鋼結(jié)構(gòu)試卷-4

1、鋼結(jié)構(gòu)試卷-4一、單選題(1 分× 20=20 分)1、下列關(guān)于荷載分項系數(shù)的論述()不正確。A、G不分場合均取為1.2B、G為結(jié)構(gòu)永久荷載分項系數(shù)C、 Q 用于計算活荷載效應(yīng)的設(shè)計值D、 Q一般情況下取1.4，當(dāng)樓面活荷載大于4kN/mm2時，取 1.32、驗算型鋼梁正常使用極限狀態(tài)的變形時，用荷載()。A、設(shè)計值B、 標(biāo)準(zhǔn)值C、組合值D、最大值3、鋼材的抗拉強度fu 與屈服點fy之比fu/fy反映的是鋼材的()。A、強度儲備B、彈塑性階段的承載能力C、塑性變形能力D、強化階段的承載能力4、鋼材的冷彎試驗是判別鋼材()的指標(biāo)。A、強度B、塑性C、塑性及冶金質(zhì)量D、塑性及可焊性5、在

2、常溫和靜載作用下，焊接殘余應(yīng)力對下列哪一項沒有影響()A、靜力強度B、剛度C、低溫冷脆D、疲勞強度6、當(dāng)剪應(yīng)力等于( )fy時，受純剪作用的鋼材將轉(zhuǎn)入塑性工作狀態(tài)A、3B、2C、 1/ 3D、 1/ 27、應(yīng)力集中愈嚴(yán)重，鋼材也就變得愈脆，這是因為()A、 應(yīng)力集中降低了材料的屈服點B、 應(yīng)力集中產(chǎn)生同號應(yīng)力場，使塑性變形受到約束C、 應(yīng)力集中處的應(yīng)力比平均應(yīng)力高D 、 應(yīng)力集中提高了鋼材的塑性8、在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，失效概率Pf與可靠指標(biāo)的關(guān)系為() 。A.、 Pf越大，越大，結(jié)構(gòu)可靠性越差B.、 Pf越大，越小，結(jié)構(gòu)可靠性越差C.、 Pf越大，越小，結(jié)構(gòu)越可靠D.、 Pf越大，越大，結(jié)構(gòu)越可靠l

3、1>15d0時 ( d0為螺栓孔徑)， 螺栓的抗剪和承壓承載力設(shè)計值9、 當(dāng)沿受力方向的連接長度應(yīng)予以降低，以防止()A.、中部螺栓提前破壞B.、螺栓的連接變形過大C.、螺栓受彎破壞D.、端部螺栓提前破壞10、承壓型高強度螺栓連接比摩擦型高強度螺栓連接()。A. 、承載力低,變形大B、承載力高,變形大C.、承載力低,變形小D、承載力高,變形小11、在計算工字形截面兩端鉸支軸心受壓構(gòu)件腹板的臨界應(yīng)力時，其支承條件為()A、四邊簡支B、三邊簡支,一邊自由C、兩邊簡支,兩邊自由D、懸臂12、簡支梁當(dāng)()時整體穩(wěn)定性最差A(yù)、梁上作用均布彎矩(各截面彎矩相等) B、 滿跨均布荷載作用C、滿跨均布荷

4、載與跨中集中荷載共同作用D、跨中集中荷載作用13、在確定焊接工字形截面高度時可不考慮()的限制條件。A、建筑或工藝凈空要求,B、最小剛度要求C、經(jīng)濟要求D、工作環(huán)境條件要求14、 T 形截面(圖1)所示的拉彎構(gòu)件強度計算最不利點為() 。A、截面上邊緣“ 1點 ”B、截面下邊緣“ 3點 ”C、截面中和軸處“ 2點 ”D、可能是“ 1點，也可能是”“ 3點 ”題 14圖15、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的等邊單角鋼斜綴條可按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計，但強度設(shè)計值要乘()。A、 剪力的影響B(tài)、 單面連接偏心的影響C、 構(gòu)件焊接缺陷的影響D、 節(jié)點構(gòu)件不對中的影響16、實腹式軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的公式N/( A) f

5、物理意義是()A、 構(gòu)件截面上的平均應(yīng)力不超過鋼材抗壓強度設(shè)計值B、 構(gòu)件截面上的最大應(yīng)力不超過鋼材抗壓強度設(shè)計值C、 構(gòu)件截面上的最大應(yīng)力不超過歐拉臨界應(yīng)力設(shè)計值D、 構(gòu)件軸心壓力設(shè)計值不超過構(gòu)件穩(wěn)定極限承載力設(shè)計值17、當(dāng)鋼材為Q235B 與 Q345B 用手工焊接時，宜采用（）型焊條。A 、碳鋼 E43 B、 碳鋼 E50 C、 低合金 E50 D、 低合金 E5518、在力學(xué)缺陷和幾何缺陷中，（）對鋼材軸心受壓桿的臨界力影響最大。A、初彎曲B、初扭曲C、初偏心D、殘余應(yīng)力19 、彎矩作用平面在對稱平面內(nèi)的實腹式壓彎構(gòu)件，在彎矩作用平面內(nèi)的失穩(wěn)形式是（）。A 、空間失穩(wěn)B 、平面彎曲失穩(wěn)

