鋼結(jié)構(gòu)設計復習題及答案

1、鋼結(jié)構(gòu)設計復習題一、單項選擇題1,現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范關于鋼材疲勞計算采用的設計方法為（D ）A.全概率極限狀態(tài)設計法B,半概率極限狀態(tài)設計法C,近似概率極限狀態(tài)設計法D.容許應力設計法.以下同種牌號四種厚度的鋼板中，鋼材設計強度最高的為（A ）A.12mmB.24mmC.30mmD.50mm.當鋼板厚度較大時，為防止鋼材在焊接或在厚度方向承受拉力而發(fā)生分層撕裂，鋼材應滿足的性能指標是（ A ）A.Z向收縮率B,冷彎性能C.沖擊韌性D,伸長率.鋼構(gòu)件最易產(chǎn)生脆性破壞的應力狀態(tài)是（ B ）A,單向壓應力狀態(tài)B.三向拉應力狀態(tài)C.二向拉一向壓的應力狀態(tài)D.單向拉應力狀態(tài).根據(jù)施焊時所持焊條與焊件間的

2、相互位置的不同，施焊方位分為四種，其中操作最難、質(zhì)量最難于保證的施焊方位是（D ）A.平焊B,立焊C,橫焊D,仰焊.如圖等邊角鋼與節(jié)點板僅采用側(cè)面焊縫連接，角鋼受軸心力N=500kN，肢背焊縫受力Ni為（D ）A.150kNB.250kNC.325kND.350kN題&圖題7題&圖題7圖題9題9圖.如圖，兩鋼板用直角角焊縫連接，手工焊，合適的焊角尺寸hf= （ C ）A.12mmB.10mmC.8mmD.5mm8,螺栓排列時，要求螺栓端距2d （d。為螺栓孔徑），目的是為了防止發(fā)生（ C ）A.螺栓受剪破壞B,板件被拉斷破壞C,板件被沖剪破壞D,板件被擠壓破壞.圖示高強螺栓群摩擦型連接受彎后的

3、旋轉(zhuǎn)中心為（ AA.a點B.b點C.c點D.d點.某截面無削弱的熱軋型鋼實腹式軸心受壓柱，設計時應計算（C ）A.整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定B,強度、整體穩(wěn)定、長細比C.整體穩(wěn)定、長細比D,強度、局部穩(wěn)定、長細比.某單軸對稱截面軸心受壓柱，繞對稱主軸失穩(wěn)時，其失穩(wěn)形式是（B ）1 / 11A.彎曲屈曲 B.彎扭屈曲C.扭轉(zhuǎn)屈曲D.既可能彎曲屈曲也可能扭轉(zhuǎn)屈曲.雙肢格構(gòu)式軸心受壓柱，虛軸為x-x軸，實軸為 y-y軸，確定兩單肢間距離時應根據(jù)（D ）A.強度條件.初始彎曲和荷載的初始偏心對軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力的影響為（A ）A.初彎曲和初偏心均會降低穩(wěn)定承載力B.初彎曲和初偏心均不會影響穩(wěn)定承載力C

4、.初彎曲將會降低穩(wěn)定承載力，而初偏心將不會影響穩(wěn)定承載力D.初彎曲將不會影響穩(wěn)定承載力，而初偏心將會降低穩(wěn)定承載力.梁采用Q235鋼，梁受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比即bi/tW13是為了保證翼緣板的（ B ）A.整體穩(wěn)定B.局部穩(wěn)定C.抗彎強度D.抗剪強度.某簡支梁，荷載向下作用于梁的受拉下翼緣，欲提高此梁整體穩(wěn)定承載力的最有效途徑是（C ）B.增大受拉翼緣寬度D.B.增大受拉翼緣寬度D.減少受壓翼緣寬度）C.減小梁受壓翼緣的側(cè)向計算長度.鋼材具有良好的焊接性能是指（CA.焊接后對焊縫附近的母材性能沒有任何影響B(tài).焊縫經(jīng)修整后在外觀上幾乎和母材一致C.在焊接過程中和焊接后，能保持焊接部分

