鋼結(jié)構(gòu)期末試卷及答案

I卷時(shí)間：120分鐘適應(yīng)專業(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〔2×10=20分〕1.大跨度構(gòu)造常采用鋼構(gòu)造的主要原因是鋼構(gòu)造〔B〕2.鋼構(gòu)造的承載能力極限狀態(tài)是指〔C〕3.鋼號(hào)Q345A中的345表示鋼材的〔C〕puyvy值4.構(gòu)造鋼材最易發(fā)生脆性破壞的應(yīng)力狀態(tài)為〔A〕5.鋼材塑性破壞的特點(diǎn)是〔D〕6.普通螺栓抗剪工作時(shí)，要求被連接構(gòu)件的總厚度≤螺栓直徑的5倍，是防止〔A〕7.焊接剩余應(yīng)力不影響構(gòu)件的〔B〕8.在動(dòng)荷載作用下，側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不宜大于〔A〕ffff9.確定軸心受壓實(shí)腹柱腹板和翼緣寬厚比限值的原則是〔B〕10.發(fā)生彎扭屈曲的理想軸心受壓構(gòu)件截面形式為〔B〕二、填空題〔1×10=10分〕1．在彎矩作用下，摩擦型高強(qiáng)度螺栓群的中和軸位于。2．在構(gòu)造承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用荷載的值。3．型鋼代號(hào)L100×8中，L表示。4．Q235B鋼中的235表示。5．動(dòng)力荷載作用下鋼材抵抗脆性破壞的性能指標(biāo)為。6．局部T型鋼是半個(gè)型鋼。7．在計(jì)算兩端簡(jiǎn)支工字形軸壓柱板的臨界應(yīng)力時(shí)，它的支承條件簡(jiǎn)化為四邊簡(jiǎn)支。8．在承受靜力荷載的角焊縫中，側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值比正面角焊縫。9．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≤。10．下列圖所示格柱截面中，虛軸指的是軸。三、簡(jiǎn)答題〔30分〕1、鋼構(gòu)造的破壞形式有哪兩種？其特點(diǎn)如何？〔7分〕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？〔8分〕3.何謂受彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)？〔7分〕4.在角焊縫設(shè)計(jì)中，對(duì)焊腳尺寸和計(jì)算長(zhǎng)度有哪些構(gòu)造要求？為什么？〔8分〕四、計(jì)算題〔40分〕1、下列圖所示某鋼板的搭接連接，采用c級(jí)普通螺栓M22，孔徑＝23.5mm，承受軸心拉力，鋼材Q235，試驗(yàn)算此連接是否可靠。，〔12分〕2、下列圖所示角焊縫連接能承受的靜力設(shè)計(jì)荷戴P=160KN。：鋼材為Q235BF，焊條為E43型，，是判斷該連接是否可靠?！?2分〕單項(xiàng)選擇題1、BCCAD6、ABABB二、填空題1、螺栓群形心軸2、設(shè)計(jì)3、角鋼4、屈服強(qiáng)度5、沖擊韌性AKV值或沖擊韌性值或AKV值6、H7、腹板8、小9、10、x軸三、簡(jiǎn)答題1、鋼構(gòu)造破壞形式有；延性破壞和脆性破壞兩種，各自特點(diǎn)為塑性破壞：破壞前具有較大的塑性變形，常在鋼材外表出現(xiàn)明顯的相互垂直交織的銹跡剝落線。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。脆性破壞：破壞前塑性變形很小，或根本沒(méi)有塑性變形，而突然迅速斷裂。由于破壞前沒(méi)有任何預(yù)兆，破壞速度又極快，無(wú)法發(fā)覺(jué)和補(bǔ)救，而且一旦發(fā)生常引發(fā)整個(gè)構(gòu)造的破壞，后果非常嚴(yán)重，因此在鋼構(gòu)造的設(shè)計(jì)、施工和使用過(guò)程中，要特別注意防止這種破壞的發(fā)生。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,其中碳素構(gòu)造鋼中則是鐵以外的最主要元素，碳是形成鋼材強(qiáng)度的主要成分，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)剛剛熱脆，P可能引發(fā)剛剛冷脆，氧與硫類似使鋼熱脆。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)展鋼構(gòu)造設(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〕剩余應(yīng)力的影響剩余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的靜力強(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)展鋼構(gòu)造的焊接構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工時(shí)，應(yīng)盡量減少焊接剩余應(yīng)力。3、受彎構(gòu)件在彎矩作用下上翼緣受壓，下翼緣受拉，使其猶如受壓構(gòu)件和受拉構(gòu)件的組合體。對(duì)于受壓的上翼緣可沿剛度較小的翼緣板平面外方向屈曲，但腹板和穩(wěn)定的受拉下翼緣對(duì)其提供了此方向連續(xù)的抗彎和抗剪約束，使它不可能在這個(gè)方向上發(fā)生屈曲。當(dāng)外荷載產(chǎn)生的翼緣壓力到達(dá)一定值時(shí)，翼緣板只能繞自身的強(qiáng)軸發(fā)生平面內(nèi)的屈曲，對(duì)整個(gè)梁來(lái)說(shuō)上翼緣發(fā)生了側(cè)向位移，同時(shí)帶動(dòng)相連的腹板和下翼緣發(fā)生側(cè)向位移并伴有整個(gè)截面的扭轉(zhuǎn)，這時(shí)我們稱其發(fā)生了整體失穩(wěn)。4答：最大焊腳尺寸：，防止焊縫過(guò)燒焊件；最小焊腳尺寸：，防止焊縫冷裂；最大計(jì)算長(zhǎng)度：，防止應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度不均勻分布；最小計(jì)算長(zhǎng)度：，防止焊縫沿長(zhǎng)度缺陷幾率增加。四、計(jì)算題1、解：〔1〕螺栓連接計(jì)算單個(gè)螺栓抗剪設(shè)計(jì)承載力單個(gè)螺栓的承壓設(shè)計(jì)承載力所需螺栓個(gè)數(shù)：?jiǎn)蚊娲罱?，螺栓?shí)際用量應(yīng)為：個(gè)該連接采用了8個(gè)螺栓，符合要求〔2〕構(gòu)件凈截面驗(yàn)算因?yàn)閹熷e(cuò)排布置，可能沿1-2-3-4直線破壞，也可能沿1-2-5-3-4折線破壞1-2-3-4截面的凈截面面積為：1-2-5-3-4截面的凈截面面積為：故：該連接是可靠的。2、解：故該連接可靠。3截面幾何特性：按強(qiáng)度條件確定的承載力：按穩(wěn)定條件確定的承載力：因x軸為弱軸，且，因而對(duì)y軸的穩(wěn)定承載力小于對(duì)x軸的穩(wěn)定承載力，由查表得所以所以此柱的最大承載力為2160kN。3.