金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計試題復(fù)習(xí)資料

填空1?在確定實際軸心壓桿的穩(wěn)定承載力，應(yīng)考慮構(gòu)件的初始缺陷。初始缺陷是指初彎曲、荷載偏心、殘余應(yīng)力。2?鋼結(jié)構(gòu)中采用的各種板材和型鋼，都是經(jīng)過多次輥扎形成的，薄鋼板的屈服點比厚鋼板的屈服點高。受單向彎矩作用的壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)可能存在兩種形式為彎曲屈曲、側(cè)扭屈“■LLL^T—LLL^r—LLLLLLLLL_LLLL_LLLL_LLLL_LLLL曲。鋼梁進(jìn)行剛度檢算時，按結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)計算，荷載應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)值計算;進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定檢算時，按結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計算，荷載應(yīng)按設(shè)計值計算。雙軸對稱截面理想軸心壓桿失穩(wěn)主要有兩種形式彎曲屈曲和扭轉(zhuǎn)屈曲；單軸對稱截面的實腹式軸心壓繞其非對稱軸失穩(wěn)是彎曲屈曲，而繞其對稱軸失穩(wěn)是彎扭屈曲。6?對焊接板梁強(qiáng)度計算，除進(jìn)行抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度計算外，還應(yīng)檢算局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定。7?焊接組合梁截面高度h根據(jù)最大高度、最小高度、經(jīng)濟(jì)高度三方面因素確定。8?螺栓連接中，沿受力方向規(guī)定螺栓端距大于2d，是為了防止構(gòu)件受剪破壞；要求螺栓夾緊長度不超過螺栓桿的5倍，為了防止板材彎曲變形。受靜力荷載作用的受彎桿件強(qiáng)度計算中采用了截面塑性發(fā)展系數(shù)，目的是考慮部分截面塑性。某鋼種牌號為Q235-A，其中A的含義是質(zhì)量較差，某型鋼符號為Z110*10,其表示的含義為邊長*厚度。11?格構(gòu)式軸心壓桿中，對繞虛軸（x軸）整體穩(wěn)定檢算時應(yīng)考慮剪切變形影響,以鋼梁在承受固定位置集中荷載或支座反力處設(shè)置支撐加筋肋，支撐加筋肋的端部承壓及其與腹板的連接計算等需要單獨計算。建筑用鋼材應(yīng)具有良好的機(jī)械性能和加工性能，目前我國和世界上大多數(shù)國家，在鋼材中主要米用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼中少數(shù)幾種鋼材。鋼材的抗剪強(qiáng)度屈服點是抗拉強(qiáng)的的0.58倍。使鋼材在高溫下變脆的化學(xué)元素是0、S,使鋼材在低溫下變脆的化學(xué)元素是N、P。16為化簡計算，規(guī)范對重級工作制吊車梁和重級、中級制吊車衍架的變幅疲勞折算為等效常幅疲勞計算，等效應(yīng)力幅oc采用潛在效應(yīng)的等效系數(shù)af和設(shè)計應(yīng)力譜中的最大應(yīng)力幅（/O）max的乘積來表示。自動埋弧焊角焊縫焊腳尺寸最小值為（1.5根號t-1）mm。側(cè)面角焊縫最小計算長度應(yīng)不小于8hf和40mm，最大計算長度在承受靜載或間接動荷載時應(yīng)不大于60hf，承受動荷載應(yīng)不大于40hf。實際軸心壓桿的板件寬厚比限值是根據(jù)板件屈曲臨界應(yīng)力與構(gòu)件整體屈曲臨界應(yīng)力相等原則確定的。軸心壓桿格構(gòu)柱進(jìn)行分肢穩(wěn)定計算的目的是保證分支失穩(wěn)不先于構(gòu)件的整體穩(wěn)定失穩(wěn)。20?影響鋼梁的整體穩(wěn)定的主要原因有荷載類型、載作用點位置、梁截面形式、側(cè)向支撐點位置和距離、端部支撐條件。21.焊接組合工字型截面鋼梁，翼緣的局部穩(wěn)定是采用限制寬厚比的方法來保證,而腹板的局部穩(wěn)定則采用配置加筋肋的方法來保證。22?計算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)時，應(yīng)使拉壓構(gòu)件滿足穩(wěn)定條件，使受彎構(gòu)件滿足穩(wěn)定剛度條件。實腹式壓彎構(gòu)件的實際包括截面選擇、截面強(qiáng)度驗算、剛度演算、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定演算等內(nèi)容。焊接殘余應(yīng)力對鋼結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度無影響；使鋼結(jié)構(gòu)剛度降低；使鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力降低；使鋼結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度下降。25?鋼梁強(qiáng)度計算一般包括彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部承壓應(yīng)力和折算應(yīng)力計算四個方面。提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效措施增大受壓區(qū)高度和增加側(cè)向支撐。27?軸心穩(wěn)定系數(shù)①根據(jù)鋼號、面類型、細(xì)比。28?鋼材加工性能包括冷加工性能、熱加工、熱處理。影響鋼材疲勞性能的主要因素有應(yīng)力集中、應(yīng)力幅應(yīng)力比和應(yīng)力循環(huán)。30?鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法有手工焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊。