鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理期末考試試卷答案

1、20xx20xx學(xué)年第x學(xué)期期末考試試卷答案鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（A卷 共5頁(yè)）（考試時(shí)間：年 月 日）題號(hào)一二三四五六七八成績(jī)核分人簽字得分、選擇題（共20分，每題1分）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)9 / 51 .鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)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(diǎn) D.抗拉強(qiáng)度2 .鋼材在低溫下，強(qiáng)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(qiáng)度計(jì)算應(yīng)按 B強(qiáng)度計(jì)算公式計(jì)算。A.坡口焊縫 B.角焊縫C.斷續(xù)焊縫D.斜焊縫4 .無(wú)集中荷載作用時(shí)，焊接工字梁翼緣與

2、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)合作用使其面積分布 B oA.盡可能集中于截面的形心處B.盡可能遠(yuǎn)離形心C.任意分布，無(wú)影響D.盡可能集中于截面的剪切中心9 .兩端較接的雙軸對(duì)稱十字形截面軸心受壓構(gòu)件，繞其兩主軸的長(zhǎng)細(xì)比x和y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.水平剪力D.壓力C.增加板件寬度D.設(shè)置縱向加勁肋5.焊接殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的A無(wú)影響11.格構(gòu)式軸心受壓柱整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，用換算長(zhǎng)細(xì)比0X代替x,這

3、是考慮_D.B.格構(gòu)柱剪切變形的影響D.綴材剪切變形的影響x x,虛軸為yy,應(yīng)根據(jù)B確定分肢間的C. 0yy D.強(qiáng)度條件A.靜力強(qiáng)度 B.剛度 C.低溫冷脆D.疲勞強(qiáng)度6 .高強(qiáng)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(jí)不同D.設(shè)計(jì)計(jì)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(rèn)為中和軸在螺栓C 上A. 1B. 3C. 5D.計(jì)算確定A.格構(gòu)柱彎曲變形的影響C.綴材彎曲變形的影響12 .雙肢格構(gòu)式軸心受壓柱，實(shí)軸為 距離。A. x y B. 0yx13 .梁的最小高度是由梁的 C 控制的。A.強(qiáng)度B.建筑要求C.

4、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(qiáng)度B.提高梁的抗剪強(qiáng)度C.提高梁的整體穩(wěn)定TtD.提高梁的局部穩(wěn)定性15 .焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，其他條件均相同的情況下，當(dāng) A.時(shí),對(duì)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 （I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，Q235鋼為b1 /t 15,那么對(duì)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(dāng)局部承壓強(qiáng)

5、度不能滿足要求時(shí)，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(duì)稱截面的壓彎構(gòu)件，一般宜使彎矩 一A-。A.繞非對(duì)稱軸作用B.繞對(duì)稱軸作用C.繞任意軸作用D.視情況繞對(duì)稱軸或非對(duì)稱軸作用2 .高強(qiáng)度螺栓承壓型連接剪切變形大，不得用于承受動(dòng)力 荷載的結(jié)構(gòu)中。3 .實(shí)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(jì)算單軸對(duì)稱截面實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件繞對(duì)稱軸（設(shè)為 y軸）的穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)取考慮 扭轉(zhuǎn) 效應(yīng)的換算長(zhǎng)細(xì)比 yz代替y查表確定 值。5 .對(duì)于梁腹板，設(shè)置 橫向 加

6、勁肋對(duì)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(duì)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(duì)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(jì)高度。8 .承受靜力荷載的焊接工字梁，當(dāng)腹板高厚比h0/tw 170； 235 fy時(shí)，利用腹板屈曲后強(qiáng)度，腹板可不配置 縱向加勁肋。9 .實(shí)腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計(jì)算公式采用最大強(qiáng)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(jì)算公式采用邊緣屈服原則確定。三、計(jì)算題（共70分）鋼材的彈性模量E

7、=2.06X 105MPaQ235 鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：厚度 t016mm 時(shí)，f 215MPa , fv 125MPa ;厚度 t 在 1640mm 時(shí)，f 205MPa , fv 120MPa 0、填空題（共15分，每空1分）1.由于鋼材強(qiáng)度高，一般鋼構(gòu)件的截面小而壁薄，受壓時(shí)易為穩(wěn)定和剛度（變形）要求所控制，強(qiáng)度難以得到充分的利用。1.節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖所示，鋼材 Q235B,焊條E43型，手工焊接(ffw 160MPa),高強(qiáng)度 螺栓采用摩擦型連接，螺栓為 8.8級(jí)M22,孔徑23.5mm, P=150kN,接觸面噴砂后 涂無(wú)機(jī)富鋅漆，=0.35,連接承受白靜力荷載 N = 400kN,驗(yàn)算焊縫和

