钢结构试卷及答案(复习必备)

填空题 每空 1 分 共 10 分 1 钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 塑性破坏 2 焊接的连接形式按构件的相对位置分为 对接 搭接 角接和 T 形连接 3 钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛 其中轴心受拉构件需进行钢结构强度 和 刚度 的验算 4 轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 弯曲屈曲 扭转屈曲 和 弯扭 屈曲 5 梁整体稳定判别式 中 是 梁受压翼缘的自由长度 是 梁 11 l b 1 l 1 b 受压翼缘的宽度 6 静力荷载作用下 若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布 那么侧面角焊缝的计算 长度不宜大于 60 f h 7 当组合梁腹板高厚比 80 时 对一般梁可不配置加劲肋 0w h t 235 y f 一 单项选择题 每题 1 分 共 25 分 1 有两个材料分别为 Q235 和 Q345 钢的构件需焊接 采用手工电弧焊 采用 E43 焊条 A 不得 B 可以 C 不宜 D 必须 2 工字形轴心受压构件 翼缘的局部稳定条件为 其中的 y f tb 235 1 010 1 含义为 A 构件最大长细比 且不小于 30 不大于 100 B 构件最小长细比 C 最大长细比与最小长细比的平均值 D 30 或 100 3 偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式 中 其中 代表 x1 1 0 8 mxx xxEx M f AWN N 1x W A 受压较大纤维的净截面抵抗矩 B 受压较小纤维的净截面抵抗矩 C 受压较大纤维的毛截面抵抗矩 D 受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 A 抗拉强度 伸长率 B 抗拉强度 屈服强度 冷弯性能 C 抗拉强度 屈服强度 伸长率 D 屈服强度 伸长率 冷弯性能 5 随着钢材厚度的增加 下列说法正确的是 A 钢材的抗拉 抗压 抗弯 抗剪强度均下降 B 钢材的抗拉 抗压 抗弯 抗剪强度均有所提高 C 钢材的抗拉 抗压 抗弯强度提高 而抗剪强度下降 D 视钢号而定 6 在低温工作 20 C 的钢结构选择钢材除强度 塑性 冷弯性能指标外 还需要 的指标是 A 低温屈服强度 B 低温抗拉强度 C 低温冲击韧性 D 疲劳强度 7 直角角焊缝的有效厚度的取值为 e h A 0 7 B 4mm C 1 2 D 1 5 f h f h f h 8 对于直接承受动力荷载的结构 计算正面直角焊缝时 A 要考虑正面角焊缝强度的提高 B 要考虑焊缝刚度影响 C 与侧面角焊缝的计算式相同与侧面角焊缝的计算式相同 D 取 1 22 f 9 单个螺栓的承压承载力中 其中 t 为 bb cc Ndtf A a c e B b d C max a c e b d D min a c e b d 10 承压型高强度螺栓可用于 A 直接承受动力荷载 B 承受反复荷载作用的结构的连接 C 冷弯薄壁型钢结构的连接 D 承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接 11 计算格构式压杆对虚轴 x 轴的整体稳定性时 其稳定系数应根据 查 表确定 A B B C D x ox y oy 12 实腹式轴压杆绕 x y 轴的长细比分别为 对应的稳定系数分别为 x y x 若 则 y x y A B C D 需要根据稳定性分类判别需要根据稳定性分类判别 x y x y x y 燕山大学试卷 密 封 线 共 10 页 第 3 页 13 确定双肢格构式柱的两个分肢间距的根据是 A 格构柱所受的最大剪力 B 绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件 max V C 单位剪切角 D 单肢等稳定条件 1 14 在满足强度的条件下 图示 号和 号焊缝合理的焊脚尺寸是 f h A 4mm 4mm B 6mm 8mm C 8mm 8mm D 6mm 6mm 15 轴心受力构件轴心受力构件的正常使用极限状态是 A 构件的变形规定 B 构件的强度规定 C 构件的刚度规定 D 构件的挠度规定 16 对长细比很大的轴压构件 提高其整体稳定性最有效的措施是 A 增加支座约束增加支座约束 B 提高钢材强度 C 加大回转半径 D 减少荷载 17 梁的最小高度是由 控制的 A 强度 B 建筑要求 C C 刚度刚度 D 整体稳定 18 为了提高梁的整体稳定性 