钢结构试卷及参考答案.pdf

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1、钢结构试卷及参考答案一、选择题(每题2分，共30分)I.摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别是q ,(A)摩擦面处理不同(B)材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算时所取极限状态不同2.在静力荷载作用下，钢材承受三向拉应力时，易发生JB_。(A)塑性破坏(B)脆性破坏(C)疲劳破坏(D)无法判定3.进行强度验算时，荷载应采用上。(A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数(B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数(C)永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数(D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数4.钢结构焊接节点设计中，应 尽 可 能 选 用 的 焊 接

2、 位 置。(A)俯焊(B)仰焊(C)立焊(D)任意2%力5.在缀条稳定验算式r 中，系 数.是C。(A)考虑塑性发展的系数(B)考虑重要性的调整系数(。考虑单角钢单面连接偏心受力的系数(D)考虑安全的附加系数6.图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为_B_。(A)截面上边缘1点(B)截面下边缘2点(。截面中和轴处3点(D)可能是1点也可能是2点7.结构或节点的疲劳强度与工一关系不大。(A)钢材的种类(B)应力循环次数(C)节点的制作工艺和质量(D)应力集中系数8.为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度，应尽可能使梁的(A)翼缘厚而窄(B)翼缘宽薄而腹板窄厚(C)腹板厚而窄(D)腹板薄而宽

3、9.对于钢结构用钢材，对化学成分的定义为 B。(A)C为不可缺少元素，Mn、S、P均为有害元素(B)C为不可缺少元素，M n为脱氧剂，S、P为有害元素(C)C、Mn、S、P均为有害元素(D)C、M n为有害元素，S、P为不可缺少元素A 0.710.规范规定缀条式格构柱单肢的长细比1”既(鞋 改 为柱两个主轴方向长细比的最大值)，是为了 一。(A)保证柱平面内的整体稳定(B)保证柱平面外的整体稳定（C）避免单肢先于整个柱失稳（D）构造要求11.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材，故残余应力的存在将R。（A）降低静力承载能力（B）对静力承载能力无影响（C）提高静力承载能力（D）钢材易发生塑性破坏1

4、2.开口槽形截面轴心受压构件，当绕对称轴失稳时，构件将发生-C的失稳变形。（A）弯曲屈曲（B）扭转屈曲（C）弯扭屈曲（D）不能确定13.在钢材的机械性能指标中，$是指钢材的-B一.,（A）极限强度（B）伸长率（C）弹性变形极限（D）最大变形量14.在由双角钢作为杆件的桁架结构中，为避免节点区域的焊缝过于密集使材料变脆，可通过控制杆件之间的净间距来实现。一般杆件之间的净间距为A。（A）N15 20mm（B）225 30mm（C）10mm（D）40mm15.为提高梁的整体稳定性，从用钢量的角度，经济的做法是_ D _ 0（A）加强两个翼缘（B）加强受拉翼缘（C）加高腹板（D）受压翼缘设侧向支承二、

5、问答题（每题3分，共18分）1.对于理想的轴心受压构件，提高钢材的牌号（即钢材强度），对构件的稳定承载能力有何影响？为什么？2.剪力作用下的普通螺栓连接节点可能发生哪些破坏形式？3.两板件通过抗剪螺栓群承担剪力时，就板件的净截面强度来说，摩擦型高强螺栓连接与普通螺栓连接有何区别？采用何种连接方式更合理？4.某煤气柜结构，据统计在预期的20年使用寿命内，煤气气压循环1.5万次，InJ：可否按现行 钢结构设计规范中有关钢结构疲劳验算的规定对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算？为什么？5.同一种类的钢材，当其厚度或直径发生变化时，钢材的机械性能（强度和塑性）有何变化？为什么？6.某钢结构高强度连接梁柱

6、节点，设计按摩擦型高强螺栓（接触面喷砂后生赤锈）计算摩擦面的抗滑移系数。施工单位为防止构件锈蚀对构件的损伤，对接触面（梁端板与柱翼缘板）间进行了喷漆处理。问这种处理方式是否合理？为什么？三、计算题（共52分）1.（本题10分）试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-AF。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2,ftw=185N/mm2,fvw=125N/mm2o2.（本题10分）试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为/f8.8 级 M 2 0,预拉力 P=11（）K N,被连接板