62、在彎矩作用下，摩擦型高強(qiáng)度螺栓群的中和軸位于螺栓群的形心 。63、 在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計算時，應(yīng)采用荷載的設(shè)計值。64、 型鋼代號L100X8中，L表示角鋼。65、部分T型鋼是半個 工字型鋼。66、 在計算兩端簡支工字形軸壓柱翼板的臨界應(yīng)力時,它的支承條件簡化為三邊簡支，一邊自由。67、 在承受靜力荷載的角焊縫中，側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值比正面角焊縫大 。（但側(cè)面角焊縫的塑性比正面大）68、 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。69、軸心受拉構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)是 截面應(yīng)力達(dá)鋼筋屈服強(qiáng)度 。承受動力荷載作用的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用 塑性，沖擊韌性好特點的鋼材。冷作硬化會改變鋼材的性能，將使鋼材的 屈服點提高, 塑性韌性降低。鋼材五項機(jī)械性能指標(biāo)是 屈服點、抗拉強(qiáng)度、彈性模量、伸長率斷面收縮率 。鋼材中氧的含量過多，將使鋼材出現(xiàn) 熱脆現(xiàn)象。鋼材含硫量過多，高溫下會發(fā)生脆裂 ，含磷量過多，低溫下會發(fā)生—脆裂_。時效硬化會改變鋼材的性能，將使鋼材的強(qiáng)度提高,塑韌性降低。鋼材在250°C度附近有 強(qiáng)度提高塑性降低現(xiàn)象,稱之為藍(lán)脆現(xiàn)象。（某些鋼材在200?300°C時顏色發(fā)藍(lán)而脆性增加的現(xiàn)象。8?鋼材的沖擊韌性值越大，表示鋼材抵抗脆性斷裂的能力越 。（沖擊韌性為鋼材在動荷載作用下斷裂吸收能量的多少）9?鋼材牌號Q235-BF,其中235表示屈服點 ，B表示質(zhì)量等級 ,F表示沸騰鋼。鋼材的三脆是扌旨 熱脆、冷脆 、藍(lán)脆 。鋼材在250°C度附近有強(qiáng)度 提高塑，性降低現(xiàn)象，稱之為藍(lán)脆現(xiàn)象。焊接結(jié)構(gòu)選用焊條的原則是,計算焊縫金屬強(qiáng)度宜與母材強(qiáng)度低的相匹配。13?鋼材中含有C、P、N、S、0、Cu、Si、Mn、V等元素，其中P、N、S、0為有害的雜質(zhì)元素。衡量鋼材塑性性能的主要指標(biāo)是 伸長率。結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)B越大,其失效概率越小。.冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下 彎曲變形和 抗分層性能的綜合指標(biāo)。 （需要鋼材有一定塑性與避免冶煉的分層，離析開裂等缺陷）冷彎性能是判別鋼材塑性變形能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)。薄板的強(qiáng)度比厚板略高。采用手工電弧焊焊接Q345鋼材時應(yīng)采用E50焊條。TOC\o"1-5"\h\z焊接殘余應(yīng)力不影響構(gòu)件的 靜力強(qiáng)度 。.角焊縫的最小計算長度不得小于 6h和40mm。?承受靜力荷載的側(cè)面角焊縫的最大計算長度是 。24.在螺栓連接中，最小端距是 2d0 。26.普通螺栓連接,當(dāng)板疊厚度刀t〉5d時（d—螺栓直徑），連接可能產(chǎn)生螺桿彎曲 破壞。27?鋼材的抗剪強(qiáng)度與屈服點的關(guān)系式是 f.58單個普通螺栓承壓承載力設(shè)計值N"=d入tXf,式中乙t表示同一受力方向板厚和的較小值 。普通螺栓連接靠螺栓受剪和孔壁承壓傳遞剪力；摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接靠板于板之間摩擦力傳遞剪力。30?手工焊焊接Q235鋼，一般采用 E43 型焊條。焊接結(jié)構(gòu)在焊縫附近形成熱影響區(qū),該區(qū)材質(zhì)變脆。側(cè)面角焊縫連接或正面角焊縫的計算長度不宜太小。承壓型高強(qiáng)度螺栓僅用于 靜力承重 結(jié)構(gòu)的連接中。采用手工電弧焊焊接Q345鋼材時應(yīng)采用 E50焊條。承受動力荷載的側(cè)面角焊縫的最大計算長度是40hf。軸心受壓構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)有凈截面破壞和毛截面屈服。雙軸對稱的工字型截面軸壓構(gòu)件失穩(wěn)時的屈曲形式是」^屈曲。單軸對稱截面的軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件繞對稱軸失穩(wěn)時發(fā)生彎扭屈曲。軸心受壓構(gòu)件的缺陷有初偏心、初彎曲、殘余應(yīng)力 。43.綴條式格構(gòu)柱的綴條設(shè)計時按 軸拉構(gòu)件計算。47.在軸心壓力一定的前提下,軸壓柱腳底板的面積是由混凝土強(qiáng)度等級決定的。雪＞170匹50.為保證組合梁腹板的局部穩(wěn)定性，當(dāng)滿足'w fy 時,應(yīng)橫。51?焊接工字形梁腹板高厚比時，為保證腹板不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)設(shè)置橫和縱。梁的最小高度是由 剛度控制的。組合梁的局穩(wěn)公式是按局部失穩(wěn)發(fā)生在翼板最大應(yīng)力達(dá)屈服之前原則確定。支承加勁肋應(yīng)驗算的內(nèi)容是支撐加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定性、切角后端部進(jìn)截面強(qiáng)度、與腹板焊縫連接。鋼梁在集中荷載作用下，若局部承壓強(qiáng)度不滿足應(yīng)采取的措施是支撐。按正常使用極限狀態(tài)計算時,受彎構(gòu)件要限制撓度，拉、壓構(gòu)件要限制長細(xì)比。荷載作用在上翼緣的梁較荷載作用在下翼緣的梁整體穩(wěn)定承載力小。