鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第二階段附答案

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第二階段離線作業(yè)一、填空題：1、焊接將在焊接件中產(chǎn)生 焊接殘余 應(yīng)力，但對(duì)于具有一定塑性的材料，其應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度 沒有 影響。2、焊接將在焊接件中產(chǎn)生 縱向焊接殘余應(yīng)力 、橫向焊接殘余應(yīng)力和厚度方向的焊接殘余應(yīng)力。3、Q235鋼適于用 E43 型焊條。4、E55型焊條中，數(shù)學(xué)55表示焊縫金屬的 抗拉強(qiáng)度 。5、Q345鋼焊件適于用 E50系列 焊條。6、T型連接中，一般采用 反變形 方法減小焊接變形。7、當(dāng) 設(shè)置引弧板 時(shí)，對(duì)接焊縫的計(jì)算長度等于焊縫的幾何長度；當(dāng) 焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為一、二級(jí) 時(shí)，對(duì)接焊縫的強(qiáng)度等于母材強(qiáng)度。8、對(duì)接焊縫質(zhì)量分為 3 個(gè)等級(jí)，其中 3 級(jí)焊縫

2、僅進(jìn)行外觀檢查， 1、2 級(jí)焊縫除外觀檢查外還需進(jìn)行超聲波等檢查。9、焊接是通過 電弧 產(chǎn)生熱量，使 焊條 和 局部焊件 熔化，然后經(jīng)凝結(jié)形成焊縫，使焊件連成一體。10、鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法最常用的有 電弧焊 、電阻焊和氣焊三種。11、鋼結(jié)構(gòu)的電弧焊可分為 手工電弧焊 、自動(dòng)或半自動(dòng)電弧焊 和氣體保護(hù)焊三種。12、自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊的焊接材料為 焊絲 和焊劑。13、焊縫中可能存在 裂紋 、 氣孔 燒穿、 未焊透 夾渣、咬邊、焊瘤等缺陷。14、當(dāng)不同鋼板寬度或厚度焊接時(shí)，為了減少 應(yīng)力集中 ，應(yīng)從板的一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:2.5 1:4的 斜坡 ，形成平緩過渡。15、三級(jí)對(duì)接焊縫軸心受力時(shí)，當(dāng)

3、 tg4.5 時(shí)焊縫強(qiáng)度不必計(jì)算。二、名詞解釋1、端焊縫答：焊縫長度方向與軸向方向垂直的焊縫稱為端焊縫。2、側(cè)焊縫答：焊縫長度方向與軸向方向一致的焊縫稱為側(cè)焊縫。3、縱向焊接殘余應(yīng)力答：焊接構(gòu)件垂直于焊縫長度的截面上產(chǎn)生的與焊縫長度方向一致的焊接殘余應(yīng)力。4、焊接殘余應(yīng)力答：鋼材焊接后，在鋼材中存在的自相平衡的應(yīng)力稱為焊接殘余應(yīng)力。5、仰焊答：焊縫位于施焊上方的焊接。6、俯焊答：焊縫位于施焊下方的焊接。7、等強(qiáng)焊接連接答：焊縫承載能力等于被連接構(gòu)件承載能力。三、單選題：1、圖示焊接連接中，最大焊縫應(yīng)力發(fā)生在（ D）點(diǎn)。A）aB）bC）cD）d2、靜力荷載作用下，側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度為（ A

4、 ）。A）60 B）80 C）8 D）403、在彈性階段，側(cè)面角焊縫上應(yīng)力沿長度方向的分布為（ C ）。A）均勻分布B）一端小、一端大C）兩端大而中間小D）兩端小而中間大4、當(dāng)焊件厚度等于或小于4mm時(shí)，角焊縫最小焊腳尺寸為（ C ）。A） B） C） D）5、受軸心力作用的不等肢角鋼，當(dāng)短肢與鋼板采用側(cè)面角焊縫連接時(shí)，其角鋼肢尖焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)為（ B ）。A）0.25 B）0.35 C）0.30 D）0.656、為防止產(chǎn)生過大的焊接變形，焊接組合梁的焊接順序應(yīng)為（ D ）。7、多塊鋼板拼接焊接時(shí)，為防止產(chǎn)生過大的焊接變形，焊接順序應(yīng)（ B ）。 A）按1、2、3、4、5 B）先1、3、5