6、C 、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)D 、彎扭失穩(wěn)20、在彈性階段，側(cè)面角焊縫上應(yīng)力沿長度方向的分布為（）。A、均勻分布B、一端大一端小C、兩端大而中間小D、兩端小而中間大二、判斷題（1 分× 10=10分）1、鋼結(jié)構(gòu)受拉構(gòu)件一般只須計算強度和剛度。（）2、為了消除對接焊縫起弧和落弧不易熔透而出現(xiàn)的焊口,通常采用設(shè)置引弧板。（）3、當(dāng)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為一、二級時，認(rèn)為對接焊縫的設(shè)計強度與母材相等。（）4、雙軸對稱十字形截面軸心受壓構(gòu)件一般發(fā)生的屈曲形式是扭轉(zhuǎn)屈曲。（）5、綴條格構(gòu)柱的斜綴條按受拉構(gòu)件計算。（）6、工字形截面梁腹板的局部穩(wěn)定是通過限制板件高厚比來保證的。（）7、鋼材的疲勞破壞是積累損傷的結(jié)果。（

7、）8、屋蓋支撐體系中的剛性系桿既可受拉也可受壓壓桿。（）9、高強度螺栓承壓型連接可以用于直接承受動荷載的結(jié)構(gòu)。（）10、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞計算采用允許應(yīng)力幅法，且應(yīng)力按彈性計算。（）三 簡答題（每小題5 分，共 20 分）1、試簡述化學(xué)元素硫和磷對鋼材材性的影響。2、簡述影響梁整體穩(wěn)定的因素及增強梁整體穩(wěn)定的措施。3、 規(guī)范 給出了幾條軸心受壓構(gòu)件的代表曲線？是依據(jù)哪些情況來制定這些柱子曲線的？4、計算格構(gòu)式壓桿繞虛軸彎曲的整體穩(wěn)定性時，為什么要采用換算長細比？四、計算題（50 分）1、如圖所示一鋼板與工字形柱的角焊縫T 形連接。手工焊，E43 型焊條，hf=8mm。設(shè)鋼板高度為2a=400mm

8、，鋼板與一斜拉桿相連，拉桿受力F。鋼材采用Q235 鋼，試求兩條2、如圖2 所示一牛腿，用C 級螺栓連接于鋼柱上，牛腿下設(shè)有承托板以承受剪力。螺栓M20，孔徑d0=22mm，螺紋處有效直徑de=17.65mm，螺栓布置如圖3。豎向荷F=1.0× 105 N（靜載），距柱翼緣表面200mm。軸心拉力設(shè)計值N=1.0× 105 N。12 分）ftb 170N/mm 23、某簡支梁跨長為5.5m，在梁上翼緣承受均布靜力荷載，恒載標(biāo)準(zhǔn)值為10.2kN/m（不包，活載標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m，假定梁的受壓翼緣有可靠側(cè)向支撐，鋼材為Q235 鋼，l/250。若選用型鋼36b，其單位長度質(zhì)量

9、為65.7kg/m，梁的自重荷載為0.644kN/m， Ix=16574cm4， Wx=921cm3， I x/Sx=30.6cm，tw=12.0mm，試驗算該受彎構(gòu)件設(shè)（ 13 分）22f 215N/mm 2 fv 125N/mm x 1.05題 3圖4、某焊接工字形截面壓彎構(gòu)件，翼緣板截面300× 14；腹板截面560× 10，截面翼緣為剪切邊（對x 軸為 b 類截面，對y 軸為 c 類截面） ，鋼材為Q345 鋼。兩端鉸接，長度為15m， 承受的軸心壓力設(shè)計值為N=900kN， 在桿的中央有一橫向集中荷載設(shè)計值P=120kN，在彎矩作用平面外位于桿的三分點處各有一個支

10、撐點，如圖4 所示。假設(shè)構(gòu)件的局部穩(wěn)定滿足要求，試驗算此構(gòu)件其他方面是否滿足要求。x 1.05， f 310N/mm2 150mx 1.0 tx 1.01.0彎矩平面內(nèi)整體穩(wěn)定NmxM x'2EAmx xfN計算公式、xAxW1x 1 0.8N/NEx ， Ex 1.1 x2NtxM x2yAbW1xf ， b 1.07fy235 。15 分）題 4圖b 類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)fy/2350123456789600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7