承受靜力荷載或間接承受動力荷載的工形截面壓彎構(gòu)件，其強(qiáng)度計算公式中，塑性發(fā)展系數(shù)Y取1.05。62?實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩平面內(nèi)屈曲形式為 彎曲。63.實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩平面外屈曲形式為 彎扭。1 鋼材代號Q235的含義為（屈服點強(qiáng)度為235Mpa）。鋼材的設(shè)計強(qiáng)度等于鋼材的屈服強(qiáng)度fy除以（分項系數(shù)）。鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，由彈性轉(zhuǎn)入塑性狀態(tài)的條件是折算應(yīng)力等于或大于鋼材在一一。按（脫氧程度不同）之不同，鋼材有鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之分。鋼材的ak值與溫度有關(guān)，在-20°C或在-40°C所測得的ak值稱（低溫沖擊韌度（指標(biāo)）。通過標(biāo)準(zhǔn)試件的一次拉伸試驗，可確定鋼材的力學(xué)性能指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度fu、一屈服點強(qiáng) 和一伸長率一。韌性是鋼材在塑性變形和斷裂過程中一吸收能量一的能力，亦即鋼材抵抗一沖擊或振動一荷載的能力。鋼材在250°C左右時抗拉強(qiáng)度略有提高，塑性卻降低的現(xiàn)象稱為一藍(lán)脆一現(xiàn)象。在疲勞設(shè)計時，經(jīng)過統(tǒng)計分析，把各種構(gòu)件和連接分為一8—類，相同應(yīng)力循環(huán)次數(shù)下，類別越高，容許應(yīng)力幅越一低一。當(dāng)鋼材厚度較大時或承受沿板厚方向的拉力作用時，應(yīng)附加要求板厚方向的一截面收縮率屮一滿足一定要求。鋼中含硫量太多會引起鋼材的一一；含磷量太多會引起鋼材的一一。鋼材受三向同號拉應(yīng)力作用時，即使三向應(yīng)力絕對值很大，甚至大大超過屈服點，但兩兩應(yīng)力差值不大時，材料不易進(jìn)入一塑性一狀態(tài)，發(fā)生的破壞為一脆性一破壞。如果鋼材具有一較好塑性一性能，那么鋼結(jié)構(gòu)在一般情況下就不會因偶然或局部超載而發(fā)生突然斷裂。應(yīng)力集中易導(dǎo)致鋼材脆性破壞的原因在于應(yīng)力集中處一塑性變形一受到約束。影響構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的主要因素有重復(fù)荷載的循環(huán)次數(shù)、一應(yīng)力集中一和一應(yīng)力幅一。隨著溫度下降，鋼材的一脆性破壞一傾向增加。根據(jù)循環(huán)荷載的類型不同，鋼結(jié)構(gòu)的疲勞分一一和一一兩種。衡量鋼材抵抗沖擊荷載能力的指標(biāo)稱為一ak（Aj—。它的值越小，表明擊斷試件所耗的能量越一小一，鋼材的韌性越一差一。對于焊接結(jié)構(gòu)，除應(yīng)限制鋼材中硫、磷的極限含量外，還應(yīng)限制一c—的含量不超過規(guī)定值。隨著時間的增長，鋼材強(qiáng)度提高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象稱為一時效硬化選擇題（每題2分）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)（B）密封性好 B.自重輕 C.制造工廠化 D.便于拆裝2、鋼材的設(shè)計強(qiáng)度是根據(jù) C確定的。A、比例極限； B、彈性極限；C、屈服強(qiáng)度； D、極限強(qiáng)度。3?鋼結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)是指（C）結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈振動 B.結(jié)構(gòu)的變形已不能滿足使用要求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4、 某構(gòu)件發(fā)生了脆性破壞，不經(jīng)檢查可以肯定下列問題中A對該破壞無直接影響。A、鋼材的屈服點過低； B、構(gòu)件的荷載增加速度過快；C、存在冷加工硬化； D、構(gòu)件有構(gòu)造原因引起的應(yīng)力集中。鋼材的抗拉強(qiáng)度fu與屈服點fy之比fu/fy反映的是鋼材的AA.強(qiáng)度儲備 B.彈塑性階段的承載能力C.塑性變形能力 D.強(qiáng)化階段的承載能力6、 Q235鋼按照質(zhì)量等級分為A、B、C、D四級，由A到D表示質(zhì)量由低到高，其分類依據(jù)是C 。A、沖擊韌性； B、冷彎試驗；C、化學(xué)成分； D、伸長率。鋼號Q345A中的345表示鋼材的（C）A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值TOC\o"1-5"\h\z8?鋼材所含化學(xué)成分中，需嚴(yán)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9、同類鋼種的鋼板，厚度越大，A。A、強(qiáng)度越低； B、塑性越好；C、韌性越好；D、內(nèi)部構(gòu)造缺陷越少。10?對于普通螺栓連接，限制端距e±2d0的目的是為了避免（ D）A.螺栓桿受剪破壞 B.螺栓桿受彎破壞C.板件受擠壓破壞 D.板件端部沖剪破壞以下關(guān)于應(yīng)力集中的說法中正確的是 B。A、 應(yīng)力集中降低了鋼材的屈服強(qiáng)度B、 應(yīng)力集中產(chǎn)生同號應(yīng)力場，使塑性變形受到限制C、 應(yīng)力集中產(chǎn)生異號應(yīng)力場，使鋼材變脆D、 應(yīng)力集中可以提高構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度Q235與Q345兩種不同強(qiáng)度的鋼材進(jìn)行手工焊接時，焊條應(yīng)采用（C）A.E55型B.E50型 C.E43型D.H10MnSi在搭接連接中，為了減小焊接殘余應(yīng)力，其搭接長度不得小于較薄焊件厚度的（A）A.5倍 B.10倍C.15倍D.20倍15.如圖所示兩端鉸支理想軸心受壓構(gòu)件Ix/Iy±4，其臨界壓力Ncr為（D ）A.n2EIx/（2b2） B.n2EIx/b2C.n2EIy/（4b2） D.n2EIy/b2承壓型高強(qiáng)度螺栓連接比摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接（A.承載力低，變形大 B.承載力高，變形大