5、，后2、4 C）先2、4，后1、3、5 D）不必考慮先后8、選用手工電弧焊焊條時(shí)，焊條的強(qiáng)度（ C ）被連接件鋼材的強(qiáng)度。 A）應(yīng)高于 B）應(yīng)低于 C）應(yīng)匹配于 D）不必考慮9、Q235鋼與Q345鋼焊接時(shí)，焊條應(yīng)選用（ A ）。 A）E43型 B）E50型 C）E55型 D）E43型或E50型10、構(gòu)件中存在殘余應(yīng)力，對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度承載力一般無影響，因?yàn)椋?B ）。 A）它太小 B）它自相平衡 C）它普遍存在 D）產(chǎn)生的應(yīng)變很小11、在扭矩作用下，對(duì)三面圍焊的連接角焊縫只需驗(yàn)算何點(diǎn)應(yīng)力（ B ）。 A）焊縫形心最近點(diǎn) B）焊縫形心最遠(yuǎn)點(diǎn) C）焊縫截面扭轉(zhuǎn)中心最近點(diǎn) D）焊縫截面剪力中心最遠(yuǎn)點(diǎn)1

6、2、在承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用（ C ）。 A）角焊縫 B）焊透的對(duì)接焊縫 C）不焊透的對(duì)接焊縫 D）斜對(duì)接焊縫13、圖示的兩塊鋼板間采用角焊縫，其焊腳尺寸可選用（ A ）。 A）7 mm B）8 mm C）9 mm D）6 mm14、在角焊縫計(jì)算中，下列論述正確的為（ D ）。 A）端焊縫和側(cè)焊縫均為角焊縫，因此所有情況下焊縫強(qiáng)度均相同 B）靜力荷載作用下考慮塑性開展，端焊縫和側(cè)焊縫強(qiáng)度相同 C）端焊縫受力情況較復(fù)雜，因此端焊縫的強(qiáng)度小于側(cè)焊縫強(qiáng)度 D）對(duì)同一條角焊縫，當(dāng)靜力荷載作用方向不同時(shí)，其焊縫強(qiáng)度可能不同15、等肢雙角鋼T形截面與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫，其肢背、肢尖

7、的分配系數(shù)0.7和0.3是根據(jù)（ C ）確定的。 A）經(jīng)驗(yàn)數(shù)字 B）試驗(yàn)結(jié)果 C）計(jì)算的簡化 D）根據(jù)已知構(gòu)件軸力求肢背、肢尖焊縫承載力得到的16、一般情況下，焊接殘余應(yīng)力不會(huì)影響鋼材的（ C ）。 A）剛度 B）疲勞強(qiáng)度 C）靜力強(qiáng)度 D）整體穩(wěn)定性17、當(dāng)（ C ）時(shí)不能減少焊接變形和焊接應(yīng)力。A）采用適當(dāng)?shù)暮附映绦?B）施焊前使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形相反的預(yù)變形C）保證從一側(cè)向另一側(cè)連續(xù)施焊 D）對(duì)小尺寸構(gòu)件在焊接后回火18、圖示角鋼與鋼板間采用角焊縫，其焊腳尺寸可選用（ B ）mm。A）10 B）6 C）4 D）719、圖示角鋼與鋼板間采用角焊縫，其肢背最大靜載焊縫計(jì)算長度為（ A）mm。

8、A）410 B）240 C）280 D）36021、圖示角鋼與鋼板間采用角焊縫，其肢尖最大靜載焊縫計(jì)算長度為（ D ）mm。A）388 B）240 C）400 D）36022、圖示角鋼與鋼板間采用角焊縫，計(jì)算連接承載力時(shí)，肢背、肢尖焊縫計(jì)算長度分別為（ B ）mm。A）400、400 B）360、300 C）390、390 D）350、29023、關(guān)于對(duì)接焊縫，說法正確的為（ C ）。A）對(duì)接焊縫的截面形狀和角焊縫相同B）對(duì)接焊縫的計(jì)算長度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的最大和最小計(jì)算長度C）對(duì)接焊縫可用于T型連接中D）對(duì)接焊縫的計(jì)算長度總是等于焊縫幾何長度減去10 mm24、T形連接中直角角焊縫的最小焊腳尺