11、140.7070.7010.694c 類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)fy/2350123456789700.6430.6360.6290.6230.6160.6100.6040.5970.5910.584800.5780.5720.5660.5590.5530.5470.5410.5350.5290.523900.5170.5110.5050.5000.4940.4880.4830.4770.4720.467鋼結(jié)構(gòu)試卷-4參考答案一、單選題（1 分×20=20 分）I、 A2、 B 3、A4、C5、A6、C 7、B 8、 B 9、 D 10、BII、 A12、 A13、D14、B15、

12、B16、 D 17、 A 18、 D19B20、C二、判斷題（1 分×10=10分）1、2、3、4、5、×6、7、8、9、×10、三 簡答題（每小題5 分，共 20 分）1、答、硫會引起鋼材的熱脆，還會降低鋼材的沖擊韌性、疲勞強度、抗銹蝕性能和焊接性能，在厚鋼板中還會引起鋼材的層狀撕裂；磷可以提高鋼材的強度和抗銹蝕能力，卻嚴(yán)重的降低 鋼的韌性、塑性、 冷彎性能和焊接性能，特別是在溫度較低時會導(dǎo)致鋼材發(fā)生冷脆。2、 答、 影響梁整體穩(wěn)定的因素有荷載的類型；荷載的作用位置；梁的側(cè)向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、翹曲剛度；受壓翼緣的自由長度；梁的支座約束程度。增強梁整體穩(wěn)定的措施有增

13、大受壓翼緣的寬度；在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐；當(dāng)梁跨內(nèi)無法增設(shè)側(cè)向支撐時，宜采取閉合箱形截面；增加梁兩端的約束提高其穩(wěn)定承載力；采取措施使梁端不能發(fā)生扭轉(zhuǎn)。3、答、規(guī)范給出了4 條軸心受壓構(gòu)件的代表曲線。根據(jù)不同截面形狀、不同加工條件和相應(yīng)的殘余應(yīng)力大小、不同的彎曲屈曲方向以及l(fā)/1000的初彎曲來制定這些柱子曲線的。4、 答、 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸彎曲屈曲時，兩分肢非實體相連，連接兩分肢的綴件的抗剪剛度比實腹式構(gòu)件腹板弱，除彎曲變形外，還需要考慮剪切變形的影響，因此穩(wěn)定承載力有所降低。四、計算題（50 分）1、解、將拉力F 分解為垂直于焊縫長度的分力Fx 0.6F 和沿焊縫長度的分力Fy 0

14、.8F ，則、 （ 1 分）4 分）0. 6Fhelw2 0. 7 84 001. 3 95 14F0283 分）0. 8Fhelw2 0. 7 84 001. 8 6 014F028f22w f ff881 分）1. 3 95 14F0 21.221. 860 14F0160F 733 kN2 分）2、解、用C 級螺栓（承托承受剪力）1.螺栓承載力設(shè)計值。一個 C 級螺栓在桿軸方向受拉的承載力設(shè)計值Ntb 為Ntb2 dtftbAe ftb 2 4 4 . 8 1 7 04 1 6 1 6N（ 3 分）2.螺栓的拉力計算及螺栓強度驗算先假定被連接構(gòu)件繞螺栓群的形心轉(zhuǎn)動，此時彎矩的設(shè)計值1 分

15、）57M Fe 105 200 2 107 N mm故連接中螺栓最小拉力值為NminN My11.0 1052 107 140n myi2104 702 140218571 N4 分）矩，取頂排螺栓最大拉力值為所以連接滿足要求。N min 18571 N 0 ， 說明被加構(gòu)件應(yīng)偏安全地認(rèn)為繞底排螺栓轉(zhuǎn)動，NmaxFe Ne1 y1 （105 200 1.0 105 140） 280myi222222 702 1402 2102 28023.24 104 N Ntb 4.16 104 N4 分）3、解、梁上的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk1 0 . 2 2 5 0 . 6 4 4 k3N5 . 8m41 分

16、）梁上的均布荷載設(shè)計值q 1. 2 （ 1 0. 2 0. 6 44 ） 1. 4 2k5N 4m（8 1 分）跨中的最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值M kmax22 ql235.84 5.52135.5kN m（ 1 分）跨中的最大彎矩設(shè)計值M max22 ql 248.01 5.52181.5kN m （ 1 分）支座處的最大剪力設(shè)計值Vmax q2l4 8. 0 1 5. 51 3 2.kN01 分）強度驗算181.5 106彎曲正應(yīng)力xWnx1.05 921 1032187.7N / mm2f 215N /mm22 分）VS132.0 1000Itw30.6 10 10支座處最大剪力對于型鋼截面無須進行

