應(yīng)能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種情況，包括荷載和溫度變化，基礎(chǔ)不均勻沉降以及地震作用等；（2）在正常使用情況下結(jié)構(gòu)具有良好的工作性能；（3）在正常維護(hù)下結(jié)構(gòu)具有足夠的耐久性；（4）在偶然事件發(fā)生事及發(fā)生后仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。
3.簡述鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的基本要求。
答：（1）較高的強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度fu和屈服點(diǎn)fy）；（2）足夠的變形能力（塑性和韌性）；（3）良好的工藝性能（冷加工、熱加工和可焊性能）；（4）根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工作條件，有時(shí)還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力）。
4.鋼材的塑性破壞和脆性破壞各指什么？
答：塑性破壞是由于變形過大，超過了材料或構(gòu)件可能的應(yīng)變能力而產(chǎn)生的，而且僅在構(gòu)件的應(yīng)力達(dá)到鋼材的抗拉強(qiáng)度fu后才發(fā)生，破壞前構(gòu)件產(chǎn)生較大的塑性變形；脆性破壞是指塑性變形很小，甚至沒有塑性變形，計(jì)算應(yīng)力可能小于鋼材的屈服點(diǎn)fy，斷裂從應(yīng)力集中處開始的破壞形式。
5.化學(xué)成分碳、硫、磷對(duì)鋼材的性能有哪些影響？
答：碳含量增加，強(qiáng)度提高，塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度下降，同時(shí)惡化可焊性和抗腐蝕性。硫使鋼熱脆，磷使鋼冷脆。但磷也可提高鋼材的強(qiáng)度和抗銹性。
6.什么情況下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對(duì)鋼材材性能有何影響？
答：實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件有時(shí)存在著孔洞、槽口、凹角、截面突然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷等。此時(shí)，構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持均勻，而是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低，即產(chǎn)生應(yīng)力集中形象。在負(fù)溫或動(dòng)力荷載作用下，應(yīng)力集中的不利影響將十分突出，往往是引起脆性破壞的根源。
7.什么是疲勞斷裂？影響鋼材疲勞強(qiáng)度的因素？
答：鋼材的疲勞斷裂是微觀裂紋在連續(xù)反復(fù)荷載作用下不斷擴(kuò)展直至斷裂的脆性破壞。
鋼材的疲勞強(qiáng)度取決于構(gòu)造狀況（應(yīng)力集中程度和殘余應(yīng)力）、作用的應(yīng)力幅Δσ、反復(fù)荷載的循環(huán)次數(shù)。
8.為了保證鋼結(jié)構(gòu)安全可靠和用材經(jīng)濟(jì)合理，選擇鋼材時(shí)需考慮哪些因素？
答：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性；荷載性質(zhì)；連接方法；結(jié)構(gòu)所處的工作條件；鋼材的厚度，
9.簡述鋼結(jié)構(gòu)連接方法的種類。
答：鋼結(jié)構(gòu)的連接方法可分為焊接連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。
10.簡述鋼結(jié)構(gòu)連接方法的種類。鋼結(jié)構(gòu)焊接連接方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有哪些？
答：鋼結(jié)構(gòu)的連接方法可分為焊接連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。
焊接連接的優(yōu)點(diǎn)：焊接間可以直接連接，構(gòu)造簡單，制作方便；不削弱截面，節(jié)省材料；連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)的剛度大；可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，提高焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