是最经济有效的办法 A 增大截面 B 增加侧向支撑点 减少 1 l C 设置横向加劲肋 D 改变荷载作用的位置 19 在梁的整体稳定计算中 l 说明所设计梁 b A 处于弹性工作阶段 B 不会丧失整体稳定不会丧失整体稳定 C 梁的局部稳定必定满足要求 D 梁不会发生强度破坏 20 算梁的整体稳定性时 当整体稳定性系数大于 时 应以 弹塑 b b 性工作阶段整体稳定系数 代替 b A 0 8 B 0 7 C 0 6 D 0 5 21 工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为 A 25 0 1 B 80 C 170 w t h0 y f235 w t h0 y f235 w t h0 y f235 D 当 0 1 6 时 16 0 5 25 0 a w t h0 0 a y f235 当 1 6 2 0 时 48 0 5 26 2 0 a w t h0 0 a y f235 其中 max minmax 0 a 22 弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行 和缀材的计算 A 强度 刚度 弯矩作用平面内稳定性 弯矩作用平面外的稳定性 单肢稳定性 B 弯矩作用平面内稳定性 单肢稳定性 C 弯矩作用平面内稳定性 弯矩作用平面外稳定性 D 强度 刚度 弯矩作用平面内稳定性 单肢稳定性 23 计算格构式压弯构件的缀件时 剪力应取 A 构件实际剪力设计值 B 由公式计算的剪力 235 85 y fAf V C 构件实际剪力设计值或由公式构件实际剪力设计值或由公式计算的剪力两者中之较大值计算的剪力两者中之较大值 235 85 y fAf V D 由计算值 dx dM V 24 两端铰接 单轴对称的 T 形截面压弯构件 弯矩作用在截面对称轴平面并使 翼缘受压 可用 A 进行整体稳定计算 8 01 1 Ex xx xmx x N N W M A N ff W M A N xb xmx x 1 25 1 1 2Exxx xmx NNW M A N f 1 1Exxx xmx x NNW M A N f A B C D 25 规定缀条柱的单肢长细比 为柱两主轴方向最大长细比 1max 0 7 max 是为了 A 保证整个柱的稳定 B 使两单肢能共同工作 C 避免单肢先于整个柱失稳 D 构造要求 二 简答题 共 25 分 1 写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式 当腹板局部稳定不满足要求时 可 采取哪些措施 2 简述普通螺栓的五种破坏形式 其中哪几种破坏形式通过构造保证 如何保证 哪几种破坏形式通过计算保证 9 分 1 螺栓杆被剪断 2 孔壁挤压破坏 3 板件被拉断 4 板件端部冲剪破坏 5 螺栓杆弯 曲破坏 4 5 是通过构造来保证的 4 是通过限制端距大于等于 2d0 5 是通过被连 接构件的厚度小于等于螺栓直径的 5 倍 1 23 是通过计算来保证 3 是通过构件的强 度计算 1 2 是通过抗剪螺栓的计算来保证 3 简述影响钢材力学性能的主要因素 6 分 化学成分 冶金缺陷 钢材硬化 温度影响 应力集中 反复荷载作用 4 简述钢材选用的原则 5 分 1 结构的重要性 2 荷载情况 3 连接方式 4 结构所处的温度和环境 5 钢材的厚度 三 计算题 共 40 分 1 验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接 是否安全 已知 荷载设计值 N 300kN 螺栓 M20 孔径 21 5mm 10 9 级 摩擦面的抗滑移系数 0 5 高强螺栓的设计预拉力 P 155kN 不考虑螺栓群长度对螺栓强 度设计值的影响 10 分 2 一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载 截面尺寸如图 无削弱 当梁某一截面 所受弯矩设计值 M 400kN m 剪力设计值 V 580kN 时 试验算梁在该截面处的 强度是否满足要求 已知钢材为 Q235 B 10 分 0 5 分 2 2 20 250 1130Acm 1 分 324 1 50 122 2 20 2664496 7 x Icm 0 5 分 3 20 2 26 1 25 12 51352 5 x Scm 0 5 分 3 1 2 20 261040Scm 0 5 分 3 1 64496 7 272388 8 x Wcm 截面边缘纤维最大正应力 满足 6322 1 400 10 1 05 2388 8 10 159 5 205 xx MWN mmfN mm 要求 2 分 腹板中央截面最大剪应力 满足要求 2 分 33 22 4 580 101352 5 10 121 6 