2022鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題及答案

2022鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題及答案

!!111內(nèi)容提要：

一、填空題：（每空1分，共22分）

1、《建造鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（jgj-2002）推薦使用碳當(dāng)量（或

者

ce）來衡量

低合金鋼的焊接效能。

2、硫、磷、氮、氧和氫均為有害元素，其中磷和氮易引起鋼材的

低溫冷脆。

3、影響結(jié)構(gòu)疲勞壽命的最主

一、填空題：（每空1分，共22分）

1、《建造鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（jgj—2002）推薦使用碳當(dāng)量（或

者

ce）來衡量

低合金鋼的焊接效能。

2、硫、磷、氮、氧和氫均為有害元素，其中磷和氮易引起鋼材的

低溫冷脆。

3、影響結(jié)構(gòu)疲勞壽命的最主要因素是構(gòu)造狀態(tài)、1g圈荷載和迪圈

次數(shù)。

4、鋼材的機(jī)械效能指標(biāo)為屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率、冷彎效

能、

Z向收縮率和沖擊韌性。

5、主要焊接結(jié)構(gòu)不能探用q235a級(jí)鋼，因含碳量不作交貨條件，

無法保證含碳量。

6、將一塊q235b級(jí)鋼板與q345b級(jí)鋼板通過焊接進(jìn)行連線時(shí)，宜選

擇e43

型焊條。

7、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)IS（gb50017—2003）規(guī)定：質(zhì)量屬于的焊縫，焊

縫的

抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度等于母材抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度的0.85倍。

8、單軸對(duì)稱的t形截面軸心受壓構(gòu)件，繞對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)易發(fā)生彎扭

失穩(wěn),

繞非對(duì)稱軸時(shí)易發(fā)生彎曲失穩(wěn)。

9、軸心受壓構(gòu)件失穩(wěn)時(shí)可能繞兩主軸屈曲，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循等穩(wěn)定原

則，如進(jìn)

行梯形鋼屋架設(shè)計(jì)時(shí)屋架端斜桿應(yīng)探用不等邊角鋼長肢相連的截面

型式。

10、在軸心受壓構(gòu)件中，確定箱形截面板件滿足區(qū)域性穩(wěn)定的寬（高）

厚比限值的

原則是構(gòu)件應(yīng)力達(dá)到屈服前其板件不發(fā)生區(qū)域性屈曲（或者區(qū)域性屈

曲臨界應(yīng)力不

低于屈服應(yīng)力，或者不先于屈服)，確定工字形截面確定板件寬(高)

厚比限

值的原則是構(gòu)件整體屈曲前其板件不發(fā)生區(qū)域性屈曲(或者區(qū)域性屈

曲臨界應(yīng)力不

低于整體屈曲臨界應(yīng)力或者等穩(wěn)定或者不先于整體失穩(wěn))。

11、荷載作用點(diǎn)的位置對(duì)楔的整體穩(wěn)定有影響，相對(duì)于荷載作用于

工字形截面簡(jiǎn)支楔受拉翼緣，當(dāng)荷載作用于楔的受壓翼緣時(shí)，其楔的整體

穩(wěn)定性將降低。

12、某梯形鋼屋架，下弦支座處應(yīng)設(shè)定剛性系桿，該系桿需要按受

壓悍設(shè)計(jì)。

13、某工字形組合截面簡(jiǎn)支楔，若腹板的高厚比為100,應(yīng)設(shè)定橫

向加勁肋，

若腹板高厚比為210,應(yīng)設(shè)定縱向加勁肋。

二、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共14分)

1、最易產(chǎn)生脆性破壞的應(yīng)力狀態(tài)是bO

(a)單向壓應(yīng)力狀態(tài)

(b)三向拉應(yīng)力狀態(tài)

(c)單向拉應(yīng)力狀態(tài)

(d)二向拉一向壓的應(yīng)力狀態(tài)

2、探用磨擦型高強(qiáng)螺栓連線的兩塊鋼板，如圖所示，i—i危(wei

)險(xiǎn)截面

所受的力為bo

(a)n

(b)0.875n

(c)0.75n

(d)0.5n

3、如圖所示，兩塊鋼板焊接，根據(jù)手工焊構(gòu)造要求，焊角高度hf

應(yīng)滿足a要求。

(a)6WhfW8~9mm

(b)6WhfWl2mm

(c)5Wh38~9mm

(d)6<hfW10mm

4、受彎構(gòu)件考慮屈曲后強(qiáng)度時(shí)，以下說法正確的為bo

(a)腹板抗彎承載力提高

(b)腹板抗剪承載力提高

(c)腹板抗彎、抗剪承載力均提高

(d)腹板抗彎承載力提高，抗剪承載力降低

5、單向受彎構(gòu)件的抗彎強(qiáng)度其中時(shí)，為使翼緣不先失去區(qū)域性穩(wěn)定,

翼緣外伸局部的最大寬厚比b'/t為CO

(a)(b)(c)(d)6,彎矩向量作用在工字形偏壓柱的弱軸平面內(nèi)，屈曲

時(shí)會(huì)發(fā)生a屈曲。

（a）平面內(nèi)

