《钢结构设计原理》期末考试试卷(A)

PAGE5PAGE《钢结构设计原理》期末考试试卷（A）一、单项选择题（共10小题，每小题1分，共10分）1、建筑用压型钢板经常需要预先镀锌，这是为了增加压型钢板的（）。（A）抗拉强度（B）防火性能（C）耐腐蚀性能（D）冲击韧性

2、在静力荷载作用下，钢材承受三向拉应力时，易发生（）。（A）塑性破坏（B）脆性破坏（C）疲劳破坏（D）无法判定3、当温度从常温降到负温时，钢材的塑性和冲击韧性（）。（A）都会降低（B）都会升高（C）塑性降低、冲击韧性升高（D）塑性升高、冲击韧性降低4、在承受动力荷载的结构中进行疲劳验算时，计算设计应力幅应该用（）。（A）荷载设计值（B）乘以动力系数的荷载标准值（C）荷载标准值（D）乘以动力系数的荷载设计值5、对Q235和Q345两种不同强度的钢材进行手工焊时，焊条宜采用（）。（A）E43型（B）E50型（C）E55型（D）H10Mn26、如图1所示结构，在正常情况下，根据普通螺栓群连接设计的假定，在M≠0时，构件A（）。（A）必绕形心d点转动（B）绕哪根轴转动与M无关，仅取决于N的大小（C）绕哪根轴转动与N无关，仅取决于M的大小（D）当N=0时，必绕c点转动图17、规定缀条柱的单肢长细比（为柱两主轴方向最大长细比），是为了（）。（A）保证整个柱的稳定（B）使两个单肢能共同工作（C）避免单肢先于整个柱失稳（D）构造要求8、当工字梁的截面板件宽厚比等级为（）时，计算梁的抗弯强度应取有效截面模量。（A）S1级（B）S2、S3级（C）S4级（D）S5级9、承受固定荷载F的焊接截面梁，在F作用点处设有支承加劲肋，如图2所示，截面1-1处需验算折算应力，其验算部位为（）。（A）①（B）②（C）③（D）④图210、双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱，偏心荷载作用在腹板平面内，可能发生的失稳形式为（）。（A）在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯曲失稳（B）在弯矩作用平面内的弯扭失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳（C）在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳（D）在弯矩作用平面外的弯曲失稳二、简答题（每小题7分，共42分）简述钢结构的特点？钢材的力学性能指标包括哪几项？钢板为什么薄板性能优于厚板？简述抗剪螺栓连接的破坏形式和避免破坏发生所采取的的措施？5、说明确保轴心受压构件局部稳定的原则？H型截面腹板局部稳定性不满足可采取的措施有哪些？6、影响受弯构件整体稳定性的主要因素有哪些？三、小计算题（每小题5分，共15分）1、已知一两端铰支轴心受压缀板柱，长10.0m，截面由2I32a组成，两肢件之间的距离为300mm，λ1=31，如图3所示。试求该柱两个方向的长细比。注：一个的截面面积A1=67.1cm2。一个I32a对y轴的回转半径：iy=12.8cm；整个截面对虚轴x轴的惯性矩Ix=31113cm4。图3缀板式格构柱（尺寸单位：mm）2、如图4所示钢板采用双拼接盖板进行拼接，钢板承受的轴心拉力设计值N=1500kN（静力荷载），钢板和拼接盖板的连接采用角焊缝，焊脚尺寸hf=6mm，焊缝强度设计值=160N/mm2，不考虑焊缝端部起落弧缺陷的影响。要求：验算拼接盖板与钢板间的角焊缝是否满足要求。图4钢板拼接（尺寸单位：mm）3、设计双角钢与钢板连接角焊缝长度，不考虑焊缝端部起落弧缺陷，不验算焊缝长度是否满足构造要求。如图5所示，双角钢受轴心力设计值为500kN（静力荷载），角钢型号为2∠125×80×10，短肢相连，采用侧焊缝连接，连接板厚为12mm，Q235钢材，采取手工焊，焊条为E43系列。焊脚尺寸hf=6mm，焊缝强度设计值=160MPa。内力分配系数：k1=0.75，k2=0.25。图5角钢与节点板的连接四、大计算题（每小题11分，共33分）1、某牛腿使用C级螺栓连接于柱上，牛腿下有一支托板承受全部剪力，如图6所示。荷载设计值如下：剪力V=100kN，作用点距离柱翼缘表面为200mm；水平轴向力N=120kN，作用于螺栓群形心处。螺栓采用M20，栓距70mm。钢材为Q235。要求：验算螺栓承载力是否满足要求。已知：=140N/mm2，=305N/mm2，=170N/mm2，=2.45cm2。