C.承載力低，變形小當(dāng)沿受力方向的連接長度以防止 BA、中部螺栓提前破壞；C、C.承載力低，變形小當(dāng)沿受力方向的連接長度以防止 BA、中部螺栓提前破壞；C、螺栓受彎破壞；時,B、D、D.承載力高，變形小螺栓的抗剪和承壓設(shè)計承載力均應(yīng)降低,為提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定,截面的形式應(yīng)使其面積分布（A.盡可能集中于截面的形心處C.任意分布，無影響梁整體失穩(wěn)的方式為（DA.彎曲失穩(wěn)B.剪切失穩(wěn)端部螺栓提前破壞；螺栓連接的變形過大。在桿件截面面積不變的情況下，桿件）盡可能遠(yuǎn)離形心盡可能集中于截面的剪切中心B.D.）C.扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)D.彎扭失穩(wěn)C 。普通螺栓連接；承壓型高強(qiáng)度螺栓連20、對于直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，宜采用A、焊接連接；C、摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接；22.雙軸對稱焊接工字形單向壓彎構(gòu)件，若彎矩作用在強(qiáng)軸平面內(nèi)而使構(gòu)件B、D、繞弱軸彎曲，則此構(gòu)件可能出現(xiàn)的整體失穩(wěn)形式是（C）A.平面內(nèi)的彎曲屈曲 B.扭轉(zhuǎn)屈曲C.平面外的彎扭屈曲 D.平面內(nèi)的彎曲屈曲或平面外的彎扭屈曲23?格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算時，由于（ B），因此以換算長細(xì)比九Ox代替九X。A.格構(gòu)式柱可能發(fā)生較大的剪切變形 B.要求實現(xiàn)等穩(wěn)定設(shè)計C.格構(gòu)式柱可能單肢失穩(wěn) D.格構(gòu)式柱承載能力提高關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的特點敘述錯誤的是（C）A.建筑鋼材的塑性和韌性好 B.鋼材的耐腐蝕性很差C.鋼材具有良好的耐熱性和防火性D.鋼結(jié)構(gòu)更適合于建造高層和大跨結(jié)構(gòu)鋼材屈服點fy的高低反應(yīng)材料（D）A.受靜荷時的最大承載能力 B.受靜荷時的最大變形能力C.受動荷時的最大承載能力 D.受靜荷時發(fā)生塑性變形前的承載能力26?在三向正應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)出現(xiàn)下列何種情況時，鋼材易發(fā)生脆性破壞（DA.異號應(yīng)力，且應(yīng)力差較小 B.異號應(yīng)力，且應(yīng)力差較大C.同號拉應(yīng)力，且應(yīng)力差較小D.同號拉應(yīng)力，且應(yīng)力差較大角焊縫的最小焊腳尺寸hfmin±1.5，最大焊腳尺寸hfmaxW1.2tl，式中的tl和t2分別為（C）t1為腹板厚度，t2為翼緣厚度tl為翼緣厚度，t2為腹板厚度t1為較薄的被連接板件的厚度，t2為較厚的被連接板件的厚度t1為較厚的被連接板件的厚度，t2為較薄小的被連接板件的厚度29?對于常溫下承受靜力荷載、無嚴(yán)重應(yīng)力集中的碳素結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件，焊接殘余應(yīng)力對下列沒有明顯影響的是（ B）A.構(gòu)件的剛度 B.構(gòu)件的極限強(qiáng)度C.構(gòu)件的穩(wěn)定性D.構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度受彎構(gòu)件的剛度要求是 <[]，計算撓度時，則應(yīng)（B）。A.用荷載的計算值 B.用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值C.對可變荷載用計算值 D.對永久荷載用計算值焊接工字型截面梁腹板設(shè)置加勁肋的目的（D）A.提高梁的抗彎強(qiáng)度 B.提高梁的抗剪強(qiáng)度C.提高梁的整體穩(wěn)定性 D.提高梁的局部穩(wěn)定性32、焊接工字形等截面簡支梁，在何種情況下，整體穩(wěn)定系數(shù)最高？(D)A、 跨度中央一個集中荷載作用時B、 跨間三分點處各有一個集中荷載作用時C、 全跨均布荷載作用時D、 梁兩端有使其產(chǎn)生同向曲率、數(shù)值相等的端彎矩的荷載作用時二、填空題(每空1分)鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞斷裂時，破壞截面上的應(yīng)力低于鋼材的 強(qiáng)度。摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接以 為承載能力極限狀態(tài)；而承壓型高強(qiáng)度螺栓連接以 為承載能力極限狀態(tài)。我國在建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要米用的鋼材為碳素結(jié)構(gòu)鋼和 結(jié)構(gòu)鋼。焊縫連接形式根據(jù)焊縫的截面形狀，可分為 和兩種類型。型鋼有熱軋成型和 成型兩大類。應(yīng)力集中將會導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生 破壞。