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中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案钢结构设计原理一、填空题：1.钢结构计算的两种极限状态是和。
2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。
3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
4.钢材的破坏形式有和。
5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。
8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。
9.钢结构的连接方法有、和。
10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。
11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一个集中荷载的弯矩图为。
12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。
13.钢结构设计的基本原则是、、和。
14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、和等。
15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为和。
16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
二、问答题：1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？2.焊缝可能存在哪些缺陷？3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。
4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？5.什么是钢材的疲劳？6.选用钢材通常应考虑哪些因素？7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？11.轴心压杆有哪些屈曲形式？12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？15.对接焊缝的构造有哪些要求？16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？19.螺栓的排列有哪些构造要求？20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？三、计算题：1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。
、板材安装钢结构复习题一、 填空题结构有哪两种极限状态： 承载能力极限状态 ，正常使用极限状态 工程结构必须具备哪些功能：安全性，使用性，耐久性，总称为结构的可靠性 疲劳破坏的三个阶段：裂纹的形成，裂纹的缓慢扩展，迅速断裂 钢材的选择： 结构的重要性，荷载的性质，连接方法，工作环境，钢材厚度 焊缝连接形式： 对接 搭接 T 形连接 角部连接 焊缝残余应力： 纵向焊接残余应力，横向，厚度方向 。
产生原因：焊接加热和冷却过 程中不均匀收缩变形 梁的刚度用梁在标准荷载作用下的挠度来衡量 抗剪螺栓破坏形式：螺栓杆剪断，孔壁压坏，板被拉断，板端剪断，螺杆弯曲 承受动力荷载作用的钢结构，应选用 塑性，冲击韧性好 的钢材。
冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的 屈服点 提高，塑性和韧性 降低。
钢材五项机械性能指标是 屈服强度、抗拉强度、冷弯性、伸长率、冲击韧性。
钢材中氧的含量过多，将使钢材出现 热脆 现象。
钢材含硫量过多，高温下会发生 热脆 ，含磷量过多，低温下会发生 冷脆 。
时效硬化(老化)会改变钢材的性能，将使钢材的 强度 提高， 塑性韧性 降低。
钢材在 250ºC 度附近有 抗拉强度、硬度 提高 伸长率 降低现象，称之为蓝脆现象。
钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越 强 。
钢材牌号 Q235－BF,其中 235 表示 屈服强度 ,B 表示 质量等级 B 级 ,F 表示 沸腾钢 。
钢材的三脆是指 热脆 、 冷脆 、 蓝脆 。
焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度 相适应 。
钢材中含有 C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V 等元素,其中 S P O N 为有害的杂质元素。
衡量钢材塑性性能的主要指标是 伸长率 。
结构的可靠指标β越大,其失效概率越 小 。
承重结构的钢材应具有 屈服强度、 抗拉强度 、 伸长率 和 冷弯性 、 硫磷极限含量 的合格保证,对焊接结构尚应具有 含碳量 的合格保证;对于重级工作制和起重量对于 或大于 50 t 中级工作制焊接吊车梁类似结构的钢材,应具有 常温冲击韧性 的保证。
北航《钢结构设计原理》离线作业一、问答题1、简述塑性破坏和脆性破坏各有什么特征？答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或者构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度ƒu后才发生。
破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的断口呈纤维状，色泽发暗。
在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。
另外，塑性变形后出现内力重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。
脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点ƒy，断裂从应力集中处开始。
冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂纹，常是断裂的发源地。