7、件钢材 Q235-AF（Jyd=I25N/mm2,*=215N/mm2）,板件摩擦面间作喷砂处理（n=0.45）。3.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6 m,荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。-200X124.（本题17分）某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。材质：Q235-A 钢材，fd=21

8、5N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mmz,E=2.06xl05N/mm2。同=4 匹 /=（0.965+。3又 +才）一J（O.965+Q3冗+/）2 TTV E 21.他=1 ,一 焉 焉1000KN200K N-m/-参考答案一、选择题（每题2分，共30分）I.D 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B 7.A 8.D 9.B 10.Cll.B 12.C 13.B 14.A 15.D二、问答题（每题3分，共18分）1.无影响。M=因为理想轴心受压构件的稳定承载力为KEI,与钢号无关。2.栓杆被剪断、栓 杆（孔壁承压）破坏、板件拉断、栓杆受弯破坏、板端冲剪破坏3.摩擦型

9、高强螺栓连接板件计算截面承力需考虑孔前传力，其所受荷载小于普通螺栓连接。从板件的受力来说，采用摩擦型高强螺栓连接更合理。4.不能按现行 钢结构设计规范对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算，因 为 钢结构设计规范中有关钢结构疲劳验算是基于循环次数1055.同一种类的钢材，当其厚度或直径发生减小时，钢材的强度和塑性会提高。因为随着钢材厚度或直径的减小，钢 材（型钢）的轧制力和轧制次数增加，钢材的致密性好，存在大缺陷的儿率减少，故强度和塑性会提高。6.这种处理方式不合理。因为喷砂后生赤锈板件间的抗滑移系数大于板件喷漆处理，板件接触面喷漆后摩擦型高强螺栓的抗剪承载力将下降。三、计算题（共5 2分）1.（

10、本题10分）N=50kMM=86.6 x 200-50 x130=10820.网网上边缘点危险N50X103L0.7A/JwW-2x0.7x8x25017,927/mm86.6x10*=20.7=2x0,7x8x250J*=30.9N7 掰桁6ME0.7%C6x10820 xlO3 2 r m a-=92.727/mm2x0.7x8x2502b,=4+叶=17.9+92.7=110.6AT/WW21.22+110.61.22+30.92=95.8N7 我榨2 刀=160州/加2.(本题10分)泌=0.9附/=0.9x1x045x110=44557 =43.75柳 此4 4N=(l-0.5-)A

11、T=(l-0.5xi)xl75=13125jbWn 44 =达一d/=12x200-2x21.5x12=1884物冽 2净截面强度:b=M =69.66N/a 雨4 1884毛截面强度:=1 7 5 =7 2 92A 12x200/=21527/ww2:215N7 加股,3.（本题15分）M=200JWwK=100AJ7 x8x5003+2x200 xl2x3062=5.32xl08ffim+12%5.32xlO83121.71X106!3-200 x12x306-7.344xlOsw 3S111M=+300 x8x150=10.94xl05ff?23M 200 xlO6_ 1.05X1.71

12、X10,5=111.39困7MM 5=25N/mm2金1/w100X103X10.94X1055.32X108X82S.1N!mm2 输=25Nf mm 2C T,=0mM x =111.39=107.17V/ffi/w21 h 624鸣100X103X7.344X1055.32 X 108 X8=17.2川/尊加2口 乂=Jcrj+3、=J1 0 7/+3x17.22=H L 2 R/加 洗，LI力=236.5N/那7 2因物0陛=8 0 生=75V 4 九8故需按构造要求设置横向加劲肋，且“取2M=1200,其中支座及跨中集中力处均设横向加劲肋.4.（本题1 7分）A=11040 的耀=X

13、 x8x6003+2x260 xl2x3062=7.28x1012=728x1=2,33x10s W312=2x x 12x 2603=3.52xl07mm412/7.28X108*O （3.52x1 o7 一=J-=25 6 8 切加;r =J-=56.5mmV 11040，V 11040&=12222=38 9 几=15Q%=885 P =1502568 56.5 _38.9 J 235r=H 4 J 2,06 x10s=0.7411%0.75 72；3=0.65+0.35%=0.65平面内稳定验算：13.142K2.06X105X 110401.1 x3 8.9，1 3 4 7 1 WN

