03年7月浙江省自考钢结构试题及答案

浙江省 2003 年 7 月高等教育自学考试 钢结构试题 课程代码：02442 一、简答题(每小题 5 分，共 20 分) 1.简述钢材塑性破坏的特征和意义。 2.什么叫实腹式轴心受压构件等稳设计? 3.焊接工字形板梁翼缘与腹板间的角焊缝计算长度是否受 60hf(静)或 40hf(动力) 的限制?为什 么? 4.当弯矩作用在实腹式压弯构件截面的弱轴平面内时，为什么要分别进行弯矩作用平面内、 外的两类稳定性验算?它们分别属于第几类稳定问题? 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填 在题干的括号内。每小题 1 分，共 10 分) 1.为防止钢材在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生分层撕裂，必须对钢材的( )进行测 试。 A.抗拉强度 fu B.屈服点 fy C.冷弯 180试验 D.Z 向收缩率 2.对不同质量等级的同一类钢材，在下列各指标中，它们的( )不同。 A.抗拉强度 fu B.屈服点 fy C.伸长率 D.冲击韧性 AKV 3.同一结构钢材的伸长率( )。 A. 5 10 B. 5= 10 C. 5 D.不能确定0tyf17 6.两端简支的梁，跨中作用一集中荷载，对荷载作用于上翼缘和作用于下翼缘两种情况，梁 的整体稳定性承载能力( )。 A.前者大 B.后者大 C.二者相同 D.不能确定 7.两根几何尺寸完全相同的压弯构件，二者都是两端简支，且承受的轴压力大小相等，但一 根承受均匀弯矩作用，而另一根承受非均匀弯矩作用，则二者承受的临界弯矩相比( )。 A.前者大于等于后者 B.前者小于等于后者 C.两种情况相同 D.不能确定 2 8.与无檩屋盖相比，下列( )不是有檩屋盖的特点。 A.所用构件种类和数量多 B.屋盖刚度大 C.屋盖自重轻 D.屋架布置灵活 9.设节点间杆件的几何长度为 l，则屋架的支座斜杆和支座竖杆在屋架平面内的计算长度为( )。 A.0.5l B.0.8l C. l D.2l 10.屋架中，对双角钢组成的十字形截面杆件或单角钢杆件，当这些杆件不是支座斜杆和支 座竖杆时，它们在斜平面内的计算长度为( )(设杆件几何长度为 l)。 A. l B.0.8l C.0.9l D.2l 三、填空题(每空 1 分，共 10 分) 1.实腹式压弯构件可能出现的破坏形式有：强度破坏、_、_、翼缘屈曲和腹板屈 曲。 2.角焊缝的计算长度不宜过小，钢结构设计规范(GBJ17 - 88)规定：角焊缝的计算长度 lw_或_，此规定适用于侧面角焊缝和正面角焊缝。同时侧面角焊缝的长度也 不宜过长，钢结构设计规范(GBJ17 - 88)规定：侧面角焊缝的计算长度，当连接承受静力荷 载或间接承受动力荷载时不宜大于 。 3.轴心受压构件的承载能力极限状态有_极限状态和_极限状态。 4.加劲肋作为腹板的支承，将腹板分成尺寸较小的板段，以提高临界应力。_加劲肋对 提高梁跨中附近弯矩较大板段的稳定性特别有利；而_加劲肋对提高梁支承附近剪力 较大板段的临界应力是有效的；_加劲肋则常用于局部压应力较大的情况。 四、计算题(第 1 小题 15 分，第 2 小题 20 分，第 3 小题 25 分，共 60 分) 1.验算如图所示的摩擦型高强度螺栓连接的强度。已知螺栓为 8.8 级 M20 高强度螺栓， ，被连接的支托板与柱翼缘的厚度均为 t=12mm，各排螺栓编号如图，外力设计值45.0 为 F=150KN。 (15 分)(已知预拉力 P=110KN) 2.如图所示一焊接组合截面板梁，截面尺寸为：翼缘板宽度 b=340mm，厚度为 t=12mm，腹 板高度为 h0=450mm，厚度为 tw=10mm，Q235 钢材。梁的两端简支，跨度为 6m，跨中受 一集中荷载作用，荷载标准值为：恒载 90KN，活载 140KN(静力荷载)。