2010级钢结构设计原理期末考试试卷1

1、一、填空题本大题共10小题,每空1分,共20分1 .承载水平极限状态为结构或构件到达 或到达不适于继续承载的变形时的极限状态.2 .钢材牌号 Q235- BF,其中235表示 g 表示,F 表示.3 .钢材五项机械性能指标是 、 、 冷弯性能、4 .根据循环荷载的类型不同,钢结构的疲劳分 和 两种.5 .角焊缝的厚度大而长度过小时,使焊件局部过热严重,因此侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长 度不得小于 和二6 .当梁的整体稳定系数 正0.6时,材料进入 阶段,这时,梁的整体稳定系数应采用 业.7 .对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢梁,允许考虑局部截面开展塑性变形,在计算中引入 来考虑.8 .焊

2、接梁的设计中,翼缘板的局部稳定常用限制 的方法来保证,而腹板的局部稳定那么采用配 置 的方法来解决.9 .按正常使用极限状态计算时,轴心受压构件要限制构件 ,受弯构件要限制构件 ,拉、压弯构件要限制构件.10 .目前我国设计标准中压弯构件弯矩作用平面内整体稳定验算多采用相关公式法,利用 准那么,建立压弯构件弯矩作用平面内稳定计算的轴力和弯矩相关公式.二、单项选择题本大题共20小题,每题1分,共20分1.在结构设计中,失效概率 Pf与可靠指标3的关系为 .2.A. Pf越大,3越大,结构可靠性越差C. Pf越大,3越小,结构越可靠钢材的设计强度是根据确定的.B. Pf越大,D. Pf越大,3越小

3、,结构可靠性越差3越大,结构越可靠D.极限强度D.抗冲击荷载水平D.变硬D.可焊性提升A.抗拉强度B.抗压强度C.屈服强度3 .钢材的伸长率8用来反映材料的.A.承载水平B.弹性变形水平C.塑性变形水平4 .钢中硫和氧的含量超过限量时,会使钢材 .A.变软B.热脆C.冷脆5 .钢材经历了应变硬化应变强化之后 .A.强度提升B.塑性提升C.冷弯性能提升6 .手工电弧焊使用的焊条宜使焊缝金属与主体金属的强度相匹配,Q345钢宜采用 焊条.A . E43 系列JB . E50 系列JC . E55 系列JD. E235 系列J7 .以下关于焊接应力表达错误的选项是.A.焊接应力增大了构件变形,降低了

4、构件的刚度8 .焊接应力减小了构件有效截面和有效惯性矩,降低了构件稳定承载力C.焊接应力降低了结构的静力强度,从而降低了构件的疲劳强度D.在无外加约束情况下,焊接应力是自相平衡的力系8 .以下螺栓破坏属于构造破坏的是 ,A.钢板被拉坏B.钢板被剪坏C.螺栓被剪坏D.螺栓被拉坏9 .对于对接焊缝,当焊缝与作用力间的夹角夕满足t独 时,该对接焊缝的可不进行验算.A .1B. 1.5C. 2D. 0.510 .角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接,当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同 时,.A.角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等B.角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝C.角钢肢背的侧焊

5、缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝D.无法确定11.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力,A.最大应力到达钢材屈服点C.最大应力到达钢材抗拉强度?钢结构设计标准?采用的准那么为净截面B.平均应力到达钢材屈服点D.平均应力到达钢材抗拉强度12.双肢格构式受压柱,实轴为 x-x,虚轴为y-y,应根据 确定肢件间距离.B.,0yC. %y =KyD.强度条件13.轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比,是由于A.格构式的整体稳定承载力高于同截面的实腹式构件B.考虑强度降低的影响C.考虑单肢失稳对构件承载力的影响D.考虑剪切变形的影响14 .约束扭转使梁截面上.A.只产生正应力B.只产生剪应力C

