钢结构试题及答案.doc

_一、填空题（15分）1、钢材Q235和Q345相比， 钢的含碳量较高。（Q345）2、钢材有两种破坏形式，分别为 和 。3、复杂应力状态下钢材发生屈曲的条件是 。（折算应力等于屈服点）4、钢材处于同号应力状态下容易产生 破坏。（脆性）5、实腹式偏心受压构件的整体稳定，包括 的稳定和 的稳定。6、拉弯和压弯构件的破坏形式分为 、 、 。(强度破坏,整体失稳,局部失稳)7、一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A点应力为1 =120N/mm2，2 = -80 N/mm2 ，B点的应力1 = -20N/mm2 ，2 = -120N/mm2，则A点的应力比= ，应力幅 = ；B点的应力比= ，应力幅 = 。8、高强螺栓群承受偏心拉力作用 ，连接的旋转中心应在 。（螺栓群形心）二、选择题1、可靠度指标愈大，失效概率Pf ( B )A.愈大 B.愈小C.不变 D.无规则变化2、钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为( C )A.碳、锰 B.钒、锰C.硫、氮、氧 D.铁、硅3、对于普通螺栓连接，限制端距e2d0的目的是为了避免( D )A.螺栓杆受剪破坏 B.螺栓杆受弯破坏C.板件受挤压破坏 D.板件端部冲剪破坏4、钢材的伸长率用来反映材料的（ C）。 A.承载能力 B.弹性变形能力 C.塑性变形能力 D.抗冲击荷载能力5、梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式为（ C）。 A.弯曲失稳 B.扭转失稳 C.弯扭失稳 D.局部失稳6、钢结构对动力荷载的适应性较强，这主要是由于钢材具有：(B )（A）良好的塑性； （B）良好的韧性； （C）均匀的内部组织； （D）良好的塑性和均匀的内部组织。 7、把钢材视为理想弹塑性，是根据： ( D )（A）以前视为弹性，以后视为弹塑性； （B） 以前视为弹性， 以后视为弹性； （C） 之前近于理想弹性，之后视为塑性；（D）之前钢材近于理想弹性，之后塑性应变范围大而应力保持不变近于理想塑性。8、轴心受压构件的整体稳定系数与什么因素有关？(B )（A）构件截面类别、构件两端连接构造、长细比；（B）构件截面类别、钢材钢号、长细比； （C）构件截面类别、构件计算长度系数、长细比； （D）构件截面类别、构件两个方向的长度、长细比。 9、鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标是（A ） （A）冷弯性能； （B）冲击韧性； （C）伸长率； （D）屈服点。 10、横向加劲肋主要防止由（B ）可能引起的腹板失稳 （A）弯屈压应力和剪应力； （B）局部压应力和剪应力； （C）局部压应力和弯曲压应力； （D）弯曲压应力、剪应力和局部压应力。 11、弯矩绕虚轴作用的双肢缀条式压弯构件应进行（ A ）和缀条的计算。 （A）强度、弯矩作用平面内稳定、分肢稳定、刚度； （B）弯矩作用平面内稳定、弯矩作用平面外稳定、刚度； （C）弯矩作用平面内稳定、分肢稳定； （D）强度、弯矩作用平面内稳定、弯矩作用平面外稳定、刚度。 12、对于轴心受压构件，当截面无削弱时，可以不进行（ A ）计算。（A）强度； （B）整体稳定； （C）刚度； （D）局部稳定。 13、端焊缝与侧焊缝相比，具有（ A ）特点。（A）强度高； （B）强度低； （C）刚度小； （D）塑性好。 14、对钢结构的构件及连接的疲劳计算无影响的是（ D ）（A）应力比； （B）应力幅； （C）应力循环次数； （D）各种钢号。