鋼結(jié)構(gòu)期末試卷及答案

1、題型一二三四五六七八九十總分分數(shù)20103040得分I 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】評卷人： 合分人：得分、單項選擇題（ 210=20 分）B ） B.鋼材的輕質(zhì)高強 D.便于拆裝 C ）B.結(jié)構(gòu)的變形已不能滿足使用要求 D.使用已達五十年 C ）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C.制造工廠化2.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C.結(jié)構(gòu)達到最大承載力產(chǎn)生破壞3.鋼號 Q345A 中的 345 表示鋼材的A.fp 值B.fu 值 C.fy值D.fvy 值4.結(jié)構(gòu)鋼材最易發(fā)生脆性破壞的應(yīng)力狀態(tài)為（ A.三向同

2、號等值拉應(yīng)力作用 C.單向拉應(yīng)力作用5.鋼材塑性破壞的特點是（D ）A.變形小C.無變形A ）B.兩向異號等值正應(yīng)力作用D.三向等值剪應(yīng)力作用B.破壞經(jīng)歷時間非常短D.變形大6.普通螺栓抗剪工作時，要求被連接構(gòu)件的總厚度螺栓直徑的 A.螺栓桿彎曲破壞 C.構(gòu)件端部沖剪破壞7.焊接殘余應(yīng)力不影響構(gòu)件的（A.整體穩(wěn)定性C.剛度5 倍，是防止（ A ）B.螺栓桿剪切破壞D.板件擠壓破壞 B ）B.靜力強度D.局部穩(wěn)定性8.在動荷載作用下，側(cè)面角焊縫的計算長度不宜大于（A.40hf B.60hfC.80hfD.120hf9.確定軸心受壓實腹柱腹板和翼緣寬厚比限值的原則是（A.等厚度原則B.等穩(wěn)定原則C

3、.等強度原則D. 等剛度原則10.發(fā)生彎扭屈曲的理想軸心受壓構(gòu)件截面形式為（B ）A.雙軸對稱工字形截面 B. 單角鋼截面 C.H 型鋼截面D.箱形截面得分、填空題（ 110=10 分）1在彎矩作用下，摩擦型高強度螺栓群的中和軸位于 2在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計算時，應(yīng)采用荷載的值。3型鋼代號 L1008中，L 表示。4Q235B鋼中的 235表示。5動力荷載作用下鋼材抵抗脆性破壞的性能指標為。6部分 T 型鋼是半個型鋼。7在計算兩端簡支工字形軸壓柱板的臨界應(yīng)力時，它的支承條件簡化為四邊簡支。8在承受靜力荷載的角焊縫中，側(cè)面角焊縫的強度設(shè)計值比正面角焊縫。9工字形截面梁按彈性設(shè)計時，應(yīng)使翼緣的寬

4、厚比b1/t1。10下圖所示格柱截面中，虛軸指的是軸。得分簡答題（ 30 分）1、鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式有哪兩種？其特點如何？7 分）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？（8 分）力N 400kN ，鋼材 Q235，試驗算此連接是否可靠。 fvb 140N / mm2，fcb 305N /mm2 （12分）3. 何謂受彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)？（ 7 分）4. 在角焊縫設(shè)計中，對焊腳尺寸和計算長度有哪些構(gòu)造要求？為什么？（ 8 分）10 / 7得分四、計算題（ 40 分）1、下圖所示某鋼板的搭接連接，采用 c 級普通螺栓 M22，孔徑 d0 23.5mm，承受軸心拉2、下圖所示角焊縫

5、連接能承受的靜力設(shè)計荷戴P=160KN。已知：鋼材為 Q235BF，焊條為 E43型， ff 160N / mm 2 ，是判斷該連接是否可靠。 （12分）1、螺栓群形心軸2、設(shè)計3、角鋼4、屈服強度5、沖擊韌性 AKV 值或沖擊韌性值或 AKV 值6、H 7、腹板8、小9、10、x 軸 三、簡答題1、鋼結(jié)構(gòu)破壞形式有；延性破壞和脆性破壞兩種，各自特點為塑性破壞：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。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。脆性破壞：破壞前塑性變形很小，或根本沒有塑性變形，而突然

6、迅速斷裂。由于破壞 前沒有任何預(yù)兆，破壞速度又極快，無法察覺和補救，而且一旦發(fā)生常引發(fā)整個結(jié)構(gòu)的破 壞，后果非常嚴重，因此在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工和使用過程中，要特別注意防止這種破壞 的發(fā)生。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

7、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。、 單選題1、 BCCAD6、 ABABB 、填空題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、受彎構(gòu)件在彎矩作用下上翼緣受壓， 下翼緣受拉， 使其猶如受壓構(gòu)件和受拉構(gòu)件

8、的組 合體。對于受壓的上翼緣可沿剛度較小的翼緣板平面外方向屈曲，但腹板和穩(wěn)定的 受拉下翼緣對其提供了此方向連續(xù)的抗彎和抗剪約束，使它不可能在這個方向上發(fā) 生屈曲。當外荷載產(chǎn)生的翼緣壓力達到一定值時，翼緣板只能繞自身的強軸發(fā)生平 面內(nèi)的屈曲，對整個梁來說上翼緣發(fā)生了側(cè)向位移，同時帶動相連的腹板和下翼緣 發(fā)生側(cè)向位移并伴有整個截面的扭轉(zhuǎn)，這時我們稱其發(fā)生了整體失穩(wěn)。4答： 最大焊腳尺寸： hf max 1.2tmin ，防止焊縫過燒焊件；最小焊腳尺寸： hf min 1.5 tmax ，防止焊縫冷裂；最大計算長度： lw 60hf ，動荷載 lw 40hf ，防止應(yīng)力沿焊縫長度不均勻分布；最小計算

9、長度： lw 8hf 及40mm，防止焊縫沿長度缺陷幾率增加。Wf3p 120 10352 1 0.7 6 290* 260.61pNM1.22 )2( V )20.33P 0.61P1.22)22(0.25P)20.81 1602129.6N/ mm2故f fw 160N/ mm2該連接可靠。3 截面幾何特性：四、計算題1、解：（1）螺栓連接計算 單個螺栓抗剪設(shè)計承載力 N b nv d2Nv nv42vb 1 3.14 22 140 53192N單個螺栓的承壓設(shè)計承載力Ncb d tnvfcb 22 14305 93940N3800007.1453192n 1.1 7.14 7.9 個N

10、所需螺栓個數(shù)： n bNmbin 單面搭接，螺栓實際用量應(yīng)為： 該連接采用了 8 個螺栓，符合要求 2）構(gòu)件凈截面驗算 因為師錯排布置，可能沿 1-2-3-4 直線破壞，也可能沿 1-2-5-3-4 折線破壞 1-2-3-4 截面的凈截面面積為：2An b 2d0 t 240 2 23.5 14 2702mm2 1-2-5-3-4 截面的凈截面面積為：b 2d0 t2、解： NAn2 40 2 802 352 3 23.5 14 2578mm2380000 147.4N /mm2An 故：該連接是可靠的。2578433P,V P,M P55543p 1052 0.7 6 290120215N /mm2NAe0.33pNAe0.25p33p 103按強度條件確定的承載力：按穩(wěn)定條件確定的承載力：,因而對y軸的穩(wěn)定因X軸為弱軸，且 承載力小于對X軸的穩(wěn)定承載力，由查表得所以6 / 13所以 此柱的最大承載力為21