減小焊接殘余變形的主要方法有： ，和O6?當(dāng)溫度t<O°C時，隨著溫度下降，鋼材的沖擊韌性值也 。7?在受拉的螺栓連接中，普通螺栓所受拉力的大小不僅與外力有關(guān)，還與被連接板件的 有關(guān)。高強(qiáng)度螺栓根據(jù)其螺栓材料性能分為兩個等級：8.8級和10.9級，其中10.9表/示 。性能等級為4.6級和4.8級的C級普通螺栓連接， 級的安全儲備更大。相同的梁分別承受均布荷載和集中荷載的作用，雖然兩者在梁內(nèi)產(chǎn)生的最大彎矩相同，但前者的整體穩(wěn)定承載力比后者 。規(guī)范規(guī)定普通螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計值ftb取為螺栓鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計值f的0.8倍，是為了考慮 的影響。實腹式偏心壓桿在彎矩平面外的失穩(wěn)屬于 屈曲。使格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件滿足承載力極限狀態(tài)，除要保證強(qiáng)度、整體穩(wěn)定外，還必須保證 。鋼材隨時間進(jìn)展將發(fā)生屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提高、塑性和沖擊韌性降低的現(xiàn)象，稱為 。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 施焊的質(zhì)量最易保證。16?鋼材的含碳量越高，則強(qiáng)度越 ，韌性越 ,抗腐蝕性越 。鋼號Q345—B表示 鋼材。建筑鋼材中嚴(yán)格控制硫的含量，在Q235鋼中不得超過0.05%，在Q345鋼中不得超過0.045%，這是因為含硫量過大，在焊接時會引起鋼材的 _O鋼結(jié)構(gòu)防火性能差是由于當(dāng)溫度超過一定值時，鋼材的 和 將隨溫度升高而急劇降低。鋼材的伸長率是衡量鋼材 性能的指標(biāo)，是通過一次靜力拉伸試驗得到的。當(dāng)軸心受壓構(gòu)件發(fā)生彈性失穩(wěn)時，提高鋼材的強(qiáng)度將 構(gòu)件的穩(wěn)定承受載力。當(dāng)構(gòu)件軸心受壓時，對于雙軸對稱截面，可能產(chǎn)生 ；對于無對稱軸的截面，可能產(chǎn)生 ；對于單軸對稱截面，則可能產(chǎn)生O23?焊縫缺陷有多種，其中 對焊縫受力的危害最大。焊接結(jié)構(gòu)中存在著雙向或三向同號拉應(yīng)力場，材料塑性變形的發(fā)展受到限制，使鋼材變脆。特別是當(dāng)焊接應(yīng)力較大時，在溫度較低的條件下很容易發(fā)生 現(xiàn)象。當(dāng)板件厚度或?qū)挾仍谝粋?cè)相差大于4mm時，應(yīng)做坡度不大于1：2.5（靜載）或 （動載）的斜角，以平緩過度，減小應(yīng)力集中。26?加勁肋按其作用可分為 、 。27.提高鋼梁的整體穩(wěn)定性最有效的辦法之一就是設(shè)置側(cè)向支承點，但側(cè)向支承點必須設(shè)在鋼梁的 翼緣。28?軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸屈曲時達(dá)臨界狀態(tài)桿軸繞曲時的 不能忽略，因而繞虛軸的長細(xì)比久x要采用 29?軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件截面無孔眼削弱時，可以不進(jìn)行 計算。30.相同的梁分別承受均布荷載和集中荷載的作用，雖然兩者在梁內(nèi)產(chǎn)生的最大彎矩相同，但前者的整體穩(wěn)定承載力比后者 。三、簡答題（每小題10分）1、 何謂應(yīng)力集中？應(yīng)力集中對鋼材的機(jī)械性能有何影響？2、 通過哪些設(shè)計措施可以減小焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形3、 焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能有哪些影響？4、 抗剪的普通螺栓連接有哪幾種破壞形式？用什么方法可以防止？5、 可以采用鋼材的極限強(qiáng)度作為設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值嗎?如果不可以,采用什么作為設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?為什么？無明顯屈服點的鋼材，其設(shè)計強(qiáng)度值如何確定？6、 焊腳尺寸是越大越好還是越小越好?為什么？答案:1、B2、C3、B 4、C 5、B 6、C7、C8、C9、A 10、D11、B 12、C13、A14、無圖15、無圖16、D17、B19、D20、C21、無圖22、C23、B24、C25、D26、D27、C28、C29、B30、B31、D32、D二、l.1、極限強(qiáng)度2、磨擦面間的剪力和螺栓桿軸方向的拉力、螺紋處的有效截面3、低合金高強(qiáng)度、對接焊縫和角焊縫4、冷彎5、脆性、設(shè)計上的措施和工藝上的措施6、隨之下降7、剛度&螺栓所用材料的等級9、4.610、好11、主要是考慮一般螺栓有承受剪與拉兩種情況，當(dāng)有受剪時，其受拉可以0?8倍計。12、彎扭13、局部穩(wěn)定14、時效硬化15、平焊16、高、差、差17、屈服強(qiáng)度為345N/mm，質(zhì)量等級為B級的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)18、熱脆19、強(qiáng)度20、塑性21、減小22、超載破壞、壓彎破壞、彎扭破壞23、低溫冷脆問題24、脆斷25、1：526、橫向加勁肋、縱向加勁肋27、受壓28、剪切變形、換算長細(xì)比29、強(qiáng)度30、強(qiáng)1、 答：實際上鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中存在著孔洞、槽口、凹角、截面突然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷，此時構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持均勻，而是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低，形成所謂的應(yīng)力集中。