鋼結(jié)構(gòu)試題答案

1、鋼結(jié)構(gòu)期中考試試卷一、選擇題（每小題1.5分）目前我鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，（C ）。全部采用以概率理論為基礎(chǔ)的近似概率極限狀態(tài)設(shè)計方法采用分項系數(shù)表達的極限狀態(tài)設(shè)計方法除疲勞計算按容許應(yīng)力幅、應(yīng)力按彈性狀態(tài)計算外，其他采用以概率理論為基礎(chǔ)的近似概 率極限狀態(tài)設(shè)計方法部分采用彈性方法，部分采用塑形方法按承載力極限狀態(tài)設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮（D）。A.荷載效應(yīng)的基本組合B.荷載效應(yīng)的標準組合荷載效應(yīng)的頻遇組合荷載效應(yīng)的基本組合，必要時尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的偶然組合鋼材的設(shè)計強度是根據(jù)（A）確定的。A.屈服點B.彈性極限C.比例極限D(zhuǎn).抗拉強度鋼材的伸長率S反映材料（D）的性能指標。A.承載能力B.抵抗沖擊荷載能力

2、C.彈性變形能力D.塑性變形能力鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載適應(yīng)性較強，是由于鋼材具有（C）。1良好的塑性B.良好的韌性C.高強度和良好的塑性D.質(zhì)地均勻、各向同性鋼材的疲勞破壞屬于（C）破壞。A. 彈性B. 塑性C.脆性D.低周高應(yīng)變對鋼材的疲勞強度影響不顯著的是（C）。A. 應(yīng)力幅B. 應(yīng)力比C.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)D.鋼種吊車梁的受拉下翼緣在下列不同板邊的加工情況下，疲勞強度最高的是（A）。A.兩邊為軋制邊B.兩邊為火焰切割邊一側(cè)為軋制邊，另一側(cè)為火焰切割邊一側(cè)為刨邊，另一側(cè)為火焰切割邊焊接殘余應(yīng)力對構(gòu)件的（B）無影響。A.變形B.靜力強度C.疲勞強度D.整體穩(wěn)定在彈性階段，側(cè)面角焊縫盈利沿長度方向的分布為

3、（D）。A.均勻分布B. 一端大、一端小C.兩端大、中間小D.兩端小、中間大下列各項，（C ）不屬于結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)范疇。A.靜力強度計算B.動力強度計算C.梁的撓度計算D.穩(wěn)定性計算 在下列各化學(xué)元素中，（D）的存在可提高鋼材的強度和抗銹蝕能力，但卻會嚴重地 降低鋼材的塑性、韌性和可焊性，特別是在溫度較低時促使鋼材變脆（冷脆）。A.硅B.鋁C.硫D.磷根據(jù)鋼材的一次拉伸試驗，可得到如下四個力學(xué)性能指標，其中（B）是鋼結(jié)構(gòu)的強度儲備。A.屈服點fyB.抗拉強度fuC.伸長率0D.彈性模量E根據(jù)施焊時焊工所持焊條與焊件之間的相互位置的不同，焊縫可分為平焊、立焊、橫焊和仰焊四種方位，其中（A

4、 ）施焊的質(zhì)量最易保證。A.平焊B.立焊C.橫焊D.仰焊鋼構(gòu)件最易產(chǎn)生脆性破壞的應(yīng)力狀態(tài)是（B ）A.單向壓應(yīng)力狀態(tài)B.三向拉應(yīng)力狀態(tài)C.二向拉一向壓的應(yīng)力狀態(tài)D.單向拉應(yīng)力狀態(tài)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N1 為（C ）A.150kNB.250kNC.325kND.350kN題6圖題7圖如圖，兩鋼板用直角角焊縫連接，手工焊，合適的焊角尺寸h=（ C ）A.12mmB.10mmC.8mmD.5mm以下同種牌號四種厚度的鋼板中，鋼材設(shè)計強度最高的為（A ）A.12mmB.24mmC.30mmD.50mm鋼號Q235A中的235表示（D）。A.

5、fp 值B. fu 值C. fvy 值D. fy 值鋼材所含的化學(xué)成分中，須嚴格控制含量的有害元素為（C）。A.碳、錳B.釩、錳C.硫、氮、氧D.鐵、硅二、填空題（每小題1.5分）衡量鋼材承受動荷時抵抗脆性破壞的指標是（沖擊韌性）。Q235A級鋼不能用于主要焊接承重結(jié)構(gòu)，原因在于不能保證（鋼材中的含碳量）。鋼材為Q235的構(gòu)件相焊接時，采用手工焊，應(yīng)選擇（E43）_型焊條。用結(jié)構(gòu)鋼材制成的拉伸試件進行拉伸試驗時，得到的平均應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線（Z -關(guān)系 曲線）可分為（彈性階段）、（彈塑性階段）（塑性階段）、（強化階段）和頸縮階段。計算直角角焊縫承載能力時是以（45）方向的最小截面為危險截面，此

6、危險截面稱為 角焊縫的計算截面或有效截面。側(cè)面角焊縫的強度要比正面角焊縫的強度（低）。側(cè)面角焊縫的計算長度與其焊腳高度之比越大，側(cè)面角焊縫的應(yīng)力沿其長度的分布（越 不均勻）。鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞破壞時，破壞截面上的應(yīng)力低于鋼材的（屈服點）強度。我國在建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要采用的鋼材為（碳素結(jié)構(gòu)鋼）和（低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼）。焊縫連接根據(jù)截面形狀可以分為（對接焊縫）和（角焊縫）兩種類型。型鋼按照制作方式可以分為（熱軋型鋼）和（焊接型鋼）兩種類型。當(dāng)溫度達到600的時候，鋼材強度幾乎降為0,完全失去了承載力，這說明鋼材的（耐 火性能）性能差。在建筑鋼材的兩種破壞形式中，盡管（脆性破壞）的強度提高了，但由于破壞的