17、局部穩(wěn)定驗算；另外梁的受壓翼緣有可靠側(cè)向支撐，整體穩(wěn)定強度滿足要求。5ql4得到保障。綜上所述該受彎構(gòu)件設(shè)計合理。4、解、1.構(gòu)件截面特性IxIy2.強度計算跨中最大彎矩243.1N / mm2 fv 125N /mm5 35.84 55004384EI384 2.06 105 16574 10412.5mm v250250550022mmA 56 1 2 30 11.0 563123 分）2 分）1 分）24 c1m4 0（ 0.5分）242 1.4 30 28.72 83825cm42 1 . 4 33 046 3 0 c0 m12W1xMm3N M x 900 103Ixaxix 24

18、. 4c7m（ 1.5分）iy 6.7c1m （ 1.5分）838252851cm29.40.5分）1 2 0 1 54k5N0 m450 106AnxWnx 140 102 1.05 2851 103強度滿足要求。1 分）64.3 150.3 214.6N / mm23 分）3.彎矩平面內(nèi)穩(wěn)定計算柱在框架平面內(nèi)的計算長度為l0x 1 5mx l0 x/i x 1 500 / 24. 476 1. 3（ 1 分）50x 345/ 235 74.27，查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表得x 0.724（焊接、剪切邊，屬于b 類截面）Ex2222EA 2 206000 140 10 21.1 x21.1 61.

19、3210 3 6886kN1 分）平面內(nèi)僅一跨集中力作用，mx 1.0NmxM xxAxW1x 1 0.8N / NEx900 1031.0 450 106230.724 140 102 1.05 2851 103 1 0.8 900 / 688688.8 167.9 256.7N /mm2 f 310N /mm2（ 2 分）平面內(nèi)穩(wěn)定性滿足。4.彎矩平面外穩(wěn)定計算l0y 5m11分）50y l0y/i y 500 / 6. 7174. 52y 345/ 235 90.29，查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表得y 0.515（焊接、剪切邊，屬于c類截面）b 1.07y fy44000 2351 .0774.

20、5223450.88544 00 0 2 3 5（ 1 分）AB 段最大彎矩M B M C 6 0 5 3 k0N0 m彎矩系數(shù)（一端彎矩為零）tx 0.65BC段最大彎矩Mmax 60 7.54k5N0 m彎矩系數(shù)（有彎矩和橫向荷載，同向曲率）tx 1.0故應(yīng)對 BC 段計算即可NtxM xyAbWx900 10311.0 450 1060.515 140 1020.885 2851 103222 分）124.8 178.3 303.1N /mm2 f 310N /mm2平面外穩(wěn)定性滿足。華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院學(xué)號1.在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)力用許達到的最大限值是（2.大跨度結(jié)構(gòu)常采用鋼結(jié)構(gòu)

21、的主要原因是鋼結(jié)構(gòu)（05 級鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理考試卷（閉卷）2007 2008 學(xué)年度第一學(xué)期專業(yè)班級單選題（ 1 分 *20=20 分）A. 屈服點fyB. 比例極限fp成績姓名C. 抗拉強度fuD. 伸長率B. 強度高重量輕D. 制造工廠化A. 材質(zhì)均勻C. 密封性能好3.鋼材內(nèi)部除含有鐵、碳外，還含有害元素是（）。A. 硫、磷、鎳、鋁C. 氧、氮、硫、磷4.焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度的大小與B. 硫、磷、硅、錳D. 鎳、鉻、鈮、鈦 ）關(guān)系不大。8A. 殘余應(yīng)力大小C. 連接的構(gòu)造B. 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)D. 鋼材種類5. 圖 1-1 所示截面尺寸為100× 8 的板件，在端部用兩條側(cè)面角焊縫焊在

22、10mm 厚的節(jié)點板上，兩板件板面平行，焊腳尺寸為6mm，其最小焊縫長度的構(gòu)造要求為（A. 40mmB. 60mmC. 80mmD. 100mm6. 摩擦型高強螺栓連接受剪破壞是作用剪力超過了（）。1-1A.螺栓的抗拉強度,B. 連接板件間的摩擦力,C. 連接板件間的毛截面強度, D. 連接板件間的孔壁承壓強度7 .高強度螺栓摩擦型連接，當(dāng)預(yù)拉力P=125kN 時，單個螺栓的抗拉承載力設(shè)計值不得大于A. 125kN B. 90 kN C. 100 kND. 110 kN8 . 采用螺栓連接時栓桿發(fā)生剪斷破壞，是因為（） 。A. 栓桿較細B. 截面削弱過多C. 邊距較小D. 鋼板較薄9 .對提高

23、工字形截面梁的整體穩(wěn)定性作用最小的是（） 。A. 增加腹板厚度B.約束梁端扭轉(zhuǎn)C. 設(shè)置側(cè)向支撐D.加寬梁的受壓翼緣10. 在梁中設(shè)置橫向加勁肋主要防止（）可能引起的腹板失穩(wěn)。A. 彎曲壓應(yīng)力和剪應(yīng)力B.局部壓應(yīng)力和剪應(yīng)力C. 局部壓應(yīng)力和彎曲壓應(yīng)力D.彎曲壓應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力11. 經(jīng)濟梁高he是指（） 。A. 強度與穩(wěn)定承載力相等時梁的截面高度；B. 撓度等于規(guī)范限值是梁的截面高度；C.用鋼量最小時梁的截面高度；D. 腹板與翼緣用鋼量相同時梁的截面高度。12. 為提高軸心壓桿的整體穩(wěn)定，在桿件截面面積不變的情況下，桿件截面的形式應(yīng)使其面積分布（） 。A. 盡可能集中于截面的形心處B.

