哈工大考題鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)模擬試題(答案)詳解

模擬試題三：一、填空題（每空1分，合計(jì)22）1、鋼結(jié)構(gòu)防腐常采納的方法有________，________。[點(diǎn)擊查察答案]答：涂防腐漆、混凝土包裹2、權(quán)衡鋼材承受動(dòng)荷時(shí)抵擋脆性損壞的指標(biāo)是________。[點(diǎn)擊查察答案]答：沖擊韌性3、資料為Q235B的兩個(gè)鋼構(gòu)件相焊接時(shí)，應(yīng)選擇_________型焊條。[點(diǎn)擊查察答案]答：E434、鋼材在熱加工過(guò)程中產(chǎn)生裂紋，可能是因?yàn)橘Y猜中的________元素含量過(guò)高。[點(diǎn)擊查察答案]答：硫(S)5、在鋼結(jié)構(gòu)施工及查收規(guī)范中，焊縫的質(zhì)量查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分為_(kāi)_______級(jí)。[點(diǎn)擊查察答案]答：三6、某連結(jié)采納承壓型螺栓，M20，端矩為40mm，從結(jié)構(gòu)角度分析此連結(jié)可能發(fā)生________損壞。[點(diǎn)擊查察答案]答：(板件被)沖剪損壞7、摩擦型高強(qiáng)螺栓依賴(lài)________傳力，以________為承載力的極限狀態(tài)。[點(diǎn)擊查察答案]答：板間摩擦阻力、摩擦阻力被戰(zhàn)勝8、軸心受壓桿有________種堅(jiān)固均衡壯態(tài)，其堅(jiān)固屬于第________類(lèi)堅(jiān)固。[點(diǎn)擊查察答案]1答：二、一9、某單軸對(duì)稱(chēng)截面軸心受壓構(gòu)件，若繞對(duì)稱(chēng)主軸失穩(wěn)，將是________屈曲，若繞對(duì)非稱(chēng)主軸失穩(wěn)，將是________屈曲。[點(diǎn)擊查察答案]答：彎扭、波折10、某梁資料為Q235，當(dāng)腹板高厚比h0/tw=100時(shí)，為保證腹板的局部堅(jiān)固應(yīng)設(shè)置________加勁助,當(dāng)腹板h0/tw=180時(shí)，應(yīng)設(shè)置________加勁助。[點(diǎn)擊查察答案]答：橫向、縱向11、在梁的設(shè)計(jì)過(guò)程中，限制梁的撓度，屬于________極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。[點(diǎn)擊查察答案]答：正常使用12、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)形式可分為在彎矩作用平面內(nèi)的________失穩(wěn)和在彎矩作用平面外的________失穩(wěn)。[點(diǎn)擊查察答案]答：平面內(nèi)、平面外13、格構(gòu)式柱受壓彎作用，截面面積為480cm2，鋼材Q235B，f=205N/mm2。彎矩產(chǎn)生的截面水平剪力為100KN，計(jì)算綴件時(shí)所使用的柱截面水平剪力為_(kāi)_______kN。[點(diǎn)擊查察答案]答：115.814、梯形鋼屋架節(jié)點(diǎn)板的厚度是依照_________確立的。[點(diǎn)擊查察答案]答：受力最大的腹桿內(nèi)力15、屋架下弦支座節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)________性系桿，此系桿按________設(shè)計(jì)。[點(diǎn)擊查察答案]2答：剛、壓桿二、單項(xiàng)選擇題(將序號(hào)寫(xiě)在橫線(xiàn)上方)(每題2分,合計(jì)16分)1、最易產(chǎn)生脆性損壞的應(yīng)力狀態(tài)是_____。①單向壓應(yīng)力狀態(tài)②三向拉應(yīng)力狀態(tài)③二向拉素來(lái)壓的應(yīng)力狀態(tài)④單向拉應(yīng)力狀態(tài)[點(diǎn)擊查察答案]答：②2、產(chǎn)生焊接節(jié)余應(yīng)力的主要要素之一是_____。①鋼材的塑性太低②鋼材的彈性模量太高③焊接時(shí)熱量散布不均勻④焊縫的厚度太小[點(diǎn)擊查察答案]答：③3、以以下圖，等邊角鋼受軸心力N=300KN，肢背焊縫受力N1=_____KN。90195210225[點(diǎn)擊查察答案]答：③4、圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓群受彎時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心為_(kāi)____。a點(diǎn)②b點(diǎn)③c點(diǎn)3d點(diǎn)[點(diǎn)擊查察答案]答：①5、某軸壓柱繞兩主軸屬于不同樣類(lèi)截面，等堅(jiān)固條為_(kāi)____。①λx=λyx=yIx=Iy④ix=iy[點(diǎn)擊查察答案]答：②6、雙肢格構(gòu)式軸心受壓柱，虛軸為x-x軸，實(shí)軸為y-y軸，應(yīng)依據(jù)_____確定兩單肢間距離。①λx=λy②λox=λy③λx=λoy④強(qiáng)度條件[點(diǎn)擊查察答案]答：②7、某梁的截面幾何尺寸已定，荷載作用于梁的受拉下翼緣上,欲提升此梁整體堅(jiān)固承載力的最有效門(mén)路是_____。①改變梁荷載作用地點(diǎn)②改變梁的資料③減小梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度④改變梁端支承條件[點(diǎn)擊查察答案]答：③48、屋架上弦桿兩節(jié)間在A、B點(diǎn)平面外有側(cè)向支撐，計(jì)算桿AB平面外穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度取_____。L10.9(L1+L2)L2④0.875(L1+L2)[點(diǎn)擊查察答案]答：④三、簡(jiǎn)答題：(共14分)1、為何不同樣厚度的同一種類(lèi)鋼材強(qiáng)度取值不同樣？(6分)[點(diǎn)擊查察答案]答：同一種類(lèi)不同樣厚度的鋼材，軋制次數(shù)不同樣樣；薄鋼板軋制次數(shù)多、晶粒細(xì)、強(qiáng)度高。2、截面如圖各簡(jiǎn)支梁，梁高和截面面積均相等，除截面擱置和荷載在截面上的作用地點(diǎn)不同樣以外，其余條件均同樣，請(qǐng)指出整體堅(jiān)固性最好的和最差的梁？并說(shuō)明原由？(8分)[點(diǎn)擊查察答案]答：圖B所示整體堅(jiān)固性最好，圖C所示整體堅(jiān)固性最差。因圖B荷載作用于下翼緣而限制梁的扭轉(zhuǎn)，因此圖B整體堅(jiān)固性好于圖A，同理圖D的整體堅(jiān)固性好于圖C；因圖B增強(qiáng)了受壓翼緣，因此圖B整體堅(jiān)固性好于圖D，同理圖A的整體堅(jiān)固性好于圖C。四、計(jì)算題：（共48分）1、右圖所示角鋼，兩邊用角焊縫與柱相連，鋼材Q345，焊條E50系列，手工焊，繞角焊，承受靜力荷載設(shè)計(jì)值F=400kN，試求所采納的焊角厚度hf=?(焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=200N/mm2)5(14分)[點(diǎn)擊查察答案]答：62、驗(yàn)算圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓連結(jié)能否知足要求？已知螺栓M24，8.8級(jí)，抗滑移系數(shù)u=0.55，預(yù)拉力P=155KN，受靜載，V=270kN，N=480kN(10分)[點(diǎn)擊查察答案]答：3、軸心受壓柱如下圖。鋼材Q235B，f=215N/mm2，采納焊接組合截面，試驗(yàn)算其整體穩(wěn)定承載力和局部堅(jiān)固能否知足要求？