9、寸，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四、計(jì)算題：1 已知A3F鋼板截面用對(duì)接直焊縫拼接，采用手工焊焊條E43型，用引弧板，按級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)，試求焊縫所能承受的最大軸心拉力設(shè)計(jì)值。解：焊縫質(zhì)量等級(jí)為級(jí)，抗拉的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fw=0.85f=182.75N/mm2采用引弧板，故焊縫長度LW =b=500mm承受的最大軸心拉力設(shè)計(jì)值N=btf=500*20*182.75*10

10、-3=1827.5kN2焊接工字形截面梁，設(shè)一道拼接的對(duì)接焊縫，拼接處作用荷載設(shè)計(jì)值：彎矩，剪力，鋼材為Q235B，焊條為E43型，半自動(dòng)焊，級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)算該焊縫的強(qiáng)度。解：（1）焊縫截面的幾何我 慣性矩 IX=112(28X102.83-27.2X1003)=268206cm4 一塊翼緣板對(duì)X軸的面積矩SX1=28X1.4X(50+7)=2234.4CM3 半個(gè)截面對(duì)X軸的面積矩SX= SX1 +50X0.8X25=3234.4 CM3(2)焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算焊縫下端的剪應(yīng)力 焊縫下端的拉應(yīng) 所以，該焊縫不滿足強(qiáng)度要求（建議將焊縫等級(jí)質(zhì)量提為二級(jí)） 則 下端點(diǎn)處的折算應(yīng) 且焊縫中點(diǎn)處剪應(yīng)力 3

11、 試設(shè)計(jì)如圖所示雙角鋼和節(jié)點(diǎn)板間的角焊縫連接。鋼材Q235B，焊條E43型，手工焊，軸心拉力設(shè)計(jì)值(靜力荷載)。采用側(cè)焊縫；采用三面圍焊。解：采用側(cè)焊縫 一角焊縫的焊腳尺寸 最大 最小 采用=6mm.滿足上述要求（規(guī)范第條） 二角鋼背部側(cè)面角焊縫長度 則所需角焊縫長度 ，滿足構(gòu)造要求 實(shí)際長度 =272mm，取280mm 三角鋼趾部側(cè)面角焊縫長度 則所需角焊縫長度 同理滿足構(gòu)造要求 實(shí)際長度 =124mm，取130mm 采用三面圍焊一 構(gòu)件端部正面角焊縫所能承受的力 二 角鋼背部側(cè)面角焊縫長度對(duì)邊取力矩，由,得 則，滿足構(gòu)造要求 實(shí)際長度=219mm，取220mm 三角鋼趾部側(cè)面角焊縫長度 =

12、66.2Kn 則，滿足構(gòu)造要求 實(shí)際長度=56mm，取60mm 可知，第二種方法更經(jīng)濟(jì)。4. 工字形焊接組合截面簡支梁，其上密鋪剛性板可以阻止彎曲平面外變形。梁上均布荷載（包括梁自重），跨中已有一集中荷載，現(xiàn)需在距右端4m處設(shè)一集中荷載。問根據(jù)邊緣屈服準(zhǔn)則，最大可達(dá)多少。設(shè)各集中荷載的作用位置距梁頂面為120mm，分布長度為120mm。鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度取為。另在所有的已知荷載和所有未知荷載中，都已包含有關(guān)荷載的分項(xiàng)系數(shù)。圖 簡支梁受力示意圖解：（1）計(jì)算截面特性 （2）計(jì)算、兩集中力對(duì)應(yīng)截面彎矩令，則當(dāng)，使彎矩最大值出現(xiàn)在作用截面。（3）梁截面能承受的最大彎矩令得：；令得：故可假定在作用截面處達(dá)到最大彎矩。（4）a彎曲正應(yīng)力 b.剪應(yīng)力作用截面處的剪力 c.局部承壓應(yīng)力在右側(cè)支座處： 集中力作用處： d.折算應(yīng)力作用截面右側(cè)處存在很大的彎矩，剪力和局部承壓應(yīng)力，計(jì)算腹板與翼緣交界處的分享應(yīng)力與折算應(yīng)力。正應(yīng)力：剪應(yīng)力：局部承壓應(yīng)力：折算應(yīng)力： 聯(lián)立-解得：故可知，并且在作用截面處的彎矩達(dá)到最大值。5. 一雙軸對(duì)稱工字形截面構(gòu)件，兩端簡支