2022钢结构设计原理试题及答案

2022钢结构设计原理试题及答案

!!111内容提要：

一、填空题：（每空1分，共22分）

1、《建造钢结构焊接技术规程》（jgj-2002）推荐使用碳当量（或

者

ce）来衡量

低合金钢的焊接效能。

2、硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素，其中磷和氮易引起钢材的

低温冷脆。

3、影响结构疲劳寿命的最主

一、填空题：（每空1分，共22分）

1、《建造钢结构焊接技术规程》（jgj—2002）推荐使用碳当量（或

者

ce）来衡量

低合金钢的焊接效能。

2、硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素，其中磷和氮易引起钢材的

低温冷脆。

3、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、1g圈荷载和迪圈

次数。

4、钢材的机械效能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯效

能、

Z向收缩率和冲击韧性。

5、主要焊接结构不能探用q235a级钢，因含碳量不作交货条件，

无法保证含碳量。

6、将一块q235b级钢板与q345b级钢板通过焊接进行连线时，宜选

择e43

型焊条。

7、钢结构设计规IS（gb50017—2003）规定：质量属于的焊缝，焊

缝的

抗拉设计强度等于母材抗拉设计强度的0.85倍。

8、单轴对称的t形截面轴心受压构件，绕对称轴失稳时易发生弯扭

失稳,

绕非对称轴时易发生弯曲失稳。

9、轴心受压构件失稳时可能绕两主轴屈曲，设计时应遵循等稳定原

则，如进

行梯形钢屋架设计时屋架端斜杆应探用不等边角钢长肢相连的截面

型式。

10、在轴心受压构件中，确定箱形截面板件满足区域性稳定的宽（高）

厚比限值的

原则是构件应力达到屈服前其板件不发生区域性屈曲（或者区域性屈

曲临界应力不

低于屈服应力，或者不先于屈服)，确定工字形截面确定板件宽(高)

厚比限

值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生区域性屈曲(或者区域性屈

曲临界应力不

低于整体屈曲临界应力或者等稳定或者不先于整体失稳)。

11、荷载作用点的位置对楔的整体稳定有影响，相对于荷载作用于

工字形截面简支楔受拉翼缘，当荷载作用于楔的受压翼缘时，其楔的整体

稳定性将降低。

12、某梯形钢屋架，下弦支座处应设定刚性系杆，该系杆需要按受

压悍设计。

13、某工字形组合截面简支楔，若腹板的高厚比为100,应设定横

向加劲肋，

若腹板高厚比为210,应设定纵向加劲肋。

二、单项选择题(每题2分，共14分)

1、最易产生脆性破坏的应力状态是bO

(a)单向压应力状态

(b)三向拉应力状态

(c)单向拉应力状态

(d)二向拉一向压的应力状态

2、探用磨擦型高强螺栓连线的两块钢板，如图所示，i—i危(wei

)险截面

所受的力为bo

(a)n

(b)0.875n

(c)0.75n

(d)0.5n

3、如图所示，两块钢板焊接，根据手工焊构造要求，焊角高度hf

应满足a要求。

(a)6WhfW8~9mm

(b)6WhfWl2mm

(c)5Wh38~9mm

(d)6<hfW10mm

4、受弯构件考虑屈曲后强度时，以下说法正确的为bo

(a)腹板抗弯承载力提高

(b)腹板抗剪承载力提高

(c)腹板抗弯、抗剪承载力均提高

(d)腹板抗弯承载力提高，抗剪承载力降低

5、单向受弯构件的抗弯强度其中时，为使翼缘不先失去区域性稳定,

翼缘外伸局部的最大宽厚比b'/t为CO

(a)(b)(c)(d)6,弯矩向量作用在工字形偏压柱的弱轴平面内，屈曲

时会发生a屈曲。

（a）平面内

（b）平面外

（c）不肯定

（d）可能平面内，也可能平面外

7、在钢屋架支座节点的设计中，支座底板的厚度由d决定。

（a）抗剪和抗弯共同工作

（b）抗压工作

（c）抗剪工作

（d）抗弯工作

三、简答题：（共22分）

1、普通螺栓受剪连线的主要破坏形式包括哪几种，并说明防止该种

破坏的相应计算方法或者构造措施。（8分）

栓杆被剪断（1分）抗剪承载力验算（1分）

板件被挤压破坏（1分）承压承载力验算（1分）

板件被拉断破坏（1分）（栓孔减弱截面）危（wei）险截面验算（1

分）

板件被冲剪破坏（端矩太小造成）（1分）构造防靶11（端距）22dO

（1分）

不写计算公式也可以给分

2、请说明图中所示格构式柱头的主要组成零件及荷载传递路径和方

式。（9分）

由垫板、顶板、柱端加劲肋、两块柱端

缀板组成。（2分）

（7分）

3、如图所示为单向压弯的格构式柱，分肢1对y轴惯性矩为il,分

肢2对y轴惯性矩为i2,轴力n作用在虚轴（x轴）上，由轴力产生的弯

矩my作用在构件的主轴平面内，请说明安排到分肢1和分肢2上轴力和

弯矩的安排原则及分肢1步受轴力和弯矩的大小。（5分）

轴心压力n的安排：

与分肢轴线至虚轴的跑离成反比（1分）

弯矩my的安排：

与分肢对实轴的惯性矩成正比.（1分）

与分肢至虚轴的距离成反比（1分）

轴心力：（1分）

弯矩：（1分）

四、计算题：（共42分）

1、如图所示钢板与工字形柱探用双面角焊缝t形连线，hf=10mm；

钢板长400mm,钢材q235b,焊条为e43系列，；钢板承受一个竖向集中荷

载f的作用（静力荷载），荷载作用点至工字形柱翼缘外外表的距离为

150mm。试确定该t形连线所能承担的最大竖向荷载fo（9分）

v=f（1分）

m=150f（1分）

lur=400-2hf=380mm

（2分）

（2分）

（3分）

2、验算如图所示的螺栓连线的强度。4个c级螺栓n）20,所用钢材为

q235-bo

已知对于c-m20：（8分）

n=160kn

（1分）

（1分）

对于c~m20：

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

（1分）

故c级螺栓m20螺栓满足要求。

3、如图所示一双肢槽钢格构式轴心受压缀板柱，轴心压力设计值

n=1450kn（包括柱身等构造自重），全部钢材均选用c345,f=310n/mm2,

计算长度10x=6000mm,10y=3000mm,柱截面无减弱。

已知：2[18b的截面面积a=2X29.3=5860mm2,iy=68.

4mm；满足同一截面缀板线刚度大于较大柱肢线刚度6倍的要求；分

肢对自身1-1轴的惯性矩il=1110000mm4,回转半径il=19.5mm；h=320nm,

b=180mm,c=283.2mm；其他相关引数见图。

验算该柱的整体稳定（包括分肢稳定）是否满足要求（可不进行缀材

验算）。（12分）

（1）绕实轴（y轴）的整体稳定

（1分）

查表得6=0.842

（1分）

（2）绕虚轴（x轴）的整体稳定

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

查表得6=0.820（1分）

（1分）

（3）分肢稳定

,故满足规靶要求。（2分）

4、已知一焊接工字形我面简支楔，计算跨度为6m,在跨中位置作用

一静力集中荷载f,荷载作用处未设定加劲肋，但设有一块垫板，该垫板

在沿楔跨度方向支承长度为160mm。钢材为q235b,钢材的强度设计值

f=215n/mm2,fv=125n/mm2,Yx=l.05,3=1.

0o在楔跨中截面处上、下翼缘各开有2