(14分)7[點(diǎn)擊查察答案]8答：4、圖示簡(jiǎn)支梁受集中荷載作用，梁截面采納HM400×200×8×13熱軋H型鋼制成，鋼材為Q235B，f=215N/mm2，已知A＝84.12cm2，Ix=23700cm4，Wx＝1190cm3。梁的穩(wěn)固系數(shù)φb=0.5547，γx=1.05，梁截面有削弱，試驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)固和抗彎強(qiáng)度能否知足要求？(10分)[點(diǎn)擊查察答案]9答：模擬試題一：一、填空題（每空1分，合計(jì)32）1．鋼結(jié)構(gòu)防火常采納的方法有__________，__________。[點(diǎn)擊查察答案]答：涂防火漆、混凝土包裹2．建筑鋼材的主要性能指標(biāo)有伸長(zhǎng)率、服氣強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、冷彎性能、沖擊韌性、Z向收縮率，此中伸長(zhǎng)率是權(quán)衡鋼材__________能力的指標(biāo)；__________是權(quán)衡鋼材抗層狀撕破能力的指標(biāo)。[點(diǎn)擊查察答案]答：塑性變形、Z向縮短率3.高強(qiáng)度低合金鋼的焊接性能可以經(jīng)過(guò)__________值來(lái)權(quán)衡。[點(diǎn)擊查察答案]答：碳當(dāng)量（CE）4．鋼材受三向同號(hào)拉應(yīng)力作用時(shí)，即便三向應(yīng)力絕對(duì)值很大，甚至大大超出服氣點(diǎn)，但兩兩應(yīng)力差值不大時(shí)，資料不易進(jìn)入_________狀態(tài)，此時(shí)發(fā)10生的損壞為_(kāi)________損壞。[點(diǎn)擊查察答案]答：塑性、脆性5．在溫度250℃左右時(shí)，鋼材的性能與在常溫時(shí)比較較，強(qiáng)度更________、塑性更________。[點(diǎn)擊查察答案]答：高（好）、差（壞）6．Q235A級(jí)鋼不可以用于主要焊接結(jié)構(gòu)，原由在于不可以保證__________。[點(diǎn)擊查察答案]答：含碳量7、采納手工電弧焊，資料為Q345的鋼構(gòu)件相焊接時(shí)，應(yīng)選擇_______型焊條；資料為Q235和Q345的構(gòu)件相焊接時(shí)，應(yīng)選擇_________型焊條。[點(diǎn)擊查察答案]答：E50、E438、板厚為t寬度為b的板采納對(duì)接焊縫連結(jié)，施焊時(shí)未設(shè)引弧板，則計(jì)算長(zhǎng)度取為_(kāi)_________。[點(diǎn)擊查察答案]答：b-2t9、兩鋼板厚度分別為10mm和16mm，采納雙面T型連結(jié)，手工焊，其最小焊腳尺寸可取_________mm。[點(diǎn)擊查察答案]答：610、承壓型高強(qiáng)螺栓依賴(lài)_____________和__________共同傳力，以___________為承載力的極限狀態(tài)。[點(diǎn)擊查察答案]答：摩擦阻力、栓桿、栓桿被剪斷或板件被擠壓損壞11、一般螺栓連結(jié)受剪時(shí)的四種損壞形式為螺栓受剪損壞、__________損壞、板件被沖剪破11壞、板件被拉斷損壞，此中板件被沖剪損壞是因?yàn)開(kāi)________不知足結(jié)構(gòu)要求而惹起的。[點(diǎn)擊查察答案]答：板件被擠壓、端距（端距<2d0）12、節(jié)余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度承載力_________影響，降低__________承載力，__________剛度。[點(diǎn)擊查察答案]答：無(wú)、堅(jiān)固、降低13、軸心受壓柱柱腳底板的大小是依照混凝土的__________確立的，底板的厚度是依照__________確立的。[點(diǎn)擊查察答案]答：抗壓強(qiáng)度、（底板）抗彎強(qiáng)度（或）14、計(jì)算構(gòu)件的局部穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)，工字形截面軸壓構(gòu)件的腹板可以看作________簡(jiǎn)支的矩形板，其翼緣板的一半（即外伸部分）可以看作_________的矩形板。[點(diǎn)擊查察答案]答：四邊、三邊簡(jiǎn)支一邊自由（或三邊簡(jiǎn)支）15、與不考慮屈曲后強(qiáng)度的梁比較，考慮屈曲后強(qiáng)度的梁，其腹板的抗剪承載力_________，抗彎承載力__________。[點(diǎn)擊查察答案]答：提升、（略有）降落16、在梁的整體堅(jiān)固計(jì)算中,等于_________為梁彈性和彈塑性工作的分界點(diǎn)。[點(diǎn)擊查察答案]答：0.617、屋架上弦桿的承載能力由__________控制，屋架下弦桿的截面尺寸由_________控制。[點(diǎn)擊查察答案]答：堅(jiān)固、強(qiáng)度1218、在廠房結(jié)構(gòu)中，無(wú)檁屋蓋的屋架在下弦跨中處應(yīng)設(shè)_________性系桿。[點(diǎn)擊查察答案]答：柔二、簡(jiǎn)答題(每題5分，共20分)1、簡(jiǎn)述以折服強(qiáng)度f(wàn)y作彈性設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)的依照？[點(diǎn)擊查察答案]答：a、以fy作彈性、塑性工作的分界點(diǎn)，服氣后，ε＝（2～3）％，易覺(jué)察；若ε過(guò)大，產(chǎn)生的變形過(guò)大，不同樣意；b、從fy～fu,塑性工作區(qū)很大，有足夠的變形保證截面上的應(yīng)力不超出fu，fy～fu作為強(qiáng)度貯備。2、簡(jiǎn)述梁腹板加勁肋的部署原則？[點(diǎn)擊查察答案]答：a、當(dāng)時(shí)，梁腹板的局部堅(jiān)固獲得保證；對(duì)無(wú)局部壓應(yīng)力（σc＝0）的梁，可不配置加勁肋；對(duì)有局部壓應(yīng)力的梁，應(yīng)按結(jié)構(gòu)配置橫向加勁肋；b、當(dāng)，應(yīng)配置橫向加勁肋，當(dāng)（受壓翼緣扭轉(zhuǎn)遇到拘束），或（受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未遇到拘束），或按計(jì)算需要時(shí)，應(yīng)在波折應(yīng)力較大區(qū)格的受壓區(qū)配置縱向加勁肋。0.5h0≤橫肋間距≤2h0；無(wú)局壓的梁，若，橫肋間距可取2.5h0；c、局部壓應(yīng)力很大的梁，尚宜在受壓區(qū)配置短橫向加勁肋；d、任何狀況下，；e、支座處和受壓翼緣較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承支承加勁肋。3、試說(shuō)明以以下圖格構(gòu)式偏愛(ài)受壓綴條柱中綴條的設(shè)計(jì)內(nèi)力怎樣采納？13[點(diǎn)擊查察答案]答：水平剪力取實(shí)質(zhì)剪力和的大值，此剪力與斜綴條的水均分力均衡，獲得斜綴條所受的力，斜綴條近似按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。4、梯形鋼屋架腹桿（采納雙角鋼）的截面形式怎樣，是怎樣確立的？[點(diǎn)擊查察答案]答：端豎桿采納不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連或十字形截面；端斜桿采納不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連；跨中豎桿采納十字形截面；其余腹桿采納等邊角鋼相連；是依照等堅(jiān)固原則λx=λy，即iy/ix=loy/lox確立的。三計(jì)算題（共四題，計(jì)48分）1、圖示連結(jié)，受靜載，鋼材Q235B，焊條E4303，=160N/mm2。驗(yàn)算焊縫能否知足承載要求？