焊接連接的缺點(diǎn)：焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)，鋼材的金相組織發(fā)生改變，導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力降低，焊接結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋很敏感，局部裂紋一旦發(fā)生，容易擴(kuò)展至整個(gè)截面，低溫冷脆問題較為突出。
11.高強(qiáng)螺栓連接和普通螺栓連接的主要區(qū)別是什么？
答：高強(qiáng)度螺栓連接和普通螺栓連接的主要區(qū)別在于普通螺栓連接在受剪時(shí)依靠螺栓栓桿承壓和抗剪傳遞剪力，在擰緊螺帽時(shí)螺栓產(chǎn)生的預(yù)拉力很小，其影響可以忽略。而高強(qiáng)度螺栓除了其材料強(qiáng)度高之外，擰緊螺栓還施加很大的預(yù)拉力，使被連接板件的接觸面之間產(chǎn)生壓緊力，因而板件問存在很大的摩擦力。
12.抗剪普通螺栓有哪幾種可能的破壞形式？如何防止？
答:螺栓抗剪連接達(dá)到極限承載力時(shí)，可能的破壞形式有四種形式：①栓桿被剪斷；②螺栓承壓破壞；③板件凈截面被拉斷；④端板被栓桿沖剪破壞。
第③種破壞形式采用構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算保證；第④種破壞形式由螺栓端距≥2d0保證。第①、②種破壞形式通過螺栓計(jì)算保證。
13.為何要規(guī)定螺栓排列的很大和很小容許距離？
答：為了避免螺栓周圍應(yīng)力集中相互影響、鋼板的截面削弱過多、鋼板在端部被螺栓沖剪破壞、被連接板件間發(fā)生鼓曲現(xiàn)象和滿足施工空間要求等，規(guī)定了螺栓排列的很大和很小容許距離。
14.實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面選擇時(shí)，應(yīng)主要考慮的原則是什么？
答：（1）面積的分布盡量開展，以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高柱的整體穩(wěn)定承載力和剛度；（2）兩個(gè)主軸方向盡量等穩(wěn)定，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果；（3）便于與其他構(gòu)件進(jìn)行連接，盡可能構(gòu)造簡單，制造省工，取材方便。
15.計(jì)算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的整體穩(wěn)定時(shí)，為什么采用換算長細(xì)比？
答：格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)繞虛軸失穩(wěn)時(shí)，因肢件之間并不是連續(xù)的板而只是每隔一定距離用綴條或綴板聯(lián)系起來，構(gòu)件的剪切變形較大，剪力造成的附加影響不能忽略。因此，采用換算長細(xì)比來考慮綴材剪切變形對(duì)格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)什繞虛軸的穩(wěn)定承載力的影響。
16.什么是梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象？
答：梁主要用于承受彎矩，為了充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，其截面通常設(shè)計(jì)成高而窄的形式。當(dāng)荷載較小時(shí)，僅在彎矩作用平面內(nèi)彎曲，當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時(shí)，將突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱為梁的彎扭屈曲或整體失穩(wěn)。
17.影響梁整體穩(wěn)定的因素包括哪些？提高梁整體穩(wěn)定的措施包括哪些？
答：影響梁整體穩(wěn)定的因素包括荷載的形式和作用位置、梁的截面形式、側(cè)向支撐的間距以及支座形式等。提高梁整體穩(wěn)定的措施包括加強(qiáng)受壓翼緣和設(shè)置側(cè)向支撐等。
18.設(shè)計(jì)拉彎和壓彎構(gòu)件時(shí)應(yīng)計(jì)算的內(nèi)容？
答：拉彎構(gòu)件需要計(jì)算強(qiáng)度和剛度（限制長細(xì)比）；壓彎構(gòu)件則需要計(jì)算強(qiáng)度、整體穩(wěn)定（彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩作用平面外穩(wěn)定）、局部穩(wěn)定和剛度（限制長細(xì)比）
