鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)題及答案

1、1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案鋼結(jié)構(gòu)（?？疲┨羁疹}：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計內(nèi)容包括：、 。影響疲勞強度最主要的因素是、在螺栓的五種破壞形式中，其中 、須通過計算來保證。梁的強度計算包括 _、。軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸屈曲時， 不能忽略，因而繞虛軸的長細比 入x要采用。提高軸心受壓構(gòu)件臨界應(yīng)力的措施有 、。當(dāng)構(gòu)件軸心受壓時，構(gòu)件可能以 、和等形式喪失穩(wěn)定而破壞。實腹梁和柱腹板局部穩(wěn)定的驗算屬于 極限狀態(tài)，柱子長細比的驗算屬于 極限

2、狀態(tài)，梁截面按彈性設(shè)計屬于 極限狀態(tài)。螺栓抗剪連接的破壞方式包括 、和。為防止梁的整體失穩(wěn)，可在梁的翼緣密鋪鋪板。常用的連接形式有 ,。壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的失穩(wěn)屬于 （失穩(wěn)類別）。在不同質(zhì)量等級的同一類鋼材 （如Q235A,B,C,D四個等級的鋼材），它們的屈服點強度和伸長率都一樣， 只是它們的 和指標(biāo)有所不同。在靜力或間接動力荷載作用下，正面角焊縫的強度設(shè)計增大系數(shù)3 f =;但對直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取 3 f =。普通螺栓連接受剪時，限制端距e > 2d,是為了避免鋼板被 破壞。軸心受拉構(gòu)件計算的內(nèi)容有 和。設(shè)計采用大型屋面板的鉸支撐梯形鋼屋架下弦桿截面時，如節(jié)間距離為I

3、，則屋架下弦桿在屋架平面內(nèi)的計算長度應(yīng)取。軸心受力的兩塊板通過對接斜焊縫連接時，只要使焊縫軸線與 N力之間的夾角B滿足條件時，對接斜焊縫的強度就不會低于母材的強度，因而也就不必在進行計算。格構(gòu)式軸心受壓桿采用換算長細比ox - x ,計算繞虛軸的整體穩(wěn)定，這里的系數(shù)EI“仁一2 X 1，式中1代表，它和所采用的綴材體系有關(guān)。承受向下均勻荷載作用的簡支梁，當(dāng)荷載作用位置在梁的 翼緣時，梁整體穩(wěn)定性較高。梁的整體穩(wěn)定系數(shù) ；大于0.6時，需要；代替b ,它表明此時梁已經(jīng)進入 階段。當(dāng):b大于時，要用'；代替，它表明鋼梁已進入彈塑性工作階段。鋼材的伸長率指標(biāo)是通過 試驗得到的。計算構(gòu)件的正常

4、使用極限狀態(tài)，應(yīng)使拉，壓桿滿足條件 普通螺栓靠螺栓承壓和抗剪傳遞剪力，而高強螺栓首先靠被被連接板件之間的傳遞剪力。'235 h（235當(dāng)實腹梁腹板高厚比滿足 80 ,0 -170時，為保證腹板的局部穩(wěn)定應(yīng)設(shè)置 。.fytwf y鋼材的強度指標(biāo)是 。9冷彎性能是判別鋼材 影響鋼材性能的有害化。軸心受壓構(gòu)件 發(fā)生彎扭屈曲。焊接組合梁截面高度的確定應(yīng)考慮三種參考高度，是指由建筑要求確定的最大梁高;定的;由剛度要求確定的最小梁高。現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ17- 88）采用的運用概率理論的設(shè)計方法可稱為 選擇題：在重型工業(yè)廠房中，采用鋼結(jié)構(gòu)是因為它具有（A.勻質(zhì)等向體、塑性和韌性好C.輕質(zhì)高強