5、不開裂的完整性性質(zhì)D.焊接完成后不會產(chǎn)生殘余應力作用?（ D 作用?（ D ）B.定期維護并及時補刷防銹漆D.在設計時增加構(gòu)件壁厚B.低溫下的變形能力越強D.在高溫下的承載能力越高A.采用高效能防護漆C.采用耐候鋼材.鋼材的伸長率越小，則（A ）A.發(fā)生脆性破壞的可能性越大C.越適于做受力構(gòu)件.吊車梁的疲勞破壞是指（C ）A.因荷載沖擊效應而發(fā)生的脆性破壞B.經(jīng)過應力多次超過屈服點而發(fā)生的塑性破壞C.在循環(huán)荷載作用下，當循環(huán)次數(shù)達到某值時發(fā)生的脆性破壞D.在循環(huán)荷載作用下，當循環(huán)次數(shù)達到某值時發(fā)生的塑性破壞.鋼材中磷的含量過高時會使鋼材（A ）D.伸長率提高D.Q345EA.冷脆B.熱脆D.伸

6、長率提高D.Q345E.在以下各級鋼材中，沖擊韌性保證溫度最低的是（ D ）A.Q345BB.Q345CC.Q345D.沖擊韌性值較高的鋼材（ C ）A.設計強度值較高B.彈性模量值較高C.抗脆性破壞的能力較強D.可焊性較好.相同連接形式，當采用高強度螺栓摩擦型連接時，（ B ）A.承載力一定高于普通螺栓連接A.承載力一定高于普通螺栓連接C.變形可能大于普通螺栓連接24.對接焊縫采用引弧板的目的是（AA.消除焊縫端部的焊接缺陷B.承載力可能低于普通螺栓連接D.變形一定大于高強螺栓承壓型連接）B.提高焊縫的設計強度2 / 11C.增加焊縫的變形能力C.增加焊縫的變形能力D.降低焊接的施工難度25

7、.圖示連接，角鋼肢背、肢尖處角焊縫的最大焊腳尺寸分別為A.9mm , 9mmB.6mm , 5mmC.9mm , 5mmD.6mm , 6mm.軸心受拉構(gòu)件采用全焊透對接焊縫拼接，當焊縫質(zhì)量等級為何級時，必須進行焊縫強度 驗算?（ C ）A.一級B.二級C.三級D.一級和二級.普通螺栓連接中，防止構(gòu)件端部發(fā)生沖剪破壞的方法是（D ）A.驗算螺栓抗剪承載力B.驗算螺栓承壓承載力C.限制端距不小于栓桿直徑的2倍D.限制端距不小于螺栓孔徑的2倍.工字形截面軸心受壓柱，經(jīng)驗算翼緣的局部穩(wěn)定不滿足要求，可采取的合理措施是（B ）A.將鋼材由Q235改為Q345B.增加翼緣厚度，寬度不變C.增加翼緣寬度，

8、厚度不變D.利用翼緣的屈曲后強度.焊接工字形截面鋼梁的折算應力計算部位在梁截面（B ）A.受壓翼緣的外邊緣B.翼緣和腹板相交位置C.中性軸位置D.受拉翼緣的外邊緣.通用寬度比入s是反映腹板剪切失穩(wěn)性質(zhì)的指標，當入s=1.5時，說明腹板可能（B ）A.發(fā)生彈塑性屈曲B.發(fā)生彈性屈曲C.發(fā)生剪切屈服破壞D.不會發(fā)生失穩(wěn) TOC o 1-5 h z .鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強的特點是指（B ）A.鋼材的重量輕，強度高B.鋼材所制成的結(jié)構(gòu)重量輕，承載能力強C.鋼材所制成的結(jié)構(gòu)重量輕，抗沖擊荷載的能力強D.鋼材的重量輕，抗拉強度高.在鋼結(jié)構(gòu)設計中，結(jié)構(gòu)的可靠性是通過下列哪個指標來度量的（A ）A.可靠指標B.安全

9、度C.結(jié)構(gòu)抗力D.作用效應.伸長率是反映鋼材產(chǎn)生巨大變形時（A ）A.抵抗斷裂能力的指標B.所具有的承載能力的指標C.抵抗脆性破壞能力的指標D.抗沖擊荷載能力的指標.按設計規(guī)范直接受動荷載作用的構(gòu)件，鋼材應保證的指標為（D ）A.fu、fy、E、冷彎180和 Akv B.65、fy、E、冷彎 180 和 AkvC. fu、風、E、冷彎 180 和 AkvD.fu、&、fy 冷彎 180 和 Akv.與鋼材疲勞強度無關.的因素為（D ）A.結(jié)構(gòu)的構(gòu)造狀況B.結(jié)構(gòu)上作用的應力幅C.循環(huán)荷載的重復次數(shù)D.鋼材的強度.鋼材中碳的含量應適中，其含量過高會 （C ）A.降低鋼材的強度B.提高鋼材的伸長率C

