鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題及答案

1、班級(jí)學(xué)號(hào)_ 姓名_ （第 頁(yè)， 共 頁(yè)）-密-封-線(xiàn)-密-封-線(xiàn)-密-封-線(xiàn)-密-封-線(xiàn)-密-封-線(xiàn)-密-封-線(xiàn)-密-封-線(xiàn)-密-封-線(xiàn)-學(xué)年 第 期鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試卷 j 卷 時(shí)間： 120 分鐘 適應(yīng)專(zhuān)業(yè)：土木工程（房屋建筑方向） 【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： 一、單項(xiàng)選擇題（210=20分）1鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f的關(guān)系為（ c ）a bcd2在三向應(yīng)力狀態(tài)下，鋼材轉(zhuǎn)入塑性狀態(tài)的綜合強(qiáng)度指標(biāo)稱(chēng)為（ d ）a設(shè)計(jì)應(yīng)力b計(jì)算應(yīng)力c容許應(yīng)力d折算應(yīng)力3鋼材的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)是通過(guò)下列哪項(xiàng)試驗(yàn)得到的?（ b ）a冷彎

2、試驗(yàn)b單向拉伸試驗(yàn)c沖擊韌性試驗(yàn)d疲勞試驗(yàn)4鋼結(jié)構(gòu)焊接常采用e43xx型焊條，其中43表示（ a ）a熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值b焊條藥皮的編號(hào)c焊條所需的電源電壓d焊條編號(hào)，無(wú)具體意義5鋼材的疲勞強(qiáng)度與下列哪一項(xiàng)沒(méi)有明顯關(guān)系?（ b ）a荷載作用的應(yīng)力幅值b鋼材的靜力強(qiáng)度c構(gòu)件或連接的構(gòu)造情況d循環(huán)荷載重復(fù)的次數(shù)6下列哪種元素含量的提高會(huì)增加鋼材的強(qiáng)度和抗銹蝕能力，但卻會(huì)嚴(yán)重地降低鋼材的塑性、韌性和可焊性，特別是在溫度較低時(shí)會(huì)促使鋼材發(fā)生冷脆現(xiàn)象（ b ）a硫b磷c硅d錳7在焊接施工過(guò)程中，應(yīng)該采取措施盡量減小殘余應(yīng)力和殘余變形的發(fā)生，下列哪一項(xiàng)措施是錯(cuò)誤的?（ a ）a直焊縫的分段焊接b焊件的

3、預(yù)熱處理c焊接后進(jìn)行退火處理d加強(qiáng)板邊約束，阻止被焊接板件變形的發(fā)生8在如圖所示的普通螺栓連接中，受力最大的螺栓所在的位置為（ a ）a(a)b(b)c(c)d(d)9當(dāng)沿受力方向的連接長(zhǎng)度l115d0時(shí)(d0為孔徑)，螺栓的抗剪和承壓承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)予以降低，以防止（ b ）a中部螺栓提前破壞b端部螺栓提前破壞c螺栓受彎破壞d螺栓連接的變形過(guò)大10. t形連接中直角角焊縫的最小焊腳尺寸hfmin=1.5，最大焊腳尺寸hfmax=1.2t1，式中的t1和t2分別為（c）a.t1為腹板厚度，t2為翼緣厚度b.t1為翼緣厚度，t2為腹板厚度c.t1為較小的被連接板件的厚度，t2為較大的被連接板件的厚

4、度 d.t1為較大的被連接板件的厚度，t2為較小的被連接板件的厚度二、填空題（110=10分）1. 對(duì)于沒(méi)有明顯屈服點(diǎn)的鋼材，以卸載后試件的殘余應(yīng)變?yōu)開(kāi)0.2%_時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為假想屈服點(diǎn)，也稱(chēng)為條件屈服點(diǎn)。2. 殘余應(yīng)力將減小構(gòu)件的剛度，同時(shí)將_降低_構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。3型鋼代號(hào)l1008中，l表示 。4q235bf鋼中的f表示 沸騰鋼 。5動(dòng)力荷載作用下鋼材抵抗脆性破壞的性能指標(biāo)為 沖擊韌性akv值或沖擊韌性值或akv值6部分t型鋼是半個(gè) h 型鋼。7. 焊接工字型組合截面軸壓柱腹板局部穩(wěn)定條件為，其中應(yīng)取兩個(gè)方向長(zhǎng)細(xì)比的較大值。8. 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

