鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理試題及答案

1、班級學(xué)號_ 姓名_ （第 頁， 共 頁）-密-封-線-密-封-線-密-封-線-密-封-線-密-封-線-密-封-線-密-封-線-密-封-線-學(xué)年 第 期鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理試卷 j 卷 時間： 120 分鐘 適應(yīng)專業(yè)：土木工程（房屋建筑方向） 【考試】【閉卷】題型一二三四五六七八九十總分分數(shù)20103040得分評卷人： 合分人： 一、單項選擇題（210=20分）1鋼材的抗剪強度設(shè)計值與鋼材抗拉強度設(shè)計值f的關(guān)系為（ c ）a bcd2在三向應(yīng)力狀態(tài)下，鋼材轉(zhuǎn)入塑性狀態(tài)的綜合強度指標稱為（ d ）a設(shè)計應(yīng)力b計算應(yīng)力c容許應(yīng)力d折算應(yīng)力3鋼材的標準應(yīng)力-應(yīng)變曲線是通過下列哪項試驗得到的?（ b ）a冷彎

2、試驗b單向拉伸試驗c沖擊韌性試驗d疲勞試驗4鋼結(jié)構(gòu)焊接常采用e43xx型焊條，其中43表示（ a ）a熔敷金屬抗拉強度最小值b焊條藥皮的編號c焊條所需的電源電壓d焊條編號，無具體意義5鋼材的疲勞強度與下列哪一項沒有明顯關(guān)系?（ b ）a荷載作用的應(yīng)力幅值b鋼材的靜力強度c構(gòu)件或連接的構(gòu)造情況d循環(huán)荷載重復(fù)的次數(shù)6下列哪種元素含量的提高會增加鋼材的強度和抗銹蝕能力，但卻會嚴重地降低鋼材的塑性、韌性和可焊性，特別是在溫度較低時會促使鋼材發(fā)生冷脆現(xiàn)象（ b ）a硫b磷c硅d錳7在焊接施工過程中，應(yīng)該采取措施盡量減小殘余應(yīng)力和殘余變形的發(fā)生，下列哪一項措施是錯誤的?（ a ）a直焊縫的分段焊接b焊件的

3、預(yù)熱處理c焊接后進行退火處理d加強板邊約束，阻止被焊接板件變形的發(fā)生8在如圖所示的普通螺栓連接中，受力最大的螺栓所在的位置為（ a ）a(a)b(b)c(c)d(d)9當沿受力方向的連接長度l115d0時(d0為孔徑)，螺栓的抗剪和承壓承載力設(shè)計值應(yīng)予以降低，以防止（ b ）a中部螺栓提前破壞b端部螺栓提前破壞c螺栓受彎破壞d螺栓連接的變形過大10. t形連接中直角角焊縫的最小焊腳尺寸hfmin=1.5，最大焊腳尺寸hfmax=1.2t1，式中的t1和t2分別為（c）a.t1為腹板厚度，t2為翼緣厚度b.t1為翼緣厚度，t2為腹板厚度c.t1為較小的被連接板件的厚度，t2為較大的被連接板件的厚

4、度 d.t1為較大的被連接板件的厚度，t2為較小的被連接板件的厚度二、填空題（110=10分）1. 對于沒有明顯屈服點的鋼材，以卸載后試件的殘余應(yīng)變?yōu)開0.2%_時所對應(yīng)的應(yīng)力作為假想屈服點，也稱為條件屈服點。2. 殘余應(yīng)力將減小構(gòu)件的剛度，同時將_降低_構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。3型鋼代號l1008中，l表示 。4q235bf鋼中的f表示 沸騰鋼 。5動力荷載作用下鋼材抵抗脆性破壞的性能指標為 沖擊韌性akv值或沖擊韌性值或akv值6部分t型鋼是半個 h 型鋼。7. 焊接工字型組合截面軸壓柱腹板局部穩(wěn)定條件為，其中應(yīng)取兩個方向長細比的較大值。8. 提高鋼梁的整體穩(wěn)定性最有效的辦法之一就是設(shè)置側(cè)向支承

5、點，但側(cè)向支承點必須設(shè)在鋼梁的_受壓_翼緣。9. 實腹式偏心壓桿在彎矩平面外的失穩(wěn)屬于_彎扭_屈曲。10工字形截面梁按彈性設(shè)計時，應(yīng)使翼緣的寬厚比b1/t1 。三簡答題（30分）1. 簡述鋼材塑性破壞的特征和意義。 2、影響鋼材機械性能的主要因素有哪些？各因素大致有哪些影響？3、什么是格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的換算長細比？4.承壓型高強螺栓和摩擦型高強螺栓承受剪力作用時在傳力和螺栓的驗算上有什么區(qū)別？ 四計算題（40分）1、 圖示為摩擦型高強螺栓的對接接頭，鋼板材料為q235b，用8.8級高強螺栓m20，孔徑為21.5mm，預(yù)拉力p=110kn，接觸面噴砂處理=0.45，求接頭所能承受的最大拉力n?