6、.产生正应力,也产生剪应力D.不产生任何应力15 .预防梁腹板发生局部失稳,常采用加劲举措,这是为了 .A.增加梁截面的惯性矩B.增加截面面积C.改变构件的应力分布状态D.改变边界约束板件的宽厚比16 .单向受弯梁失去整体稳定属于 失稳.A.弯曲B.扭转C.弯扭D.双向弯曲17 .以下论述正确的选项是 .A .冷弯薄壁型钢梁需要进行局部稳定性验算B .热轧型钢梁一般不需要进行局部稳定性验算C.组合梁一般不需要进行局部稳定性验算D.热轧型钢梁一般需要进行局部稳定性验算18 .计算格构式压弯构件的缀材时,剪力应取 A.构件实际剪力设计值、,Af ； fy -B.由公式V=一计算的剪力85 : 23

7、5C.构件实际剪力设计值或由公式Af fy ,1:计算的男力两者中较大值85 , 235D.由V =dM /dx计算值NixMx 一19 .在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式./嬴7寸中,轴力项分母里的中y是A.弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数B.弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数C.轴心压杆两方面稳定系数的较小者D.压弯构件的稳定系数20 .截面为两型钢组成的格构式钢柱,当偏心在实轴上时,强度计算公式中的塑性开展系数V取.A、大于1,与实腹式截面一样B、大于1,但小于实腹式截面的塑性开展系数C、等于1,由于不允许开展塑性D、等于1,这是偏于平安考虑三、简做题本大题共4小题,每题5分,共20分1

8、 .影响轴心受压构件稳定承载力的主要因素有那些？2 .增强梁整体稳定的举措主要有哪些？3 .简述压弯构件的失稳形式.4 .实腹式压弯构件设计中需进行哪些验算？四、计算题本大题共4小题,每题10分,共40分1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度.图中荷载为静力荷载设计值.钢W材为Q235-A? F.手工焊,焊条E43型,连续施焊,牛腿钢板厚度方向焊缝忽略不计.7 f=160N/mni,2.试验算图所示连接中C级螺栓的强度.荷载设计值F=45kN,螺栓 M20,孑L径 21.5mm,fvb =140N/mn2, fcb =305 N/mm2° (图中尺寸单位为 mm3

9、. 一两端钱接焊接工字形截面轴心受压柱,翼缘为火焰切割边,截面如下图.计算长度Lox=9m,Loy=6m设计荷载N = 1000kN,钢材为Q235钢.试验算该柱的整体稳定及板件的局部稳定性是否 均满足.：f = 215N/mm2,截面对x轴和y轴均为b类截面.局部稳定：翼缘的宽厚比：b <(10+0.1Z) ll35 ;腹板的高厚比:h0235< (25 0.5 )tfyiA1A90002A-A17250.py- 50123456789800.6880.6810.6750.6680.6610.6550.6480.6410.6350.628900.6210.6140.6080.60

10、10.5940.5880.5810.5750.5680.5611000.5550.5490.5420.5360.5290.5230.5170.5110.5050.499b类截面轴心受压构件的稳定系数4.某工作平台梁,计算长度为9m,用136a型钢制成,梁截面无削弱,承受均布可变荷载,如图所示.钢材 Q235, (f=215N/mm2, fv=125N/mm； E=206 X 103N/mm 2) , Yx=1.05, vt=I/250(全部荷载作用下),梁的整体稳定可以保证,荷载分项系数丫 =1.4,不计自重.试确定该梁所能承当的最大荷载标准值qI36a 截面参数：A=76.4cm2, Ix=

11、15796cm4, Wx=878cm3, ix=14.4cm, &=509.6cm3 (半个截面 面积矩)tw=10mm.2021-2021年第 一学期2021级土木工程 专业 钢结构设计原理 课程期末测试 标准答案及评分细那么、填空题每空1分,共20分题号12345答案取大承屈服强度；质量等级为B级； 沸腾钢屈服强度；抗拉强度； 伸长率；冲击韧性常幅疲劳；变幅 疲劳8hf 和 40mm题号678910答案弹塑性塑性开展系数宽厚比；加劲肋长细比,挠度；长细比边缘屈服、单项选择题每题1分,共20分题号12345678910答案BCCBABCBBC题号1112131415161718192