破坏前没有任何预兆，破坏是突然发生的，断口平直并呈有光泽的晶粒状。
由于脆性破坏前没有明显的预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失巨大。
因此，在设计、施工和使用过程中，应特别注意防止钢结构的脆性破坏。
2、在角焊缝设计中，对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求，为什么？答：最大焊脚尺寸：为了避免焊缝收缩时产生较大的焊接残余应力和残余变形，且热影响区扩大，容易产生热脆，较薄焊件容易烧穿，因此焊脚尺寸应满足；最小焊脚尺寸：角焊缝的焊脚尺寸不能过小，否则焊接时产生的热量较小，而焊件厚度较大，致使施焊时冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂，因此焊脚尺寸应满足；最大计算长度：侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀，两端大而中间小。
焊缝越长，应力集中越明显。
在静力荷载作用下，如果焊缝长度适宜，当焊缝两端点处的应力达到屈服强度后，继续加载，应力会渐趋均匀。
但是，如果焊缝长度超过某一限值时，有可能首先在焊缝的两端破坏，因此一般规定侧面角焊缝的计算长度应满足。
当实际长度大于上述限值时，其超过部分在计算中不予考虑。
若内力沿侧面角焊缝全长分布，例如焊接梁翼缘板与腹板的连接焊缝，计算长度可不受上述限制；最小计算长度：角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时，焊件的局部加热严重，焊缝起灭弧所引起的缺陷相距太近，加之焊缝中可能产生的其他缺陷（气孔、非金属夹杂等）使焊缝不够可靠。
江南大学网络教育第三阶段练习题及答案，这是其中一个阶段共3个阶段。
答案在后面考试科目:《钢结构设计原理》第章至第章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一单选题 (共10题，总分值20分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
)1. 海洋平台的支架立柱，宜选用（）截面。
（2 分）A. 工字形截面B. 箱形截面C. 槽形截面D. 圆管截面2. 梁的受压翼缘侧向支撑点的间距和截面尺寸都不改变，且跨内的最大弯矩相等，则临界弯矩最大的是（）。
（2 分）A. 受多个集中荷载的梁B. 受均布荷载的梁C. 受跨中一个集中荷载的梁D. 受纯弯矩的梁3. 梁整体失稳的方式是（）。
（2 分）A. 弯曲失稳B. 扭转失稳C. 剪切失稳D. 弯扭失稳4. 受弯构件的刚度要求是w≤[w]，计算挠度时，则应（）。
（2 分）A. 用荷载的计算值B. 用荷载的标准值C. 对可变荷载用计算值D. 对永久荷载用计算值5. 某焊接工字形截面梁，腹板高厚比h0/t w=120，下列哪种横向加劲肋布置间距是合适的（）。
（2 分）A. a=0.3h0B. a=3.0h0C. a=1.5h0D. a=4.0h06. 下列梁不必验算整体稳定的是（）。
（2 分）A. 焊接工字形截面B. 箱形截面梁C. 型钢梁D. 有刚性铺板的梁7. 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（）。
（2 分）A. 提高梁的抗弯强度B. 提高梁的抗剪强度C. 提高梁的整体稳定性D. 提高梁的局部稳定性8. 偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式中，W1x代表（）。
（2 分）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9. 对于组合梁的腹板，若h0/t w=100，按要求应（）。
（2 分）A. 无需配置加劲肋B. 配置横向加劲肋C. 配置纵向、横向加劲肋D. 配置纵向、横向和短加劲肋10. 两端铰接、单轴对称的T形截面压弯构件，弯矩作用在截面对称轴平面并使翼缘受压。
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）试卷装订封面考试科目:《钢结构设计原理》第五、六、七章（总分100分） 学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分：一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式x 1(10.8')mx x x x Ex M f A W N N βN ϕγ+≤-中，W 1x 代表( )。
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2、两端铰接、单轴对称的T 形截面压弯构件，弯矩作用在截面对称轴平面并使翼缘受压。
可用（ ）进行整体稳定计算。
Ⅰ. )'8.01(1Ex x x x mx x N N W M A N -+γβϕ≤f Ⅱ.f W M A N xb x tx y ≤+1ϕβϕ Ⅲ. )'25.11(2Ex x x x mx N N W M A N --γβ≤ Ⅳ.)]'1([1Ex x x x mx x N N W M A N ϕβϕ-+ ≤f A 、Ⅰ，Ⅲ，Ⅱ B 、Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ C 、Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ D 、Ⅰ，Ⅲ，Ⅳ3、梁的受压翼缘侧向支撑点的间距和截面尺寸都不改变，且跨内的最大弯矩相等，则临界弯矩最大的是（ ）。
A 、受多个集中荷载的梁B 、受均布荷载的梁C 、受跨中一个集中荷载的梁D 、受纯弯矩的梁4、受弯构件的刚度要求是w ≤[w ]，计算挠度 时，则应( )。
A 、用荷载的计算值B 、用荷载的标准值C 、对可变荷载用计算值D 、对永久荷载用计算值5、焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（ ）。
A 、提高梁的抗弯强度B 、提高梁的抗剪强度C 、提高梁的整体稳定性D 、提高梁的局部稳定性6、海洋平台的支架立柱，宜选用（ ）截面。
A 、工字形截面B 、箱形截面C 、槽形截面D 、圆管截面7、某焊接工字形截面梁，腹板高厚比h 0/t w =120，下列哪种横向加劲肋布置间距是合适的（ ）。