6、(12分)2、驗算圖示承受靜力荷載的連接中腳焊縫的強度。，其他條件如圖所示。無引弧板。（12分）3. 簡支梁受力及支承如圖所示，荷載標準值p=180kn，分項系數(shù)1.4，不計自重，q235鋼，fy=235n/mm2 。（16分）1）驗算該梁的強度。 2）如不需驗算該梁的整體穩(wěn)定，問需設(shè)幾道側(cè)向支承？ 學(xué)年第 學(xué)期土木工程專業(yè) 年級期末/補考/重修課程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 考核試題參考答案及評分細則考核方式: 閉卷 考試時量： 120分鐘 試卷序號：j一、 單選題1、 cdbab6、 bdabc二、填空題1、0.2%2、降低3、角鋼4、沸騰鋼5、沖擊韌性akv值或沖擊韌性值或akv值6、h7、兩個方向

7、長細比的較大值8、受壓9、彎紐10、三、簡答題1、塑性破壞的主要特征是：破壞前具有較大的塑性變形，常在鋼材表面出現(xiàn)明顯的相互垂直交錯的銹跡剝落線。只有當構(gòu)件中的應(yīng)力達到抗拉強度后才會發(fā)生破壞，破壞后的斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。由于塑性破壞前總有較大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)時間較長，容易被發(fā)現(xiàn)和搶修加固，因此不至發(fā)生嚴重后果。鋼材塑性破壞前的較大塑性變形能力，可以實現(xiàn)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力重分布，鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計就是建立在這種足夠的塑性變形能力上。 2、主要的影響因素有： 1）化學(xué)成分的影響：影響較大的幾種化學(xué)成分為c、si、mn、s、p、o,其中碳素結(jié)構(gòu)鋼中則是鐵以外的最主要元素，碳是形成鋼材強度

8、的主要成分，隨著含碳量的提高，鋼的強度逐漸增高，而塑性和韌性下降，冷彎性能、焊接性能和抗銹蝕性能等也變劣。si、mn為有益元素，在普通碳素鋼中，它們是脫氧劑，可提高鋼材強度。s、p、o為有害元素，s可能引發(fā)剛才熱脆，p可能引發(fā)剛才冷脆，氧與硫類似使鋼熱脆。 2）鋼材的硬化 鋼材的硬化有三種情況：時效硬化、冷作硬化（或應(yīng)變硬化）和應(yīng)變時效硬化，鋼材的硬化使鋼材的強度提高，而塑性和韌性下降。 3）應(yīng)力集中的影響 應(yīng)力集中主要友構(gòu)件的截面突變引起，嚴重的應(yīng)力集中，能引起鋼材脆性破壞，在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)盡量使構(gòu)件和連接節(jié)點的形狀和構(gòu)造合理，防止截面的突然改變。 4）殘余應(yīng)力的影響 殘余應(yīng)力對構(gòu)件的

9、靜力強度不會產(chǎn)生影響，但它降低構(gòu)件的剛度與穩(wěn)定承載力，在進行鋼結(jié)構(gòu)的焊接構(gòu)造設(shè)計和施工時，應(yīng)盡量減少焊接殘余應(yīng)力。3、在軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算中，按臨界應(yīng)力相等的原則，將格構(gòu)式構(gòu)件換算為實腹式構(gòu)件進行計算時對應(yīng)的長細比或?qū)澕~及扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)換算為彎曲失穩(wěn)時采用的長細比。4承壓型高強螺栓承受剪力作用時螺栓直接承受剪力，需驗算螺栓的受剪和承壓承載能力。摩擦型高強螺栓承受剪力作用時螺栓不直接承受剪力，需驗算螺栓的受剪承載能力。四、計算題1、解：1確定摩擦型高強度螺栓所能承受的最大軸心力設(shè)計故取。單個摩擦型高強度螺栓的抗剪承載力設(shè)計值：故.(4分)2構(gòu)件所能承受的最大軸心力毛截面：.(2分)-截面：由得由此可見，接頭所能承受的最大軸心力設(shè)計值為。.(6分)2、解： .(6分).(6分)3設(shè)強軸為x軸。 （1） 強度驗算 .(6分) 最大正應(yīng)力強度驗算： 因為翼緣 所以可以考