12、0答案BBDCDCBCBC三、简做题每题5分,共20分1 .影响轴心受压构件稳定承载力的主要因素有那些?答：构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；焊接剩余应力；初弯曲,初偏心.2 .增强梁整体稳定的举措主要有哪些？答：增强梁整体稳定的举措主要有：增大受压翼缘的宽度；在受压翼缘设置侧向支撑；当梁跨内无法增设侧向支撑时,宜采取闭合箱形截面；增加梁两端的约束提升其稳定承载力.采取举措使梁端不能发生扭转.3 .简述压弯构件的失稳形式.答：压弯构件的失稳形式主要有单向压弯构件弯矩作用平面内的弯曲失稳；单向压弯构件弯矩作用平面外的弯扭失稳；双向压弯构件弯扭失稳.4 .实腹式压弯构件设计中需进行哪

13、些验算？答：实腹式压弯构件设计中需进行以下方面验算：强度验算、整体稳定验算、局部稳定验算以及刚 度验算.四、计算题每题10分,共40分1 .试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度.图中荷载为静力荷载设计值.钢材为Q235-A? F.手工焊,焊条E43型,连续施焊,牛腿钢板厚度方向焊缝忽略不计o=160N/mni,2 =185N/mm,2=125N/mm.解：焊缝受力为：y = 60kN, M = 60 x 2口.= 12a00kN.min2 分焊缝上边缘点为受力最大点,其应力为：1分6M6 X 1200.X id2 X 0.7 X 10 X 2102分V2.啊卬60 X 10、

14、2 x 0.7 X 10 X 2102 分丁+ T彳= I 1 r ¥ + W* = 97.7/jnm2 < 160/mm23分21.5mm,2 .试验算图所示连接中C级螺栓的强度.荷载设计值F=45kN,螺栓 M20,孔径fvb =140N/mn2, fcb =305 N/mm2° 图中尺寸单位为 mm解：1单个螺栓抗剪承载力设计值3分h nd2 h 3.14 X 202N, = ntv = 1 X X W = 43960N此=ci?tf力=20 X 20 X 305 = AZ单个螺栓抗剪承载力设计值取43960N2螺栓群受力分析3分水平力 .：' 仅门为

15、Fv = 27000/V竖向力扭矩 .：3受力最大螺栓分析4分%Ml： = - = 9000NFN1J = - = 6750N丁匚力x 75Nil = - =z- = 17400N»： +5 4X50 +75丁TxX 50N = = - -f=116O0N1>沁?货4乂5.,752单个螺栓所受最大剪力为,】 7M," I I I=32151N<N3. 一两端钱接焊接工字形截面轴心受压柱,翼缘为火焰切割边,截面如下图.杆长为9m,设计荷载N = 1000kN,钢材为Q235钢.试验算该柱的整体稳定及板件的局部稳定性是否均满足.：f = 215N/mm2,截面对x轴

16、和y轴均为b类截面.局部稳定：翼缘的宽厚比：氏10 +0.1葡;腹板的高厚比：h0 <(25 0.5 ) 235 tw fy解：(1)截面特性 (2分)2、A=62 (cm )ix=9.77 (cm)iy=6.48 (cm)Ix=5912.5 (cm4 ) Iy=2604.2 (cm4 )2验算整体稳定：4分x=92.1y=92.6 x=0.607y=0.604N =267.04 . f =20§Mmmm2f满足整体稳定.3验算局部稳定：2分翼缘宽厚比：b1 =12.2 10 +0.1Zmax忸5 =19.2 翼缘满足局部稳定. tfy腹板高厚比：hw=33.3 25+0.5K

17、max f235 =71.3 腹板满足局部稳定. tW' fy4.某工作平台梁,计算长度为9m,用136a型钢制成,梁截面无削弱,承受均布可变荷载,如图所示.钢材 Q235, f=215N/mm2, fv=125N/mm： E=206 X 103N/mm 2 , 丫 x=1.05, vt=1/250全部荷载作用下,梁的整体稳定可以保证,荷载分项系数丫 =1.4,不计自重.试确定该梁所能承当的最大荷载标准值qI36a 截面参数：A=76.4cm2, Ix=15796cm4, Wx=878cm3, ix=14.4cm , S=509.6cm3 半个截面 面积矩tw=10mm.解：1由抗弯承载力确定的最大荷载标准值3分1.4 x 孤心 < YxWxf = L05 X 87H x 103 x 2153 X 1.05 X