钢结构试卷及答案

1、简答题：（共25分）写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取哪些措施？（5分）1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式： (25+0.5，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取三种措施：加大腹板厚度；加加劲肋，减小腹板高度；计算时取有效截面。2.简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证，哪几种破坏形式通过计算保证？（9分）2、普通螺栓的五种破坏形式：螺栓杆被剪坏；螺栓杆或板件挤压破坏；板件端部剪坏；板件被拉断；螺栓杆受弯破坏。其中通过构造保证，通过限制端距2d0，通过限制板叠厚度5d，其中d为螺栓直径，d0为螺栓孔径，通过计算保证。3、简述影

2、响钢材力学性能的主要因素。（6分）3、化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。浇注和轧制过程的影响：脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时效。温度的影响：应力集中的影响。4、简述钢材选用的原则。（5分）4、结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。荷载性质，动荷载下选用好钢材。连接方法，焊接选用较好钢材。结构的工作温度和环境，低温，腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。受力性质。如受较大拉力的结

3、构选用好钢材。一、 计算题：（共40分）1、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全，已知：荷载设计值N300kN，螺栓M20，孔径21.5mm，10.9级，摩擦面的抗滑移系数=0.5，高强螺栓的设计预拉力P=155kN。不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。（10分）1. 解：螺栓群形心O处的内力有：轴心拉力；（1分）剪力；（1分）弯矩（1分）在N、M作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：（2分）一个螺栓所受到的剪力为：（1分）一个高强螺栓受拉承载力设计值：（1分）一个高强螺栓受剪承载力设计值：（1分）所以高强螺栓同时承受拉剪时： 此连接安全。（2分）燕山大学试卷 密 封

4、线 共 10页 第 7 页 2、一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无削弱。当梁某一截面所受弯矩设计值M=400kN·m、剪力设计值V=580kN时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235-B。（10分）（0.5分）（1分） （0.5分）（0.5分）（0.5分）截面边缘纤维最大正应力： 满足要求；（2分）腹板中央截面最大剪应力：满足要求；（2分）腹板上边缘处：正应力：（1分）剪应力：（1分）折算应力： 所以此处的折算应力也满足要求。（1分）燕山大学试卷 密 封 线 共 10页 第 8 页 3、验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要

5、求。已知轴向荷载设计值为N=1500kN，Q235-B级钢，=215Nmm2，截面绕x轴为b类截面、绕y轴为c类截面，截面无任何削弱。（10分）3. 解：；（1分）；（1分）；（1分）（1分）；绕x轴属b类截面，所以查表得（1分）；绕y轴属c类截面，所以查表得（1分）所以整体稳定满足要求。（1分）截面无削弱，故强度自然满足。（1分）（1分）（1分）所以局部稳定也能满足要求。4、 如图所示，该连接承受P=100kN的静力集中荷载设计值作用，钢材为Q235-B，焊条为E43XX型，焊脚尺寸，角焊缝强度设计值，验算该连接的角焊缝强度是否满足要求。（10分）燕山大学试卷 密 封 线 共 10 页 第

6、9 页 燕山大学试题标准答案一、填空题（每空1分，共10分）1、塑性破坏； 2、对接；3、刚度（长细比）；4、弯曲失稳（屈曲）、扭转失稳（屈曲）、弯扭失稳（屈曲）；5、梁受压翼缘的自由长度，梁受压翼缘宽度；6、60；7、80。二、单项选择题（每题1分，共25分）1.B 2.A 3. C 4.C 5.A 6. C 7. A 8. C 9. D 10. D 11. B 12. D 13. B 14. D 15.C. 16.A 17. C 18. B 19. B 20. C 21. D 22. D 23.C 24. A 25. C 燕山大学试题标准答案 共 4 页 第 1 页 四、计算题2. 解：（0.5分）（1分） （0.5分）（0.5分）（0.5分）截面边缘纤维最大正应力： 满足要求；（2分）燕山大学试题标准答案 共 4 页 第 2 页腹板中央截面最大剪应力：满足要求；（2分）腹板上边缘处：正应力：（1分）剪应力：（1分）折算应力： 所以此处的折算应力也满足要求。（1分）3. 解：；（1分）；（1分）；（1分）（1分）；绕x轴属b类截面，所以查表得（1分）；绕y轴属c类截面，所以查表得（1分）所以整体稳定满足要求