钢结构期末试卷及答案

钢结构期末试卷题号一二三总分分数一、单项选择题（ 1-20 每题 1 分，共 30 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b1t(100.1)235f y，其中的含义为。(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 1003 、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式mx m xfx axw1x (10.8 nn ex )中，其中， w1 x 代表。(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、冷弯性能精品资料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、抗剪强度均下降精品资料7、直角角焊缝的有效厚度he 的取值为。(a) 0.7 h f(b) 4mm(c)1.2 hf(d) 1.5 hf8、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(d)取f 1229、单个螺栓的承压承载力中, nbdtf b ，其中 t 为。cc(a)a+c+e(b)b+d(c)maxa+c+e ， b+d(d)min a+c+e ， b+d10 、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)x(b)ox(c)y(d)oy12 、实腹式轴压杆绕x,y 轴的长细比分别为x ,y ，对应的稳定系数分别为x ,y ， 若x y ，则。(a)x y(b)x =y(c)x y(d) 需要根据稳定性分类判别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vmax(b) 绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件(c) 单位剪切角1(d) 单肢等稳定条件14 、在满足强度的条件下，图示号和号焊缝合理的焊脚尺寸hf 是。(a) 4mm ，4mm(b)6mm ，8mm(c)8mm ，8mm(d)6mm ，6mm15 、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(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) 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l1(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，b l 说明所设计梁。(a) 处于弹性工作阶段(b) 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bb20 、算梁的整体稳定性时，当整体稳定性系数大于时， 应以(弹塑性工作阶段整体稳定系数)代替b 。(a)0.8(b)0.7(c)0.6(d)0.521 、工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为。h0(a)t w(25+0.1)235 f yh0； (b)h0 80tw235h0f y ；(c)t w 170235 f y(d) 当 0 a0 1 6 时， (16t wh0a0 +0.5+25)235 f y ；当 1 6 a 0 2.0 时，t w (48a 0 +0.5-26.2)235f y ；其中， a0maxmaxmin22 、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 vaff y85235计算的剪力(c) 构件实际剪力设计值或由公式vaff y85235计算的剪力两者中之较大值(d) 由vdm dx 计算值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。可用进行整体稳定计算。nmx m x .ann f .amx m xfwxxw1 x (1n .0.8mx m xn ex )x f.nb1xmx m x faxw2 x (11.25 nn ex )x aw1x (1x nn ex )(a) ， ，(b) ， ，(c) ， ，(d) ， ，25 、规定缀条柱的单肢长细比1了。0.7max 。(max 为柱两主轴方向最大长细比)，是为(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 20 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？（ 5 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，减小腹板高度；计算时取有效截面。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？（5 分）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 2d 0，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、简述影响钢材力学性能的主要因素。 （ 5 分）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。4、简述钢材选用的原则。 （5 分）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。一、计算题：（共 50 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）1. 解：螺栓群形心 o 处的内力有：33轴心拉力 tn55300180kn ；（ 1 分）剪力 v4 n4300240kn ；（1 分）55弯矩 mte1807.0/ 2630kncm（ 1 分）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：12ntmy1180630(6.57.0/ 2)36.53kn（2 分）yn2i8223.522(3.56.5) 2 v一个螺栓所受到的剪力为：nvnn24030kn 8（1 分）一个高强螺栓受拉承载力设计值：b0.8p0.8155124 kn （ 1 分）bt一个高强螺栓受剪承载力设计值： nv0.9n fp0.910.515569.75kn（1 分）所以高强螺栓同时承受拉剪时：nvn13036.530.721此连接安全。n bn b69.75124vt2、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 。（ 15 分）2. 解：a2202501130cm2（1 分）xi150312222026 264496.7 cm4（1 分）sx s1w1x2022612512.51352.5cm3220261040cm3 （1 分）64496.7 272388.8cm3 （ 1 分）（1 分）截面边缘纤维最大正应力：x1 xmw400106 /(1.052388.8103 )159.5n/ mm2f205 n / mm2满 足要求；（ 2 分）腹板中央截面最大剪应力：vsx5801031352.5103121.6n / mm2f125n/ mm2满足要求；（2 分）i xtw64496.710410v腹板上边缘处：6正应力：1m50040010155.1n / mm2 （ 2 分）xi264496.710433剪应力：vs15801010401093.5n/ mm2 （ 2 分）1折算应力：i xtw64496.7 1041022222213 1155.1393.5224.2n / mm1.1 f1.1215236.5n / mm所以此处的折算应力也满足要求。 （ 2 分）3、验算如图所示轴心受压柱的强度、 整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。 已知轴向荷载设计值为 n=1500kn ， q235-b 级钢， f =215n mm 2，截面绕 x 轴为 b 类截面、绕 y 轴为 c 类截面，截面无任何削弱。 （ 15 分）3. 解：a250.82251.490cm2 ；（ 1 分）xi0.8253 /122251.4(12.50.7) 213238.5 cm4 ；（ 1 分）yi250.83 /1221.4253 /123646.9cm4 ；（1 分）i xi xa13238.5 9012.13cm; i yi ya3646.9 906.37cm （2 分）x loxixy loyiyn600 12.1349.46 ；绕 x 轴属 b 类截面，所以查表得300 6.3747.10 ；绕 y 轴属 c 类截面，所以查表得1500103x0.859 （ 2 分）y0.793 （2 分）22所以y a0.7939000210.2n mmf215 nmm整体稳定满足要求。（2 分）截面无削弱，故强度自然满足。 （1 分）h0tw250 / 831.25250.5250.