10、.降低鋼材的可焊性D.提高鋼材的沖擊韌性3 / 11 TOC o 1-5 h z .在以下各級別鋼材中，屈服強度最低的是（A ）A.Q235B.Q345C.Q390D.Q420.結(jié)構(gòu)焊接時，所選焊條和被焊接構(gòu)件之間的匹配原則是（B ）A.彈性模量相適應B.強度相適應C.伸長率相適應D.金屬化學成份相適應.三級焊縫的質(zhì)量檢驗內(nèi)容為（C ）A.外觀檢查和100%的焊縫探傷B.外觀檢查和至少 20%的焊縫探傷C.外觀檢查D.外觀檢查及對焊縫進行強度實測. 10.9級螺栓，其表示符號中的.昧示（D ）2A.螺栓材料的屈服點約為 900N/mm TOC o 1-5 h z /2/mmC.螺桿上螺紋長度和

11、螺桿全長的比值為0.9的比值為0.9.圖示連接，角焊縫的最大計算長度為（D ）A.60hfB.40hfC.8hfD.無構(gòu)造限制B.螺栓材料的極限抗拉強度約為900ND.螺栓材料的屈服點和最低抗拉強度tV-f.以下哪種情況可以用于高強度螺栓摩擦型連接的接觸面B.螺栓材料的極限抗拉強度約為900ND.螺栓材料的屈服點和最低抗拉強度tV-fA.表面經(jīng)雨淋、潮濕B.表面涂有紅丹等底漆C.表面噴砂后生赤銹D.表面涂油脂潤滑.在軸心受力構(gòu)件計算中，驗算長細比是為了保證構(gòu)件滿足下列哪項要求?（ D ）44.工字型截面組合梁，計算所得中b =1.06，表明（B ）A.44.工字型截面組合梁，計算所得中b =1

12、.06，表明（B ）A.梁的剛度能滿足要求B.應用中b代替中b驗算梁的整體穩(wěn)定C.梁的整體穩(wěn)定能滿足要求D.梁不會發(fā)生強度破壞.梁因局部失穩(wěn)發(fā)生翹曲變形，是由于（D ）A.翼緣的彎曲應力超過鋼材的設計強度B.腹板的剪應力超過鋼材的剪切設計強度C.梁中各板件的應力值超過相應的臨界應力D.梁中某板件的應力值超過相應的臨界應力二、簡答題.焊縫連接有何優(yōu)缺點？答：優(yōu)點：焊件一般不設連接板而直接連接，且不削弱焊件截面，構(gòu)造簡單，節(jié)省材料，操作簡便省工，生產(chǎn)效率高，在一定條件下還可采用自動化作業(yè)。另外,焊接的剛度大，密閉性能好。缺點：焊縫附近熱影響區(qū)材質(zhì)變脆；焊接產(chǎn)生的殘余應力與殘余變形對結(jié)構(gòu)有不利影響；

13、焊接件對裂紋敏感等.鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范對梁腹板加勁肋的配置有何規(guī)定？4 / 11答：當ho/tw -80V235/ fy時，對有局部壓應力（釬0）的梁按構(gòu)造配置橫向加勁 肋；無局部壓應力（oc=0）的梁，可不配置加勁肋當受壓翼緣受到約束時叫航o/% 叫（其它情況 80ay 17%235/fy （其它情況h0/tw 15。，235/ fy） 時應配置橫向加勁肋在受壓區(qū)的縱向加勁肋（短加勁肋）。各種加勁肋滿足計算要求梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處宜設置支承加勁肋.實腹式軸心受壓構(gòu)件設計需作哪幾方面的驗算？計算公式是怎樣的?答：強度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性驗算軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件的

14、強度An1=- , 軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)彳的剛度i整體穩(wěn)定 局部穩(wěn)定腹板寬厚比限值，規(guī)范簡化直線式：4 25 05,2；5工字形截面腹板：tw, fy式中兒 構(gòu)件兩方向長細比的較 大值：當九30時，取九=30；當人下100時，取人=100。箱形截面:.對接接頭采用對接焊縫和采用加蓋板的角焊縫各有何特點?答：對接焊縫由于和焊件在同一平面，截面也一樣，故受力好于角焊縫，且用料較省,但制造費工。加蓋板的角焊縫則相反。.格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件設計需作哪幾方面的驗算？計算公式是怎樣的?答：應進行強度、剛度、整體穩(wěn)定性和分肢穩(wěn)定性驗算以及綴材的計算答：應進行強度、剛度、整體穩(wěn)定性和分肢穩(wěn)定性驗算以及綴材的