5、、塑性和韌性好 螺栓連接受剪工作時，在.-A.摩擦型高強度螺栓和普通螺栓C.普通螺栓和承壓型高強度螺栓的綜合指標(biāo)。設(shè)計法。）的特點。B.勻質(zhì)等向體、輕質(zhì)高強D.可焊性、耐熱性好曲線上的最高點“ 3”作為連接的承載力極限，則其螺栓應(yīng)為B.D.摩擦型高強度螺栓和承壓型高強度螺栓 摩擦型高強度螺栓引起梁受壓翼緣板局部穩(wěn)定的原因是A.彎曲正應(yīng)力B.彎曲壓應(yīng)力鋼材經(jīng)冷作硬化后屈服點（A.降低 B. 不變局部壓應(yīng)力D.剪應(yīng)力），塑性降低了。C.C.提高D.變?yōu)榱阒苯墙呛附拥暮改_尺寸應(yīng)滿足A.t1為厚焊件，t2為薄焊件C.t1、t2皆為厚焊件D.hfminB.-1.5 . t1 及hfmax _1.2 t2

6、,則t1、t2分別為（）的厚度。t1為薄焊件，t2為厚焊件t1、t2皆為薄焊件28.29.30.31.32.、1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算時,，因此以換算長細比'0x代替'x OA. 格構(gòu)式柱可能發(fā)生較大的剪切變形B. 要求實現(xiàn)等穩(wěn)定設(shè)計C. 格構(gòu)式柱可能單肢失穩(wěn)D. 格構(gòu)式柱承載能力提高初偏心對壓桿的影響與初彎曲相比較，有A. 兩者均使壓桿的承載力提高B. 兩者均使壓桿的承載力降低C. 前者使壓桿的承載力提高，后者使壓桿的承載力降低D. 前者使壓桿的承載力降低，后者使壓桿的承載力提高 等穩(wěn)定性指的是A. xB ix =

7、 iy CXx = l°yD.四種不同厚度的Q345鋼，其中（）厚的鋼板強度設(shè)計值最高。A. 12 mm B.18 mm C.36 mm D.52mm為了（），確定軸心受壓實腹式構(gòu)件的截面形式時，應(yīng)使兩個主軸方向的長細比盡可能接近。A. 便于與其他構(gòu)件連接B.構(gòu)造簡單、制造方便C.達到經(jīng)濟效果D.便于運輸、安裝和減少節(jié)點類型當(dāng)無集中荷載作用時，焊接工字形截面梁翼緣與腹板的焊縫主要承受A. 豎向剪力B.豎向剪力及水平剪力聯(lián)合作用C.水平剪力D.壓力在對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進行正常使用極限狀態(tài)計算時，永久荷載和可變荷載應(yīng)采用A. 設(shè)計值B. 標(biāo)準(zhǔn)值C. 永久荷載為設(shè)計值，可變荷載為標(biāo)準(zhǔn)值D. 永久

8、荷載為標(biāo)準(zhǔn)值，可變荷載為設(shè)計值13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.三、1.2.3.4.5.6.以下關(guān)于應(yīng)力集中的說法正確的是A. 應(yīng)力集中降低了鋼材的屈服強度B. 應(yīng)力集中產(chǎn)生同號應(yīng)力場，使塑性變形受到限制C. 應(yīng)力集中產(chǎn)生異號應(yīng)力場，使鋼材變脆D. 應(yīng)力集中可以提高構(gòu)件的疲勞強度圖示焊接連接中，最大焊縫應(yīng)力發(fā)生在A.a點 B.b點 C.c點 D.d點如圖所示普通螺栓連接中，受力最大的螺栓為A.aB.bC.cD.d軸壓柱腹板局部穩(wěn)定的保證條件是hf/tw不大于某一限值，此限值A(chǔ). 與鋼材強度和柱的長細比無關(guān)B. 與鋼材強度有關(guān)，而與柱的長細比無關(guān)C. 與鋼材強度無關(guān)，而

