钢结构试题答案

钢结构设计原理习题集及答案第一章绪论练习题一、简答题便于工业化生产，施工周期短；（2）承受动力荷载作用或经常移动的结构；（3）经常拆装的拼装式结构；（4）对密闭性要求高的结构；（5）高温车间或需承受一定高温的结构；（6）轻型结构2．试举例说明钢结构的主要发展趋势。答：（1）高性能钢材的研制；（2）设计方法和计算理论的改进；（3）结构形式的革新第二章钢结构的材料(A)脆性破坏塑性破坏(C)强度破坏(D)失稳破坏_确定的。(A)比例极限(B)弹性极限(C)屈服点(D)极限强度3、结构工程中使用钢材的_表示。(A)流幅冲击韧性(C)可焊性(D)伸长率、钢材经历了应变硬化（应变强化）(A)强度提高塑性提高(C)冷弯性能提高(D)可焊性提高_与钢构件发生脆性破坏无直接关系。(A)钢材屈服点的大小(B)钢材含碳量(C)负温环境(D)应力集中6_(A)升高(B)下降(C)不变(D)升高不多7、钢材的力学性能_C(A)承受剪切(B)承受弯曲(C)单向拉伸(D)两向和三向受力二、名词解释1．应力集中和残余应力答：（1）应力集中：实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等，此时截面中的应力分布不再保持均匀，不方向的横向应力，甚至会产生三向拉应力；（2）残余应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材的冷却速度不同，或因不均匀加热和冷却而产生。2．冷加工硬化和时效硬化答：（1）在冷加工（或一次加载）使钢材产生较大的塑性变形的情况下，卸荷后再重新加载，钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低的现象称为冷作硬化；在高温时溶于铁中的少量氮和碳，随着时间的增长逐渐由固溶体中析出，生成氮化物和碳化物，散存在铁（老化）；（2）钢材的性能受温度的影响十分明显，在250）；三、分析简答题1．钢结构材料的破坏形式有哪几种？破坏特点？答：钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种：（1）塑性破坏：塑性变形很大，经历时间又较长的破坏称塑性破坏。断裂时断口与作用力方向呈45°，且呈纤维状，色泽发暗；（2）脆性破坏：几乎不出现塑性变形的突然破坏称脆性破坏。断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大，必须加以重视。2．简述影响钢材脆性断裂的主要因素？如何避免不出现脆性断裂？答：导致脆性破坏的因素：化学成分；冶金缺陷（温度（热脆、低温冷脆）；冷作硬化和时效硬化；应力集中；同号三向主应力状态。为合理合理使用。3．什么是疲劳破坏？简述疲劳破坏的发展过程。影响疲劳破坏的主要因素？答：钢材在多次循环反复荷载作用下，即使应力低于屈服点也可第三章钢结构的设计方法练习题一、填空题1．钢结构的设计方法大体经历了三个阶段：（容许应力设计法、半概率半极限状态设计法和概率极限状态设计法(概率极限状态设计法。2．结构的（安全性、适用性、耐久性）（可靠度来衡量。二、分析简答题1．什么是结构的可靠度？可靠指标的含义？如何确定结构的可靠指标？一个结构而言，比较可行的方法是，以可靠指标的计算来代替可靠度的(1)承载能力极限状态包括：构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继正常使用极限状态包括：影响结构、构件和非结构构件正常使用或耐久性能的局部损坏（包括组合结构中混凝土裂缝）。3筑结构在正常情况下比较有可能出现的最大荷载值。当结构构件承受多种荷载时，设计必第四章钢结构的连接练习题一、选择题1．T(C)为被连接件较小的厚度。2．单个普通螺栓的抗剪承载力由(C)确定。剪承载力设计值；．单个螺栓的承压承载力设计值；计值中的较小值；D3一截面尺寸100×8的板件与厚度为10的节点板仅用侧焊缝连接（承受静载）根据焊缝长度的构造要求，，侧焊缝长度最有可能取(C)。A．40；B．80；C．120；（孔径(B)5(B。点；点；C．c点；D．d点)，其中以俯焊施工位置最好。2焊缝的计算长度不宜大于60；动力荷载时，不宜大于40。3(不影响)构件的强度，（降低）构件的刚度，（降低）三、简答题1．如何区分脚焊缝是受弯还是受扭。答：当计算受偏心力作用的角焊缝的强度时，须分清角焊缝是受弯还是受扭，然后才能正确应用角焊缝的基本计算公式进行计算。判别方法：若偏心力在焊缝群平面内，则该连接中的角焊缝受扭；若偏心力在焊长度方向，则该连接中的角焊缝受弯，不然则为受扭。（1受弯，图2受扭）2．焊缩将产生较大的焊接变形；热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小，焊接时产生的热量较小，焊缝冷却快，容易产生裂纹；同时也不易焊透。角焊缝在手工电弧焊时，一般情况焊脚尺寸在6～8时间，使焊接速度降低，成本增高。焊缝施焊后冷却收缩引起的残余应力随焊缝增大而加大，故焊脚尺寸亦不宜过大。综上所述，无论是从焊条等焊接材料的消耗和焊接速度、焊接残余应力，或是从焊缝的相对强度，角焊缝都以选用小焊脚尺寸为宜。因此，当焊件的焊接长度较富余，在满足最大焊缝长度的要求下，采用小而长比大而短的焊缝好。3．在受剪连接开孔对构件截面的削弱影响时，为什么摩擦型高强度螺栓的较普通螺栓的小？