14、+瓦M=1000 xlC)3+_ 065x200 x106_61A(1-0.8)0.7572x11040 1 0 5 x 2.33xl06 x(l-0.8 xJ000-)L 八 N，13471 r=176.1 AZ/ww2 -0,6309；4 =0.65+0.35=0.825%g=1.0 7-=0,89244000 235M+-I。义I。+0 8255x200 x10,(pvA 得 鸣 0.6309x11040 0.892x233xl06223.0N/洸苏对力=215Ntwn钢结构试卷二及参考答案一、选择题（每题2分，共30分）1.在钢结构设计中，通常以下列中小 的值作为设计承教力的依据。（A

15、）屈服点（B）比例极限（C）抗拉强度（D）伸长率2.压弯格构柱的弯矩绕虚轴作用时，其弯矩作用平面外的整体稳定是通过_ R _保证的。（A）计算平面外的整体稳定（B）计算单肢稳定（C）自然满足（D）计算局部稳定3.当构件为Q235钢材时，焊接连接时焊条宜采用_ A _。（A）E43型焊条（B）E5O型焊条（C）E55型焊条（D）前三种型焊条均可4.同类钢种的钢板，厚度越大，_ D _ o（A）内部存在缺陷的几率越小（B）塑性越好（C）韧性越好（D）强度越低5.在进行正常使用极限状态计算时，计算用的荷载应采用C。（A）将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数（B）将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系

16、数（C）永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数（D）将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数6.钢材牌号Q235代表的是_8_。Re(A)钢材的伸长率是2351(C)钢材的比例极限是235MPa(B)钢材的屈服强度是235MPa(D)钢材的抗拉强度是235Mpa7.承受静力荷载的结构，其钢材应保证的基本力学性能指标是(A)抗拉强度、伸长率(B)抗拉强度、屈服强度、伸长率(C)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(D)屈服强度、冷弯性能、伸长率8.在螺栓连接中，要 求 板 叠 厚 度*5”是为了(A)防止栓杆发生过大弯曲变形破坏(B)方便施工(C)节约栓杆材料(D)使板件间紧密9.在

17、钢结构设计中，认为钢材是理想的弹塑性体，是指屈服点以前的材料为_ B _.(A)非弹性的(B)弹性的(C)弹塑性的(D)塑性的1 0.与单向拉应力相比，钢材承担双向拉应力时(A)破坏形式没变化(B)易 发 生 塑 性 破 坏(。易发生脆性破坏(D)无法判定11.我国钢结构设计规范规定，当构件承担循环应力的循环次数-B时，应进行疲劳验算。(A)8%及4 0 洲 冽4.承压型高强螺栓承受剪力作用时螺栓直接承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载能力。摩擦型高强螺栓承受剪力作用时螺栓不直接承受剪力，需验算螺栓的受剪承载能力。5.同号应力场时钢材的强度提高而塑性变形能力降低,异号应力场时钢材的强度降低而塑

18、性变形能力提高。6.缀条式格构柱的单肢为轴心受力构件，缀板式格构柱的单肢为压弯构件。从受力更合理的角度出发，大型柱应尽可能选用缀条式格构柱。三、计算题（共52分）1.（本题10分）V=K kN =6 0*2 0 0 =1 2 0 0 0-0 口 为 人6 0 x 1 0?2 x 0,7 x l0 x 2 0 02 1.4 N 7 加 测”M _ 6 Wi=。力储6 x l2 0 Q 0 x lQ32 x 0.7 x l0 x 2 0 02希）+弓=+2 1.4 2 =1 0 7.6葡/m W /=160y/W2.（本题10分）/=1 0 0 副 =1 0 0 x 1 50 =1 5 0 0 0

19、 .凡1 50 0 0 x 1 2 0诩 -2 x(2 x 1 2 0 2 +2 x 4 0?)2&1 2 5可 0.8 尸=1 2 4 小 N明=0.9/z(P-1.2 52 V；)=0.9 x lx 0.4 5x(1 55-1.2 5x 2 8.1 2 5)=4 8.5髀=匕=W 2=2.5kN N 8 83.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6 m,所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁采用Q235-A钢材，fd=2l5N/mm2,fv=l25