9、與柱的長細比有關(guān)D. 與鋼材強度和柱的長細比均無關(guān)一簡支梁受均布荷載作用，其中永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為15kN/m,僅一個可變荷載，其標(biāo)準(zhǔn)值為20 kN/m，則強度計算時的設(shè)計荷載為A.q=1.215+1.420B.q=15+20C.q=1.215+： ：D.q=1.215+偏心壓桿在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算公式：中，Wx代表NrxMx:AxWx(1-0.8N/Nex)A.受壓較大纖維的毛截面抵抗矩B.受壓較小纖維的毛截面抵抗矩C.受壓較大纖維的凈截面抵抗矩D.受壓較小纖維的凈截面抵抗矩對格構(gòu)式軸壓桿繞虛軸的整體穩(wěn)定計算時，用換算長細比二.代替，這是考慮A.格構(gòu)柱剪切變形的影響B(tài). 格構(gòu)柱彎曲變形

10、的影響C.鋼材剪切變形的影響D.鋼材彎曲變形的影響保證焊接組合工字形截面軸心受壓桿翼緣板局部穩(wěn)定的寬厚比限制條件，是根據(jù)矩形板單向均勻受壓確定的，其邊界條件為A. 四邊簡支B. 三邊簡支，一邊自由C. 兩邊簡支，一邊自由，一邊彈性嵌固D. 兩邊簡支，一邊自由，一邊嵌固梁的受壓翼緣劃向支撐點的間距和截面尺寸都不改變，且跨內(nèi)的最大彎矩相等，則臨界彎矩最低的是A.受多個集中荷載的梁B.受均布荷載的梁C.受純彎矩的梁D.受跨中一個集中荷載的梁實腹式偏心壓桿在彎矩作用平面外的失穩(wěn)是A.彎扭屈曲B.彎曲屈曲C. 扭轉(zhuǎn)屈曲 D.局部屈曲簡答題：簡述雙肢格構(gòu)式軸心受壓桿件的截面選擇步驟。我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范梁的

11、整體穩(wěn)定驗算中為什么要引入等效彎矩系數(shù)？摩擦型高強螺栓工作機理是什么？拉桿為何要控制剛度？如何驗算？拉桿允許長細比與會什么有關(guān)？ 化學(xué)成分碳、硫、磷對鋼材的性能有哪些影響？受剪普通螺栓有哪幾種可能的破壞形式？如何防止？軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)承載力和哪些因素有關(guān)？簡述壓彎構(gòu)件作用平面外失穩(wěn)的概念？請說出單向應(yīng)力狀態(tài)下鋼材的基本力學(xué)性能指標(biāo)。焊縫的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為幾級？應(yīng)分別對應(yīng)于哪些受力性質(zhì)的構(gòu)件和所處部位。鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定哪些情況之下，可不計算梁的整體性？計算題：有一軸心受壓綴板式格構(gòu)柱，軸心壓力N=1450kN,柱高6m兩端鉸接鋼材為 Q235,兩主軸均屬b類截面，如圖所示，綴板間的凈距為600m

12、m已知：A 二2 44.9 =89.8cm2，lx1 = 218cm4，I y3690cm4， f =215 N/mril =150。1）試驗算其整體穩(wěn)定性2）計算其軸心受壓構(gòu)件的剪力值？Q235鋼軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù):值45505560657075808590b類0.878 0.856 0.833 0.807 0.780 0.751 0.720 0.688 0.655 0.621如圖所示懸伸板，采用直角角焊縫連接，鋼材為Q235,焊條為E43型。手工焊，已知：斜向力F為250kN, ffw =160N/mm,試確定此連接焊縫所需要的最小焊腳尺寸。如圖所示為簡支梁截面，跨度為10m跨間有一側(cè)向

13、支承，在梁的上翼緣作用有相同的均布荷載，鋼材為Q235,已知s胡.15，試比較梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，并說明何者的穩(wěn)定性更好。7.8.9.10.11.四、1.2.3.4.5.6.7.8.注：.，4320 A hb 一 b2'yWx如下圖所示組合工字形截面柱在N =1300kN，鋼材為 Q235, 柱整體穩(wěn)定性。X-X方向柱的三分點處有支撐點，柱上端承受的軸向力設(shè)計值2215N/mm，截面對X軸屬于b類，對Y軸屬于c類。試驗算該33已知.lx = 22898cm ,ly = 2133.3cm35404550556065b類0.9180.8990.8780.8560.8330.8070.780c