5、點(diǎn)，但側(cè)向支承點(diǎn)必須設(shè)在鋼梁的_受壓_翼緣。9. 實(shí)腹式偏心壓桿在彎矩平面外的失穩(wěn)屬于_彎扭_屈曲。10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 。三簡(jiǎn)答題（30分）1. 簡(jiǎn)述鋼材塑性破壞的特征和意義。 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？3、什么是格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的換算長(zhǎng)細(xì)比？4.承壓型高強(qiáng)螺栓和摩擦型高強(qiáng)螺栓承受剪力作用時(shí)在傳力和螺栓的驗(yàn)算上有什么區(qū)別？ 四計(jì)算題（40分）1、 圖示為摩擦型高強(qiáng)螺栓的對(duì)接接頭，鋼板材料為q235b，用8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓m20，孔徑為21.5mm，預(yù)拉力p=110kn，接觸面噴砂處理=0.45，求接頭所能承受的最大拉力n?

6、(12分)2、驗(yàn)算圖示承受靜力荷載的連接中腳焊縫的強(qiáng)度。，其他條件如圖所示。無(wú)引弧板。（12分）3. 簡(jiǎn)支梁受力及支承如圖所示，荷載標(biāo)準(zhǔn)值p=180kn，分項(xiàng)系數(shù)1.4，不計(jì)自重，q235鋼，fy=235n/mm2 。（16分）1）驗(yàn)算該梁的強(qiáng)度。 2）如不需驗(yàn)算該梁的整體穩(wěn)定，問(wèn)需設(shè)幾道側(cè)向支承？ 學(xué)年第 學(xué)期土木工程專(zhuān)業(yè) 年級(jí)期末/補(bǔ)考/重修課程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 考核試題參考答案及評(píng)分細(xì)則考核方式: 閉卷 考試時(shí)量： 120分鐘 試卷序號(hào)：j一、 單選題1、 cdbab6、 bdabc二、填空題1、0.2%2、降低3、角鋼4、沸騰鋼5、沖擊韌性akv值或沖擊韌性值或akv值6、h7、兩個(gè)方向

7、長(zhǎng)細(xì)比的較大值8、受壓9、彎紐10、三、簡(jiǎn)答題1、塑性破壞的主要特征是：破壞前具有較大的塑性變形，常在鋼材表面出現(xiàn)明顯的相互垂直交錯(cuò)的銹跡剝落線(xiàn)。只有當(dāng)構(gòu)件中的應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度后才會(huì)發(fā)生破壞，破壞后的斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。由于塑性破壞前總有較大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，容易被發(fā)現(xiàn)和搶修加固，因此不至發(fā)生嚴(yán)重后果。鋼材塑性破壞前的較大塑性變形能力，可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力重分布，鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)就是建立在這種足夠的塑性變形能力上。 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

8、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，在普通碳素鋼中，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 鋼材的硬化有三種情況：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)重的應(yīng)力集中，能引起鋼材脆性破壞，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)的形狀和構(gòu)造合理，防止截面的突然改變。 4）殘余應(yīng)力的影響 殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的

9、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，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的焊接構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工時(shí)，應(yīng)盡量減少焊接殘余應(yīng)力。3、在軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算中，按臨界應(yīng)力相等的原則，將格構(gòu)式構(gòu)件換算為實(shí)腹式構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)細(xì)比或?qū)澕~及扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)換算為彎曲失穩(wěn)時(shí)采用的長(zhǎng)細(xì)比。4承壓型高強(qiáng)螺栓承受剪力作用時(shí)螺栓直接承受剪力，需驗(yàn)算螺栓的受剪和承壓承載能力。摩擦型高強(qiáng)螺栓承受剪力作用時(shí)螺栓不直接承受剪力，需驗(yàn)算螺栓的受剪承載能力。四、計(jì)算題1、解：1確定摩擦型高強(qiáng)度螺栓所能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)故取。單個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：故.(4分)2構(gòu)件所能承受的最大軸心力毛截面：.(2分)-截面：由得由此可見(jiàn)，接頭所能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)值為。.(6分)2、解： .(6分).(6分)3設(shè)強(qiáng)軸為x軸。 （1） 強(qiáng)度驗(yàn)算 .(6分) 最大正應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算： 因?yàn)橐砭?所以可以考