(9分)[點(diǎn)擊查察答案]答：142、圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓連結(jié)，被連結(jié)板厚14mm，單塊拼接蓋板厚12mm，鋼材Q235B，f=215N/mm2，螺栓M20，10.9級(jí)，預(yù)拉力P=155kN，栓孔直徑22mm，鋼材表面噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆，摩擦面的抗滑移系數(shù)μ＝0.35，計(jì)算該連結(jié)所能承受的最大軸力？(9分)[點(diǎn)擊查察答案]答：153、計(jì)算右圖所示格構(gòu)式綴板柱（同一截面綴板線(xiàn)剛度之和大于柱肢線(xiàn)剛度的6倍）的最大承載力（僅考慮柱的整體穩(wěn)固）,已知柱截面A=45.62×2=91.24cm2,截面無(wú)削弱,資料Q235-B,f=215N/mm2,截面慣性矩Ix=10260cm4,Iy=13620cm4,單肢的i12.0cm,柱計(jì)算長(zhǎng)度Lox=Loy=6m(15分)[點(diǎn)擊查察答案]16答：4、某一般工字梁，如圖，該梁承受靜力荷載設(shè)計(jì)值P=180kN(忽視自重)，已知跨度L=6m，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，γX=1.05，截面慣性矩I<SUB?<sub>x=397906133mm4，截面的最大面積矩S=864400mm3，上翼緣對(duì)中和軸的面積矩S1=614400mm3，支座處設(shè)有支承加勁肋，試問(wèn)該梁能否知足強(qiáng)度和局部堅(jiān)固的要求（不考慮屈曲后強(qiáng)度）？如該梁不知足整體堅(jiān)固的要求，在不改變荷載和截面的條件下，應(yīng)采納什么舉措？(15分)[點(diǎn)擊查察答案]17答：18簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)有哪些主要特色。（8分）答：（1）鋼材的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕；（2）鋼材的塑性和韌性好；（3）材質(zhì)均勻，和力學(xué)計(jì)算的假設(shè)比較符合；（4）鋼結(jié)構(gòu)密閉性好；（5）鋼結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)單，施工周期短；（6）鋼材耐腐化性差；（7）鋼材耐熱，但不耐火。什么是鋼材的應(yīng)力集中現(xiàn)象，它對(duì)鋼材的性能有什么影響。（8分）答：鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件中有時(shí)存在著孔洞、槽口、凹角、缺點(diǎn)以及截面忽然改變時(shí)，構(gòu)件中的應(yīng)力散布將不再保持均勻，而是在缺點(diǎn)以及截面忽然改變處周邊，出現(xiàn)應(yīng)力線(xiàn)波折、密集、產(chǎn)生頂峰應(yīng)力，這類(lèi)現(xiàn)象稱(chēng)為應(yīng)力集中現(xiàn)象。在應(yīng)力集中處應(yīng)力線(xiàn)發(fā)生波折、變密，出現(xiàn)頂峰應(yīng)力區(qū)并常使構(gòu)件處于同號(hào)的雙向或三向應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，阻截了鋼材塑性變形的發(fā)展，促進(jìn)鋼材轉(zhuǎn)入脆性狀態(tài)，造成脆性損壞。選擇鋼材標(biāo)號(hào)時(shí)，應(yīng)試慮哪些要素。（6分）答：（1）結(jié)構(gòu)的重要性；（2）荷載狀況(靜載或動(dòng)載)；（3）連結(jié)方法（焊接或非焊接連結(jié)）；（4）工作條件（溫度及腐化介質(zhì)）；（5）鋼材厚度。簡(jiǎn)述化學(xué)元素碳、錳、硫、磷和氮對(duì)鋼材的性能各有什么影響。（6分）答：（1）碳：碳含量提升，則鋼材強(qiáng)度提升，但同時(shí)鋼材的塑性、韌性、疲備強(qiáng)度、可焊性及抗銹蝕能力降落；2）錳：錳可提升鋼材強(qiáng)度但可是多降低塑性和沖擊韌性；3）硫：硫使鋼材易發(fā)生熱脆現(xiàn)象，還可以降低鋼材的塑性、韌性可焊性和疲備強(qiáng)度；（4）磷：磷能降低鋼材的塑性、韌性可焊性和疲備強(qiáng)度，磷使鋼材發(fā)生冷脆現(xiàn)象，但能提升鋼的強(qiáng)度和抗銹蝕能力；5）氮：氮是有害元素，與磷近似，使鋼冷脆。試比較一般螺栓與摩擦型高強(qiáng)度螺栓，在剪力作用下的計(jì)算假設(shè)和計(jì)算公式有何異同處。（8分）答：一般螺栓連結(jié)在抗剪時(shí)依賴(lài)桿身承壓和螺栓抗剪來(lái)傳達(dá)剪力，不計(jì)預(yù)拉力的影響，在計(jì)算中只考慮栓桿剪斷和孔壁承壓損壞這兩種損壞形式，以螺桿剪斷或孔壁擠壓損壞為其承載能力的極限狀態(tài)。而摩擦型高強(qiáng)度螺栓連結(jié)純真依賴(lài)被連結(jié)構(gòu)件間的摩擦阻力傳達(dá)剪力，以剪力達(dá)到最大摩擦力作為承載能力的極限狀態(tài)。二者在計(jì)算公式中的差別以下：一般螺栓：?jiǎn)蝹€(gè)抗剪承載力設(shè)計(jì)值：bnvd2bNv4fv19單個(gè)承壓承載力設(shè)計(jì)值：Ncbdtfcb單個(gè)螺栓承載力設(shè)計(jì)值：Nminbmin(Nvb,Ncb)驗(yàn)算時(shí)：NvNminb摩擦型高強(qiáng)度螺栓：?jiǎn)蝹€(gè)抗剪承載力設(shè)計(jì)值：NvbRnfP驗(yàn)算時(shí)：NvNvb格構(gòu)式柱有什么特色，它與實(shí)腹式柱在整體堅(jiān)固的計(jì)算上有何異同。（8分）答：軸心受壓格構(gòu)式柱一般采納對(duì)稱(chēng)截面，由肢件和綴材構(gòu)成。格構(gòu)式截面簡(jiǎn)單使壓桿實(shí)現(xiàn)兩主軸方向的等堅(jiān)固性，同時(shí)剛度大，抗扭性能好，用料較省。在格構(gòu)式柱中當(dāng)繞實(shí)軸發(fā)生波折失穩(wěn)時(shí)，其整體堅(jiān)固的計(jì)算同實(shí)腹式柱，由實(shí)軸的長(zhǎng)細(xì)比y查y值，計(jì)算公式為N/(yA)f；當(dāng)繞虛軸發(fā)生波折失穩(wěn)時(shí)，用換算長(zhǎng)細(xì)比ox來(lái)取代對(duì)虛軸的長(zhǎng)細(xì)比x，求出相應(yīng)的x，計(jì)算公式同實(shí)腹式軸心壓桿，即N/(xA)f。工字型截面的軸心壓桿和壓彎構(gòu)件，其翼緣板局部堅(jiān)固確實(shí)定原則和計(jì)算公式有何不同樣，并說(shuō)明原由。（8分）答：工字型截面的軸心壓桿其翼緣板的局部堅(jiān)固是依照局部堅(jiān)固和整體堅(jiān)固的等堅(jiān)固性，即板件的局部堅(jiān)固臨界應(yīng)力不小于構(gòu)件整體堅(jiān)固的臨界應(yīng)力（等穩(wěn)原則）來(lái)確立其寬厚比，翼緣的寬厚比計(jì)算公式為：b/t(100.1max)235，fy此中當(dāng)max30時(shí)，取max30；當(dāng)max100時(shí)，取max100。工字型截面的壓彎構(gòu)件其翼緣板的局部堅(jiān)固是由受壓翼緣的臨界應(yīng)力不低于鋼材的服氣點(diǎn)（等強(qiáng)原則）確立的，翼緣的寬厚比計(jì)算公式為：b/t9235/fy（塑性）；b/t13235/fy（部分塑性）；b/t15235/fy（彈性）。因?yàn)橐砭壍那粫?huì)影響構(gòu)件的整體堅(jiān)固。簡(jiǎn)述梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象，影響梁臨界彎距的主要要素有哪些。（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(shí)，梁的波折均衡狀態(tài)是堅(jiān)固的。