鋼結(jié)構(gòu)第5章在線測試及答案（鋼結(jié)構(gòu)脆性破壞特點）

長沙加固改造設(shè)計公司 3小時前 23:18:03 1 搶沙發(fā)

默認

鋼結(jié)構(gòu)脆性破壞是材料在承受外力作用下突然斷裂的現(xiàn)象，具有以下特點：1. 強度低；2. 塑性變形?。?. 無明顯的屈服階段；4. 斷裂前無明顯征兆。

鋼結(jié)構(gòu)第5章在線測試及答案（鋼結(jié)構(gòu)脆性破壞特點）結(jié)構(gòu)工業(yè)裝備施工第1張

一、單項選擇題（每題2分，共20分）

大跨度結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)的主要原因：大跨度結(jié)構(gòu)常采用鋼結(jié)構(gòu)是因為鋼材的輕質(zhì)高強，答案為B。鋼結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)高強特性使其在大跨度結(jié)構(gòu)中能夠有效地承受荷載，同時減輕結(jié)構(gòu)自重，相比其他材料更具優(yōu)勢。
鋼結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)的定義：鋼結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)達到最大承載力產(chǎn)生破壞，答案為C。這意味著當結(jié)構(gòu)承受的荷載達到使其無法再繼續(xù)承載的程度，發(fā)生破壞時，就達到了承載能力極限狀態(tài)。
鋼號Q345A中數(shù)字的含義：鋼號Q345A中的345表示鋼材的fy值，答案為C。fy即屈服強度，是鋼材的一個重要力學性能指標。
結(jié)構(gòu)鋼材最易發(fā)生脆性破壞的應(yīng)力狀態(tài)：結(jié)構(gòu)鋼材最易發(fā)生脆性破壞的應(yīng)力狀態(tài)為三向同號等值拉應(yīng)力作用，答案為A。在這種應(yīng)力狀態(tài)下，鋼材內(nèi)部的微裂紋容易迅速擴展，導致脆性破壞。
鋼材塑性破壞的特點：鋼材塑性破壞的特點是變形大，答案為D。塑性破壞過程相對緩慢，有明顯的變形階段，與脆性破壞形成鮮明對比。
普通螺栓抗剪工作時的要求：普通螺栓抗剪工作時，要求被連接構(gòu)件的總厚度≤螺栓直徑的5倍，是防止螺栓桿彎曲破壞，答案為A。如果被連接構(gòu)件總厚度過大，螺栓在承受剪力時容易發(fā)生彎曲，影響連接的可靠性。
焊接殘余應(yīng)力不影響的構(gòu)件性能：焊接殘余應(yīng)力不影響構(gòu)件的靜力強度，答案為B。但是會對構(gòu)件的整體穩(wěn)定性、剛度和局部穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
動荷載作用下側(cè)面角焊縫的計算長度限制：在動荷載作用下，側(cè)面角焊縫的計算長度不宜大于40hf，答案為A。這一限制是為了保證側(cè)面角焊縫在動荷載作用下的承載能力和可靠性。
確定軸心受壓實腹柱腹板和翼緣寬厚比限值的原則：確定軸心受壓實腹柱腹板和翼緣寬厚比限值的原則是等穩(wěn)定原則，答案為B。通過等穩(wěn)定原則來確保構(gòu)件在不同方向上的穩(wěn)定性一致，提高整體結(jié)構(gòu)的安全性。
發(fā)生彎扭屈曲的理想軸心受壓構(gòu)件截面形式：發(fā)生彎扭屈曲的理想軸心受壓構(gòu)件截面形式為單角鋼截面，答案為B。單角鋼截面由于其不對稱性，在受壓時容易發(fā)生彎扭屈曲現(xiàn)象。

