2023年鋼結(jié)構(gòu)期末試卷及答案

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦鋼結(jié)構(gòu)期末試卷及答案I卷時(shí)光：120分鐘適應(yīng)專(zhuān)業(yè)：土木工程（房屋建造方向）【考試】【閉卷】題型一二三四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)20103040

得分

評(píng)卷人：合分人：

得分

一、單項(xiàng)挑選題（2×10=20分）

1.大跨度結(jié)構(gòu)常采納鋼結(jié)構(gòu)的主要緣由是鋼結(jié)構(gòu)（B）

A.密封性好

B.鋼材的輕質(zhì)高強(qiáng)

C.創(chuàng)造工廠化

D.便于拆裝

2.鋼結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)是指（C）

A.結(jié)構(gòu)發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)

B.結(jié)構(gòu)的變形已不能滿(mǎn)足使用要求

C.結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載力產(chǎn)生破壞

D.使用已達(dá)五十年

3.鋼號(hào)Q345A中的345表示鋼材的（C）

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）

A.三向同號(hào)等值拉應(yīng)力作用

B.兩向異號(hào)等值正應(yīng)力作用

C.單向拉應(yīng)力作用

D.三向等值剪應(yīng)力作用

5.鋼材塑性破壞的特點(diǎn)是（D）

A.變形小

B.破壞經(jīng)受時(shí)光十分短

C.無(wú)變形

D.變形大

6.一般螺栓抗剪工作時(shí)，要求被銜接構(gòu)件的總厚度≤螺栓直徑的5倍，是防止（A）

A.螺栓桿彎曲破壞

B.螺栓桿剪切破壞

C.構(gòu)件端部沖剪破壞

D.板件擠壓破壞

7.焊接殘余應(yīng)力不影響構(gòu)件的（B）

A.整體穩(wěn)定性

B.靜力強(qiáng)度

C.剛度

D.局部穩(wěn)定性

8.在動(dòng)荷載作用下，側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不宜大于（A）

A.40hf

B.60hf

C.80hf

D.120hf

9.確定軸心受壓實(shí)腹柱腹板和翼緣寬厚比限值的原則是（B）

A.等厚度原則

B.等穩(wěn)定原則

C.等強(qiáng)度原則

D.等剛度原則

10.發(fā)生彎扭屈曲的抱負(fù)軸心受壓構(gòu)件截面形式為（B）

A.雙軸對(duì)稱(chēng)工字形截面

B.單角鋼截面

C.H型鋼截面

D.箱形截面

得分

二、填空題（1×10=10分）1．在彎矩作用下，摩擦型高強(qiáng)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(jì)算時(shí)，應(yīng)采納荷載的值。

3．型鋼L100×8中，L表示。

4．Q235B鋼中的235表示。

5．動(dòng)力荷載作用下鋼材反抗脆性破壞的性能指標(biāo)為。

6．部分T型鋼是半個(gè)型鋼。

7．在計(jì)算兩端簡(jiǎn)支工字形軸壓柱板的臨界應(yīng)力時(shí)，它的支承條件簡(jiǎn)化為四邊簡(jiǎn)支。

8．在承受靜力荷載的角焊縫中，側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值比正面角焊縫。9．工字形截面梁按彈性設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使翼緣的寬厚比b1/t1≤。

10．下圖所示格柱截面中，虛軸指的是軸。

得分

三、簡(jiǎn)答題（30分）

1、鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式有哪兩種？其特點(diǎn)如何？（7分）

2、影響鋼材機(jī)械性能的主要因素有哪些？各因素大致有哪些影響？（8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(jì)中，對(duì)焊腳尺寸和計(jì)算長(zhǎng)度有哪些構(gòu)造要求？為什么？（8分）

40分）

1、下圖所示某鋼板的搭接銜接，采納c級(jí)一般螺栓M22，孔徑0d＝23.5mm，承受軸心拉

力400NkN=，鋼材Q235，實(shí)驗(yàn)算此銜接是否牢靠。2140/bvfNmm=，2305/bcfNmm=（12分）

2、下圖所示角焊縫銜接能承受的靜力設(shè)計(jì)荷戴P=160KN。已知：鋼材為Q235BF，焊條為E43型，2fmm/N160f=''，是推斷該銜接是否牢靠。（12分）

一、

單選題

1、BCCAD

6、ABABB二、填空題

1、螺栓群形心軸

2、設(shè)計(jì)

3、角鋼

4、屈服強(qiáng)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、235

13

y

f10、x軸三、簡(jiǎn)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(diǎn)為

塑性破壞：破壞前具有較大的塑性變形，常在鋼材表面浮現(xiàn)顯然的互相垂直交叉的銹跡剝落線(xiàn)。因?yàn)樗苄云茐那翱傆休^大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)時(shí)光較長(zhǎng)，簡(jiǎn)單被發(fā)覺(jué)