當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在彎矩作用平面內(nèi)波折的同時(shí)，將忽然發(fā)生側(cè)向的波折和扭轉(zhuǎn)變形，并喪失連續(xù)承載的能力，這類(lèi)現(xiàn)象稱(chēng)為梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象。梁的臨界彎矩Mcr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、荷載種類(lèi)、荷載作用地點(diǎn)以及梁的跨度等有關(guān)。20鋼結(jié)構(gòu)框架鋼柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)與哪些要素有關(guān)。（6分）答：鋼結(jié)構(gòu)框架鋼柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)與框架種類(lèi)、訂交于柱上端節(jié)點(diǎn)的橫梁線(xiàn)剛度之和與柱線(xiàn)剛度之和的比值K1、訂交于柱下端節(jié)點(diǎn)的橫梁線(xiàn)剛度之和與柱線(xiàn)剛度之和的比值K2、柱與基礎(chǔ)的連結(jié)方式、橫梁遠(yuǎn)端連結(jié)方式、橫梁軸力大小以及柱的形式等要素有關(guān)。簡(jiǎn)述三角型鋼屋架的主要特色和合用范圍。（8分）答：三角型鋼屋架的主要特色：防水辦理簡(jiǎn)單，支座處結(jié)構(gòu)復(fù)雜，弦桿各節(jié)間的內(nèi)力很不均勻，屋架端部高度小，該處節(jié)間的內(nèi)力最大，因弦桿截面常按整根弦桿得最大內(nèi)力采納，造成弦桿截面鋼材的增添，故跨度較大時(shí)采納不經(jīng)濟(jì)。三角型鋼屋架的合用范圍：屋面坡度要求較陡的結(jié)構(gòu)中。二、計(jì)算題11.計(jì)算圖示角鋼與節(jié)點(diǎn)板的連結(jié)角焊縫，采納三面圍焊，手工焊，鋼材Q390B，焊條E55型，w220N/mm2，軸心拉力設(shè)計(jì)值N=1000kN，ff試確立角焊縫的尺寸。(10.65,20.35)（10分）w，hf8mm，he0.7hf0.785.6mm解：ff220N/mm2正面角焊縫所受的力為：N3hlw3ffw5.621601.22220480.98kNef側(cè)面角焊縫所受的力為：N11NN3/20.651000480.98/2409.51kNN22NN3/20.351000480.98/2109.51kN又f1N1/(helw1)ffw，因此lw1N1/(heffw)409.51103/(5.6220)332.39mmlw2N2/(heffw)109.51103/(5.6220)88.89mm所需的lw：lw1332.39/2166.19mm，lw288.89/244.44mm21實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度為l1lw1hf166.198174.19mm，取取l1180mm；l2lw2hf44.44852.44mm，取l260mm。12.某工作平臺(tái)的軸心受壓柱以以下圖，已知荷載N=2300KN，鋼柱計(jì)算長(zhǎng)度lx7.0m，ly4.0m，鋼材為Q345B，f315N/mm2,fy345N/mm2,試確立柱的整體堅(jiān)固承載力和局部堅(jiān)固能否知足要求？（16分）304050607080901000.9130.8630.8040.7340.6560.5750.4990.4312345N/mm2，lx7.0m，ly4.0m解：f315N/mm,fy截面特色：A23001235069300mm2Ix635032300121812257.317106mm412Iy212300354106mm412ixIx/A257.317106/9300166.34mmiyIy/A54106/930076.20mm長(zhǎng)細(xì)比：xlox710342.1150ix166.34yloy410352.5150iy76.20整體堅(jiān)固：由長(zhǎng)細(xì)比查表得堅(jiān)固系數(shù)為：x0.851，y0.786NN23001032f315N/mm2minAyA0.7869300314.6N/mm22整體堅(jiān)固知足要求；局部堅(jiān)固：b150312.25(100.1max)235/fy12.59t12h0350(250.5max)235/fy42.30tw58.336由以上計(jì)算結(jié)果知，此柱的整體堅(jiān)固承載力知足要求，局部堅(jiān)固中翼緣的寬厚比知足要求，但腹板的高厚比不知足要求。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題題號(hào)一二三四五六總分分?jǐn)?shù)一填空題（每空1分，合計(jì)32分）1、鋼結(jié)構(gòu)防火常采納的方法有，。2、建筑鋼材的主要性能指標(biāo)有伸長(zhǎng)率、服氣強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、冷彎性能、沖擊韌性、Z向縮短率，此中伸長(zhǎng)率是權(quán)衡鋼材能力的指標(biāo)；是權(quán)衡鋼材抗層狀撕破能力的指標(biāo)。3、高強(qiáng)度低合金鋼的焊接性能可以經(jīng)過(guò)值來(lái)權(quán)衡。4、鋼材受三向同號(hào)拉應(yīng)力作用時(shí)，即便三向應(yīng)力絕對(duì)值很大，甚至大大超過(guò)服氣點(diǎn)，但兩兩應(yīng)力差值不大時(shí)，資料不易進(jìn)入狀態(tài)，此時(shí)發(fā)生的損壞為損壞。。5、在溫度250℃左右時(shí)，鋼材的性能與在常溫時(shí)比較較，強(qiáng)度更、塑性更。6、Q235A級(jí)鋼不可以用于主要焊接結(jié)構(gòu)，原由在于不可以保證。7、當(dāng)采納手工電弧焊，資料為Q345的鋼構(gòu)件相焊接時(shí)，應(yīng)選擇型焊條；資料為Q235和Q345的構(gòu)件相焊接時(shí)，應(yīng)選擇型焊條。8、兩塊板厚為t寬度為b的板采納對(duì)接焊縫連結(jié)，施焊時(shí)未設(shè)引弧板，則23計(jì)算長(zhǎng)度取為。9、兩鋼板厚度分別為10mm和16mm，采納雙面T型連結(jié)，手工焊，其最小焊腳尺寸可取mm。10、承壓型高強(qiáng)螺栓依賴(lài)和共同傳力，認(rèn)為承載力的極限狀態(tài)。11、一般螺栓連結(jié)受剪時(shí)的四種損壞形式為螺栓受剪損壞、損壞、板件被沖剪損壞、板件被拉斷損壞，此中板件被沖剪損壞是因?yàn)椴恢憬Y(jié)構(gòu)要求而惹起的。12、節(jié)余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度承載力影響，降低承載力，剛度。13、軸心受壓柱柱腳底板的大小是依照混凝土確實(shí)定的，底板的厚度是依照確立的。14、計(jì)算構(gòu)件的局部穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)，工字形截面軸壓構(gòu)件的腹板可以看作簡(jiǎn)支的矩形板，其翼緣板的一半（即外伸部分）可以看作的矩形板。15、與不考慮屈曲后強(qiáng)度的梁比較，考慮屈曲后強(qiáng)度的梁，其腹板的抗剪承載力，抗彎承載力。16、在梁的整體堅(jiān)固計(jì)算中,b等于為梁彈性和彈塑性工作的分界點(diǎn)。17、屋架上弦桿的承載能力由控制，屋架下弦桿的截面尺寸由控制。18、在廠房結(jié)構(gòu)中，無(wú)檁屋蓋的屋架在下弦跨中處應(yīng)設(shè)性系桿。24二、簡(jiǎn)答題(每題5分，共20分)1、簡(jiǎn)述以服氣強(qiáng)度f(wàn)y作彈性設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)的依照？2、簡(jiǎn)述梁腹板加勁肋的部署原則？3、試說(shuō)明以以下圖格構(gòu)式偏愛(ài)受壓綴條柱中綴條的設(shè)計(jì)內(nèi)力怎樣采納？4、梯形鋼屋架腹桿（采納雙角鋼）的截面形式怎樣，是怎樣確立的？三計(jì)算題（共四題，計(jì)48分）1、圖示連結(jié)，受靜載，鋼材Q235B，焊條E4303，fwf=160N/mm2。驗(yàn)算焊縫能否知足承載要求？(9分)