钢结构设计原理(专升本)阶段性作业3总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 轴心受力构件的正常使用极限状态是_____ 。
(6分)(A) 构件的变形规定(B) 构件的强度规定(C) 构件的刚度规定(D) 构件的挠度规定您的回答：C 正确2. 工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为，其中的含义为_____。
(6分)(A) 构件最大长细比，且不小于30、不大于100(B) 构件最小长细比(C) 最大长细比与最小长细比的平均值(D) 0或100您的回答：A 正确3. 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_____。
(6分)(A) 保证整个柱的稳定(B) 使两单肢能共同工作(C) 避免单肢先于整个柱失稳(D) 构造要求您的回答：C 正确4. 确定双肢格构式柱的两个分肢间距的根据是_____。
(6分)(A) 格构柱所受的最大剪力(B) 绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件(C) 单位剪切角(D) 单肢等稳定条件您的回答：B 正确5. 无集中荷载作用时，焊接工字梁翼缘与腹板焊缝主要承受_____作用。
(6分)(A) 竖向剪力(B) 竖向剪力与水平剪力联合作用(C) 水平剪力(D) 压力您的回答：C 正确6. 为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应_____。
(5分)(A) 控制构件计算长度(B) 控制肢间距(C) 控制单肢长细比(D) 控制截面换算长细比您的回答：C 正确7. 轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是_____。
(5分)(A) 杆长相等(B) 计算长度相等(C) 长细比相等(D) 截面几何尺寸相等您的回答：C 正确8. 实腹式组合工字形截面柱翼缘的宽厚比限值是_____。
(5分)(A)(B)(C)(D)您的回答：A 正确9. 为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布_____。
(5分)(A) 尽可能集中于截面的形心处(B) 尽可能远离形心(C) 任意分布，无影响(D) 尽可能集中于截面的剪切中心您的回答：B 正确填空题10. 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___(1)___ 失稳，绕非对称轴时易发生___(2)___ 失稳。
第3次作业一、填空题（本大题共10分，共5小题，每小题2分）1.低碳钢牌号Q195、Q215、Q235、Q255、Q275排号越大，含碳量_____2.钢材标号Q235BF中的235表示材料的______ 为235N/mm2o3.角焊缝屮的最大焊角尺寸其屮t为___________________ 焊件厚度。
4.当钢屋架上弦作用有非节点荷载时，上弦杆应按 ______ 进行设计。
5.在不同质量等级的同一类钢材（如Q235 A, B, C, D四个等级的钢材），它们的屈服点、强度和伸长率都一样，只是它们的化学成分和 _______ 指标有所不同。
二、名词解释题（本大题共20分，共5小题，每小题4分）1.焊接残余变形和应力2.钢材的塑性3.蓝脆现彖4.换算长细比5.什么叫做屈曲后强度？三、计算题（本大题共30分，共5小题，每小题6分）1.在钢结构设计中，钢材的强度设计值是钢材的强度标准值 _______ 抗力分项系数。
2.如图屮所示，已知节点板与连接单板为采用4个&8级M16高强螺栓的承压型连接，剪切而不在螺纹处，刃夕d尸17mm, =250\ mnf, f \ =470X ninr；o t、左打幷出示古工垃孔桎v c 厚连接单板垂直于受力方向的宽度为150mm,其螺栓孔的端距、边距和间距均满足构造要求；节点板与连接板钢材为Q235B级，f=215N/mni2。
试验算螺栓连接承载力是否能够满足要求。
求。
已知钢材为Q235B级，手工焊，焊条为E43系列，f二160N/mm2。
4・验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全，螺栓M20, 10.9级，摩擦面 的抗滑移系数□二0.5,高强螺栓的设计预拉力P=155kNo5.焊接组合梁的某截面内力设计值：弯矩M x =470kN-m,剪力V=580kN （沿y 轴 向上作用）。
已知截面尺寸如图示。
钢材的强度设计值：f=215N/mm2, f v =125N/mm 2o 验算梁在该截面的强度是否满足要求（「二1.0）。
江南大学网络教育第三阶段练习题考试科目:《钢结构设计原理》第章至第章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一单选题 (共10题，总分值20分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
)1. 海洋平台的支架立柱，宜选用（）截面。
（2 分）A. 工字形截面B. 箱形截面C. 槽形截面D. 圆管截面2. 梁的受压翼缘侧向支撑点的间距和截面尺寸都不改变，且跨内的最大弯矩相等，则临界弯矩最大的是（）。
（2 分）A. 受多个集中荷载的梁B. 受均布荷载的梁C. 受跨中一个集中荷载的梁D. 受纯弯矩的梁3. 梁整体失稳的方式是（）。
（2 分）A. 弯曲失稳B. 扭转失稳C. 剪切失稳D. 弯扭失稳4. 受弯构件的刚度要求是w≤[w]，计算挠度时，则应（）。
（2 分）A. 用荷载的计算值B. 用荷载的标准值C. 对可变荷载用计算值D. 对永久荷载用计算值5. 某焊接工字形截面梁，腹板高厚比h0/t w=120，下列哪种横向加劲肋布置间距是合适的（）。
（2 分）A. a=0.3h0B. a=3.0h0C. a=1.5h0D. a=4.0h06. 下列梁不必验算整体稳定的是（）。
（2 分）A. 焊接工字形截面B. 箱形截面梁C. 型钢梁D. 有刚性铺板的梁7. 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（）。
（2 分）A. 提高梁的抗弯强度B. 提高梁的抗剪强度C. 提高梁的整体稳定性D. 提高梁的局部稳定性8. 偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式中，W1x代表（）。