20、N/mm2,fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。M=x 2 5x 6?=1 1 2.5柯/8/x 2 5x 6 =7 5初2Z=1X8X6003+2X240X16X3082=8.73X10841 2鸣=DWK8.7 3 x lO8 3-2.7 6 x 1 0 m m3 1 6=2 4 0 x 1 6 x 3 0 8 +3 0 0 x 8 x 1 50=1.54 x 1 O w3Mb jM X1 1 2.5X 1 06yxWx 1.0 5x 2.7 6 x l06=38.j=215N I mntTm ax&5 t=-7-5-X-1-0-3-X-155-4-X-1-0-6=1，6人5N”

21、t，m m 2 fVd=1 2 5N /防 刑 Z x 8.7 3 x io8x 8 阳因翔0 一2 3 5 =80 -h?0-=6一0 0 =.7 5为 8故无需设加劲肋，但在支座处需设横向加劲肋4.(本题17分)M=x 8 0 x 9 =1 8 0 化.物4A =8 6 0 0 也加2L =-LX6X6003+2X250X10X3052=5.7 3 x l08w w4,12%=注网=1.85x106附 加3102x xl0 x2 5 0J=2.64x10%”12900050杨=25-8600,2.6 4 x 1 0 0-=jj.A m m8600*258.134 9 甩=150;%3000

22、55.4=54.2 N =ll81kN（2）验算被连接钢板的净截面强度4 a =-n2d=401,8-42.351,8=55.08cm2N _ 1181X103155,08 102卯%，3/5%混2.（本题2 0分）设强轴为x轴。(1)强 度 验 算L =20.8X20X40.42 0,6 803=77829cm4*12S=0.82040.4+0,640*2。=1126.4cm3L 4 F,-/4L 4又PSj=0.82040.4=646.4cm31 4180-=378kN-m4126 kN最大正应力强度验算：=72.5 2 5因为翼缘1&所以可以考虑部分塑性。M378106L05X19Q8

23、义 10=律8八八215%威最大剪应力强度验算:h _ 1261031126.4103江 7782910630月%小b而腹板与翼缘交界处折算应力验算:My _ 378X106400工 778 2 9 x 1。,=194.3Q =126x1k X646.4X1&门 户/7/7 778 2 9 乂 州 乂。%=J +疳=1966 A/=L g l5=2 3 6.5%病所 以 强 度 均 满 足。(2)整 体 稳 定 性 保 证如 不 需 验 算 梁 的 整 体 稳 定 性，则 需 受 压 翼 缘 自 由 长 度 与 其 宽 度 的 比 满 足 要 求：1 6blj 16 200=3200所 以 在

24、 梁 跨 中 设 一 道 侧 向 支 承 点 就 能 保 证 梁 的 整 体 稳 定 性。3.(本题20分)截 面 几 何 特 性：/=2*200 x 20+500 x 10=13000 加苏4 =A-(4x2024+210 x24-)=10600mm2L=L x 10 x50()3+2x200 x20 x2602=645义1心 阳 一0 12L=2X-LX2 OX2 O 0 3 ,12叵=S 。*1 13乂，必 V 1,310=2.67 x 1 d m/2.23102mm=按 强 度 条 件 确 定 的 承 载 力：优=4/=上。6*g 2 乃=按 稳 定 条 件 确 定 的 承 载 力：入

25、=2 =史 2.=40,44 22.31%3002=-=66.2 2=2.28xl06M=2280kU150卜 4.JJ2 兄因x轴 为 弱 轴，且 x2.=66.2(D.,因而对y轴 的 稳 定 承 载 力 小 于 对x轴 的 稳 定 承 载.=0,773所 以 此柱的最大承载力为2160kN。力，由y 查表得,所 以何=/=0.773 X；,JX；04X2 Z 5X/G1-3=-2161kN4.（本 题 15分）热轧工字钢截面对&=15*=3.3X102/4.14=80X轴属于a 类。因而，当 X 1 时,中x=0 7 8 3,八=1.051 寻J-9 51=0.65+0.35=0.3175 0.4,取(梆=0.4/X206X103805X14.3X102=45427927=454 279阳由平面内稳定计算公式：N上 久M f16/1。3 0.4xl0 xl06-+-0.783XM.3X102 1.05x 49 xl03(l-0,8x 16/454,279)=94.327/J由截面强度计算公式:16X103 10X10,5-+-14.3 xlO2 1.05x49xl03=11 2+194.4=2 0 5.6 /因为平面外稳定通过侧向支承得到保证，所以本题承载力由强度、平面内稳定计算均满足要求。