鋼結構試卷及答案燕山大學1

1、科 目鋼結構班 級土木05姓 名學 號時 問200801燕山大學試卷密 封 線共10 頁第 1 頁一、填空題(每空1分，共10分)1、鋼材的兩種破壞形式分別為脆性破壞和塑性破壞。2、焊接的連接形式按構件的相對位置分為對接、搭接、角接和T形連接。3、鋼結構中軸心受力構件的應用十分廣泛，其中軸心受拉構件需進行鋼結構強度和 剛度 的驗算。4、軸心受壓構件整體屈曲失穩(wěn)的形式有 彎曲屈曲 、扭轉屈曲和彎扭屈ft。5、梁整體穩(wěn)定判別式ijbi中，li是梁受壓翼緣的自由長度 , bi是 梁 受壓翼緣的寬度。6、靜力荷載作用下，若內力沿側面角焊縫沒有均勻分布， 那么側面角焊縫的計算長 度不宜大于_60 hf。

2、7、當組合梁腹板高厚比ho/tw _80 7235 fy一時，對一般梁可不配置加勁肋。單項選擇題(每題1分，共25分)1、有兩個材料分別為Q235和Q345鋼的構件需焊接，采用手工電弧焊,用E43焊條。235Y ,其中人的(A)不得 (B)可以(C)不宜 (D) 必須2、工字形軸心受壓構件，翼緣的局部穩(wěn)定條件為b/t W(10 + 0.1九)含義為。(A )構件最大長細比，且不小于 30、不大于100 (B) 構件最小長細比(C)最大長細比與最小長細比的平均值(D)30 或100燕山大學試卷密 封 線共10頁第 2頁3、偏心壓桿在彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定計算公式2L十_PM % (B) 也=%

3、(C) 也% (D)需要根據(jù)穩(wěn)定性分類判別燕山大學試卷密 封 線共10頁第 4頁13、確定雙肢格構式柱的兩個分肢間距的根據(jù)是 。(A)格構柱所受白最大剪力Vmax (B)繞虛軸和繞實軸兩個方向的等穩(wěn)定條件(C)單位剪切角,1(D)單肢等穩(wěn)定條件14、在滿足強度的條件下，圖示號和號焊縫合理的焊腳尺寸hf是(A)4mnr| 4mm(B)6mm , 8mm (C)8mm , 8mm(D)6mm, 6mm15、軸心受力構件的正常使用極限狀態(tài)是。(A)構件的變形規(guī)定(B)構件的強度規(guī)定(C)構件的剛度規(guī)定(D)構件的撓度規(guī)定16、對長細比很大的軸壓構件，提高其整體穩(wěn)定性最有效的措施是(A)增加支座約束(

4、C)加大回轉半徑(B)提高鋼材強度(D)減少向載17、梁的最小高度是由控制的。(A) 強度(B)建筑要求(C)剛度 (D)整體穩(wěn)定18、為了提高梁的整體穩(wěn)定性， 是最經濟有效的辦法。(A)增大截面(B)增加側向支撐點，減少11(C)設置橫向加勁肋(D)改變荷載作用的位置19、在梁的整體穩(wěn)定計算中，狐=1說明所設計梁。(A)處于彈性工作階段(B)不會喪失整體穩(wěn)定(C)梁的局部穩(wěn)定必定滿足要求 (D)梁不會發(fā)生強度破壞20、算梁的整體穩(wěn)定性時，當整體穩(wěn)定性系數(shù)句大于 時，加應以(彈塑性工作階段整體穩(wěn)定系數(shù))代替村。(A)0.8(B)0.7(C)0.6(D)0.521、工字形截面壓彎構件中腹板局部穩(wěn)

5、定驗算公式為 。(A) (25+0.1 九)v；235/fy ； (B) 包 w 80235 fy ；(C) 電 W 170235 fytwtwtw(D)當 0W a0 w 1 . 6 時，h0 (16 a0 +0.5 或 +25) 7235 fy ； tw當 1.6a0 W2.0 時，h0(48 a0+0.5 九-26.2) 2 235 fy ;其中，a0 =maxmintw、- max燕山大學試卷密 封 線共10頁第4頁22、彎矩作用在實軸平面內的雙肢格構式壓彎柱應進行 和綴材的計算(A)強度、剛度、彎矩作用平面內穩(wěn)定性、彎矩作用平面外的穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性(B)彎矩作用平面內穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)