2、 答：1、焊接位置的合理安排；2、焊縫尺寸要適當(dāng)；3、焊縫數(shù)量宜少；4、應(yīng)盡量避免兩條或三條焊縫垂直交叉；5、盡量避免在母材厚度方向的收縮應(yīng)力3、 答：1、降低結(jié)構(gòu)剛度；2、降低或消除焊縫中的殘余應(yīng)力是改善結(jié)構(gòu)低溫冷脆性能的重要措施；3、對構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度有明顯不利的影響。4、 答：1、當(dāng)栓桿直徑較小，板件較厚時，栓桿可能先被剪斷；2、當(dāng)栓桿直徑較大，板件較薄時，板件可能先被擠壞，由于栓桿和板件的擠壓是相對的，故也可把這種破壞較作螺栓的承壓破壞；3、板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉斷;4、 端距太小，端距范圍內(nèi)的板件有可能被栓桿沖剪破壞。第1、2種破壞形式可進(jìn)行抗剪螺栓連接的計算，第3種破壞形式要進(jìn)行構(gòu)件的強(qiáng)度計算；第4種破壞形式有螺栓端距M2d0來保證。5、 答：不可以。屈服強(qiáng)度作為設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。因為鋼材過了屈服強(qiáng)度后，會有一定的延伸率，這段時期鋼材的強(qiáng)度會低的。對無明顯屈服點的鋼材，其設(shè)計強(qiáng)度應(yīng)以極限強(qiáng)度的75%來定。6、 答：除鋼管結(jié)構(gòu)外，焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1?2倍，是為了避免焊縫區(qū)的基本金屬過燒，減小焊件的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。焊腳尺寸也不能過小，否則焊縫因輸入能量過小，而焊件厚度較大，以致施焊時冷卻速度過快，產(chǎn)生淬硬組織，導(dǎo)致母材開裂，規(guī)范規(guī)定焊腳尺寸不得小于1.5,t為較厚焊件的厚度。一、簡答題1.簡述鋼結(jié)構(gòu)有哪些主要特點。（8分）答：（1）材料的強(qiáng)度高，塑性和韌性好；（2） 材質(zhì)均勻，和力學(xué)計算的假定比較符合；（3） 制作簡便，施工周期短；（4） 質(zhì)量輕；（5） 鋼材耐腐蝕性差；（6） 鋼材耐熱，但不耐火；碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量分為幾級？并是怎樣劃分的？Q235B?b代表的意義是什么？（10分）答：碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量分為A、B、C、D四級。其中A級鋼材不作沖擊韌性要求，冷彎性能在需方有要求時才進(jìn)行；B、C、D各級鋼材均要求沖擊韌性值A(chǔ)227J,且冷彎試驗均要求合格，所不同的是三者的kv試驗溫度有所不同，B級要求常溫（20±5°C）沖擊值，C和D級則分別要求0°C和-20C沖擊值。Q235B?b代表屈服強(qiáng)度為235N/mm2，B級，半鎮(zhèn)靜鋼。鋼結(jié)構(gòu)中，選用鋼材時要考慮哪些主要因素？（8分）答：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性；荷載的性質(zhì)（靜載或動載）；連接方法（焊接、鉚接或螺栓連接）；工作條件（溫度及腐蝕介質(zhì)）。軸心受力構(gòu)件的截面形式有哪幾種？并且對軸心受力構(gòu)件截面形式的共同要求是什么？答：軸心受力構(gòu)件的截面形式有熱軋型鋼、冷彎薄壁型鋼、實腹式組合截面以及格構(gòu)式組合截面。對軸心受力構(gòu)件截面形式的共同要求是：（1） 能提供強(qiáng)度所需要的截面積；（2） 制作比較簡便；（3） 便于和相鄰的構(gòu)件連接；（4） 截面開展而壁厚較薄，以滿足剛度要求。計算壓彎（拉彎）構(gòu)件的強(qiáng)度時，根據(jù)不同情況，采用幾種強(qiáng)度計算準(zhǔn)則？并簡述各準(zhǔn)則的內(nèi)容。我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對于一般構(gòu)件采用哪一準(zhǔn)則作為強(qiáng)度極限？（10分）答：計算壓彎（拉彎）構(gòu)件的強(qiáng)度時，根據(jù)不同情況，采用三種強(qiáng)度計算準(zhǔn)則。其中（1）截面邊緣纖維屈服準(zhǔn)則：當(dāng)構(gòu)件受力最大截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)到屈服時，即認(rèn)為構(gòu)件達(dá)到了強(qiáng)度極限。（2）全截面屈服準(zhǔn)則：這一準(zhǔn)則以構(gòu)件最大受力截面形成塑性鉸為強(qiáng)度極限。（3）部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則：這一準(zhǔn)則以構(gòu)件最大受力截面的部分受壓區(qū)和受拉區(qū)進(jìn)入塑性為強(qiáng)度極限。我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對于一般構(gòu)件采用部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則作為強(qiáng)度極限。簡述梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象，影響梁臨界彎距的主要因素有哪些。