答：摩擦型高强度螺栓的受剪连接传力特点不同于普通螺栓。后者是靠螺栓自身受剪和孔壁承压传力，而前者则是靠被连接板叠间的摩擦力传力。一般可认为摩擦力均匀分布于螺0.5N——轴心拉力或轴心压力构件的净截面面积度螺栓数目；n1——所计算截面上高强度螺栓数目；f——钢材的抗拉或抗压强度设计值。上式括号内数值小于1，这表明所计算截面上的轴心力N已有一定程度的减少。对比普型高强度螺栓开孔对构件截面的削弱影响较小。第五章轴心受力构件练习题一、选择题式中1．对于焊接组合工字形截面轴心受压杆，其腹板局部稳定的高厚比限制条件是根据边界条（A弹性嵌固；D．四边简支轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，是因为（D）A定承载力高于同截面的实腹式构件；．考虑强度降低的影响；C．考虑单肢失稳对构件承载力的影响；D．考虑剪切变形的影响。3．当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载能力，但必须将设计强度按规范规定乘以折减系数，原因是：（B）A．格构式柱所给的剪力值是近似的；B．单角钢缀条实际为偏心受压构件；CD二、填空题1．为满足使用及安全的要求，当板中的局部稳定满足时，对轴心受压构件还应进行强度、整体稳定和构件的长细比（刚度）验算。2（柱的毛截面面积和钢材的强度（不会先于整体而失稳（不必验算单肢稳定4．验算格构式轴心受压杆绕虚轴的稳定时，应用（换算长细比）φ值。三、分析简答题1．提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载力？为什么？答：提高轴心压杆钢材的抗压强度不能提高其稳定承载力，因为理想轴心压杆在弹性阶段由于E为一常量，且各类钢材基本相同，故其临界应力只是长细比λ压强度无关。第六章梁练习题一、选择题1b1为（A）。A．翼缘板外伸宽度（或翼缘板宽度的一半）；B．翼缘板全部宽度；C．翼缘板全部宽度的1/3；D．翼缘板的有效宽度2．焊接工字形组合截面梁，当腹板的局部稳定验算符合：时，(C)。A．不必设置加劲肋；B．按构造设置横向加劲肋；C．需设置横向加劲肋，加劲肋的间距要进行计算；D．除需设置横向加劲肋，还应设置纵向加劲肋3．双轴对称工字形截面简支梁，受压翼缘侧向支承点的间距和截面尺寸都不改变，受(C)作用的梁的临界弯距为最低。A．多数集中荷载；B．均布荷载；．纯弯曲；D集中荷载4．工字形截面简支梁在上翼缘受集中荷载作用，钢材为Q235，为提高其整体稳定承载力，最合理的方法是(D。A．改用Q345钢；B．加高腹板；C．在梁跨中下翼缘加侧向支撑；D．在梁跨中上翼缘加侧向支撑5(B)对梁在弹性阶段的整体稳定承载力影响不大。D．荷载作用位置二、填空题1()屈曲。2．按照截面形成塑性铰设计的梁，虽然可节约钢材，但(变形（挠度却比较大，有可能影响使用，因此设计规范塑性)。3．对组合工字形钢梁，除了要验算最大正应力和最大剪应力外在同时受有较大正应力和剪应力的截面，还要在()处验算折算应力。4()翼缘。5．影响梁整体(荷载种类、荷).三、简答题1．判别梁是否需要验算其整体稳定，用来衡量，其意义是什么？、分别代表什么？答：当小到一定程度可以保证阻止受压翼缘的侧向变形，从而保证不会发生整体失稳。表示受压翼缘的自由长度，表示受压翼缘宽度。2．梁翼缘和腹板常采用连续的60或40第七章拉弯和压弯构件练习题一、选择题1(B来保证的。A．计算柱平面外稳定；C．柱本身的构造要求；D．选定足够大的单肢间距(AAB．弯距作用平面内最大受拉纤维的毛截面抵抗矩；C．弯距作用平面外最大受压纤维的毛截面抵抗矩；D．弯距作用平面内最大受压纤维的净截面抵抗矩3．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取(C)。A．构件实际剪力设计值；B．由公式计算的剪力；C．A、B两者取大值；D．由公式计算的剪力4．与基础固接的单层无侧移框架等截面柱的计算长度系数在(A之间。；；；∞参考答案：1．B；2．A；3．C；4．A二、填空题1．拉弯或压弯构件强度计算公式是，当构件承受动荷载时，必须取1，其原因是。2．压弯构件在其弯距作用平面内的失稳形式是)屈曲，在平面外失稳形式是()屈曲。3()类稳定问题。4．偏心受压构件计算公式中的塑性发展系数，只与（截面形式）有关。5．弯距绕虚轴作用的格构式压弯构件，其弯距作用平面内的整体失稳计算宜采用（边缘屈曲）准则。三、简析题1．等效弯距系数是怎样确定的？答：引入等效弯距系数的物理意义，是把变化的弯距化为等效的均匀弯距。等效弯距是指其在与轴心力共同作用下对构件弯距作用平面内失稳的效应与原来非均匀分布的弯距与与轴心力共同作用下的效应相同。因此，它们应与按二阶弹性分析的最大和原来不均匀弯距与与轴心力共同作用下的二阶最大弯距相等。2第八章《桥规》中的计算方法轴心受拉构件不论按《钢规》还是《桥规》，计算方法都是相同的，只是《桥规》中轴心受拉构件的设计和验算时采用容许应力法（疲劳除外），而《钢规》中采用极限状态法。铁路桁架桥中的拉杆一般都要进行疲劳强度的验算；（2），要求检算强度、刚度、总体稳定及局部稳定，而且通常由总体稳定控制设计。在强度及刚度计算中，《桥规》中没有列出强度验算公式，主要因为总体稳定验算要求得到满足后，强度要求已有保证。一般不必再进行，压杆的强度验算刚度计算公式同拉杆。《桥规》要求（3）规》：（a）强度：桥梁结构中一般不允许考虑材料的塑性工作，所