15、計算強度N fAn剛度整體穩(wěn)定0 x的簡化:強度N fAn剛度整體穩(wěn)定0 x的簡化:綴條柱:x 27j綴板柱:max = max 0 x , y 分肢的穩(wěn)定性規(guī)范規(guī)定:綴條構(gòu)件：綴條構(gòu)件：-0.7 max綴板構(gòu)件0.5綴板構(gòu)件0.5hmax且不應大于40綴件（綴條、綴板）的計算 綴件面的剪力：_ Af_ Af85 - 235fy綴條計算:NiNi斜綴條的內(nèi)力：sin 二綴板計算:剪力VjVil剪力VjVili彎矩（與分肢連接處MjbViIi式中11 -相鄰兩綴件軸線間兩距 離;b1 -分肢軸線間的距離.簡述普通受剪螺栓連接的破壞形式有哪些種類?答：種類有：（1）答：種類有：（1）螺栓桿被剪斷;

16、（2）擠壓破壞；（3）板件被拉斷；（4）板件端部剪切破壞；（5）栓桿受彎破壞。二、計算題N - 5nnkz 的身卻 hf = 8mm f fw =160N/mm21,圖小角焊縫連接，承受外力 N -500KN的靜載，f, f，沒有采用引弧板，驗算該連接的承載力。 TOC o 1-5 h z 43Nx =500 - =400kN, Nv=500 - = 300kN xy解：55Nx hJwNx hJw400 1032 0.7 8 (410-2 8)=90.65N mm2= 67.98N. mm2Ny 300 103= 67.98N. mm2 helw2 0.7 8 (410-2 8)(二)22,

17、90.65(二)22()67.98 = 100.7 N mm _ ff1.22圖示角焊縫連接承載力滿足要求。2.如圖所示的拉彎構(gòu)件，承受的荷載的設計值為：軸向拉力 800kN,橫向均布荷載7kN/m。試當其截面選擇為普通工字鋼128a時，是否滿足強度和穩(wěn)定要求。假設截面無削弱，材料為Q235鋼，已知截面面積 A=55.37cm2,自重0.43kN/m ,Wx=508cm3,ix=11.34cm, iy=2.49cm。7 kN/m800 kN60007 kN/m800 kN6000ix=11.34cm, iy=2.49cm。解：截面面積 A=55.37cm2,自重 ix=11.34cm, iy=

18、2.49cm。7 / 112.構(gòu)件截面最大彎矩M x =(7 0-43 1.2)6 /8 = 33.8kN mN Mx 800 1 0333.8 1 06驗算強度： 氏 XMx - 55371.05x5.08x105，滿足2_2二208N/mm f =215N/mm驗算長細比:K =6000/113.4=52.9 兒=350 滿足.驗算長細比:y =6000/24.9 =2 4 1二，=3 5 0 滿足。3.試驗算圖示摩擦型高強螺栓群連接節(jié)點的強度(不需驗算連接板的強度)是否滿足鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB50017-2003)要求。圖中荷載為靜力荷載設計值，高強螺栓采用10.9級M20 (孔d0 =

19、21.5mm),被連接板件鋼材 Q235-A? F,板件摩擦面間作噴砂處理。解：螺栓群受到剪力和彎矩的聯(lián)合作用：解：螺栓群受到剪力和彎矩的聯(lián)合作用：V=100kN M =100 x(0.15 + 0.016)=16.6kN mP =155kN,=0.45Nt1= 31.1 kN : Ntb =0.8P =124kNMy1 16.6 103 120 三yi24 (120Nt1= 31.1 kN : Ntb =0.8P =124kNNt1Nt2 =10.4kN 3 Nti =2 31.1 10.4 =83kNNVb =0.9nf(nP-1.25 Nti) =0.9 1 0.45 (8 155-1.25 83) = 460kN 100kN8 / 11圖示摩擦型高強螺栓群連接節(jié)點的強度符合要求。.圖示壓彎構(gòu)件受靜載作用，該壓彎構(gòu)件在中間設有x方向側(cè)向支承點。鋼材 Q235,f=215N/mm2,截面 HN40CX 200X8X13, A=84.12cm2, Iy=1740cm Wx=1190cm3, iy=4.54cm。試驗算構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定承載力。解:q l21r300iy-0.807= 1.07