6、定性(C)彎矩作用平面內穩(wěn)定性、彎矩作用平面外穩(wěn)定性(D)強度、剛度、彎矩作用平面內穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性23、計算格構式壓彎構件的綴件時，剪力應取 。(A)構件實際剪力設計值(B)由公式V = f f計算的剪力 85235(C)構件實際剪力設計值或由公式V =f f/35計算的剪力兩者中之較大值(D)由V =dM/x計算值24、兩端較接、單軸對稱的T形截面壓彎構件,彎矩作用在截面對稱軸平面并使翼緣受壓?？捎?Ai.d + 進行整體穩(wěn)定計算：mxMxxAxWx(1 -0.8N : mxM x , n . mx x 16料2 ns1203154。- 602Wus60-100、190110燕山大學試卷

7、密 封 線共10頁第 8頁A =2 父20 M2 +50 父1 =130cm2（0.5 分）Ix =1父50342 +2 父2 M20 M262 =64496.7cm4（1 分）Sx =20x2x26 +1 m25M12.5 =1352.5cm3 （0.5 分）& =2M20M26=1040cm3 （0.5 分）Wx =64496.7/27 = 2388.8cm3 （0.5 分）截面邊緣纖維最大正應力：仃=M /?Wx = 400 父106/（1.05M 2388.8 父103） =159.5N/mm2 f =205N /mm2 滿 足 要求；（2分）腹板中央截面最大剪應力:.2I xtw58

8、0 103 1352.5 10364496.7 104 102= 121.6N/mm2 二 fv =125N/mm2滿足要求；（2分）腹板上邊緣處:正應力：MIx500 _4001065.1N/mm2 （1 分）264496.7 104VS 580 103 1040 1032 / 八、：= 93.5N / mm2 （1 分）Ixtw64496.7 104 10折算應力：尸 12 3i2”155.12 3 93.52 =224.2N/mm2 ：1.1f =1.1 215-236.5N / mm2所以此處的折算應力也滿足要求。（1分）3、驗算如圖所示軸心受壓柱的強度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性能否滿足

9、要求。已知 軸向荷載設計值為N=1500kN, Q235-B級鋼，f =215N/mm2,截面繞x軸為b類截面、繞y軸為c類截面，截面無任何削弱。（10分）h類他面軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)0卜售01931 156I7X=I30 0. 93620. 929- k物0. 9221 91RQ, 914Or 910a. 9Ma馳m5 8!增立8950. 8910.887Q*26 g7g電8740.6700. K656 B61500. 8560,852。8470.842 0.的8y. 8330, 8280.8230. 818。. 813類鼓面地心受壓構件的福定系數(shù)V300. 902（1. 89（jG. R

10、K40. X774865th醺8o. KS2仇M6400. 8390. R330,826C, 8200,811）,R07L沖10. 7940. 7815。0,7750, 7686 762C. 755a. 74s4.7426 735d 729仇722仇7153.解：慶=25父0.8+2父25父1.4=9052; （1 分） 324葭=0.8父25 /12+2父25父1.4父（12.5+0.7） = 13238.5cm ; （1 分）Iy =250.83/12 +2父1.4M253/12 = 3646.9cm4; （1 分）ix = Ji x/A =113238.590 =12.13cm;iy =

11、 Ji y/A = 3646.990 = 6.37cm （1 分）% = lox/ix =600/12.13 =49.46 ;繞x軸屬b類截面,所以查表得 唧=0.859 （1分）九y =loy/iy =300/6.37 =47.10 ；繞y軸屬c類截面，所以查表得中y= 0.793 （1分）_ _ _ 3所以 N _ 1500 10yA 0.793 9000= 210.2N/mm2 f =215N/mm2整體穩(wěn)定滿足要求。（1分）截面無削弱，故強度自然滿足。（1分）h0/tw =250/8 =31.25 25+0.5九=25 +0.5x49.46 =49.73 （1 分） b1/t = （2

12、50-8）/2/14 =8.64 10+0.1 九=10 + 0.1 父 49.46 =14.95 （1 分） 所以局部穩(wěn)定也能滿足要求。燕山大學試卷密 封 線共10 頁第 9頁燕山大學試卷密 封 線共10 頁第 10頁4、如圖所示，該連接承受 P=100kN的靜力集中荷載設計值作用，鋼材為Q235-B,焊條為E43XX型，焊腳尺寸hf =8mm ,角焊縫強度設計值fwf =160N/mm2 ,驗算該連接的角焊縫強度是否滿足要求。（10分）燕山大學試題標準答案院（系）：建筑工程與力學學院教研室： 十木工程考核課程:鋼結構考核類型：閉卷開卷涂卡20082009學年 （春、秋）季學期考核專業(yè)年級：