P=100kN80412402、圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓連結(jié)，被連結(jié)板厚14mm，單塊拼接蓋板厚12mm，鋼材Q235B，f=215N/mm2，螺栓M20，10.9級(jí)，預(yù)拉力P=155kN，栓孔直徑22mm，鋼材表面噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆，摩擦面的抗滑移系數(shù)μ＝0.35，計(jì)算該連結(jié)所能承受的最大軸力？(9分)04５３25ⅹ404NN3、計(jì)算右圖所示格構(gòu)式綴板柱（同一截面綴板線(xiàn)剛度之和大于柱肢線(xiàn)剛度的6倍）的最大承載力（僅考慮柱的整體堅(jiān)固）,已知柱截面A=45.62×2=91.24cm2,截面無(wú)削弱,資料Q235-B,f=215N/mm2,截面慣性矩Ix=10260cm4,Iy=13620cm4,單肢的i1=2.0cm,柱計(jì)算長(zhǎng)度Lox=Loy=6m(15分)λ4550556065700.8780.8560.8330.8070.7800.7514、某一般工字梁，如圖，該梁承受靜力荷載設(shè)計(jì)值P=180kN(忽視自重)，已知跨度L=6m，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，X=1.05，截面慣性矩Ix=397906133mm4，截面的最大面積矩S=864400mm3，上翼緣對(duì)中和軸的面積矩S1=614400mm3，支座處設(shè)有支承加勁肋，試問(wèn)該梁能否知足強(qiáng)度和局部堅(jiān)固的要求（不考慮屈曲后強(qiáng)度）？如該梁不知足整體堅(jiān)固的要求，在不改變荷載和截面的條件下，應(yīng)采納什么舉措？(15分)

P=180kNP210051001008211.8m2.4m1.8m20026鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題參照答案一、填空題：(每空1分，共32分)1、涂防火漆、混凝土包裹2、塑性變形、Z向縮短率3、碳當(dāng)量（CE）4、塑性、脆性5、高（好）、差（壞）6、含碳量7、E50、E438、b-2t9、610、摩擦阻力、栓桿、栓桿被剪斷或板件被擠壓損壞11、板件被擠壓、端距（端距<2d0）12、無(wú)、堅(jiān)固、降低13、抗壓強(qiáng)度、（底板）抗彎強(qiáng)度（或t6Mmaxf）14、四邊、三邊簡(jiǎn)支一邊自由（或三邊簡(jiǎn)支）15、提升、（略有）降落16、0.617、堅(jiān)固、強(qiáng)度18、柔二、簡(jiǎn)答題(每題5分，共20分)1、a、以fy作彈性、塑性工作的分界點(diǎn)，服氣后，ε＝（2～3）％，易覺(jué)察；若ε過(guò)大，產(chǎn)生的變形過(guò)大，不同樣意；b、從fy～fu,塑性工作區(qū)很大，有足夠的變形保證截面上的應(yīng)力不超出fu，fy～fu作為強(qiáng)度貯備。2、a、當(dāng)h0tw80235f時(shí)y，梁腹板的局部堅(jiān)固獲得保證；對(duì)無(wú)局部壓應(yīng)力（σc＝0）的梁，可不配置加勁肋；27對(duì)有局部壓應(yīng)力的梁，應(yīng)按結(jié)構(gòu)配置橫向加勁肋；b、當(dāng)h0tw80235fy，應(yīng)配置橫肋，當(dāng)h0tw170235fy（受壓翼緣扭轉(zhuǎn)遇到拘束），或h0tw150235fy（受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未遇到拘束），或按計(jì)算需要時(shí)，應(yīng)在波折應(yīng)力較大區(qū)格的受壓區(qū)配置縱向加勁肋。0.5h0≤橫肋間距≤2h0；無(wú)局壓的梁，若h0tw100，橫肋間距可取2.5h0；c、局部壓應(yīng)力很大的梁，尚宜在受壓區(qū)配置短橫向加勁肋；d、任何狀況下，h0tw250；e、支座處和受壓翼緣有較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承支承加勁肋。3、水平剪力取實(shí)質(zhì)剪力和Af的大值，此剪力與斜綴條的水均分fy23585力均衡，獲得斜綴條所受的力，斜綴條近似按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。4、端豎桿采納不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連或十字形截面；端斜桿采納不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連；跨中豎桿采納十字形截面；其余腹桿采納等邊角鋼相連；是依照等堅(jiān)固原則λx=λy，即iy/ix=loy/lox確立的。三、計(jì)算題（共四題，計(jì)48分）1、解：將力簡(jiǎn)化到焊縫群的形心為：（2分）剪力VP100kN彎矩MP0.1414kNm在M作用下：σf26M226141062149.5Nmm2（4分）0.7hflw0.78(24028)在V作用下：f2Vhflw21001038)39.9Nmm20.70.78(2402左、右雙側(cè)點(diǎn)為危險(xiǎn)點(diǎn)（3分）σf)22149.52(39.9)2128.9Nmm2w160(f()ff1.22τ1.22∴焊縫能知足承載力要求28單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為：（4分）b0.9nfP0.920.3515597.65kNNv焊縫一側(cè)8個(gè)螺栓所能擔(dān)當(dāng)?shù)暮奢dN18Nvb897.65第一排螺栓處為危險(xiǎn)截面1—1，如右圖2NAnf即：(10.5n1n)NAnf（4分）(10.538)N(14220-31422)215解得：N≤570510N=570.5kN22—2截面0.5(N3N)（可不算）8f404702702522)14(2解得：N≤3525312N=3525kN（1分）∴該連結(jié)所能承受的最大軸力為570.5kN3、解：計(jì)算繞實(shí)軸的承載力iyIyA1362091.2412.2cmyloyiy60012.249.18150（4分）λ查表得：y0.86NyyAf0.8691242151687kN計(jì)算繞虛軸的承載力ixIxA1026091.2410.6cm（2分）60010.656.6xloxixλ1l1i1(730-200)2026.5（2分）λox2256.6226.5262.5150x1（2分）λλλ查表得：x0.794（2分）NxxAf0.79491242151557.6kN126.50.5max31.3且λ1<40，λ1>25λλ