（8分）答：梁的截面一般窄而高，彎矩作用在其最大剛度平面內(nèi)，當(dāng)荷載較小時，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時，將突然發(fā)生側(cè)向的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，并喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱為梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象。梁的臨界彎矩M主要和梁的側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度、翹曲剛度、梁的截面形狀、荷載類型、荷載作用位置以及梁的跨度等有關(guān)。鋼結(jié)構(gòu)框架鋼柱的計算長度系數(shù)與哪些因素有關(guān)。（6分）答：鋼結(jié)構(gòu)框架鋼柱的計算長度系數(shù)與框架類型、相交于柱上端節(jié)點的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值K、相交于柱下端節(jié)點的橫梁線剛度之和與柱線剛1度之和的比值K2、柱與基礎(chǔ)的連接方式、橫梁遠(yuǎn)端連接方式、橫梁軸力大小以及柱的形式等因素有關(guān)。簡述焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能的影響。（8分）答：（1）對結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響：不影響結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度；（2） 對結(jié)構(gòu)剛度的影響：殘余應(yīng)力使構(gòu)件的變形增大，剛度降低；（3） 對壓桿穩(wěn)定的影響：焊接殘余應(yīng)力使壓桿的撓曲剛度減小，從而必定降低其穩(wěn)定承載能力；（4） 對低溫冷脆的影響：在低溫下使裂紋容易發(fā)生和發(fā)展，加速構(gòu)件的脆性破壞；（5） 對疲勞強(qiáng)度的影響：焊接殘余應(yīng)力對疲勞強(qiáng)度有不利的影響，原因就在于焊縫及其近旁的高額殘余拉應(yīng)力。簡述螺栓連接的五種破壞形式。（6分）答：螺栓連接的五種破壞形式為：（1）螺栓桿剪斷；（2） 孔壁擠壓；（3） 鋼板被拉斷；（4） 鋼板剪斷；（5） 螺栓桿彎曲。求共7頁第1頁一、選擇題（20X1=20分）1、 鋼結(jié)構(gòu)用鋼的含碳量一般不大于（C）。A0.6%B0.25%C0.22%D0.2%2、 在構(gòu)件發(fā)生斷裂破壞前，無明顯先兆的情況是（A）的典型特征。A脆性破壞 B塑性破壞 C強(qiáng)度破壞 D失穩(wěn)破壞3、 驗算組合梁剛度時，荷載通常?。ˋ）。A標(biāo)準(zhǔn)值B設(shè)計值C組合值D最大值4、 摩擦型高強(qiáng)度螺栓抗拉連接，其承載力（C）。A比承壓型高強(qiáng)螺栓連接小 B比承壓型高強(qiáng)螺栓連接大C與承壓型高強(qiáng)螺栓連接相同 D比普通螺栓連接小5、 對直接承受動荷載的鋼梁，其工作階段為（A）。A彈性階段 B彈塑性階段 C塑性階段 D強(qiáng)化階段6、 產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力的主要因素之一是（C）。A鋼材的塑性太低 B鋼材的彈性模量太高C焊接時熱量分布不均 D焊縫的厚度太小7、 梁整體失穩(wěn)的方式是（D）。A彎曲失穩(wěn) B扭轉(zhuǎn)失穩(wěn) C剪切失穩(wěn) D彎扭失穩(wěn)8、 某角焊縫T形連接的兩塊鋼板厚度分別為8mm和10mm，合適的焊角尺寸為（B）。A4mmB6mmC10mmD12mm9、計算直接承受動力荷載的工字型截面梁抗彎強(qiáng)度時， 取值為（A）。A1.0B1.05C1.15D1.2共7頁第2頁10、 下列螺栓破壞屬于構(gòu)造破壞的是（B）。A鋼板被拉壞B鋼板被剪壞 C螺栓被剪壞 D螺栓被拉壞11、 鋼材中硫的含量超過限值時，鋼材可能會出現(xiàn)（B）。A冷脆B熱脆C藍(lán)脆D徐變fD15J235fD15J235A151wA151wB13t C13t-f wf w23513、為保證格構(gòu)式構(gòu)件單肢的穩(wěn)定承載力，應(yīng)（C）。A控制肢間距A控制肢間距B控制截面換算長細(xì)比C控制單肢長細(xì)比C控制單肢長細(xì)比D控制構(gòu)件計算長度14、排列螺栓時，若螺栓孔直徑為d,螺栓的最小端距應(yīng)為（B）。0A1.5d B2dC3dD8d000015、 鋼結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能是因為（C）。A鋼材的強(qiáng)度高 B鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕C鋼材良好的吸能能力和延性 D鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)均勻16、 鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)是（ ）。A延伸率B韌性指標(biāo) C屈服點D冷彎性能17、 焊接組合梁腹板中，布置橫向加勁肋為防止（A）引起的局部失穩(wěn)；布置縱向加勁肋為防止（B）引起的局部失穩(wěn)。A剪應(yīng)力B彎曲應(yīng)力C復(fù)合應(yīng)力D局部壓應(yīng)力18、 軸壓柱在兩個主軸方向等穩(wěn)定的條件是（C）。A桿長相等B計算長度相等C長細(xì)比相等D截面幾何尺寸相等19、 實腹式組合工字形截面柱翼緣的寬厚比限值是（A）。AGo+0.1九）'匹B（25+0.5九）：235C15至D80垂