19.實(shí)腹式壓彎構(gòu)件截面選擇的具體步驟有哪些？
答：（1）計(jì)算構(gòu)建的內(nèi)力設(shè)計(jì)值；（2）選擇截面形式；（3）確定鋼材和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；（4）確定彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計(jì)算長度；（5）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或已有資料初選截面尺寸；（6）演算初選截面強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性是否符合要求。
20.為什么要在桁架組成的屋蓋結(jié)構(gòu)中設(shè)置支撐系統(tǒng)，支撐系統(tǒng)的具體作用體現(xiàn)在那些方面？
答：屋架在其自身平面內(nèi)為幾何形狀不變體系并具有較大的剛度，能承受屋架平面內(nèi)的各種荷載。但平面屋架本身在垂直于屋架平面的側(cè)向剛度和穩(wěn)定性則很差，不能承受水平荷載。因此需設(shè)置支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)的具體作用主要體現(xiàn)在：保證結(jié)構(gòu)的空間整體作用；避免壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過大的振動(dòng)；承擔(dān)和傳遞水平荷載；保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便。
21.鋼材“耐熱不耐火”的含義是什么？規(guī)范對(duì)其有何規(guī)定？
答：鋼材受熱，當(dāng)溫度在200℃以內(nèi)時(shí)，其主要力學(xué)性能，如屈服點(diǎn)和彈性模量降低不多。溫度超過200℃后，材質(zhì)發(fā)生較大變化，不僅強(qiáng)度逐步降低，還會(huì)發(fā)生藍(lán)脆和徐變現(xiàn)象。溫度達(dá)600℃時(shí)，鋼材進(jìn)入塑性狀態(tài)不能繼續(xù)承載。因此，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定鋼材表面溫度超過150℃后即需加以隔熱防護(hù)，對(duì)需防火的結(jié)構(gòu)，應(yīng)按相關(guān)的規(guī)范采取防火保護(hù)措施。
22.時(shí)效硬化和人工時(shí)效各指什么？
答：時(shí)效硬化：在高溫時(shí)熔化于鐵中的少量碳和氮，隨著時(shí)間的增長逐漸從純鐵中析出，形成自由碳化合物和氮化物，對(duì)純鐵體的塑性變形起遏制作用，從而使鋼材的強(qiáng)度提高，塑性、韌性下降，這種現(xiàn)象稱為時(shí)效硬化，俗稱老化。
人工時(shí)效：時(shí)效硬化的過程一般很長，在材料塑性變形后加熱，可以使時(shí)效硬化發(fā)展特別迅速，這種方法稱為人工時(shí)效。
23.簡述鋼材的疲勞破壞過程
答：鋼材在反復(fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的抗力及性能都會(huì)發(fā)生重要變化，甚至發(fā)生疲勞破壞。根據(jù)試驗(yàn)，在直接的連續(xù)反復(fù)的動(dòng)力荷載作用下，鋼材的強(qiáng)度將降低，即低于一次靜力荷載作用下的拉伸試驗(yàn)的極限強(qiáng)度fu，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞。疲勞破壞表現(xiàn)為突發(fā)的脆性斷裂。
24.鋼材常見的冶金缺陷有哪些，各自的具體含義是什么？
答：鋼材常見的冶金缺陷包括偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋及分層等。
偏析：是指鋼材中化學(xué)成分不一到和不均勻，特別是硫、磷偏析嚴(yán)重造成鋼材的性能惡化；
非金屬夾雜：是指鋼中含有硫化物與氧化物等雜質(zhì)；
氣孔：是澆鑄鋼錠時(shí)，由氧化鐵與碳作用所生成的一氧化碳?xì)怏w不能充分逸出而形成的。
25.高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計(jì)值P的計(jì)算公式中，系數(shù)的確定考慮了哪些因素？
答：（1）擰緊螺栓時(shí)螺栓同時(shí)受到由預(yù)拉力引起的拉應(yīng)力和由扭矩引起的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力作用；（2）施工時(shí)為了彌補(bǔ)高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉應(yīng)力的松弛損失，一般超張拉5%∽10%，為此考慮一個(gè)超張拉系數(shù)0.9；（3）考慮螺栓材質(zhì)的不均勻性，引入一個(gè)折減系數(shù)0.9；（4）由于以螺栓的抗拉引吭高歌為準(zhǔn)，為了安全引入一個(gè)安全系數(shù)0.9。