14、類0.8710.8390.8070.7750.7420.7090.676圖所示一上端鉸接，下端固定的軸心受壓柱，承受的壓力設(shè)計值為N=900kN,柱的長度為5.25 m，計算長度系數(shù)卩=0.8。鋼材為Q235（ f= 215N/rnm 2）。驗算此柱的整體穩(wěn)定，剛度和局部穩(wěn)定。柱截面的尺寸如圖所示， A= 62cm , i x = 7cm, i y = 6.48crn 容許長細比細比 入=150 。$ x = 0.887, $ y =0.677局部穩(wěn)定驗算公式：ho/tw=（25+0.5 入）.235廠匚,b/t =（10+0.1 入）.235fy驗算如圖所示摩擦型高強度螺栓連接是否安全。已知

15、：荷載N-300kN,螺栓M20, 10.9級，=0.5,預(yù)緊力 P=155kN.（18 分）如圖所示，偏心壓桿由2L 組成，單肢截面積 A=28.4 cm2。試驗算柱強度是否能滿足要求。已知：f =215N/mm2, x1 =1.05（肢背）， x2 =1.2（肢尖）,l 1940cm4 仲肢），N -1000kN,q -3.5kN /m。圖示三面圍焊的角鋼與鋼板連接中，靜載N=667kN角鋼為2L100 10,鋼板厚t=8mm Q235鋼，試確定所需焊角尺寸及焊縫長度。（12分）Q235B試驗9. 受軸心壓力作用的某焊接組合工字形截面柱如下圖所示，該柱最大長細比 =80，材質(zhì)為算此柱的局部

16、穩(wěn)定是否滿足要求。（12分）參考答案一、填空題：1.靜力強度動力強度穩(wěn)定2. 構(gòu)造狀況 作用的應(yīng)力幅重復(fù)荷載的循環(huán)次數(shù)3. 螺栓桿被剪斷板件被擠壓破壞板件凈截面強度不夠4. 彎曲正應(yīng)力剪應(yīng)力 局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力5.單位剪切角 1換算長細比入Ox6. 加強約束、見減小構(gòu)件自由長度、提高構(gòu)件抗彎剛度7. 彎曲失穩(wěn)、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)、彎扭失穩(wěn)8. 承載能力、正常使用、承載能力9. 栓桿剪斷、孔壁承壓破壞、板件拉斷、栓桿彎曲、板件剪壞10. 上。11. 焊接連接，螺栓連接，鉚釘連接。12. 分岔失穩(wěn)。13. 化學(xué)成分，沖擊韌性14.1.2 ,1.015. 沖剪16. 強度，剛度17.118. tg J : 1

17、.519. 單位剪切角20. 下21. 彈塑性22.0.623. 單向靜力拉伸24. =二25. 摩擦力26. 橫橫向加勁肋27. fy 和 fu ;28. 塑性變形能力和冶金質(zhì)量；29.S 和 P;30. 單軸對稱截面饒對稱軸失穩(wěn)時;31. 用鋼量最少，經(jīng)濟梁高32. 近似概率極限狀態(tài) 二、選擇題：1. A 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A 7.B 8.D 9.A 10.C 11.C12.B 13.B 14.D 15.A 16.D 17.A 18.A 19.A 20.B 21.C 22.A三、簡答題：1 . （ 1）根據(jù)繞實軸的整體穩(wěn)定性，選擇肢件的截面。選擇方法與實腹式軸心受壓構(gòu)件的