2、解781.2kN11（2分）29因此單肢堅(jiān)固知足1分）故最大承載力為Nmax=1557.6kN4、解：荷載作用點(diǎn)所在截面受力最大，（2分）最大剪力V180kN跨中最大彎矩M1801.8324kNm跨中最大彎矩處，即荷載作用途σM324106262202.9Nmm2f215Nmm2（2分）γxIx0.5h1.05397906133翼緣與腹板連結(jié)處正應(yīng)力1202.9250262193.6Nmm2∴抗彎知足要求荷載作用途最大剪應(yīng)力：maxVSmax18010386440048.87Nmm2fv125Nmm2荷載作用地點(diǎn)翼Ixtw39790613382分）緣與腹板連結(jié)處VS118010361440034.7Nmm2fv125Nmm2xtw∴抗剪知足要求腹板上面緣的局部壓應(yīng)力：（2分）3140.6Nmm2f215Nmm2cψP1.018010σlZtw(100512)8翼緣與腹板連結(jié)處的折算應(yīng)力：1221c32193.62140.62193.6140.6334.72στσc（2分）183.4Nmm2236.5Nmm2β1f1.12151分）∴強(qiáng)度知足要求腹板h0tw500862.580（2分）翼緣板b1t9612813∴局部堅(jiān)固知足要求（2分）在受壓上翼緣設(shè)側(cè)向支撐，可知足整體堅(jiān)固要求。30（或在受壓上翼緣上設(shè)剛性鋪板，且鋪板與上翼緣堅(jiān)固連結(jié)）一、填空題：(每空1分，共20分)1、計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、堅(jiān)固性以及連結(jié)的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采納荷載的值；計(jì)算疲備時(shí)，應(yīng)采納荷載的值。2、鋼材Q235B中，235代表，按脫氧方法該鋼材屬于鋼。3、關(guān)于一般碳素鋼，隨含碳量的增添，鋼材的服氣點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，塑性和韌性，焊接性能。4、當(dāng)采納三級(jí)質(zhì)量受拉斜對(duì)接焊縫連結(jié)的板件，承受軸心力作用，當(dāng)焊縫軸線(xiàn)與軸心力方向間夾角知足，焊縫強(qiáng)度可不計(jì)算。5、鋼材的采納應(yīng)依照結(jié)構(gòu)的重要性、、等要素綜合考慮，采納適合的鋼材。6、鋼材受三向同號(hào)拉應(yīng)力作用，數(shù)值湊近，即便單項(xiàng)應(yīng)力值很大時(shí)，也不易進(jìn)入狀態(tài)，發(fā)生的損壞為損壞。7、某梯形鋼屋架，屋脊處應(yīng)設(shè)性系桿，該系桿按桿設(shè)計(jì)。8、軸心受壓柱的柱腳底板厚度是按底板的受力工作確立的。9、以以以下圖突緣式支座加勁肋，應(yīng)按承受支座反力的軸心受壓構(gòu)件計(jì)算梁平面外（繞Z軸）堅(jiān)固，鋼材Q235鋼，此受壓構(gòu)件截面面積值為，其長(zhǎng)細(xì)比為。010101=0h020Z8021010、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的堅(jiān)固計(jì)算采納換算長(zhǎng)細(xì)比是考慮的影響。11、實(shí)腹式單向偏愛(ài)受壓構(gòu)件的整體堅(jiān)固，分為彎矩的堅(jiān)固和彎矩的堅(jiān)固。二、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共16分)311、關(guān)于Q235鋼板，其厚度越大。A.塑性越好B.韌性越好C.內(nèi)部缺點(diǎn)越少D.強(qiáng)度越低2、如圖采納C級(jí)一般螺栓連結(jié)，最危險(xiǎn)螺栓為。A.1B.3C.2或4D.512N3453、工字形截面軸心受壓構(gòu)件,翼緣外伸部分的寬厚比b'/t(100.1)235fy式中的是。A.構(gòu)件繞強(qiáng)方向的長(zhǎng)細(xì)比B.構(gòu)件兩個(gè)方向的長(zhǎng)細(xì)比均勻值C.構(gòu)件兩個(gè)方向的長(zhǎng)細(xì)比較大值D.構(gòu)件兩個(gè)方向的長(zhǎng)細(xì)比較小值4、單向受彎構(gòu)件的抗彎強(qiáng)度Mx/(xWnx)f此中x1.05時(shí),為使翼緣不先失掉局部堅(jiān)固,翼緣外伸部分的寬厚比b`/t為。A.9235fyB.13235fyC.15235fy40235fy5、已知焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，承受均布荷載作用,鋼材Q235，fy=235N/mm2，并在支座設(shè)置支承加勁肋，梁腹板高度900mm，厚度12mm，要求考慮腹板堅(jiān)固性，則。部署縱向和橫向加勁肋按計(jì)算部署橫向加勁肋32按結(jié)構(gòu)要求部署加勁肋不用部署加勁肋6、荷載作用于截面形心的焊接工字形等截面簡(jiǎn)支梁，最簡(jiǎn)單發(fā)生整體失穩(wěn)的狀況是。跨中集中荷載作用跨間三分點(diǎn)各有一個(gè)集中荷載作用梁兩頭有使其產(chǎn)生同向曲率、數(shù)值相等的端彎矩作用全跨均布荷載作用7、彎矩繞虛軸作用的雙肢綴條式壓彎構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行和綴條計(jì)算。強(qiáng)度、彎矩作用平面內(nèi)堅(jiān)固、彎矩作用平面外堅(jiān)固、剛度彎矩作用平面內(nèi)堅(jiān)固、分肢堅(jiān)固彎矩作用平面內(nèi)堅(jiān)固、彎矩作用平面外堅(jiān)固、剛度強(qiáng)度、彎矩作用平面內(nèi)堅(jiān)固、分肢堅(jiān)固、剛度8、已知雙軸對(duì)稱(chēng)工字鋼截面軸心受壓柱，軸心壓力小，依照剛度控制截面面積A150,lox8000mm,loy4500mm,Ix2A2,Iy0.5A2截面面積A為A1422.2mm2B1800mm2C2000mm2D2500mm2三、簡(jiǎn)答題：（共21分)1、焊接節(jié)余應(yīng)力產(chǎn)生的原由和對(duì)結(jié)構(gòu)工作性能的影響？（8分)332、簡(jiǎn)述影響梁整體堅(jiān)固的要素（8分)3、為何在截面為單軸對(duì)稱(chēng)的實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件，繞對(duì)稱(chēng)軸的堅(jiān)固計(jì)算采納換算長(zhǎng)細(xì)比？（5分)四、計(jì)算題：（共43分）1、圖示連結(jié)，受靜載F=120kN(設(shè)計(jì)值)，角焊縫焊腳尺寸hf=8mm,鋼材Q235B，手工焊,焊條E43型，fwf=160N/mm2。驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度（10分）501206008F2、以以下圖，兩塊鋼板截面厚度16mm寬度420mm，兩面用厚度10mm蓋板連結(jié)，鋼材Q235B承受軸心力作用，采納8.8級(jí)螺栓M20高強(qiáng)度螺栓摩擦型連結(jié)，孔徑21.5mm，接觸面采納噴砂辦理，f=215N/mm2，預(yù)拉力P=125kN，摩擦面的抗滑移系數(shù)μ＝0.45，求此連結(jié)接頭能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)值（10分）0600010010N01N655805555805580801080800N1N6101343、已知一焊接工字形截面梁，承受靜力荷載，梁某截面彎矩設(shè)計(jì)值720KN.m，剪力設(shè)計(jì)值500KN，該截面集中力設(shè)計(jì)值F=200KN，沒(méi)有加勁肋，沿梁跨度方向支承長(zhǎng)度150mm，鋼材Q235B，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，γX=1.05，1.0，毛截面慣性矩Ix=181812cm4，截面的最大面積矩S=2509.4cm3，上翼緣對(duì)中和軸的面積矩S1=1709.4cm3，驗(yàn)算梁截面強(qiáng)度(10分)A150do=20用于連結(jié)F-14x300-10x800-14x300A4、已知如圖雙肢槽鋼格構(gòu)式軸心受壓綴條柱，軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1900KN（包含柱身等構(gòu)造自重），全部鋼材均采納Q235B，f=215N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度l0x=l0y=6000mm，45o，柱截面無(wú)削弱。