13、06 土木命題教師： 宋坤、趙建波答題教師：宋坤、趙建波一、填空題（每空1分，共10分）1、塑性破壞；2、對接；3、剛度（長細比）；4、彎曲失穩(wěn)（屈曲）、扭轉失穩(wěn)（屈曲）、彎扭失穩(wěn)（屈曲）；5、梁受壓翼緣的自由長度，梁受壓翼緣寬度；6、60hf；7、80,235 fy。、單項選擇題（每題1分，共25分）8. C9. D10. D11. B18. B19. B20. C21. D235（25+0叫當腹板局部穩(wěn)1.B2.A3. C 4.C5.A6. C 7. A12. D 13. B 14. D 15.C.16.A17. C22. D 23.C24. A 25. C三、簡答：（共25分）1、實腹式

14、軸壓柱腹板局部穩(wěn)定驗算公式：h0 tw定不滿足要求時，可采取三種措施：加大腹板厚度tw；加加勁肋，減小腹板高度h0;計算時取有效截面2、普通螺栓的五種破壞形式：螺栓桿被剪壞；螺栓桿或板件擠壓破壞； 板件端部剪壞；板件被拉斷；螺栓桿受彎破壞。其中通過構造保證， 通過限制端距2d0,通過限制板疊厚度0 5d,其中d為螺栓直徑，d。為螺栓孔 徑，通過計算保證。3、化學成分的影響：包括碳，硅，鈕及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。 冶金缺陷的影響：如偏析，非金屬夾雜，裂紋，分層。澆注和軋制過程的 影響：脫氧程度不同制成的鋼材質量不同，軋制程度也影響鋼材的力學性能。 鋼材硬化的影響：鋼材硬化會降低其塑性和韌

15、性，對鋼材不利，硬化可有 三種：時效硬化，應變硬化（冷加工硬化），應變時效。溫度的影響： 應力集中的影響。4、結構的類型和重要性。重要結構選用質量較高鋼材。荷載性質，動荷載下 選用好鋼材。連接方法，焊接選用較好鋼材。結構的工作溫度和環(huán)境，低 溫，腐蝕性強的情況下選用質量好鋼材。受力性質。如受較大拉力的結構選 用好鋼材。四、計算題1.解：螺栓群形心O處的內力有：33八軸心拉力 T =-N =_x300=180kN ; （1 分）5544男力V =-N =-M300 =240kN ; （1 分） 55彎矩 M =Te=180M7.0/2=630kN cm （1 分）在N、M作用下，最上排螺栓受力為

16、最不利，一個螺栓所受的拉力為：T My.180630 （6.5 7.0/2）N1 =-+y1-=+）- =36.53kN （2 分）n 2、y：82 2 3.52 2 （3.5 6.5）2一個螺栓所受到的剪力為：Nv=V=240 = 30kN （1分）n 8一個高強螺栓受拉承載力設計值：N； =0.8P =0.8x155 = 124kN （1分）一個高強螺栓受剪承載力設計化 Nb =0.9nfP =0.9 1 0.5 155 = 69.75kN（1分）所以高強螺栓同時承受拉剪時： +牛=工 +3653 = 0.72 1此連接安全。Nb Nb 69.75124（2分）2.解：A =2 父20M2

17、 +50父1 = 130 cm2（0.5 分）Ix =1父503/2+2父2 M20M262 =64496.7cm4（1 分）_3Sx =20 M2 M26 +1父25 父12.5 =1352.5cm（0.5 分）3S1 =2父20父26 = 1040cm （0.5 分）Wx =64496.7/27 = 2388.8cm3 （0.5 分）截面邊緣纖維最大正應力：仃=M 片Wx =400父106 /（1.05 父2388.8父103） =159.5N/mm2 f =205N /mm2 滿足要求；（2分）燕山大學試題標準答案共 4頁第 2 頁腹板中央截面最大剪應力:VSx 580 103 1352

18、.5 10364496.7 104 10= 121.6N/mm2 fv =125N/mm2 滿足 要求；（2燕山大學試題標準答案共 4 頁第 5 頁分）腹板上邊緣處:正應力：；:1500400 106Ix2 - 64496.7 104= 155.1N/mm2 （1 分）剪應力：.1580 103 1040 103Ixtw - 64496.7 104 10= 93.5N/mm2 （1 分）折算應力:；二2 3.12 = 155.12 3 93.52 =224.2N/mm2 ：1.1f =1.1 215 = 236.5N / mm2所以此處的折算應力也滿足要求。（1分）3 .解：A=25M0.8+2M25M1.4=90cm2; （1 分）Ix =0.8253/12 +2 父 25 父1.4 M（12.5 +0.7）2 =13238.5cm4; （1 分）1y =25父0.83/12 +2x1.4253/12 =364