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(diǎn)：1. 強(qiáng)度低；2. 塑性變形小；3. 無(wú)明顯的屈服階段；4. 斷裂前無(wú)明顯征兆。

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1. 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?yàn)殇摬牡妮p質(zhì)高強(qiáng)，答案為B。鋼結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)高強(qiáng)特性使其在大跨度結(jié)構(gòu)中能夠有效地承受荷載，同時(shí)減輕結(jié)構(gòu)自重，相比其他材料更具優(yōu)勢(shì)。
2. 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(dá)到最大承載力產(chǎn)生破壞，答案為C。這意味著當(dāng)結(jié)構(gòu)承受的荷載達(dá)到使其無(wú)法再繼續(xù)承載的程度，發(fā)生破壞時(shí)，就達(dá)到了承載能力極限狀態(tài)。
3. 鋼號(hào)Q345A中數(shù)字的含義：鋼號(hào)Q345A中的345表示鋼材的fy值，答案為C。fy即屈服強(qiáng)度，是鋼材的一個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)。
4. 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(hào)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(kuò)展，導(dǎo)致脆性破壞。
5. 鋼材塑性破壞的特點(diǎn)：鋼材塑性破壞的特點(diǎn)是變形大，答案為D。塑性破壞過(guò)程相對(duì)緩慢，有明顯的變形階段，與脆性破壞形成鮮明對(duì)比。
6. 普通螺栓抗剪工作時(shí)的要求：普通螺栓抗剪工作時(shí)，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(guò)大，螺栓在承受剪力時(shí)容易發(fā)生彎曲，影響連接的可靠性。
7. 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(qiáng)度，答案為B。但是會(huì)對(duì)構(gòu)件的整體穩(wěn)定性、剛度和局部穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
8. 動(dòng)荷載作用下側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度限制：在動(dòng)荷載作用下，側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)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(dòng)荷載作用下的承載能力和可靠性。
9. 確定軸心受壓實(shí)腹柱腹板和翼緣寬厚比限值的原則：確定軸心受壓實(shí)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(guò)等穩(wěn)定原則來(lái)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。
10. 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(duì)稱性，在受壓時(shí)容易發(fā)生彎扭屈曲現(xiàn)象。

二、填空題（每題1分，共10分）

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

三、簡(jiǎn)答題（共30分）

1. 鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式及特點(diǎn)（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(diǎn)：
     • 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(guò)程相對(duì)緩慢，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
     • 破壞時(shí)構(gòu)件的應(yīng)力達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度后，隨著變形的增加，應(yīng)力會(huì)維持在屈服強(qiáng)度附近波動(dòng)，直到構(gòu)件完全破壞。
   • 脆性破壞特點(diǎn)：
     • 變形小，往往在沒(méi)有明顯變形的情況下突然發(fā)生破壞。
     • 破壞經(jīng)歷時(shí)間非常短，具有突發(fā)性。
     • 破壞時(shí)的應(yīng)力可能低于材料的屈服強(qiáng)度，在一些不利的應(yīng)力狀態(tài)下，如三向同號(hào)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(yán)重。
2. 影響鋼材機(jī)械性能的主要因素及影響（8分）
   • 化學(xué)成分：
     • 碳（C）：碳含量增加，鋼材的強(qiáng)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(qiáng)度要求，但過(guò)高會(huì)影響鋼材的其他性能。
     • 錳（Mn）：錳能提高鋼材的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)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(qiáng)度，但對(duì)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(huì)使鋼材的冷脆性增加，硫會(huì)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(huì)降低鋼材的強(qiáng)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(dǎo)致鋼材過(guò)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(diǎn)提高，塑性降低。這是因?yàn)槔浼庸み^(guò)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(shí)效硬化：鋼材在長(zhǎng)期放置或使用過(guò)程中，由于內(nèi)部的氮、碳等元素的擴(kuò)散，會(huì)使鋼材的強(qiáng)度提高，塑性降低。
   • 溫度影響：
     • 常溫下，鋼材的性能相對(duì)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(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度會(huì)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(qiáng)度隨溫度升高而降低，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度（如600 - 700°C左右）時(shí)，鋼材的承載能力會(huì)顯著下降，同時(shí)塑性增大。
   • 應(yīng)力集中：當(dāng)構(gòu)件存在孔洞、缺口、截面突變等情況時(shí)，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。應(yīng)力集中處的應(yīng)力遠(yuǎn)高于平均應(yīng)力，會(huì)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(huì)加速疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，對(duì)鋼材的疲勞性能影響較大。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何考慮動(dòng)荷載影響

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