图6计算题1图示2、某轴心受压柱采用焊接工形截面，截面尺寸如图7所示。翼缘为剪切边，两端铰接，柱高l=6m，柱中二分之一高度处沿截面弱轴方向设置一道侧向支撑，柱端在腹板上开1个直径d0=28mm的孔。要求：（1）验算该轴心受压构件的局部稳定。（2）按照整体稳定考虑（不考虑自重影响），确定该轴心受压构件的承载力设计值N；提示：①截面的毛截面惯性矩：=1.351×108mm4，=3.648×107mm4；对x轴为b类截面，对y轴为c类截面；材料采用Q235，强度设计值f=215N/mm2。②，，取构件两个方向长细比的较大者，当时，取；当时，取。③轴心受压构件的稳定系数可按附表1和附表2确定。图7轴心受压构件截面（尺寸单位：mm）3、某热轧工型截面简支梁，跨度L=8m，跨中受压翼缘处设有一道侧向支撑，截面采用I32b，截面高度h=320mm，翼缘宽b=142mm，腹板厚度tw=11.5mm，翼缘厚度tf=15mm，翼缘腹板过渡圆弧半径r=11.5mm。简支梁承受荷载情况为：永久荷载为竖向均布荷载，其标准值为4kN/m；活荷载为跨中处作用的竖向集中荷载，其标准值为30kN，钢材材质为Q235。要求：（1）验算该简支梁的抗弯强度、抗剪强度和跨中集中荷载作用下的局部承压强度（不验算折算应力）。（2）验算梁的整体稳定。（3）已知=L/400，验算刚度是否满足要求。提示：（1）永久荷载和可变荷载分项系数分别取为1.3和1.5；结构重要性系数=1.0。（2）截面绕x轴（强轴）惯性矩Ix=11626cm4；Ix/Sx=27.3cm，截面塑性发展系数γx=1.05。（3）钢材强度设计值f=215N/mm2，抗剪强度设计值fv=125N/mm2，弹性模量E=2.06×105N/mm2。（4）假定集中荷载分布的宽度a=50mm；，lz=a+5hy。（5）可查附表3确定，当时，取。（6）简支梁沿全跨承受均布荷载时，跨中挠度为；在跨中承受集中力时，跨中挠度为。附表1b类截面轴心受压构件的稳定系数012345678901.0001.0001.0000.9990.9990.9980.9970.9960.9950.994100.9920.9910.9890.9870.9850.9830.9810.9780.9760.973200.9700.9670.9630.9600.9570.9530.9500.9460.9430.939300.9360.9320.9290.9250.9210.9180.9140.9100.9060.903400.8990.8950.8910.8860.8820.8780.8740.8700.8650.861500.8560.8520.8470.8420.8370.8330.8280.8230.8180.812600.8070.8020.7960.7910.7850.7800.7740.7680.7620.757700.7510.7450.7380.7320.7260.7200.7130.7070.7010.694800.6870.6810.6740.6680.6610.6540.6480.6410.6340.628900.6210.6140.6070.6010.5940.5870.5810.5740.5680.5611000.5550.5480.5420.5350.5290.5230.5170.5110.5040.498注：附表2c类截面轴心受压构件的稳定系数012345678901.0001.0001.0000.9990.9990.9980.9970.9960.9950.993100.9920.9900.9880.9860.9830.9810.9780.9760.9730.970200.9660.9590.9530.9470.9400.9340.9280.9210.9150.909300.9020.8960.8900.8830.8770.8710.8650.8580.8520.845400.8390.8330.8260.8200.8130.8070.8000.7940.7870.781500.7740.7680.7610.7550.7480.7420.7350.7280.7220.715600.7090.7020.6950.6890.6820.6750.6690.6620.6560.649700.6420.6360.6290.6230.6160.6100.6030.5970.5