鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理試題

1、2013-2014學(xué)年第1學(xué)期期末試題及答案鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（考試時間：2013年12月3日）一、選擇題（1分每題，共20分）1鋼材的設(shè)計強度是根據(jù)鋼材的 C 確定的。 A. 比例極限 B. 彈性極限 C. 屈服點 D. 抗拉強度2鋼材在低溫下，強度 A ，塑性 B ，沖擊韌性 B 。A. 提高 B. 下降C. 不變 D. 可能提高也可能下降3部分焊透坡口焊縫的強度計算應(yīng)按 B 強度計算公式計算。 A. 坡口焊縫 B. 角焊縫 C. 斷續(xù)焊縫 D. 斜焊縫4無集中荷載作用時，焊接工字梁翼緣與腹板焊縫主要承受 C 作用 。A. 豎向剪力 B. 豎向剪力及水平剪力聯(lián)合作用 C. 水平剪力D. 壓力5

2、焊接殘余應(yīng)力對構(gòu)件的 A 無影響。A. 靜力強度B. 剛度C. 低溫冷脆D. 疲勞強度6高強度螺栓摩擦型連接和承壓型連接主要區(qū)別是 D 。A. 預(yù)拉力不同B. 連接處構(gòu)件接觸面的處理方法不同C. 采用的材料等級不同 D. 設(shè)計計算方法不同7下圖所示彎矩M作用下的普通螺栓連接，可認為中和軸在螺栓 C 上。A. 1B. 3C. 5D. 計算確定8為提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定，在構(gòu)件截面面積不變的情況下，構(gòu)件截面的形式應(yīng)使其面積分布 B 。A. 盡可能集中于截面的形心處 B. 盡可能遠離形心 C. 任意分布，無影響 D. 盡可能集中于截面的剪切中心9兩端鉸接的雙軸對稱十字形截面軸心受壓構(gòu)件，繞其兩主

3、軸的長細比不得小于5.07b/t，以避免其發(fā)生 C 。A. 彎曲屈曲 B. 彎扭屈曲 C. 扭轉(zhuǎn)屈曲 D. 彎曲屈曲和側(cè)扭屈曲10提高軸心受壓構(gòu)件腹板局部穩(wěn)定常用的合理方法是 D 。A. 增加板件寬厚比 B. 增加板件厚度 C. 增加板件寬度 D. 設(shè)置縱向加勁肋11格構(gòu)式軸心受壓柱整體穩(wěn)定計算時，用換算長細比代替，這是考慮_D_。A格構(gòu)柱彎曲變形的影響 B格構(gòu)柱剪切變形的影響C綴材彎曲變形的影響 D綴材剪切變形的影響12雙肢格構(gòu)式軸心受壓柱，實軸為xx，虛軸為yy，應(yīng)根據(jù) B 確定分肢間的距離。A.    B. C.    

4、0;    D. 強度條件13梁的最小高度是由梁的 C 控制的。A. 強度    B. 建筑要求 C. 剛度     D. 整體穩(wěn)定14焊接工字形截面梁腹板設(shè)置加勁肋的目的是 D 。A. 提高梁的抗彎強度B. 提高梁的抗剪強度C. 提高梁的整體穩(wěn)定性D. 提高梁的局部穩(wěn)定性15焊接工字形截面簡支梁，其他條件均相同的情況下，當 A 時，對于提高梁的整體穩(wěn)定最好。A. 增大梁的受壓翼緣寬度B. 增大梁受拉翼緣寬度C. 增大腹板厚度 D. 在距支座l/6（l為跨度）減小受壓翼緣寬度16工字型截面梁受壓翼緣保證局部穩(wěn)定的寬厚比限值，

5、Q235鋼為，那么對于Q345鋼，此寬厚比限值應(yīng)_A _。A比15小 B仍等于15C比15大 D可能大于15，也可能小于1517梁承受固定集中荷載作用，當局部承壓強度不能滿足要求時，采用_B_ _是較合理的措施。A加厚翼緣 B在集中荷載處設(shè)置支承加勁肋C增加橫向加勁肋的數(shù)量 D加厚腹板18單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件，一般宜使彎矩 A 。A. 繞非對稱軸作用 B. 繞對稱軸作用C. 繞任意軸作用 D. 視情況繞對稱軸或非對稱軸作用二、填空題（共15分，每空1分）1由于鋼材強度高，一般鋼構(gòu)件的截面小而壁薄，受壓時易為 穩(wěn)定 和 剛度（變形） 要求所控制，強度難以得到充分的利用。2高強度螺栓承壓型連接剪