24、 盡可能遠離形心C. 任意分布，無影響D. 盡可能集中于截面的剪切中心13.規(guī)范規(guī)定實腹式軸心受壓構(gòu)件確定板件寬厚比的原則是（） 。A. 等厚度原則C. 等強度原則14. 規(guī)定軸心受壓綴條柱的單肢長細比為了（） 。A. 保證柱的整體穩(wěn)定C. 避免單肢先于整個柱失穩(wěn)B. 等剛度原則D. 等穩(wěn)定原則1 0.7max（ max 為柱兩主軸方向最大長細比）是B. 使兩單肢能共同工作D. 構(gòu)造要求15.實腹式軸心受拉構(gòu)件計算的內(nèi)容有、（A.強度B. 強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定D. 強度、剛度N、 M、材料及幾何尺寸都相同，則圖C. 強度、整體穩(wěn)定16. 如圖1-2a、 b 所示壓彎構(gòu)件，a 構(gòu)件的整體穩(wěn)定

25、比圖b（B. 好D. 不能確定A. 差C. 相同a) 圖 1-2 b)17. 實腹式壓彎構(gòu)件腹板的局部失穩(wěn)主要與其壓應(yīng)力不均勻分布的梯度有關(guān)，當(dāng)最大應(yīng)力1 相等，構(gòu)件其他條件均相同的情況下，圖1-3 中的腹板局部穩(wěn)定臨界應(yīng)力最低的是（）。18. 鋼結(jié)構(gòu)的承載力極限狀態(tài)是指（） 。A. 結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈振動B. 結(jié)構(gòu)的變形已不能滿足使用要求C. 結(jié)構(gòu)達到最大承載力產(chǎn)生破壞D. 使用已達50年19. 在工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)中使用梯形鋼屋架時，關(guān)于剛性系桿和柔性系桿的設(shè)置敘述正確的是（） 。A. 在屋架上弦平面內(nèi)，屋脊處應(yīng)設(shè)置剛性系桿，兩端應(yīng)設(shè)置柔性系桿；B.在屋架下弦平面內(nèi)，兩端支座處應(yīng)設(shè)置柔性系桿，跨中

26、應(yīng)設(shè)置剛性系桿；C. 在 屋架上弦平面內(nèi)，屋脊和兩端都應(yīng)設(shè)置剛性系桿；D. 在屋架下弦平面內(nèi)，兩端支座處和跨中都應(yīng)設(shè)置柔性系桿。20. 確定梯形鋼屋架節(jié)點板厚度的依據(jù)是（） 。A. 上弦桿的最大軸力B. 下弦桿的最大軸力C. 腹桿的最大軸力D. 屋架的支座反力二、填空題（1 分 *10=10 分）1 . 可靠度指標(biāo)愈大，失效概率Pf。2 . 鋼材隨時間進展，其強度提高，塑性韌性下降，稱為；鋼材超過彈性范圍內(nèi)重復(fù)加載、卸載，鋼材的屈服點提高，塑性韌性降低的現(xiàn)象，稱為3 軸心受力板件用對接斜焊縫連接時，只要使焊縫軸線與力N 的夾角 滿足時，對接斜焊縫的強度就不必進行計算。4 產(chǎn)生縱向焊接殘余應(yīng)力的

27、主要原因是。5 普通螺栓連接，限制端距e 2d0 的目的是為了避免板件破壞。6 梁的最小高度是由控制的。7 有初彎曲的軸心受壓構(gòu)件其承載力總是歐拉臨界力。8 對軸心受力構(gòu)件，正常使用極限狀態(tài)是控制結(jié)構(gòu)的。9 壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定計算公式中的Wx1 表示簡答題（ 20 分）1 高強度螺栓摩擦型連接與承壓型連接有什么區(qū)別？（ 5 分）2 .減少焊接殘余應(yīng)力和殘余變形有哪些方法？（6 分）3 . 軸心受壓構(gòu)件在何種情況下采用高強度鋼比較有利？說明理由。（4 分）4 . 單向壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定需進行什么驗算？失穩(wěn)的形式有哪些？它們分別屬于第幾類穩(wěn)定問題？（5 分）型，不考慮起落弧的缺陷，5

