**根據(jù)提供的內(nèi)容，鋼結(jié)構(gòu)基本原理課后題答案同濟(jì)大學(xué)**，，鋼結(jié)構(gòu)是一種使用鋼材作為主要結(jié)構(gòu)材料的建筑結(jié)構(gòu)，具有高強(qiáng)度、剛性和耐久性的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)常用于大跨度、大空間和重要建筑物的結(jié)構(gòu)。蓋板橫截面按等強(qiáng)度原則確定，即蓋板橫截面積不應(yīng)小于被連接板件的橫截面積。蓋板鋼材選Q235鋼，橫截面為-12×400，總面積 A 1 為 A1＝2×12×400＝9600mm 2 ＞A＝420×20＝8400mm 2 直角角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 wff＝160N/mm 2 (查自附表 1.3) 角焊縫的焊腳尺寸：較薄主體金屬板的厚度 t＝12mm，max , fh t ＝12-2=10mm；較厚主體金屬板的厚度 t＝20mm，min , fh t ＝1.5 20 7mm，取角

以下是同濟(jì)大學(xué)《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》部分課后題答案：

一、應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線相關(guān)

1. 彈性階段和非彈性階段關(guān)系式
   • 彈性階段：在構(gòu)件反復(fù)力小于屈服力$yf$yf時(shí)，即材料處于彈性階段，反復(fù)應(yīng)力作用下鋼材材性無變化，不存在殘余變形，鋼材曲線基本無變化。當(dāng)處于彈性階段時(shí)應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系符合胡克定律$\sigma = E\varepsilon$σ=Eε（$E$E為彈性模量），即應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系。
   • 非彈性階段：當(dāng)應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)后，應(yīng)力不隨應(yīng)變的增大而變化（理想彈塑性模型）；對(duì)于理想彈性強(qiáng)化模型，在非彈性階段應(yīng)變繼續(xù)增加時(shí)應(yīng)力會(huì)隨著應(yīng)變按照一定強(qiáng)化規(guī)律增加，但具體關(guān)系式需根據(jù)不同的強(qiáng)化模型確定，文檔未給出詳細(xì)的這種情況下的關(guān)系式。

二、鋼材在單軸反復(fù)應(yīng)力作用下相關(guān)

1. 鋼材曲線與反復(fù)應(yīng)力大小和作用時(shí)間關(guān)系
   • 當(dāng)構(gòu)件反復(fù)力小于屈服力$yf$yf，即材料處于彈性階段時(shí)，反復(fù)應(yīng)力作用下鋼材材性無變化，不存在殘余變形，鋼材曲線基本無變化。
   • 當(dāng)反復(fù)力大于屈服力$yf$yf，即材料處于彈塑性階段，反復(fù)應(yīng)力會(huì)引起殘余變形，但若加載 - 卸載連續(xù)進(jìn)行，鋼材曲線也基本無變化；若加載 - 卸載具有一定時(shí)間間隔，會(huì)使鋼材屈服點(diǎn)、極限強(qiáng)度提高，而塑性韌性降低（時(shí)效現(xiàn)象），鋼材曲線會(huì)相對(duì)更高而更短。另外，在一定作用力下，作用時(shí)間越快，鋼材強(qiáng)度會(huì)提高、而變形能力減弱，鋼材曲線也會(huì)更高而更短。
2. 鋼材疲勞強(qiáng)度與反復(fù)力大小和作用時(shí)間關(guān)系
   • 反復(fù)應(yīng)力大小對(duì)鋼材疲勞強(qiáng)度的影響以應(yīng)力比或應(yīng)力幅（焊接結(jié)構(gòu)）來量度。一般來說，應(yīng)力比或應(yīng)力幅越大，疲勞強(qiáng)度越低；而作用時(shí)間越長(zhǎng)（指次數(shù)多），疲勞強(qiáng)度也越低。