（2 分）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9. 对于组合梁的腹板，若h0/t w=100，按要求应（）。
（2 分）A. 无需配置加劲肋B. 配置横向加劲肋C. 配置纵向、横向加劲肋D. 配置纵向、横向和短加劲肋10. 两端铰接、单轴对称的T形截面压弯构件，弯矩作用在截面对称轴平面并使翼缘受压。
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案《钢结构设计原理》一、填空题1. 钢结构计算的两种极限状态是和。
2. 钢结构具有、、、、和等特点。
3. 钢材的破坏形式有和。
4. 影响钢材性能的主要因素有、、、、、、和。
5. 影响钢材疲劳的主要因素有、、、6. 建筑钢材的主要机械性能指标是、、、和。
7. 钢结构的连接方法有、和。
8. 角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于。
侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。
9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即、、、、和。
10. 高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
11. 轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。
12. 轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。
13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是、和。
14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
二、问答题1.钢结构具有哪些特点？2.钢结构的合理应用范围是什么？3.钢结构对材料性能有哪些要求？4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？5.影响钢材性能的主要因素是什么？6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？7.选用钢材通常应考虑哪些因素？8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？11.对接焊缝的构造要求有哪些？12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？15.螺栓的排列有哪些构造要求？16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的？如何防止？17.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？18.轴心压杆有哪些屈曲形式？19.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？20.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？21.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？22.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？23.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？24.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？三、计算题f w f=160N/mm2。
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案钢结构设计原理一、填空题：1.钢结构计算的两种极限状态是和。
2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。
3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
4.钢材的破坏形式有和。
5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。
8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。
9.钢结构的连接方法有、和。
10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。
11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一个集中荷载的弯矩图为。
12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。
13.钢结构设计的基本原则是、、和。
14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、和等。
15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为和。
16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
二、问答题：1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？2.焊缝可能存在哪些缺陷？3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。
4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？5.什么是钢材的疲劳？6.选用钢材通常应考虑哪些因素？7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？11.轴心压杆有哪些屈曲形式？12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？15.对接焊缝的构造有哪些要求？16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？19.螺栓的排列有哪些构造要求？20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？三、计算题：1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。
