钢结构试题及答案

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p f(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e 2d0 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)精品资料（a ）f y 以前视为弹性，f y 以后视为弹塑性；（b ） f y以前视为弹性，f y以后视为弹性；（c ） fy之前近于理想弹性，f y 之后视为塑性；（d ）fy 之前钢材近于理想弹性，f y 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 ） hf1.2t min （ tmin 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 ， hf%0.2 t(12)mm；t 6mm 时 ， hft ；若另一焊件厚度t t，还应满足hf1.2t ）（ 2 ） hf1.5tmax （tmax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 ） i w60h f（静力）或40hf（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 ） i wmax (8h,40 mm)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180 0 。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：nnmy138410610235 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q235 b ，b0.67 ，梁截面受单向弯矩设计值为2000knm ，剪力设计值为100kn 。（ 15 分 ）a=240 18 2+1200 10 =20640mm2ix=1/12 240 (1200+36) 3-(240-10) 1200 3=4644645119mm4wx =ix/y/2=7515607mm3,s x=24 18 (600+9)+60010600/2=4430880mm3m x2000=106253.4215n/mm 2不满足要求xwx1.0575156073vsx1001044308809.51 2 5n/ mm2i xt464464511910整体稳定验算：m x2000106不满足要求bwnx0.677515607397.2f d局部稳定验算：腹板：ho/t w=1200/1080235/ f y要设置加劲肋翼缘 :b/t=120-5/18=6.415600235/f y600 满足要求2折算应力计算：1618253.4618246.0 n / mmf d3vs1100102401816095.66n/ mm2222i xt4644645119 102213 1246.035.66246.2n/ mm1.1 f d不满足要求六、验算图示轴心受压截面的局部稳定性。已知：l ox800cm ， l oy400cm ，钢材为q235 b。（ 10 分）a=250m2i x1 128250 325014(7125) 22132384666.7mm4i y=1/12 14 250 3 2+1/12 250 8 3=36469000mm4ixi x1