试对梁的抗弯强 度、抗剪强度、折算应力、整体稳定性和挠度进行验算。(20 分) (f=215N/mm2,fv=125N/mm2, 3 )401lv 2/3bbby2yx2ybb 169.04.1,f35h4.t1WA430,8. 注意，为降低计算量，这里已给出构件截面部分几何特性参数： A=126.6cm2 Ix=51146cm4, Iy=7861cm4, Wx=2158cm4, Sx=1196cm3，S x1=942cm3 3.如图所示一双轴对称焊接工字形单向压弯构件，翼缘板为焰切边，对 x,y 轴均属于 b 类截 面。截面尺寸为：翼缘板宽度 b=320mm，厚度为 t=12mm；腹板高度为 h0=400mm，厚度 为 tw=10mm,Q235 钢材。构件两端简支，跨度为 8m，跨中有一侧向支撑点。所受的荷载 设计值为：两端轴心压力为 680KN，两端弯矩均为 250KNm。试对此构件的强度、弯矩 作用平面内、平面外的稳定性以及局部稳定性进行验算。(25 分)(f=215N/mm 2)1,407.1txm2yb 注意，为降低计算量，这里已给出构件截面部分几何特性参数： A=116.8cm2 Ix=37933cm4, Iy=6554cm4, Wx=1789cm4 4 5 参考答案 一、简答题 1.答： 塑性破坏破坏前出现极易被人们察觉的变形，破坏后保留很大的残余变形， 破坏延续时间较长，非突发性。这种破坏容易及时发现并采取有效补救措施，通 常不会引起严重后果。 2.答： 实腹式轴心受压构件等稳设计即截面绕 x 轴的稳定承载力 等于截面绕 y 轴的fx 稳定承载力 。fy 3.答： 不受此限制。 因为内力沿焊接工字形板翼缘与腹板间的焊缝全长分布，此时，角焊缝计算长度 不受此限制。 4.答： 通常压弯构件的弯矩 M 作用在弱轴 y 平面内，使构件截面绕强轴 x 并且为长细 比较小的轴受弯，当构件截面绕长细比较大的轴受弯时，压弯构件就不可能发生 弯矩作用平面外的弯扭屈曲，这时，只需验算弯矩作用平面内的稳定性。但一般 情况下，都使构件截面绕长细比较小的轴受弯，因此，既要验算弯矩作用平面内 的稳定性，又要验算弯矩作用平面外的稳定性。 二、单项选择题 1-5 DDADB 6-10 BABCC 三、填空题 1.弯扭、扭曲、 2.8hf 、40mm、60h f 3.强度、稳定 4纵向、横向、短 四、计算题 6 1.解： 1 号螺栓受力最大， V=F=150k N，M=F.e=150X0.2=30k N.m 1 号螺栓所受的剪力和拉力为 kVv75.8kNymMNit 4502123PnfbV .45.909.0kt 8 ，满足要求。193.05.471btVN 2.解： , ， ，KNF3041.902.1 m456FL1MkNkN152FV ，86.7AIiyg 780631yil 强度验算 223 6x /15/.25.4NfNWr 22m/7.01.1.5Vfth Vwo 折算应力 24 6x /.625/MNyI 2433x /4.10695.1VSthwo 23m/.)2(0FNltoc 7 212 222ceq m/5.36.m/3.184 54.3.106.10NfN 整体稳定 8.1235)4.75(18)4.(7408.2 b ，9.4.16.0123/ b / /0918.0mNfb 刚度验算 151.98m05460.248Fl 933 QxQ VEIv 3.解： 强度验算： 223623n /15/54.710895.108.6 mNfNWMANnx 平面内稳定 ， ，b 类截面，查表得cmIix2.8.16379 4.02.18xoil0.xkNlEINxx 10958.12.02 2236231 /15/.06)195/80.1(07895.25.08.6.0)/.( mNfNNWMAExxmx 平面外稳定 ， ，b 类截面，查表得cmAIiyy .18.