15、承重结构的钢材应保证的基本力学性能是（C ）（A）抗拉强度，伸长率； （B）抗拉强度，屈服强度，冷弯试验； （C）抗拉强度，屈服强度，伸长率； （D）屈服强度，伸长率，冷弯试验。三、简答题(每题6分共30分)1、分析及钢结构的今后的发展方向。 答： 高效能钢材的研制和应用； 钢结构设计理论的深入研究； 大跨度和高层建筑结构； 新型钢结构的研究和应用，如组合梁，钢管混凝土等； （优化原理的应用）2、写出角焊缝的计算长度及焊脚尺寸的构造要求，并分析其限制的原因。 答：（1）（为较薄焊件厚度） 为了避免焊缝区的基本金属“过烧”，防止焊件产生过大的焊接残余应力和残余变形；对板件边缘角焊缝，板件厚度：（t 6mm时， ；t 6mm时，；若另一焊件厚度tt，还应满足）（2）（为较厚焊件的厚度）角焊缝尺寸过小，则焊缝输入能量过小，而焊件厚度较大，使施焊时冷却速度过快， 产生淬硬组织，易形成裂纹，导致母材开裂。 （3）（静力）或（动力）侧焊缝沿长度方向受力不均匀，两端大，中间小，且随焊缝长度与焊脚尺寸的比值增 大而差别愈大，使两端易产生裂缝，而中间部分未发挥其承载力 （4）角焊缝计算长度较小时，将使焊件局部受热严重，且焊缝其灭弧所引起的缺陷相距太 近，以及焊缝中可能产生其它的缺陷，使焊缝不够可靠。3、疲劳破坏与哪些主要因素有关？ 答：疲劳破坏与反复荷载引起的应力种类、应力循环形式、应力循环次数、应力集中程度和残余应力等因素有关。4、简述钢材塑性破坏的特征和意义。答：结构强度破坏时会出现明显变形，这中破坏称塑性破坏。由于钢材的塑性变形使得结构或构件在破坏时候有明显的变形，因此容易被觉察和采取措施防止破坏加以避免，从而减少破坏损失。5、试述钢材冷弯试验的方法、合格要求及其意义。 答：试验方法：将试件按材料的原有厚度加工成条状，按规定的弯心直径，在试验机上通过冷弯冲头加压，使试件弯曲成1800。 合格要求：试件弯曲部分的外表面及侧面不出现裂纹或分层，即为合格。 意义：冷弯试验不仅能直接检验钢材的弯曲变形能力或塑性性能，还能暴露钢材内部的冶金缺陷，是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力（塑性性能）和钢材质量（内部冶金缺陷）的综合性指标。6、受弯构件的截面强度准则。答：(1)边缘屈服准则。截面边缘纤维应力达到钢材的屈服点。(2)全截面塑性准则。全截面内力达到钢材的屈服点。(3)有限塑性发展的强度准则。部分截面内力达到钢材的屈服点，部分还没有。 四、图 1 所示高强度螺栓摩擦型连接，被连接构件的钢材为 Q235-B.F。螺栓为 10.9 级（P=155kN），直径20mm，接触面采用喷砂处理（=0.45），试验算此连接的承载能力。图中内力均为设计值。(15分)解：=0.45，P=155kN一个螺栓的最大拉力值为：68.16kNV=750kN所以承载力满足。 （注：此题可验算最不利螺栓的承载能力：V=46.8750.9nf(P-1.25Nt1)=28.26。不满足）五、验算图示简支梁截面的强度和稳定性。已知：钢材为Q235B，梁截面受单向弯矩设计值为2000kNm，剪力设计值为100kN。（15分）A=240182+120010 =20640mm2Ix=1/12 240(1200+36)3-(240-10)12003=4644645119mm4Wx=Ix/y/2=7515607mm3, Sx=2418 (600+9)+60010600/2=4430880mm3=N/mm2 不满足要求 整体稳定验算： 不满足要求局部稳定验算：腹板： ho/tw=1200/1080 要设置加劲肋翼缘: b/t=120-5/18=6.415 满足要求折算应力计算： 不满足要求六、验算图示轴心受压截面的局部稳定性。已知：，钢材为Q235B。（10分）A=250112132