28、0 分）1.試計算圖4-1 所示角焊縫連接的焊腳尺寸hf=？（12分）P=210kN， N=250kN，鋼材采用Q235B 鋼，焊條為E43w2ff160N/mm 。4-12、如圖4-2 所示高強度螺栓摩擦型連接，F(xiàn)=400kN，被連接件鋼材選用Q235B 鋼， 高強度螺栓采用10.9 級 M20，螺栓的設(shè)計預(yù)拉力P 155kN，接觸面噴砂后涂無機富鋅漆，抗滑移系數(shù)為 0.35，試驗算此連接的承載力。（ 11 分）3. 如圖 4-3 所示某簡支梁跨長為6m，承受靜力集中荷載，恒載標(biāo)準(zhǔn)值P=100kN（包括梁自重） ，活載標(biāo)準(zhǔn)值為F=130kN，鋼材為Q345鋼，截面選用I50a，梁的容許撓度為

29、l/300。若梁的整體穩(wěn)定滿足要求，試驗算該受彎構(gòu)件設(shè)計是否合理。已知、f 295N/mm 2 ，2fv 170N/mm ， Ix=46472cm4， Wx=1858.9cm3， Sx=11084.1cm3， tw=12mm， x=1.05.( 12分）4-32000200020004、圖4-4 所示偏心受壓懸臂柱，鋼材選用Q235B，翼緣為火焰切割邊，柱高6.6m，受壓力設(shè)計值N 1300kN， 偏心距 0.4m。 側(cè)向支撐和截400面如圖示，試驗算柱的強度和整體穩(wěn)定性。（ 15 分）已知、 x 1.05， f 215N/mm 2， 150彎矩平面內(nèi)整體穩(wěn)定計算公式、N yAtx M x f

30、 bW1xNmxM xfxAxW1x 1 0.8N / NEx ，'2EANE' x21.1 x ， mx 1.02yfyb 1.07彎矩平面外整體穩(wěn)定計算公式、1.0fy/2350123456789600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694800.6880.6810.6750.6680.6610.6550.6480.6410.6350.628b 類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)4 4 0 0 0 2 3 ,5tx 1

31、05 級鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理考試華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院卷 （答案）2007 2008 學(xué)年度第一學(xué)期成績學(xué)號專業(yè)班級姓名一、 單選題（ 1 分 *20=20 分）1 .在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)力用許達到的最大限值是（A）。A. 屈服點fyB. 比例極限fpC. 抗拉強度fuD. 伸長率2 .大跨度結(jié)構(gòu)常采用鋼結(jié)構(gòu)的主要原因是鋼結(jié)構(gòu)（B ）。A. 材質(zhì)均勻B. 強度高重量輕C.D. 制造工廠化3.鋼材內(nèi)部除含有鐵、碳外，還含有害元素是（ C）。A. 硫、磷、鎳、鋁C. 氧、氮、硫、磷4. 焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度的大小與B. 硫、磷、硅、錳D. 鎳、鉻、鈮、鈦D）關(guān)系不大。A. 殘余應(yīng)力大小C. 連接的構(gòu)造5

32、. 圖 1-1 所示截面尺寸為焊在 10mm 厚的節(jié)點板上，兩板件板面平行，焊腳尺寸為B. 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)D. 鋼材種類8 的板件，在端部用兩條側(cè)面角焊縫6mm，其最8小焊縫長度的構(gòu)造要求為（D ） 。10A. 40mm B. 60mm C. 80mm D. 100mm6. 摩擦型高強螺栓連接受剪破壞是作用剪力超過了（ B ）。圖 1-1 A.螺栓的抗拉強度,B. 連接板件間的摩擦力,C. 連接板件間的毛截面強度, D. 連接板件間的孔壁承壓強度7 .高強度螺栓摩擦型連接，當(dāng)預(yù)拉力P=125kN 時，單個螺栓的抗拉承載力設(shè)計值不得大于（ C ）。A. 125kN B. 90 kN C. 100

33、kND. 110 kN8 . 采用螺栓連接時栓桿發(fā)生剪斷破壞，是因為（A ） 。A. 栓桿較細B. 截面削弱過多C. 邊距較小D. 鋼板較薄9 .對提高工字形截面梁的整體穩(wěn)定性作用最小的是（A ） 。A. 增加腹板厚度B.約束梁端扭轉(zhuǎn)C. 設(shè)置側(cè)向支撐D.加寬梁的受壓翼緣10. 在梁中設(shè)置橫向加勁肋主要防止（B ）可能引起的腹板失穩(wěn)。A. 彎曲壓應(yīng)力和剪應(yīng)力B.局部壓應(yīng)力和剪應(yīng)力C. 局部壓應(yīng)力和彎曲壓應(yīng)力D.彎曲壓應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力11. 經(jīng)濟梁高he是指（C ） 。A. 強度與穩(wěn)定承載力相等時梁的截面高度；B. 撓度等于規(guī)范限值是梁的截面高度；C.用鋼量最小時梁的截面高度；D. 腹板