（2[32b的截面面積A=2×55.1=110.2cm2，iy=12.1cm；分肢對(duì)自己1-1軸的慣性矩I1=336cm4，展轉(zhuǎn)半徑i1=2.47cm，Zo=2.16cm，b=320mm；單根綴條角鋼L45×4的截面2Affy面積A1=3.49cm；imin=0.89cm，V85235]（13分）試驗(yàn)算1）柱的整體堅(jiān)固與單肢堅(jiān)固2）求斜綴條的受力大小303540450.9360.9180.8990.878505560650.8560.8330.8070.780707580850.7510.7200.6880.65535l1αx1yy1xZ0b鋼結(jié)構(gòu)基本源理及設(shè)計(jì)試題參照答案一、填空題：(每空1分，共20分)1、設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值2、服氣點(diǎn)235N/mm2，沉穩(wěn)鋼3、增高、降落、變差4、tan1.55、荷載特色、連結(jié)方法、工作環(huán)境、應(yīng)力狀態(tài)、鋼材厚度（答出兩個(gè)即可）6、塑性、脆性7、剛、受壓8、受彎9、2960mm221.0710、剪切變形的影響11、作用平面內(nèi)、作用平面外二單項(xiàng)選擇題(每題2分，共16分)DACBDCDB三簡(jiǎn)答題(合計(jì)21分)1、(8分)焊縫出現(xiàn)不均勻溫度場(chǎng)。焊縫周邊溫度最高，可高達(dá)1600度以上。在焊縫區(qū)以外，溫度則急劇降落。36焊縫區(qū)受熱而縱向膨脹，但這類(lèi)膨脹因變形的平截面規(guī)律(變形前的平截面，變形后仍保持平面)而遇到其相鄰較低溫度區(qū)的拘束，因?yàn)殇摬脑?00℃以上時(shí)呈塑性狀態(tài)(稱(chēng)為熱塑狀態(tài))，因此高溫區(qū)的這類(lèi)壓應(yīng)力使焊縫區(qū)的鋼材產(chǎn)生塑性壓縮變形對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度沒(méi)影響，降低結(jié)構(gòu)的剛度，影響壓桿的堅(jiān)固性，對(duì)低溫冷脆有影響，對(duì)疲備強(qiáng)度不利。2、(8分)梁的側(cè)向抗彎剛度EIy、抗扭剛度GIt，和抗翹曲剛度EIw愈大，則臨界彎矩愈大。梁兩頭支承條件、構(gòu)件側(cè)向支承點(diǎn)間距、受壓翼緣寬度、荷載的種類(lèi)和作用地點(diǎn)。3、(5分)關(guān)于單軸對(duì)稱(chēng)截面，構(gòu)件除繞非對(duì)稱(chēng)軸發(fā)生波折屈曲外，還可能發(fā)生繞對(duì)稱(chēng)軸彎扭屈曲，軸力由于截面的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生作用于形心處非對(duì)稱(chēng)軸方向的剪力，剪力不經(jīng)過(guò)剪心，產(chǎn)生扭矩，彎扭屈曲比繞對(duì)稱(chēng)軸的波折屈曲的臨界應(yīng)力要低，因此繞對(duì)稱(chēng)軸的堅(jiān)固應(yīng)采納考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算。四、計(jì)算題1、解：將力F簡(jiǎn)化到焊縫群的形心為：2分）V=Fcos60o=60kNN=Fsin60o=103.9kNM=N×35=3636.5kNmm在N作用下：fNN103.910360.24Nmm2τ(helw)20.78(17028)（5分）103在V作用下：VV6034.79Nmm2fτ(helw)20.78(17028)在M作用下：fM6M63636.5103282.14Nmm220.78(17028)helw2焊縫上下兩點(diǎn)最危險(xiǎn)（3分）(σf)22(142.3822121.78Nmm2w1.22τf)34.79ff1.22∴焊縫知足承載力要求2、解：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：（3分）NvbfμP=0.9×2×0.45×125＝101.25kN=0.9n蓋板一側(cè)螺栓能傳達(dá)的荷載為：N1=16Nvb=1620kN被連結(jié)板所能擔(dān)當(dāng)?shù)妮S力為：37N2=Af=16×420×215＝602000N=1444.8kN（3分）連結(jié)板的橫截面尺寸大于被連結(jié)板橫截面，且采納同樣的鋼材，故不用計(jì)算連結(jié)板的承載力。危險(xiǎn)截面凈截面面積An=16×（420-4×21.5）＝5344mm2在危險(xiǎn)截面處，關(guān)于被連結(jié)板（1－0.5n1/n）3nfN=A（3分）Anf53442151313097N1313.1kN∴N3410.5n110.5n16（1分）故該連結(jié)所能承受的最大軸力為：N=1313.1kN3、解：InxIx2014(4007)24=163259.3cm4（2分）Wnx2Ixh3943.46cm3M7201062f（3分）max3173.88KN/mxWnx1.053943.4610VSx5001032509.41032fvmaxIxtw1818121041069.01KN/mMy172010640021Inx163259.3104176.41KN/m（3分）VSx5001031709.410321Ixtw1818121041047.01KN/mF1.02001032clztw2201090.9KN/m2232ZScc（2分）176.41290.92176.4190.9347.012173.14Nmm21f1.1215=236.54、解：一、1）繞實(shí)軸整體堅(jiān)固的驗(yàn)算：l0y6000查表獲得：y0.858(1分)yiy49.6[]150剛度知足。121N1900103201N/mm2f215N/mm2知足要求。(2分)yA0.858110202）繞虛軸的剛度和整體堅(jiān)固驗(yàn)算：38繞虛軸慣性矩：Ix2I1A(bZ0)2233655.1(162.16)2210890cm422繞虛軸展轉(zhuǎn)半徑：/210890/110.214.06(1分)ixIxAcm長(zhǎng)細(xì)比：xl0x60042.7(1分)ix14.06換算長(zhǎng)細(xì)比2A227110.2]150剛度知足。(1分)0xx2742.7247.4[A1x3.49查表獲得：x0.867(1分)N1900103198.63N/mm2f215N/mm2知足要求。(2分)xA0.8681102003）單肢的堅(jiān)固驗(yàn)算：因此分肢穩(wěn)定知足規(guī)范要求(2分)1l013222.1611.20.7max0.749.634.7i12.47二、VAffy1102021527874N(1分)8523585NdV19.67KN(1分)2cos45o三、填空題：(每空1分，共22分)1、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ－2002）介紹使用來(lái)權(quán)衡低合金鋼的焊接性能。2、硫、磷、氮、氧和氫均為有害元素，此中和易惹起鋼材的低溫冷脆。3、影響結(jié)構(gòu)疲備壽命的最主要要素是結(jié)構(gòu)狀態(tài)、和。4、鋼材的機(jī)械性能指標(biāo)為服氣強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、、和。5、主要焊接結(jié)構(gòu)不可以采納Q235級(jí)鋼，因含碳量不作交貨條件，沒(méi)法保證含碳量。6、將一塊Q235B級(jí)鋼板與Q345B級(jí)鋼板經(jīng)過(guò)焊接進(jìn)行連結(jié)時(shí)，宜選擇型焊條。7、?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范?（GB50017－2003）規(guī)定：質(zhì)量屬于三級(jí)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)度的倍。