7、突然性， 比（塑性破壞）要危險得多。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003推薦承重結(jié)構(gòu)用鋼宜采（Q235）； （Q345）； （Q390）； （Q420）四種鋼材。用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須符合下列要求（較高的抗拉強度和屈服點）；（較高的塑性和韌性）；（良好的工藝性能（包括冷加工、熱加工和焊接性能）。影響疲勞破壞的主要因素（應(yīng)力集中）；（應(yīng)力比）；（應(yīng)力幅）；（應(yīng)力循環(huán)次數(shù)）。軸心受壓構(gòu)件的失穩(wěn)形式有（彎曲屈曲）；（彎扭屈曲）；（扭轉(zhuǎn)屈曲）三種。鋼材隨時間進展，其屈服強度提高，伸長率下降，稱為（冷作硬化）。鋼材在超過彈性 范圍內(nèi)重復(fù)加載、卸載，使鋼材彈性范圍增加塑性降低，稱為（時效硬化）。常用的鋼結(jié)

8、構(gòu)連接方式有（焊縫連接）、（螺栓連接）、（鉚釘連接）。對于靜力荷載作用下，其角焊縫的最大焊縫長度限值為（60hf），最小焊縫長度限值為8hf 或 40mm。碳在鋼中是除鐵以外（低合金鋼除外）含量最多的元素，它對鋼材性能的影響很大，隨著 含碳量的提高，鋼材的強度（fy和fu）逐漸（降低）。三、簡答題（每小題5分） U1、試述焊縫殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)工作的影響。答：a、不影響結(jié)構(gòu)的靜力強度；b、會降低結(jié)構(gòu)的剛度；c、使壓桿的撓曲剛度減小，從而 降低其承載力；d、加速構(gòu)件在低溫狀態(tài)下的脆性破壞；e、對疲勞強度有不利影響2、焊縫的缺陷有哪些？其危害如何？答：a、缺陷：裂紋、氣孔、燒穿、夾渣、未焊透、咬邊、焊

9、瘤等；b、危害：焊縫的缺陷將削弱焊縫的受力面積，而在缺陷處形成應(yīng)力集中，裂縫往往先 從那里開始，并擴展開裂，成為連接破壞的根源，對結(jié)構(gòu)極為不利。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)包括哪些計算內(nèi)容?正常使用極限狀態(tài)又包括哪些內(nèi)容？答：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)包括靜力強度、動力強度和穩(wěn)定等的計算達到這種極 限狀態(tài)時，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到了最大承載力而發(fā)生破壞，或達到了不適于繼續(xù)承受荷載的 巨大變形。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)是對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性 的某項規(guī)定限值。達此極限狀態(tài)時，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件雖仍保持承載力，但在正常荷載和作用 下產(chǎn)生的變形已不能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件滿足正常使用的要求，包括靜力荷載作

10、用下產(chǎn)生的巨 大變形和動力荷載作用下產(chǎn)生的劇烈振動等。為什么采用鋼材的屈服點fy作為設(shè)計強度標準值?無明顯屈服點的鋼材，其設(shè)計強度值如 何確定？答：選擇屈服點作為結(jié)構(gòu)鋼材設(shè)計強度標準值是因為：（1）它是鋼材開始塑性工作的特征點， 鋼材屈服后，塑性變形很大，極易為人們察覺，可及時處理，避免發(fā)生破壞；（2）從屈服 到鋼材破壞，整個塑性工作區(qū)域比彈性工作區(qū)域約大200倍，且抗拉強度與屈服點之比 （強屈比）較大，是鋼結(jié)構(gòu)的極大后備強度，使鋼材不會發(fā)生真正的塑性破壞，十分安全 可靠。對無明顯屈服點的鋼材，以卸載后試件的殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力作為屈服 點。計算題（20分）1.如圖所示，鋼牛腿與鋼柱

11、采用對接焊縫進行連接。已知鋼牛腿的截面尺寸為：翼緣板寬 b=250mm，厚度為t=14mm；腹板高度h0=300mm，厚度為tw=12mm。作用于牛腿上的偏 心荷載設(shè)計值為250KN（靜力荷載），偏心距為e=170mm。鋼材為Q235，采用手工焊，焊 條為E43型，采用引弧板，焊縫質(zhì)量等級為二級，試對此連接進行驗算。（15分）（已知 fwv=125N/mm2，fwt=fwc=215N/mm2）注意：為降低計算量，這里已給出構(gòu)件截面的部分幾 何特性參數(shù)： 對接焊縫截面形心軸距翼緣外邊緣距離為y0=86.6mm，y1=y0=86.6mm,y2=227.4mm, Ix=7074cm4,Ay=36cm2。解：由于翼緣處剪應(yīng)力很小，可以認為全部剪力由腹板處的豎直焊縫均勻承受，而彎矩由 整個T形截面焊縫承受。荷載設(shè)計值計算：V=F=250KNM=250X0.17=42.5KN m驗算正應(yīng)力:M - y 42.5 x 106 x 86.6,7074 x 104M1=52N/mm2fwt7074 x 104M -