34、與翼緣用鋼量相同時梁的截面高度。12. 為提高軸心壓桿的整體穩(wěn)定，在桿件截面面積不變的情況下，桿件截面的形式應(yīng)使其面積分布（B ） 。A. 盡可能集中于截面的形心處B. 盡可能遠離形心C. 任意分布，無影響D.盡可能集中于截面的剪切中心13.規(guī)范規(guī)定實腹式軸心受壓構(gòu)件確定板件寬厚比的原則是（D ） 。A. 等厚度原則B.等剛度原則C. 等強度原則D.等穩(wěn)定原則14. 規(guī)定軸心受壓綴條柱的單肢長細比 1 0.7max（ max 為柱兩主軸方向最大長細比）是為了（ C ） 。A. 保證柱的整體穩(wěn)定B. 使兩單肢能共同工作C. 避免單肢先于整個柱失穩(wěn)D. 構(gòu)造要求15.實腹式軸心受拉構(gòu)件計算的內(nèi)容有

35、、A.強度D ）B. 強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定D. 強度、剛度N、 M、材料及幾何尺寸都相同，則圖B. 差D. 不能確定C. 強度、整體穩(wěn)定16. 如圖1-2a、 b 所示壓彎構(gòu)件，a 構(gòu)件的整體穩(wěn)定比圖b（A ）A. 好C. 相同a）1-2 b)17. 實腹式壓彎構(gòu)件腹板的局部失穩(wěn)主要與其壓應(yīng)力不均勻分布的梯度有關(guān)，當(dāng)最大應(yīng)力1 相等，構(gòu)件其他條件均相同的情況下，圖1-3 中的腹板局部穩(wěn)定臨界應(yīng)力最低的是（B ）。1-318.19.鋼結(jié)構(gòu)的承載力極限狀態(tài)是指（C） 。A. 結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈振動B.結(jié)構(gòu)的變形已不能滿足使用要求C. 結(jié)構(gòu)達到最大承載力產(chǎn)生破壞D.使用已達50年在工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)中使

36、用梯形鋼屋架時，關(guān)于剛性系桿和柔性系桿的設(shè)置敘述正確的是（ A ） 。A. 在屋架上弦平面內(nèi)，屋脊處應(yīng)設(shè)置剛性系桿，兩端應(yīng)設(shè)置柔性系桿；在屋架下弦平面內(nèi)，兩端支座處應(yīng)設(shè)置柔性系桿，跨中應(yīng)設(shè)置剛性系桿；架上弦平面內(nèi)，屋脊和兩端都應(yīng)設(shè)置剛性系桿；D. 在屋架下弦平面內(nèi)，兩端支座處和跨中都應(yīng)設(shè)置柔性系桿。20. 確定梯形鋼屋架節(jié)點板厚度的依據(jù)是（C ） 。B.C. 在 屋A. 上弦桿的最大軸力C. 腹桿的最大軸力1 分 *10=10 分）1. 可靠度指標(biāo)愈大，失效概率PfB. 下弦桿的最大軸力D. 屋架的支座反力2. 鋼材隨時間進展，其強度提高，塑性韌性下降，稱為時效硬化；鋼材超過彈性范圍冷作硬化。

37、3. 軸心受力板件用對接斜焊縫連接時，只要使焊縫軸線與力N 的夾角 滿足 56.3° 時，對接斜焊縫的強度就不必進行計算。4. 產(chǎn)生縱向焊接殘余應(yīng)力的主要原因是施焊時焊件上出現(xiàn)冷塑和熱塑區(qū)。5. 普通螺栓連接，限制端距e2d0 的目的是為了避免板件板端沖剪破壞。6. 梁的最小高度是由撓度（剛度）控制的。7. 有初彎曲的軸心受壓構(gòu)件其承載力總是小于歐拉臨界力。8. 對軸心受力構(gòu)件，正常使用極限狀態(tài)是控制結(jié)構(gòu)的長細比。9. 壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定計算公式中的Wx1 表示 最大受壓纖維的毛截面模量。簡答題（ 20 分）1. 高強度螺栓摩擦型連接與承壓型連接有什么區(qū)別？（ 5 分）

38、 答、高強度螺栓摩擦型連接的板件間無滑移，靠板件接觸面間的摩擦力來傳遞剪力，而承 壓型高強螺栓容許被連接板件間產(chǎn)生滑移，其抗剪連接通過螺栓桿抗剪和孔壁承壓來傳遞 剪力，所以高強度螺栓承壓型連接比摩擦型連接抗剪承載力大，但變形也大。2. 減少焊接殘余應(yīng)力和殘余變形有哪些措施？（6 分）答、 合理的焊縫設(shè)計、合理的選擇焊縫的尺寸和形式，盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸；合理安排焊縫位置和施焊順序；避免焊縫的過分集中和交叉；盡量避免母材在厚度方向的收縮應(yīng)力。合理的工藝措施、采用合理的施焊順序和方向；采用反變形法減小焊接變形或焊接應(yīng)力；錘擊或碾壓焊縫使焊縫得到延伸；小尺寸焊件，應(yīng)焊前預(yù)熱或焊后回火處理。3.