18、截面選擇方法完全相同；（2）根據(jù)等穩(wěn)定條件，確定兩分肢間的距離；（3）驗算整體穩(wěn)定性和分肢穩(wěn)定性，包括對剛度的驗算；（4）但有截面削弱時，應(yīng)驗算構(gòu)件的強度。2. 梁的整體穩(wěn)定臨界應(yīng)力的計算是梁發(fā)生純彎曲時推導(dǎo)出采的，在其它荷載作用下，梁的臨界應(yīng)力與在 純彎曲作用下梁的臨界應(yīng)力之比用等效彎矩系數(shù)去表示，這樣會給設(shè)計計算帶來方便。3. 由螺栓對連接板件的預(yù)壓力產(chǎn)生磨擦力來抗剪，以板件之間磨擦力達到最大，板件發(fā)生相對滑動作為 極限狀態(tài)。4. 防止在運送、安裝過程中由重力等其它因素作用而產(chǎn)生過大的變形，由限制拉桿長細比'的辦法來驗算，即，訂訂。拉桿容許比細比與載荷性質(zhì)如靜載、動載有關(guān)。5. 碳

19、含量增加，強度提高，塑性、韌性和疲勞強度下降，同時惡化可焊性和抗腐蝕性硫使鋼熱脆，磷使鋼冷脆。但磷也可提高鋼材的強度和抗銹性。螺栓抗剪連接達到極限承載力時，可能的破壞形式有vy種形式：（1栓桿被剪斷；螺栓承壓破壞；板件凈截面被拉斷；端板被栓桿沖剪破壞。第種破壞形式采用構(gòu)件強度驗算保證;第種破壞形式由螺栓端距 ）?aO保證。第、種破壞形式通過螺栓計算保證。構(gòu)件不同方向的長細比（入）、截面的形狀和尺寸、材料的力學(xué)性能（強度，塑性）、殘余應(yīng)力的分 布和大小、構(gòu)件的初彎曲和初扭曲、荷載作用點的初偏心、構(gòu)件的端部約束條件、構(gòu)件失穩(wěn)的方向等 等。彎矩作用平面外穩(wěn)定的機理與梁失穩(wěn)的機理相同，即在壓力和彎矩作

20、用下，發(fā)生彎曲平面外的側(cè)移與 扭轉(zhuǎn)，也叫彎扭屈曲。屈服強度，極限抗拉強度，伸長率，彈性模量，冷彎性能。焊縫的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三級。角焊縫和一般對接焊縫采用三級即可，與鋼材等強度的受拉受彎對接焊縫 則應(yīng)用一級或二級，須對焊縫附近主體金屬作疲勞計算的橫向?qū)雍缚p用一級，縱向?qū)雍缚p和翼緣 連接焊縫用二級。 梁受壓翼緣有鋪蓋板與之牢固連接，防止梁發(fā)生側(cè)向位移； 對工字型或十型鋼截面梁，當(dāng)梁自由長度h加梁截面寬b1之比不超限時；235 對箱形截面梁，當(dāng) h,/b :：: 6，且I/'b ： 95 仝二 時，fy計算題：解：（1 ）驗算整體穩(wěn)定性由ox、的較大值查表得=0.773N = 1450 “

21、° 疙 165N/mn2申 f = 0.773工 215 = 166.2N/mm A 8980滿足要求（2）計算剪力6.7.8.9.10.11.四、1.2.3.4.8980 2158585=22714N:22.7 kN4解:he _ 5.525 52即 hf7.88 mm，取 hf = 8mm0.7即：此連接焊縫的最小焊腳尺寸為8mm解:解:l0xlx-90056.7815.85，繞x軸屬b類截面，查表得X 二 0.824l0yly叫 61.984.84，繞x軸屬c類截面，查表得y-0.71300 1032所以"0.7 91.2倆緲刖/吶“泊蝕/訶整體穩(wěn)定滿足要求。5. 解：計算長細比入 x= 420/9.77 =43.0,入 y =420/6.48 =64.8驗算柱的整體穩(wěn)定，剛度和局部穩(wěn)定由題目所給 $ x=0.887,$ y=0.677，取 $ min=0.67732N/( $