和搶修加固，因此不至發(fā)生嚴(yán)峻后果。

脆性破壞：破壞前塑性變形很小，或根本沒(méi)有塑性變形，而驟然快速斷裂。因?yàn)槠茐那皼](méi)有任何預(yù)兆，破壞速度又極快，無(wú)法察覺(jué)和補(bǔ)救，而且一旦發(fā)生常引發(fā)囫圇結(jié)構(gòu)的破壞，后果十分嚴(yán)峻，因此在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工和使用過(guò)程中，要特殊注重防止這種破壞的發(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(qiáng)度的主要成分，隨著含碳量的提高，鋼的強(qiáng)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，在一般碳素鋼中，它們是脫氧劑，可提高鋼材強(qiáng)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，氧與硫類(lèi)似使鋼熱脆。2）鋼材的硬化

鋼材的硬化有三種狀況：時(shí)效硬化、冷作硬化（或應(yīng)變硬化）和應(yīng)變時(shí)效硬化，鋼

材的硬化使鋼材的強(qiáng)度提高，而塑性和韌性下降。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(yán)峻的應(yīng)力集中，能引起鋼材脆性破壞，在

舉行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使構(gòu)件和銜接節(jié)點(diǎn)的外形和構(gòu)造合理，防止截面的驟然轉(zhuǎn)變。4）殘余應(yīng)力的影響

殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的靜力強(qiáng)度不會(huì)產(chǎn)生影響，但它降低構(gòu)件的剛度與穩(wěn)定承載力，在

舉行鋼結(jié)構(gòu)的焊接構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工時(shí)，應(yīng)盡量削減焊接殘余應(yīng)力。

3、受彎構(gòu)件在彎矩作用下上翼緣受壓，下翼緣受拉，使其如同受壓構(gòu)件和受拉構(gòu)件的組

合體。對(duì)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(duì)其提供了此方向延續(xù)的抗彎和抗剪約束，使它不行能在這個(gè)方向上發(fā)生屈曲。當(dāng)外荷載產(chǎn)生的翼緣壓力達(dá)到一定值時(shí)，翼緣板只能繞自身的強(qiáng)軸發(fā)生平面內(nèi)的屈曲，對(duì)囫圇梁來(lái)說(shuō)上翼緣發(fā)生了側(cè)向位移，同時(shí)帶動(dòng)相連的腹板和下翼緣發(fā)生側(cè)向位移并伴有囫圇截面的扭轉(zhuǎn)，這時(shí)我們稱(chēng)其發(fā)生了整體失穩(wěn)。4答：最大焊腳尺寸：minmax2.1thf≤，防止焊縫過(guò)燒焊件；

最小焊腳尺寸：maxmin5.1thf≥，防止焊縫冷裂；

最大計(jì)算長(zhǎng)度：fwfwhlhl4060≤≤，動(dòng)荷載，防止應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度不勻稱(chēng)分布；最小計(jì)算長(zhǎng)度：mmhlfw408及≥，防止焊縫沿長(zhǎng)度缺陷幾率增強(qiáng)。

四、計(jì)算題1、解：（1）螺栓銜接計(jì)算

單個(gè)螺栓抗剪設(shè)計(jì)承載力

2

2

3.142211405319244

b

bv

v

dNnvfNπ?=?=??=單個(gè)螺栓的承壓設(shè)計(jì)承載力

221430593940b

bcc

Nd

tnvf

N==??=∑

所需螺栓個(gè)數(shù)：min380000

7.1453192

bNnN≥=

=單面搭接，螺栓實(shí)際用量應(yīng)為：1.17.147.9n=?=個(gè)

該銜接采納了8個(gè)螺栓，符合要求（2）構(gòu)件凈截面驗(yàn)算

由于師錯(cuò)排布置，可能沿1-2-3-4直線(xiàn)破壞，也可能沿1-2-5-3-4折線(xiàn)破壞1-2-3-4截面的凈截面面積為：

()()2

02240223.5142702nAbdtmm=-=-??=

1-2-5-3-4截面的凈截面面積為：

()

`

2240323.5142578nAmm=?+??=

22`380000

147.4/215/2578

nNNmmfNmmAσ=

==<=故：該銜接是牢靠的。

2、解：120P5

3

M,P53V,P54N?===

p33.0290

67.0210p54

AN3

eN=????==

σp25.0290

67.0210p53

AN3

eN=????==τp61.029067.06

1210120p53

WM23

fM

=??????==σ

2

2

0.81160129.6/160/wfNmmfNmm==?=≤=故該銜接牢靠。

3截面幾何特性：

按強(qiáng)度條件確定的承載力：按穩(wěn)定條件確定的承載力：

因x軸為弱軸，且，因而對(duì)y軸的穩(wěn)定承載力小于對(duì)x軸的穩(wěn)定承載