钢结构设计原理(问题详解)

word一、填空题〔每空1分，共10分〕1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和。2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为、搭接、角接和T形连接。3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进展钢结构强度和的验算。4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有、和。5、梁整体稳定判别式l b1 1

l1

是b 。16、静力荷载作用下，假设内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于。7、当组合梁腹板高厚比h t0 w

时，对一般梁可不配置加劲肋。二、单项选择题〔每题2分，共40分〕1Q235Q345E43(A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为b1

t) ，其235fy中235fy(A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100(B)构件最小长细(C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或1003、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式 MW(10.8NNW(10.8NN'x 1xmx x)ExA x

代表。1/9word(A)受压较大纤维的净截面抵抗矩(B)受压较小纤维的净截面抵抗矩(C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩(D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩4、承重结构用钢材应保证的根本力学性能内容应是。(A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性5、随着钢材厚度的增加，如下说法正确的答案是。钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高(D)视钢号而定6、在低温工作(-20ºC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要的指标是。(A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强7、直角角焊缝的有效厚度h的取值为。eh h hf f f8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时。(A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响(C)与侧面角焊缝的计算式一样 (D)取f

＝1．229Nbc

d tfb]，其中∑tc(A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e，b+d} (D)min{a+c+e，b+d}10、承压型高强度螺栓可用于。(A)直接承受动力荷载 (B)承受反复荷载作用的结构的连接冷弯薄壁型钢结构的连接(D)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接2/9word11、计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据( 查表确定。x

ox

y

oy12、实腹式轴压杆绕x,y轴的长细比分别为x

，对应的稳定系数分别为y,x

，假设y

＝ ，如此。y(A)x

>(B)y

=(C)<y x y

需要根据稳定性分类判13、轴心受力构件的正常使用极限状态是。构件的变形规定 (B)构件的强度规定(C)构件的刚度规定 (D)构件的挠度规定14、对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是(A)增加支座约束 (B)提高钢材强度加大回转半径 (D)减少荷15、梁的最小高度是由控制的。强度 (B)建筑要求 (C)刚度 (D)整体稳16、为了提高梁的整体稳定性，是最经济有效的方法。(A)增大截面 (B)增加侧向支撑点，减少l1(C)设置横向加劲肋 (D)改变荷载作用的位置17、在梁的整体稳定计算中，'b

＝l说明所设计梁。(A)处于弹性工作阶段 (B)不会丧失整体稳定235fy梁的局部稳定必定满足要求 (D)梁不会发生强度破235fyhtw

≤)

h235fy；(B)235fytwh

≤80

h235fy；(C)235fyt235f235fy

≤170(D)0≤a0

≤1．6

0≤(16at w

+25) ；1．6<a0

≤2.0

0≤(48a ) ；235fyht 235fyhw其中a0

max

max

min3/9word19、弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进展和缀材的计算。稳定性弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性(D)20、算梁的整体稳定性时，当整体稳定性系数b

大于时，'应以(弹塑性工作b阶段整体稳定系数)代替。b201、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〕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？〔5分〕3、简述影响钢材力学性能的主要因素。〔5分〕4、简述钢材选用的原如此。〔5分〕四、计算题〔共30分〕1M2021.5mm，10.9μ=0.5，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。〔分〕2、一工字形截面梁荷载，截面尺寸如

绕强轴承受静力图，无削弱。当4/9wordM=400kN·mV=580kNQ235-B。〔103、验算如如下图轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要N=1500kN，Q235-Bfxbyc105/9word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、60h ；7、80235 f 。f y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.D11.B 12.D 13.C 14.A 15.C. 16.B 17.B 18.D 19.D20.C三、简答：〔共25分〕h 2351、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：

0≤) ，当腹板局部稳定不t fw y满足要求时，可采取三种措施：①加大腹板厚度t ；②加加劲肋，减小w腹板高度h；③计算时取有效截面。02、普通螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤螺栓杆受弯破坏。其中③⑤通过构造保6/9word证，③通过限制端距≥2d，⑤通过限制板叠厚度≤5d，其中d为螺栓直径，0d为螺栓孔径，①②④通过计算保证。03、①化学成分的影响：包括碳，硅，锰与一些有害元素硫，磷，氧，氮等。②冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③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。④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。⑤温度的影响：⑥应力集中的影响。4、①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。②荷载性质，动荷载下选用好钢材。③连接方法，焊接选用较好钢材。④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。⑤受力性质。如受较大拉力的结构选用好钢材。四、计算题解：O处的内力有：轴心拉力T

3N3300180kN；〔15 5剪力V4N4300240kN；〔15 5弯矩MTe1807.0/2cm〔1M作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：1NT My1

180

630(6.57.0/2)

36.53kN〔2分〕1 n 2y2 8 2[23.522(3.56.5)2]i7/9wordN

V240

30kN〔1分〕v n 8Nb0.8P0.8155124kN〔1tv

0.9nf

P0.910.5155〔1分〕所以高强螺栓同时承受拉剪时：NvN1 30 36.530.721 此连接安Nb Nb 69.75 124v t全。〔2分〕解：A2202501130cm2〔0.5I 150312222026264496.7cm4〔1xS 2022612512.51352.5cm3 〔0.5xS220261040cm3〔0.5分〕1W 64496.7272388.8cm3〔0.5分〕1x截面边缘纤维最大正应力：MW 400106/(1.052388.8103)159.5N/mm2f205N/mm2x 1x满足要求；〔2分〕腹板中央截面最大剪应力：VSx

5801031352.5103 121.6N/

f 125N/mm2满足要求；It 64496.710410 vxw〔2分〕腹板上边缘处：M 500 400106正应力： /mm2〔1分〕1 I 2 64496.7104x8/9word剪应力：

VS 58010310401031 93.5N/mm2〔11 Itxw折算应力：221 1

64496.710410393.52224.2N/mm21.1f1.1393.52所以此处的折算应力也满足要求。〔1分〕解：A250.82251.490cm2；〔1I 0.8253/122251.4(12.50.7)213238.5cm4；〔1xI 25/1221.4/12；〔13646.93646.990I Axi I Axx

12.13cm;i 13238.59013238.590I Ay

6.37cm〔1分〕 l iox

60012.1349.46xb类截面，所以查表得x

0.859〔1分〕 l ioy

3006.3747.10；绕y轴属c类截