鋼結(jié)構(gòu)期末考試B卷試題及答案

1、西南科技大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院成教（2009/2010）學(xué)年第一學(xué)期試題單（B卷）課程名稱(chēng)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 命題教師： 劉 兵 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 成 績(jī)： 考試時(shí)間： 月 日 閉卷 一、選擇題（每題2分，共,20分）1.大跨度結(jié)構(gòu)常采用鋼結(jié)構(gòu)的主要原因是鋼結(jié)構(gòu)（）A.密封性好B.自重輕C.制造工廠(chǎng)化D.便于拆裝2、鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度是根據(jù)（）確定的。A、比例極限；B、彈性極限；C、屈服強(qiáng)度；D、極限強(qiáng)度。3.鋼結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)是指（）A.結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈振動(dòng)B.結(jié)構(gòu)的變形已不能滿(mǎn)足使用要求C.結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載力產(chǎn)生破壞D.使用已達(dá)五十年4、某構(gòu)件發(fā)生了脆性破壞，不經(jīng)檢查可以肯定下列問(wèn)題中（）對(duì)該破壞

2、無(wú)直接影響。A、鋼材的屈服點(diǎn)過(guò)低；B、構(gòu)件的荷載增加速度過(guò)快；C、存在冷加工硬化；D、構(gòu)件有構(gòu)造原因引起的應(yīng)力集中。5.鋼材的抗拉強(qiáng)度f(wàn)u與屈服點(diǎn)fy之比f(wàn)u/fy反映的是鋼材的）（）A.強(qiáng)度儲(chǔ)備B.彈塑性階段的承載能力C.塑性變形能力D.強(qiáng)化階段的承載能力6、Q235鋼按照質(zhì)量等級(jí)分為A、B、C、D四級(jí)，由A到D表示質(zhì)量由低到高，其分類(lèi)依據(jù)是（）。A、沖擊韌性；B、冷彎試驗(yàn)；C、化學(xué)成分；D、伸長(zhǎng)率。7.鋼號(hào)Q345A中的345表示鋼材的（）A.fp值B.fu值C.fy值D.fvy值8、以下關(guān)于應(yīng)力集中的說(shuō)法中正確的是（）。A、應(yīng)力集中降低了鋼材的屈服強(qiáng)度B、應(yīng)力集中產(chǎn)生同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)，使塑性變

3、形受到限制C、應(yīng)力集中產(chǎn)生異號(hào)應(yīng)力場(chǎng)，使鋼材變脆D、應(yīng)力集中可以提高構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度9.梁整體失穩(wěn)的方式為（）A.彎曲失穩(wěn)B.剪切失穩(wěn)C.扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)D.彎扭失穩(wěn)10、對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，宜采用（）。A、焊接連接；B、普通螺栓連接；C、摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接；D、承壓型高強(qiáng)度螺栓連二、填空題(每空1分，共20分)1.使鋼材在高溫下變脆的化學(xué)元素是_。2.鋼材加工性能包括_、_、_。3.影響鋼材疲勞性能的主要因素有_、_和_。4.在彎矩作用下，摩擦型高強(qiáng)度螺栓群的中和軸位于 _ 。5.在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用荷載的 _ 值。6冷作硬化會(huì)改變鋼材的性能，將使鋼材的 _ 提高， _ 降低

4、。7在確定實(shí)際軸心壓桿的穩(wěn)定承載力，應(yīng)考慮構(gòu)件的初始缺陷。初始缺陷是指_、_、_。8受單向彎矩作用的壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)可能存在兩種形式為_(kāi)、_。9_ 是判別鋼材塑性變形能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)。10. 焊接組合梁截面高度h根據(jù)_、_、_三方面因素確定。三、簡(jiǎn)答題（共45分）1. 簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)有哪些主要特點(diǎn)。（7分）2. 碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量分為幾級(jí)？并是怎樣劃分的？ Q235Bb代表的意義是什么？（8分）3. 簡(jiǎn)述梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象，影響梁臨界彎距的主要因素有哪些。（10分）4. 簡(jiǎn)述焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響。（10分）5.為什么采用鋼材的屈服點(diǎn)fy作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼材，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度