39、軸心受壓構(gòu)件在何種情況下采用高強度鋼比較有利？說明理由。（4 分）答、軸壓構(gòu)件一般由穩(wěn)定控制。長細比較小 p 的軸心壓桿截面應(yīng)力在屈曲前已超過鋼材的比例極限，構(gòu)件處于彈塑性階段，此時臨界應(yīng)力與材料強度有關(guān)，所以短粗構(gòu)件（長細比較小 p）采用高強度的鋼材比較有利，能提高桿件承載力。4. 單向壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定需進行什么驗算？失穩(wěn)的形式有哪些？它們分別屬于第幾類穩(wěn)定問題？（5 分）答、單向構(gòu)件的整體穩(wěn)定需進行彎矩作用平面內(nèi)、外的兩類穩(wěn)定的驗算。因為構(gòu)件可能產(chǎn)生彎矩作用平面內(nèi)彎曲屈曲，也可能在彎矩作用平面外彎扭屈曲，失穩(wěn)的形式與構(gòu)件的抗扭剛度和側(cè)向支承的布置等情況有關(guān)，彎矩作用平面內(nèi)為極值型穩(wěn)定，即

40、屬于第二類穩(wěn)定問題；彎矩作用平面外為分枝型穩(wěn)定，屬于第一類穩(wěn)定問題。50 分）1 .試計算圖4-1 所示角焊縫連接的焊腳尺寸hf=？P=210kN， N=250kN，鋼材采用Q235B 鋼，焊條為E43型，一條焊縫的計算長度lw=300mm， ffw 160N/mm 2。（ 12分）、 N=250kN， V=P=210kN， M=210× 0.1 21 kN.m（ 1 分）N N 250 103595helw2 0.7 hf 300 hf100M 6M 6 21 106100001 2helw22 0.7 hf 3002hf12V 210 1035004-1f f helw2 0.7

41、 hf 300hfNM1.222w f ff595 10001.22hf2500hf2160N/mm 21399.72hf160 hf 8.75mmhf min 1.5 12 5.2mm取、hf 10mm、 hf max 1.2 10 12mm2、如圖4-2 所示高強度螺栓摩擦型連接，F(xiàn)=400kN，被連接件鋼材選用Q235B 鋼， 高強度螺栓為10.9級 M20 的，螺栓的設(shè)計預(yù)拉力P 155kN，接觸面噴砂后涂無機富鋅漆，抗4-2滑移系數(shù)為 0.35，試驗算此連接的承載力。（ 11 分）【解】N=4/5F=4/5× 400 320kNV=3/5F=3/5× 400 24

42、0kNM=320× 70 22400 kNmm受力最大的一個螺栓的拉力為、NMy132022400 140Nt1212232 32 64kN 0.8P 0.8 155 124kNn yi2102 2 1402 702按Nt2=48kN， Nt3=32kN， Nt4=16kN， Nt5=0，則、Nti64 48 32 16 0 2 320kN驗算受剪承載力設(shè)計值、Nvb 0.9nf (nP 1.25 Nti) 0.9 1 0.35(10 155 1.25 160)362.25kN V 240kN2fv 170N/mm ， Ix=46472cm4，滿足強度要求200020002000恒載

43、標(biāo)準(zhǔn)值P=100kN設(shè)計值、1.2×100120 kN圖 4-3活載標(biāo)準(zhǔn)值F=110kN設(shè)計值、1.4×110154 kN支座處的最大反力設(shè)計值、R=120+154=274 kN Vmax（ 1 分）跨中的最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值、M max 210 3 210 1 420k N. m （ 1 分）跨中的最大彎矩設(shè)計值M max 274 3 274 1 548k N. m（ 1 分）2 .強度驗算M548 106xWnx1.05 1858.9 10 分）22彎曲正應(yīng)力280.76N/mm f 295N/mm（ 2 分）33VSx274 103 1084.1 1034Ixtw46472 104 1222支座處最大剪力53.3N / m m fv 1 7 0N / m m （ 2分）強度滿足要求。20mmMkl2420 106 600026000max k54 15.79mm3 剛度驗算max 10EI x 10 2.06 105 46472 104300彎矩平面內(nèi)整體穩(wěn)定計算公式、NmxM xfxAxW1x 1 0.8N/NExNE' x2EA1.1 x2mx 1.0彎矩平面外整體穩(wěn)定計算公式、1.0圖 4-4N txMx f 107 y2 fyyAbW1xb .440