2023年钢结构试卷及答案

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简答题：（共?分）

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，可实行哪些措施？（分）

、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：

wth0≤???????y

f235

)，当腹板局部稳定不满足要求时，可实行三种措施：①加大腹板厚度；②加加劲肋，减小腹板高度；③计算时取有效截面。

?简述一般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？（分）

、一般螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤螺栓杆受弯破坏。其中③⑤通过构造保证，③通过限制端距≥??，⑤通过限制板叠厚度≤?，其中?为螺栓直径，??为螺栓孔径，①②④通过计算保证。

、简述影响钢材力学性能的主要因素。（分）

、①化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。②冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③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。④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。⑤温度的影响：⑥应力集中的影响。

、简述钢材选用的原则。（分）

、①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。②荷载性质，动荷载下选用好钢材。③衔接办法，焊接选用较好钢材。④结构的工作温度和环境，低温，腐蚀性强的状况下选用质量好钢材。⑤受力性质。如受较大拉力的结构选用好钢材。

一、计算题：（共?分）

、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型衔接是否平安，已知：荷载设计值?＝???，螺栓??，孔径???，?级，摩擦面的抗滑移系数μ???，高强螺栓的设计预拉力????。不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。（分）

解：

螺栓群形心处的内力有：

轴心拉力33

30018055

TNkN==?=；（分）

剪力44

30024055

=

=?=VNkN；

（分）弯矩1807.0/2630MTekNcm==?=?（分）

在?、作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：

11222180630(6.57.0/2)36.53282[23.52(3.56.5)]

iMyTNkNny?+=

+=+=∑??+?+（分）一个螺栓所受到的剪力为：240

308

vVNkNn=

==（分）一个高强螺栓受拉承载力设计值：0.80.8155124btNPkN==?=（分）

一个高强螺栓受剪承载力设计值：0.90.910.515569.75b

vfNnPkNμ=??=???=

（分）

燕山高校试卷密封线共??页第?页

、一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无减弱。当梁某一截面所受弯矩设计值????·?、剪力设计值?????时，实验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为????。（分）

2

2202501130

Acm

=??+?=（??分）

324

1501222202664496.7

=?+???=

x

Icm（分）

3

2022612512.51352.5

x

Scm

=??+??=（??分）

3

1

220261040

Scm

=??=（??分）

3

1

64496.7272388.8

==

x

Wcm（??分）

截面边缘纤维最大正应力：

6322

1

40010/(1.052388.810)159.5/205/==???=<=

xx

MWNmmfNmmσγ满足要求；（分）

腹板中心截面最大剪应力：

33

22

4

580101352.510

121.6/125/

64496.71010

???

===<=

??

x

v

xw

VS

NmmfNmm

It

τ满足要求；（分）

腹板上边缘处：

燕山高校试卷密封线共??页第?页

、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??????，????级钢，f??／??，截面绕?轴为?类截面、绕?轴为?类截面，截面无任何减弱。（分）

解：

2

=?+??=；（分）

Acm

250.82251.490

3240.825/122251.4(12.50.7)13238.5xIcm=?+???+=；（分）

334250.8/1221.425/123646.9=?+??=yIcm；

（分）13238.59012.13;3646.9906.37======xxyyiIAcmiIAcm（分）

60012.1349.46xoxxliλ===；绕?轴属?类截面，所以查表得0.859x=?（分）

3006.3747.10===yoyyliλ；绕?轴属?类截面，所以查表得0.793y?=（分）所以322150010210.22150.7939000yNNmmfNmmA??==<=?整体稳定满足要求。

（分）

截面无减弱，故强度自然满足。（分）

0250/831.25250.5250.549.4649.73whtλ==<+=+?=（分）1250-8/2/148.64100.1100.149.4614.95==<+=+?=btλ（）（分）

所以局部稳定也能满足要求。

、如图所示，该衔接承受????的静力集中荷载设计值作用，钢材为????，焊条为???型，焊脚尺寸8fhmm=，角焊缝强度设计值

2160fwfNmm=，验算该衔接的角焊缝强度是否满足要

求。（分）

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燕山高校试题标准答案

燕山高校试题标准答案

共?页第?页

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250/831.25250.5250.549.4649.73w

htλ

==<+=+?=（分）

1

250-8/2/148.64100.1100.149.4614.95==<+=+?=

btλ