8、螺栓連接強(qiáng)MfWwhelw240 1032 0.7 10 420 2021.6 106120.7 10 420 20642.9MPa(D320 103hel w2 0.710 420 2057.8 MPa257.1MPa(D(D度是否滿足要求。(20分) 正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù) f 1.22。100.7MPa100.4MPa< ffw160 MPa(3)焊縫強(qiáng)度滿足要求。(2)螺栓連接z N My1Nt122401028.80.16一 一一2_22 2 0.080.162436 60 kN (1)Nt2 =24+18=42 kN(1)Nt3=24 kN (1)Nt4 =24-18=6 k

9、N (1)Nt1 =60 kN <0.8P=120 kN (2)Nti =260+42+24+6)=264 kNM f =240 >0.09=21.6 kN m -(1)MB =240>0.12=28.8 kN m -(1)0.9nf nP 1.25 Nti 0.9 1 0.3510 150 1.25 264368.6 kN>V=320 kN(4)(1)焊縫連接螺栓連接滿足承載力要求。2.焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，截面如圖所示，鋼材 Q235B,跨中設(shè)置一道側(cè)向支撐，梁360 103 2.99 106承受均布荷載的設(shè)計(jì)值為q 60kN/m （包括自重），驗(yàn)算此梁的抗彎、抗剪

10、強(qiáng)度和整體 _9_2.68 109 850.2 MPa< fv=125 MPa(2)穩(wěn)定是否滿足設(shè)計(jì)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(jì)算說(shuō)明。(22 分)1Iy 212A 2280抗剪強(qiáng)度1414iy28035.12 107 mm4(1)100028 15840 mm(1)4320 A hb b 21y Wx .2 yt14.4h235 b fyb 1.070.282一,bb 1.15, b 0Iy .y56.7,Amm(1)x 1.05 y 1.20l 2=105.8 iy(1)代入b公式中得b 1.450.6(1)雨4解：M8q

11、lc 1c21 60 122 10808kN m(1)1 一ql2360 kN(1)b 1.070.282 cere=0.876b(DM- 236.2 MPa>f=215 MPa整體穩(wěn)定不滿足要求bWx(2)在不改變梁截面的情況下可通過(guò)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)Ix11210003 8 2280145072 2.68910 mm(D4000 iy70.53.19 0.60 , b 0.982MbWx210.7 MPa<f=215 MPa 滿足要求(4)WxIx5145.22 1063 mm(D280 14 507500 82502.

12、99 1063 mm(D抗彎強(qiáng)度MxWx10801061.05 5.22 106197.0 MPa< f =215 MPa.2,2. 一一 4Ix1112 Ay1A2 y21.5221010 mm3.驗(yàn)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）肢138.41961.6構(gòu)件承受的彎矩和軸壓力設(shè)計(jì)值分別為Mx= 1550kN m、N=1520kN;計(jì)算長(zhǎng)度分別為 bx=20.0m, 10y=12.0m；mx tx 1.0 ；其他條件如下:分肢 1: A1二14140mm2, I1=3.167x107mm4, i二46.1mm, iy1=195.7mm分肢 2: A2=14

13、220mm2, 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(diǎn)，夾角為45o1020304050607080901001100.9920.9700.9360.8990.8560.8070.7510.6880.6210.5550.493_NmxMxf , _N_jxMf N_mxMxfXAN' ' vAbW1x' ' xANxW 1 0.8yxW1x 1x xixx.N ExN ex綴條為 L140x90x8, A=1804mm2Nex2EA2 0xN1解:ix0x1.

14、1y1A2(y y2)Al A214220 1461.614220 14140732.9 mm(DV2 1461.6 732.9 728.7 mm2Ag 14140 14220 28360 mm驗(yàn)算M作用平面內(nèi)的穩(wěn)定I.,x 732.6 mm;Ax2 27 A02A30.9M使分肢1受壓1520 1030.933 28360(DW1xl0x ix20000732.627.3(D(2)Ix0.933N EX2EA1.1 0x254843kN(Dy1 38.41.9731077 mm(2)1.0 1550 1061.973 1 07(11520、0.933)54843(3)57.4 80.6 138.0MPaf 215MPaM使分肢31520 100.933 283602受壓W2x1.0 1550 1062.089 103 0.974彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求彎矩作用平面外穩(wěn)定驗(yàn)算M使分肢1受壓y2M)Ny y2a由y1查11818.3kN0.801 (1)M使肢2受壓I x32.089 107 mm3 y257.4 76.2 133