得分共7頁第3頁二、簡答題（5X4=20分）1、軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力與哪些因素有關(guān)？（4分）構(gòu)件的幾何形狀與尺寸；桿端約束程度；鋼材的強(qiáng)度;焊接殘余應(yīng)力；初彎曲；初偏心2、格構(gòu)式和實腹式軸心受壓構(gòu)件臨界力的確定有什么不同？雙肢綴條式和雙肢綴板式柱的換算長細(xì)比的計算公式是什么？為什么對虛軸用換算長細(xì)比？（4分）格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件臨界力的確定依據(jù)邊緣屈服準(zhǔn)則，并考慮剪切變形的影響；實腹式軸心受壓構(gòu)件臨界力的確定依據(jù)最大強(qiáng)度準(zhǔn)則，不考慮剪切變形的影響。雙肢綴條式柱的換算長細(xì)比的計算公式：九二：九2+27_A0x\xAi雙肢綴板式柱的換算長細(xì)比的計算公式：九二“2+九20x x 1格構(gòu)式軸心受壓柱當(dāng)繞虛軸失穩(wěn)時，柱的剪切變形較大，剪力造成的附加撓曲影響不能忽略，故對虛軸的失穩(wěn)計算，常以加大長細(xì)比的辦法來考慮剪切變形的影響，加大后的長細(xì)比稱為換算長細(xì)比。3、影響鋼材性能的主要因素有哪些？（4分）化學(xué)成分；冶金缺陷；鋼材硬化；溫度影響；應(yīng)力集中；反復(fù)荷載作用。4、如何保證梁腹板的局部穩(wěn)定？（4分）①當(dāng)w時，應(yīng)按構(gòu)造配置橫向加勁肋;①當(dāng)w時，應(yīng)按構(gòu)造配置橫向加勁肋;②當(dāng)80”③hQ.；>170:w i'235，應(yīng)配置橫向加勁肋和縱向加勁肋;235<h0『<②當(dāng)80”③hQ.；>170:w i'235，應(yīng)配置橫向加勁肋和縱向加勁肋;■y④梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處設(shè)支承加勁肋。5、螺栓在鋼板上應(yīng)怎樣排列合理？（4分）螺栓在鋼板上的排列有兩種形式：并列和錯列。并列布置緊湊，整齊簡單，所用連接板尺寸小，但螺栓對構(gòu)件截面削弱較大；錯列布置松散，連接板尺寸較大，但可減少螺栓孔對截面的削弱。螺栓在鋼板上的排列應(yīng)滿足三方面要求：①受力要求②施工要求③構(gòu)造要求，并且應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的最大最小容許距離：最小的栓距為3d,最小的端0距為2d

5?試驗算圖示壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性，鋼材為Q235,F-900唧，得分TOC\o"1-5"\h\z、 M（設(shè)計值），偏心距e=150mm，e=100mm， 0 =0.65+0.35亠，1 2 mx1九2 f 「Q=1.07- —X-<1.0，跨中有一側(cè)向支撐，E二206X103Nmm2，b 44000235f二215Nmm2，對x軸和y軸均為b類截面。（13分）解：M二Fe=900x0.15二135kN-m（1分）x 1A二65x1+32x1.2x2二141.8cm2（1分）1I二x（32x67.43—31x653）二107037cm3（1分）x121I二 x1.2x323x2二6554cm3（1分）y12⑷I107037x2 317617 °八、W=——— —3176.17cm3（1分）1xh/2 67.4i—H-理xA141.8—27.47cm（1i—H-理xA141.8—27.47cm（1分）九—J—80匕—29.12（1分）查表申—0.9386（1分）xi27.47 xxM 900 —0.65+0.35——0.65+0.35x—0.883（1分）mx M 1351一兀2EA 兀2X206000X141.8x102N' = = Ex 1.1X2 1.1x29.122x—30876.45KN（1分）N 0M + mx x—A NxAYW（1-0.8寸）

x1x N'Ex900x1030.9386x141.8x1020.883x135x1061.05X3176?17X103（1-°8怎）—104.2N/mm2<f—215Nmm二128cm4，X=35）。1（2分）i=x=,x二128cm4，X=35）。1（2分）i=x=,xA2x28.846860 =10.9cm（1分）L 700…八八、X= = =64.2（1分）xi 10.9xX=、“+X2=叮64.22+352=73.1（1分）ox x 1L 350X= = =44.5〈Xyi 7.86 0xy（1分）查表9=0.732x（1分）N=9Af=0.732x2x28.84x102x215=907.8kNx（3分）3、某綴板式軸壓柱由2[28a組成，Q235AF，L=L=8.4m，外壓力N=100kN，oxoy驗算該柱虛軸穩(wěn)定承載力。已知：A=40x2=80cm2，I二218cm4，Z二21mm，1 0X=24,f二215Nmm2。（10分）解：I=2（I+Aa2）二2x（218+40x15.92）二20660.8cm4x 1i=工「亟08=16.07cmxA\ 80X=k= =52.3；X=JX2+X2=、：52.32+242=57.5查表9=0.82xi16.07 oxx1 xxN=9Af=0.82x8000x215=1410.4kN>1000kN滿足要求x3、某綴板式軸壓柱由兩槽鋼2[20a組成，Q235-AF,柱高為7m,兩端鉸接，在柱中間設(shè)有一側(cè)向支撐，i二7.86cm，f二215Nmm2，試確定其最大承載力設(shè)計y值（已知單個槽鋼[20a的幾何特性：A二28.84cm2,I1（10分）解：I=2（I+Aa2）=2x（128+28.84x10.72）=6860cm4x 1共7頁第6頁4、圖示焊接工字鋼梁，鋼材Q345，承受次粱傳來的集中荷載，次梁可作為主梁的側(cè)向支撐點，驗算該梁的整體穩(wěn)定。已知：F二300KN，A二15840mm2，W二4.17x106mm3W二4.17x106mm3，xI=0.51x108mm4，y4320Ahx-^2 Wy x235y02820=1.20，申'=1.07- <1.0，f=310Nmm2。（10分）b b 申b解：.廠 i0.51x108 八、i= 4= =56.74mm（1分）yA15840L°y400056.74M=Fa=300x4=1200kN-m（L°y400056.74M=Fa=300x4=1200kN-m（2分）x=70.50（1分）,4320x九2Ahwy x235=1.20x432070.5215840x8284.17x1061 （4.4x828丿235=3.40>0.6（2分）235Qb=1'07-壽=°987（1分）M x—申M x—申'Wbx1200x1060.987x4.17x1