（b）平面外

（c）不肯定

（d）可能平面內(nèi)，也可能平面外

7、在鋼屋架支座節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中，支座底板的厚度由d決定。

（a）抗剪和抗彎共同工作

（b）抗壓工作

（c）抗剪工作

（d）抗彎工作

三、簡(jiǎn)答題：（共22分）

1、普通螺栓受剪連線的主要破壞形式包括哪幾種，并說明防止該種

破壞的相應(yīng)計(jì)算方法或者構(gòu)造措施。（8分）

栓桿被剪斷（1分）抗剪承載力驗(yàn)算（1分）

板件被擠壓破壞（1分）承壓承載力驗(yàn)算（1分）

板件被拉斷破壞（1分）（栓孔減弱截面）危（wei）險(xiǎn)截面驗(yàn)算（1

分）

板件被沖剪破壞（端矩太小造成）（1分）構(gòu)造防靶11（端距）22dO

（1分）

不寫計(jì)算公式也可以給分

2、請(qǐng)說明圖中所示格構(gòu)式柱頭的主要組成零件及荷載傳遞路徑和方

式。（9分）

由墊板、頂板、柱端加勁肋、兩塊柱端

綴板組成。（2分）

（7分）

3、如圖所示為單向壓彎的格構(gòu)式柱，分肢1對(duì)y軸慣性矩為il,分

肢2對(duì)y軸慣性矩為i2,軸力n作用在虛軸（x軸）上，由軸力產(chǎn)生的彎

矩my作用在構(gòu)件的主軸平面內(nèi)，請(qǐng)說明安排到分肢1和分肢2上軸力和

彎矩的安排原則及分肢1步受軸力和彎矩的大小。（5分）

軸心壓力n的安排：

與分肢軸線至虛軸的跑離成反比（1分）

彎矩my的安排：

與分肢對(duì)實(shí)軸的慣性矩成正比.（1分）

與分肢至虛軸的距離成反比（1分）

軸心力：（1分）

彎矩：（1分）

四、計(jì)算題：（共42分）

1、如圖所示鋼板與工字形柱探用雙面角焊縫t形連線，hf=10mm；

鋼板長400mm,鋼材q235b,焊條為e43系列，；鋼板承受一個(gè)豎向集中荷

載f的作用（靜力荷載），荷載作用點(diǎn)至工字形柱翼緣外外表的距離為

150mm。試確定該t形連線所能承擔(dān)的最大豎向荷載fo（9分）

v=f（1分）

m=150f（1分）

lur=400-2hf=380mm

（2分）

（2分）

（3分）

2、驗(yàn)算如圖所示的螺栓連線的強(qiáng)度。4個(gè)c級(jí)螺栓n）20,所用鋼材為

q235-bo

已知對(duì)于c-m20：（8分）

n=160kn

（1分）

（1分）

對(duì)于c~m20：

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

（1分）

故c級(jí)螺栓m20螺栓滿足要求。

3、如圖所示一雙肢槽鋼格構(gòu)式軸心受壓綴板柱，軸心壓力設(shè)計(jì)值

n=1450kn（包括柱身等構(gòu)造自重），全部鋼材均選用c345,f=310n/mm2,

計(jì)算長度10x=6000mm,10y=3000mm,柱截面無減弱。

已知：2[18b的截面面積a=2X29.3=5860mm2,iy=68.

4mm；滿足同一截面綴板線剛度大于較大柱肢線剛度6倍的要求；分

肢對(duì)自身1-1軸的慣性矩il=1110000mm4,回轉(zhuǎn)半徑il=19.5mm；h=320nm,

b=180mm,c=283.2mm；其他相關(guān)引數(shù)見圖。

驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定（包括分肢穩(wěn)定）是否滿足要求（可不進(jìn)行綴材

驗(yàn)算）。（12分）

（1）繞實(shí)軸（y軸）的整體穩(wěn)定

（1分）

查表得6=0.842

（1分）

（2）繞虛軸（x軸）的整體穩(wěn)定

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

查表得6=0.820（1分）

（1分）

（3）分肢穩(wěn)定

,故滿足規(guī)靶要求。（2分）

4、已知一焊接工字形我面簡(jiǎn)支楔，計(jì)算跨度為6m,在跨中位置作用

一靜力集中荷載f,荷載作用處未設(shè)定加勁肋，但設(shè)有一塊墊板，該墊板

在沿楔跨度方向支承長度為160mm。鋼材為q235b,鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

f=215n/mm2,fv=125n/mm2,Yx=l.05,3=1.

0o在楔跨中截面處上、下翼緣各開有2