5、值如何確定?（10分）四、計(jì)算題（共15分）1有一實(shí)腹式雙軸對(duì)稱(chēng)焊接工字形截面軸心受壓柱，Q235鋼材，翼緣為焰切邊，對(duì)x,y軸均屬于b類(lèi)截面。截面尺寸為：翼緣板寬b=250mm，厚度為t=12mm,腹板高度為h0=350mm，厚度為tw=10mm，計(jì)算長(zhǎng)度為lox=12m,loy=4m,承受的軸心壓力設(shè)計(jì)值為1200KN。試對(duì)該柱進(jìn)行驗(yàn)算。(20分)(f=215N/mm2)一、 選擇題1-5 BCCAA 6-10 CCBDC二、填空題1、O S 2、冷加工性能、熱加工、熱處理 3、應(yīng)力集中、應(yīng)力幅、應(yīng)力比、盈利循環(huán) 4、螺栓群的形心 5、設(shè)計(jì)值 6、屈服點(diǎn)、塑性韌性 7、初彎曲、荷載偏心、殘

6、余應(yīng)力 8、彎曲屈曲 側(cè)扭屈曲 9、冷彎性能 10、最大高度、最小高度、經(jīng)濟(jì)高度三、簡(jiǎn)答題1、答：（1）材料的強(qiáng)度高，塑性和韌性好；（2）材質(zhì)均勻，和力學(xué)計(jì)算的假定比較符合；（3）制作簡(jiǎn)便，施工周期短；（4）質(zhì)量輕；（5）鋼材耐腐蝕性差；（6）鋼材耐熱，但不耐火；2、答：碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量分為A、B、C、D四級(jí)。其中A級(jí)鋼材不作沖擊韌性要求，冷彎性能在需方有要求時(shí)才進(jìn)行；B、C、D各級(jí)鋼材均要求沖擊韌性值A(chǔ)kv27J，且冷彎試驗(yàn)均要求合格，所不同的是三者的試驗(yàn)溫度有所不同，B級(jí)要求常溫（205）沖擊值，C和D級(jí)則分別要求0和-20沖擊值。Q235Bb代表屈服強(qiáng)度為235N/mm2，B級(jí)，半鎮(zhèn)靜鋼

7、。3、答：梁的截面一般窄而高，彎矩作用在其最大剛度平面內(nèi)，當(dāng)荷載較小時(shí)，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時(shí)，將突然發(fā)生側(cè)向的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，并喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱(chēng)為梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象。梁的臨界彎矩Mcr主要和梁的側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度、翹曲剛度、梁的截面形狀、荷載類(lèi)型、荷載作用位置以及梁的跨度等有關(guān)。4、答：（1）對(duì)結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響：不影響結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度；（2）對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響：殘余應(yīng)力使構(gòu)件的變形增大，剛度降低；（3）對(duì)壓桿穩(wěn)定的影響：焊接殘余應(yīng)力使壓桿的撓曲剛度減小，從而必定降低其穩(wěn)定承載能力；（4）對(duì)低溫冷脆的影響：在低溫下使裂紋容易

8、發(fā)生和發(fā)展，加速構(gòu)件的脆性破壞；（5）對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響：焊接殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度有不利的影響，原因就在于焊縫及其近旁的高額殘余拉應(yīng)力。5、選擇屈服點(diǎn)作為結(jié)構(gòu)鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是因?yàn)椋?1)它是鋼材開(kāi)始塑性工作的特征點(diǎn)，鋼材屈服后，塑性變形很大，極易為人們察覺(jué)，可及時(shí)處理，避免發(fā)生破壞；(2)從屈服到鋼材破壞，整個(gè)塑性工作區(qū)域比彈性工作區(qū)域約大200倍，且抗拉強(qiáng)度與屈服點(diǎn)之比(強(qiáng)屈比)較大，是鋼結(jié)構(gòu)的極大后備強(qiáng)度，使鋼材不會(huì)發(fā)生真正的塑性破壞，十分安全可靠。對(duì)無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼材，以卸載后試件的殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為屈服點(diǎn)。四、計(jì)算題1.解：(1)構(gòu)件截面幾何特性計(jì)算： A=251.22+351.0=95cm2 Ix=2537.43-(25-1)353=23237cm4 Iy=21.2253=3125cm4 ix=15.64cm iy= =5.74cm x= =76.7 y= =69.7 (2)強(qiáng)度驗(yàn)算： 因截面無(wú)削弱，所以這里無(wú)需驗(yàn)算強(qiáng)度。 (3)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算： 截面對(duì)x、y軸彎曲屈曲都屬于b類(lèi)截面，故整體穩(wěn)定性由繞x