6、切變形大，不得用于承受 動力 荷載的結(jié)構(gòu)中。3實際軸心受壓構(gòu)件臨界力低于理想軸心受壓構(gòu)件臨界力的主要原因有初彎曲、初偏心和 殘余應(yīng)力 的影響。4計算單軸對稱截面實腹式軸心受壓構(gòu)件繞對稱軸（設(shè)為y軸）的穩(wěn)定時，應(yīng)取考慮 扭轉(zhuǎn) 效應(yīng)的換算長細比代替查表確定值。5對于梁腹板，設(shè)置 橫向 加勁肋對防止 剪力或局部承壓 引起的局部失穩(wěn)有效，設(shè)置 縱向 加勁肋對防止 彎矩 引起的局部失穩(wěn)有效。6梁的腹板加勁肋作為腹板的可靠支承，所以對加勁肋的截面尺寸和剛度（慣性矩） 有一定要求。7組合鋼梁截面高度的確定，由 建筑或工藝要求 確定最大高度；由 用鋼量最省 確定經(jīng)濟高度。8承受靜力荷載的焊接工字梁，當腹板高厚

7、比時，利用腹板屈曲后強度，腹板可不配置 縱向加勁肋 。9實腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算公式采用 最大強度 原則確定，格構(gòu)式壓彎構(gòu)件繞虛軸在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算公式采用 邊緣屈服 原則確定。三、計算題（共70分）注：鋼材的彈性模量E2.06×105MPaQ235鋼強度設(shè)計值：厚度t16mm時，；厚度t在1640mm時，。1節(jié)點構(gòu)造如圖所示，鋼材Q235B，焊條E43型，手工焊接()，高強度螺栓采用摩擦型連接，螺栓為8.8級M22，孔徑23.5mm，P=150kN，接觸面噴砂后涂無機富鋅漆，0.35，連接承受的靜力荷載N400kN，驗算焊縫和螺栓連接強度是否滿足要求。

8、（20分）（正面角焊縫強度增大系數(shù)）解： =240 kN （1）=320 kN （1）=240×0.09=21.6 kN·m （1）=240×0.12=28.8 kN·m （1）(1)焊縫連接 MPa （1） MPa （1） MPa （1） MPa MPa< MPa （3）焊縫強度滿足要求。（2）螺栓連接kN （1）=24+18=42 kN （1）=24 kN （1）=24-18=6 kN （1）=60 kN <0.8P=120 kN （2）=2×(60+42+24+6)=264 kN kN>V=320 kN （4）螺栓連接滿

9、足承載力要求。 2焊接工字形截面簡支梁，截面如圖所示，鋼材Q235B，跨中設(shè)置一道側(cè)向支撐，梁承受均布荷載的設(shè)計值為（包括自重），驗算此梁的抗彎、抗剪強度和整體穩(wěn)定是否滿足設(shè)計要求？若整體穩(wěn)定不滿足要求，在不改變梁截面尺寸的情況下采取什么措施可提高梁的整體穩(wěn)定性，計算說明。（22分） ， ，解： kN·m （1） kN （1）mm4 （1）mm3 （1）mm3 （1）抗彎強度 MPa<=215 MPa （2）抗剪強度 MPa<=125 MPa （2） mm4 （1） mm2 （1） mm （1）=105.8 （1）代入公式中得 （1） =0.876 （1） MPa>

10、=215 MPa 整體穩(wěn)定不滿足要求 （2）在不改變梁截面的情況下可通過增加側(cè)向支撐的方法提高粱的整體穩(wěn)定性，分別在三分之一跨處設(shè)置側(cè)向支撐。 （2）， MPa<=215 MPa 滿足要求 （4）3驗算如圖所示格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定，鋼材Q235B。（23分）構(gòu)件承受的彎矩和軸壓力設(shè)計值分別為Mx1550kN m、N1520kN；計算長度分別為l0x=20.0m，l0y=12.0m；其他條件如下：分肢1： A1=14140mm2，I1=3.167x107mm4，i1=46.1mm，iy1=195.7mm分肢2：A2=14220mm2，I2=4.174x107mm4，i2=54.2mm，iy2=223.4mm 綴條體系采用設(shè)有橫綴條的單系綴條體系，其軸線與柱分肢軸線交于一點，夾角為45o綴條為L140x90x8，A=1804mm21020304050607080901001100.9920.9700.9360.8990.8560.8070.7510.6880.621