26.減少焊接應(yīng)力和焊接變形的設(shè)計(jì)措施有哪些？
答：（1）盡可能使焊縫對(duì)稱于構(gòu)件截面的中性軸，以減少焊接變形；（2）采用適宜的焊腳尺寸和焊縫長度；
?。?）焊縫不宜過分集中。（4）盡量避免兩條或三條焊縫垂直交叉；（5）盡量避免在母材厚度方向的收縮應(yīng)力。
27.簡述實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)步驟？
答：（1）假定構(gòu)件的長細(xì)比λ，求出需要的截面面積A。（2）計(jì)算兩個(gè)主軸所需要的回轉(zhuǎn)半徑(3)由計(jì)算的截面面積A和兩個(gè)主回轉(zhuǎn)半徑優(yōu)先選用型鋼。（4）由所需要的A、h、b等，以及同時(shí)考慮構(gòu)造要求、局部穩(wěn)定以及鋼材規(guī)格等，確定截面的初選尺寸。（5）構(gòu)件強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度驗(yàn)算
28.鋼梁腹板計(jì)算高度如何取值？
答：（1）軋制型鋼梁，為腹板在與上下翼緣相交接處兩內(nèi)弧起點(diǎn)間的距離；（2）焊接組合梁，為腹板高度；（3）鉚接組合梁，為上下翼緣與腹板連接的鉚釘（或高強(qiáng)螺栓?。┚€間很近距離。
29.根據(jù)彈性穩(wěn)定理論確定框架柱的計(jì)算長度時(shí)，都做了哪些假定？
答：（1）框架只承受作用于節(jié)點(diǎn)的豎向荷載，忽略橫梁荷載和水平荷載產(chǎn)生梁端彎矩的影響；（2）所有框架柱同時(shí)喪失穩(wěn)定，即所有框架柱同時(shí)達(dá)到臨界荷載；（3）失穩(wěn)時(shí)橫梁兩端的轉(zhuǎn)角相等。
30.實(shí)腹式壓彎構(gòu)件截面選擇的具體步驟有哪些？
答：（1）計(jì)算構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計(jì)值；即彎矩設(shè)計(jì)值MX、軸心壓力設(shè)計(jì)值N和剪力設(shè)計(jì)值V：（2）選擇截面形式；（3）確定鋼材及強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；（4）確定彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計(jì)算長度；（5）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或已有資料初選截面尺寸；（6）對(duì)初選截面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算、剛度驗(yàn)算、彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗(yàn)算和局部穩(wěn)定性驗(yàn)算，如驗(yàn)算不滿足要求，則對(duì)初選截面進(jìn)行調(diào)整，重新計(jì)算，直至滿足要求。
31．簡述普通螺栓連接與高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接在彎矩作用下計(jì)算時(shí)的不同點(diǎn)。
答：在彎矩作用下，普通螺栓連接計(jì)算時(shí)假定中和軸位于彎矩所指的很下列螺栓處，高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接計(jì)算時(shí)中和軸位于螺栓形心軸處。
32．格構(gòu)式構(gòu)件截面考慮塑性發(fā)展嗎？為什么？
答：格構(gòu)式構(gòu)件截面不考慮塑性發(fā)展，按邊緣屈服準(zhǔn)則計(jì)算，因?yàn)榻孛嬷胁靠招摹?/span>
33．哪些因素影響軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力？
答：構(gòu)件的初彎曲、荷載的初偏心、殘余應(yīng)力的分布以及構(gòu)件的約束情況等。
34．設(shè)計(jì)拉彎和壓彎構(gòu)件時(shí)應(yīng)計(jì)算的內(nèi)容？
答：拉彎構(gòu)件需要計(jì)算強(qiáng)度和剛度（限制長細(xì)比）；壓彎構(gòu)件則需要計(jì)算強(qiáng)度、整體穩(wěn)定（彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩作用平面外穩(wěn)定）、局部穩(wěn)定和剛度（限制長細(xì)比）