二、填空題（每題1分，共10分）

在彎矩作用下，摩擦型高強度螺栓群的中和軸位于螺栓群的形心軸。
在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計算時，應(yīng)采用荷載的設(shè)計值。
型鋼代號L100×8中，L表示等邊角鋼。
Q235B鋼中的235表示屈服強度標準值為235MPa。
動力荷載作用下鋼材抵抗脆性破壞的性能指標為沖擊韌性。
部分T型鋼是半個H型鋼。
在計算兩端簡支工字形軸壓柱板的臨界應(yīng)力時，它的支承條件簡化為四邊簡支。
在承受靜力荷載的角焊縫中，側(cè)面角焊縫的強度設(shè)計值比正面角焊縫低。
工字形截面梁按彈性設(shè)計時，應(yīng)使翼緣的寬厚比b1/t1≤15。
由于沒有給出格柱截面圖，關(guān)于虛軸無法準確回答。

三、簡答題（共30分）

鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式及特點（7分）
- 鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式主要有塑性破壞和脆性破壞兩種。
- 塑性破壞特點：
  - 變形大，在破壞前有明顯的塑性變形階段，能夠給人以明顯的警示。
  - 破壞過程相對緩慢，持續(xù)時間較長。
  - 破壞時構(gòu)件的應(yīng)力達到材料的屈服強度后，隨著變形的增加，應(yīng)力會維持在屈服強度附近波動，直到構(gòu)件完全破壞。
- 脆性破壞特點：
  - 變形小，往往在沒有明顯變形的情況下突然發(fā)生破壞。
  - 破壞經(jīng)歷時間非常短，具有突發(fā)性。
  - 破壞時的應(yīng)力可能低于材料的屈服強度，在一些不利的應(yīng)力狀態(tài)下，如三向同號等值拉應(yīng)力作用下容易發(fā)生，而且一旦發(fā)生，后果往往比較嚴重。
影響鋼材機械性能的主要因素及影響（8分）
- 化學成分：
  - 碳（C）：碳含量增加，鋼材的強度提高，但塑性、韌性和可焊性降低。適量的碳含量可以保證鋼材的強度要求，但過高會影響鋼材的其他性能。
  - 錳（Mn）：錳能提高鋼材的強度和硬度，同時還能改善鋼材的熱加工性能和可焊性。
  - 硅（Si）：硅可以提高鋼材的強度，但對塑性和韌性有一定影響。
  - 磷（P）、硫（S）：磷和硫是鋼材中的有害元素。磷會使鋼材的冷脆性增加，硫會使鋼材的熱脆性增加，降低鋼材的質(zhì)量。
- 鋼材的冶金缺陷：如偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋等，這些缺陷會降低鋼材的強度、塑性和韌性，使鋼材的性能不均勻，容易在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而導致鋼材過早破壞。
- 鋼材的硬化：
  - 冷作硬化：鋼材經(jīng)冷加工（如冷拉、冷彎等）后，屈服點提高，塑性降低。這是因為冷加工過程中鋼材內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。
  - 時效硬化：鋼材在長期放置或使用過程中，由于內(nèi)部的氮、碳等元素的擴散，會使鋼材的強度提高，塑性降低。
- 溫度影響：
  - 常溫下，鋼材的性能相對穩(wěn)定。
  - 在低溫環(huán)境下，鋼材的韌性降低，容易發(fā)生脆性破壞。隨著溫度的降低，鋼材的屈服強度和抗拉強度會有所提高，但塑性和韌性下降明顯。
  - 在高溫環(huán)境下，鋼材的強度隨溫度升高而降低，當溫度達到一定程度（如600 - 700°C左右）時，鋼材的承載能力會顯著下降，同時塑性增大。
- 應(yīng)力集中：當構(gòu)件存在孔洞、缺口、截面突變等情況時，會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。應(yīng)力集中處的應(yīng)力遠高于平均應(yīng)力，會使鋼材在較低的平均應(yīng)力下就可能發(fā)生破壞，降低鋼材的承載能力，并且會加速疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展，對鋼材的疲勞性能影響較大。