8、單軸對(duì)稱(chēng)的T形截面軸心受壓構(gòu)件，繞對(duì)稱(chēng)軸失穩(wěn)時(shí)易發(fā)生失穩(wěn)，39繞非對(duì)稱(chēng)軸時(shí)易發(fā)生失穩(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)依照原則，如進(jìn)行梯形鋼屋架設(shè)計(jì)時(shí)屋架端斜桿應(yīng)采納的截面型式。10、在軸心受壓構(gòu)件中，確立箱形截面板件知足局部堅(jiān)固的寬（高）厚比限值的原則是，確立工字形截面確立板件寬（高）厚比限值的原則是。11、荷載作用點(diǎn)的地點(diǎn)對(duì)梁的整體堅(jiān)固有影響，有關(guān)于荷載作用于工字形截面簡(jiǎn)支梁受拉翼緣，當(dāng)荷載作用于梁的受壓翼緣時(shí)，其梁的整體堅(jiān)固性將。12、某梯形鋼屋架，下弦支座處應(yīng)設(shè)置系桿，該系桿需要按桿設(shè)計(jì)。13、某工字形組合截面簡(jiǎn)支梁，若腹板的高厚比為100，應(yīng)設(shè)置加勁肋，若腹板高厚比為210，應(yīng)設(shè)置加勁肋。二、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共14分)1、最易產(chǎn)生脆性損壞的應(yīng)力狀態(tài)是。單向壓應(yīng)力狀態(tài)三向拉應(yīng)力狀態(tài)單向拉應(yīng)力狀態(tài)二向拉素來(lái)壓的應(yīng)力狀態(tài)2、采納摩擦型高強(qiáng)螺栓連結(jié)的兩塊鋼板，以以下圖，I－I危險(xiǎn)截面所受的力為。(A)NI(B)0.875N0060(C)0.75N01010(D)0.5NN00N16I3、以以下圖，兩塊鋼板焊接，依照手工焊結(jié)構(gòu)要求，焊角高度hf應(yīng)知足要求。6≤hf≤8~9mm6≤hf≤12mm5≤hf≤8~9mm6≤hf≤10mmhf4010mm16mm4、受彎構(gòu)件考慮屈曲后強(qiáng)度時(shí)，以下說(shuō)法正確的為。腹板抗彎承載力提升腹板抗剪承載力提升腹板抗彎、抗剪承載力均提升腹板抗彎承載力提升，抗剪承載力降低5、單向受彎構(gòu)件的抗彎強(qiáng)度Mx/(xWnx)f此中x1.0時(shí),為使翼緣不先失掉局部堅(jiān)固,翼緣外伸部分的最大寬厚比b`/t為。(A)9235fy(B)13235fy(C)15235fy(D)40235fy6、彎矩矢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)生屈曲。平面內(nèi)平面外不用然可能平面內(nèi)，也可能平面外7、在鋼屋架支座節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中，支座底板的厚度由決定?？辜艉涂箯澒餐ぷ骺箟汗ぷ骺辜艄ぷ骺箯澒ぷ魅?、簡(jiǎn)答題：（共22分)1、一般螺栓受剪連結(jié)的主要損壞形式包含哪幾種，并說(shuō)明防備該種損壞的相應(yīng)計(jì)算方法或結(jié)構(gòu)41舉措。（8分）2、請(qǐng)說(shuō)明圖中所示格構(gòu)式柱頭的主要構(gòu)成部件及荷載傳達(dá)路徑和方式。（9分）③②①、以以下圖為單向壓彎的格構(gòu)式柱，分肢1對(duì)y軸慣性矩為I1，分肢2對(duì)y軸慣性矩為I2，軸3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(shuō)明分派到分肢1和分肢2上軸力和彎矩的分派原則及分肢1所受軸力和彎矩的大小。（5分）×軸力作用點(diǎn)2x1Myy分肢2分肢12y2y11a42四、計(jì)算題：（共42分）、以以下圖鋼板與工字形柱采納雙面角焊縫T形連結(jié)，f＝10mm；鋼板長(zhǎng)400mm，鋼材Q235B，1h焊條為E43系列，ffw160N/mm2；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)至工字形柱翼緣表面面的距離為150mm。試確立該T形連結(jié)所能擔(dān)當(dāng)?shù)淖畲筘Q向荷載F。（9分）工字形柱F150000204002102、驗(yàn)算以以下圖的螺栓連結(jié)的強(qiáng)度。4個(gè)C級(jí)螺栓M20，所用鋼材為Q235-B。已知關(guān)于C-M20：Ae244.8mm2;ftb170N/mm2;fvb140N/mm2;fcb305N/mm2（8分）160kN040645°0604加勁肋24163、以以下圖一雙肢槽鋼格構(gòu)式軸心受壓綴板柱，軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1450kN（包含柱身等結(jié)構(gòu)自重），全部鋼材均采納Q345，f=310N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度l0x=6000mm，l0y=3000mm，柱截面無(wú)削弱。43已知：2[18b的截面面積A=2×29.3=5860mm2，iy=68.4mm；知足同一截面綴板線(xiàn)剛度大于較大柱肢線(xiàn)剛度6倍的要求；分肢對(duì)自己1-1軸的慣性矩I1=1110000mm4，展轉(zhuǎn)半徑i1=19.5mm；h=320mm，b=180mm，c=283.2mm；其余有關(guān)參數(shù)見(jiàn)圖。驗(yàn)算該柱的整體堅(jiān)固（包含分肢堅(jiān)固）能否知足要求（可不進(jìn)行綴材驗(yàn)算）。（12分）fy3035404550556065707580852350.9360.9180.8990.8780.8560.8330.8070.7800.7510.7200.6880.655[]6002=hb00343=61=l0l1002=hb-200×82[18bx1yy081=b1xc=283.218.418.4h=3204、已知一焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨度為6m，在跨中地點(diǎn)作用一靜力集中荷載F，荷載作用途未設(shè)置加勁肋，但設(shè)有一塊墊板，該墊板在沿梁跨度方向支承長(zhǎng)度為160mm。鋼材為Q235B，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，γX=1.05，ψ=1.0。在梁跨中截面處上、下翼緣各開(kāi)有2個(gè)直徑為20mm的孔。毛截面慣性矩Ix=211026cm4，截面對(duì)中和軸的最大面積矩S=2918cm3，上翼緣對(duì)中和軸的面積矩S1=1958cm3。式求該簡(jiǎn)支梁由截面強(qiáng)度控制所能承受的最大集中荷載F(13分)。44I160AFdo=20用于連結(jié)-16x300xx-12x800I-16x300四、填空題：(每空1分，共22分)1、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ－2002）介紹使用碳當(dāng)量(或CE)來(lái)權(quán)衡低合金鋼的焊接性能。2、硫、磷、氮、氧和氫均為有害元素，此中磷和氮易惹起鋼材的低溫冷脆。3、影響結(jié)構(gòu)疲備壽命的最主要要素是結(jié)構(gòu)狀態(tài)、循環(huán)荷載和循環(huán)次數(shù)。4、鋼材的機(jī)械性能指標(biāo)為服氣強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎性能、Z向縮短率和沖擊韌性。5、主要焊接結(jié)構(gòu)不可以采納Q235A級(jí)鋼，因含碳量不作交貨條件，沒(méi)法保證含碳量。6、將一塊Q235B級(jí)鋼板與Q345B級(jí)鋼板經(jīng)過(guò)焊接進(jìn)行連結(jié)時(shí)，宜選擇E43型焊條。7、?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)