125 64496 7 1010 x v x w VS N mmfN mm I t 腹板上边缘处 正应力 1 分 6 2 1 4 500400 10 155 1 264496 7 10 x M N mm I 剪应力 1 分 33 2 1 1 4 580 101040 10 93 5 64496 7 1010 x w VS N mm I t 折算应力 222222 11 3155 13 93 5224 2 1 11 1 215236 5 N mmfN mm 所以此处的折算应力也满足要求 1 分 4 如图所示 该连接承受 P 100kN 的静力集中荷载设 计值作用 钢材为 Q235 B 焊条为 E43XX 型 焊脚尺 寸 角焊缝强度设计值 验8 f hmm 2 160 f w fN mm 算该连接的角焊缝强度是否满足要求 10 分 一 填空题 每空 1 分 共 10 分 1 塑性破坏 2 对接 3 刚度 长细比 4 弯曲失稳 屈曲 扭转失稳 屈曲 弯扭失稳 屈曲 5 梁受压翼缘的自由长度 梁受压翼缘宽度 6 60 7 80 f h235 y f 二 单项选择题 每题 1 分 共 25 分 1 B 2 A 3 C 4 C 5 A 6 C 7 A 8 C 9 D 10 D 11 B 12 D 13 B 14 D 15 C 16 A 17 C 18 B 19 B 20 C 21 D 22 D 23 C 24 A 25 C 三 简答 共 25 分 1 实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式 25 0 5 当腹板局部稳 w t h0 y f 235 定不满足要求时 可采取三种措施 加大腹板厚度 加加劲肋 减小 w t 腹板高度 计算时取有效截面 0 h 2 普通螺栓的五种破坏形式 螺栓杆被剪坏 螺栓杆或板件挤压破坏 板件端部剪坏 板件被拉断 螺栓杆受弯破坏 其中 通过构造保证 通过限制端距 2d0 通过限制板叠厚度 5d 其中 d 为螺栓直径 d0为螺 栓孔径 通过计算保证 3 化学成分的影响 包括碳 硅 锰及一些有害元素硫 磷 氧 氮等 冶金缺陷的影响 如偏析 非金属夹杂 裂纹 分层 浇注和轧制过程 的影响 脱氧程度不同制成的钢材质量不同 轧制程度也影响钢材的力学 性能 钢材硬化的影响 钢材硬化会降低其塑性和韧性 对钢材不利 硬化可有三种 时效硬化 应变硬化 冷加工硬化 应变时效 温度的 影响 应力集中的影响 燕山大学试题标准答案 共 4 页 第 1 页 4 结构的类型和重要性 重要结构选用质量较高钢材 荷载性质 动荷载 下选用好钢材 连接方法 焊接选用较好钢材 结构的工作温度和环境 低温 腐蚀性强的情况下选用质量好钢材 受力性质 如受较大拉力的结 构选用好钢材 四 计算题 1 解 螺栓群形心 O 处的内力有 轴心拉力 1 分 33 300180 55 TNkN 剪力 1 分 44 300240 55 VNkN 弯矩 1 分 180 7 0 2630MTekN cm 在 N M 作用下 最上排螺栓受力为最不利 一个螺栓所受的拉力为 2 分 1 1 222 180630 6 57 0 2 36 53 282 2 3 52 3 56 5 i MyT NkN ny 一个螺栓所受到的剪力为 1 分 240 30 8 v V NkN n 一个高强螺栓受拉承载力设计值 1 分 0 80 8 155124 b t NPkN 一个高强螺栓受剪承载力设计值 0 90 9 1 0 5 15569 75 b vf NnPkN 1 分 所以高强螺栓同时承受拉剪时 此连接安全 1 3036 53 0 721 69 75124 v bb vt NN NN 2 分 2 解 0 5 分 2 2 20 250 1130Acm 1 分 324 1 50 122 2 20 2664496 7 x Icm 0 5 分 3 20 2 26 1 25 12 51352 5 x Scm 0 5 分 3 1 2 20 261040Scm 0 5 分 3 1 64496 7 272388 8 x Wcm 截面边缘纤维最大正应力 满足 6322 1 400 10 1 05 2388 8 10 159 5 205 xx MWN mmfN mm 要求 2 分 燕山大学试题标准答案 共 4 页 第 2 页 腹板中央截面最大剪应力 满足要求 2 33 22 4 580 101352 5 10 121 6 125 64496 7 1010 x v x w VS N mmfN mm I t 分 腹板上边缘处 正应力 1 分 6 2 1 4 500400 10 155 1 264496 7 10 x M N mm I 剪应力 1 分 33 2 1 1 4 580 101040 10 93 5 64496 7 1010 x w