三、導(dǎo)致鋼材發(fā)生脆性破壞的原因

1. 化學(xué)成分方面
   • 鋼材的化學(xué)成分，如碳、硫、磷等有害元素成分過多。其中磷會(huì)影響鋼材發(fā)生冷脆，硫會(huì)使鋼材發(fā)生熱脆。
2. 鋼材生成過程中的缺陷
   • 如夾層、偏析等。
3. 鋼材加工、使用過程中的影響
   • 如時(shí)效、冷作硬化以及焊接應(yīng)力等影響。
4. 工作溫度影響
   • 可能會(huì)引起藍(lán)脆或冷脆。
5. 結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)影響
   • 不合理的結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)影響，如應(yīng)力集中等。
6. 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力性質(zhì)
   • 如雙向或三向同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)。
7. 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所受荷載性質(zhì)
   • 如受反復(fù)動(dòng)力荷載作用。

四、名詞解釋

1. 延性破壞（塑性破壞）
   • 破壞前有明顯變形，并有較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間，應(yīng)力超過屈服點(diǎn)$fy$fy、并達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度$fu$fu的破壞。
2. 損傷累積破壞
   • 指隨時(shí)間增長(zhǎng)，由荷載與溫度變化，化學(xué)和環(huán)境作用以及災(zāi)害因素等使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生損傷并不斷積累而導(dǎo)致的破壞。
3. 脆性破壞（脆性斷裂）
   • 指破壞前無明顯變形、無預(yù)兆，而平均應(yīng)力較?。ㄒ话阈∮谇c(diǎn)$fy$fy）的破壞。
4. 疲勞破壞
   • 指鋼材在連續(xù)反復(fù)荷載作用下，應(yīng)力水平低于極限強(qiáng)度，甚至低于屈服點(diǎn)的突然破壞。
5. 應(yīng)力腐蝕破壞（延遲斷裂）
   • 在腐蝕性介質(zhì)中，裂紋尖端應(yīng)力低于正常脆性斷裂應(yīng)力臨界值的情況下所造成的破壞。
6. 疲勞壽命
   • 指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中在一定恢復(fù)荷載作用下所能承受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。

五、鋼材符號(hào)意義

1. Q235AF
   • 屈服強(qiáng)度為$235N/mm^{2}$235N/mm2、質(zhì)量等級(jí)$A$A（無沖擊功要求）的沸騰鋼（碳素結(jié)構(gòu)鋼）。
2. Q345D
   • 屈服強(qiáng)度為$345N/mm^{2}$345N/mm2、質(zhì)量等級(jí)$D$D（要求提供$-200^{\circ}C$?200°C時(shí)縱向沖擊功$34kJ$34kJ）的特殊鎮(zhèn)靜鋼（低合金鋼）。
3. Q390E
   • 屈服強(qiáng)度為$390N/mm^{2}$390N/mm2、質(zhì)量等級(jí)$E$E（要求提供$-400^{\circ}C$?400°C時(shí)縱向沖擊功$27kJ$27kJ）的特殊鎮(zhèn)靜鋼（低合金鋼）。
4. Q235D
   • 屈服強(qiáng)度為$235N/mm^{2}$235N/mm2、質(zhì)量等級(jí)$D$D（要求提供$-200^{\circ}C$?200°C時(shí)縱向沖擊功$27kJ$27kJ）的特殊鎮(zhèn)靜鋼（碳素結(jié)構(gòu)鋼）。

六、鋼材選擇

1. 北方嚴(yán)寒地區(qū)非焊接吊車梁鋼材選擇
   • 要求鋼材具有良好的低溫沖擊韌性性能、能在低溫條件下承受動(dòng)力荷載作用，可選$Q235D$Q235D、$Q345D$Q345D等。
2. 室內(nèi)溫度$-10^{\circ}C$?10°C焊接鋼結(jié)構(gòu)鋼材選擇
   • 要求滿足低溫可焊性條件，可選用$Q235BZ$Q235BZ等
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