《钢结构设计原理》第三阶段离线作业（答案）一、填空题：1. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、和弯扭屈曲。
2. 轴心受压构件的稳定系数 与残余应力、初弯曲和初偏心、长细比有关。
3. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘和增加侧向支承点。
4. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁。
5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。
二、问答题：1.轴心压杆有哪些屈曲形式？答：受轴心压力作用的直杆或柱，当压力达到临界值时，会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象，这种现象称为压杆屈曲或整体稳定，发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。
由于压杆截面形式和杆端支承条件不同，在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式，即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。
2.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？答：在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。
3.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？答：格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳，截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。
但因缀材本身比较柔细，传递剪力时所产生的变形较大，从而使构件产生较大的附加变形，并降低稳定临界力。
所以在计算整体稳定时，对虚轴要采用换算长细比（通过加大长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响）。
4.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？答：钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。
但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。
这时即使除去侧向干扰力，侧向弯扭变形也不再消失，如弯矩再稍许增大，则侧向弯扭变形迅速增大，产生弯扭屈曲，梁失去继续承受荷载的能力，这种现象称为钢梁丧失整体稳定。
影响钢梁整体稳定的主要因素有：荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。
提高钢梁整体稳定性的有效措施是加强受压翼缘、增加侧向支承点。
5.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？答：在钢梁中，当腹板或翼缘的高厚比或宽厚比过大时，就有可能在梁发生强度破坏或丧失整体稳定之前，组成梁的腹板或翼缘出现偏离其原来平面位置的波状屈曲，这种现象称为钢梁的局部失稳。
组合钢梁翼缘局部稳定性的计算：梁受压翼缘自由外伸宽度b 1与其厚度t 之比的限值：yf t b 235151≤ 箱形截面受压翼缘板在两腹板之间的宽度b 0与其厚度t 之比的限值：yf t b 235400≤ 组合钢梁腹板局部稳定的计算： ○1仅用横向加劲肋加强的腹板：1)()(22,≤++crcr c c cr ττσσσσ ○2同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板： a ．受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格I ）：1)(211,1≤++cr cr c c cr ττσσσσ b ．受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格II ）：1)()(2222,222≤++cr cr c c cr ττσσσσ ○3同时用横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋加强的腹板：a ．受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格I ）：1)(211,1≤++cr cr c c cr ττσσσσ b ．受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格（区格II ）：1)()(2222,222≤++cr cr c c cr ττσσσσ6.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？答:轴心受压构件中整体稳定性涉及构件的几何形状和尺寸（长度和截面几何特征）、杆端的约束程度和与之相关的屈曲形式（弯曲屈曲、扭转屈曲或弯扭屈曲）及屈曲方向等。
另外，构件的初始缺陷（残余应力、初弯曲、初偏心）和弹性、塑性等不同工作阶段的性能，在计算整体稳定时，都需要考虑到。
因此，在对轴心受压构件计算整体稳定性时，引入了整体稳定系数ϕ，计算公式为：f A N≤=ϕσ。
在计算时，根据截面形式、屈曲方向（对应轴）和加工条件，即可根据λ正确地查取ϕ值计算。
压弯构件的整体失稳可能为弯矩作用平面内（弯矩通常绕截面强轴作用）时的弯曲屈曲，但当构件在垂直于弯矩作用平面内的刚度不足时，也可发生因侧向弯曲和扭转使构件发生弯扭屈曲，即弯矩作用平面外失稳。
在计算其稳定性计算时，除要考虑轴心受压时所需考虑的因素外，还需考虑荷载类型及其在截面上的作用点位置、端部及侧向支承的约束情况等。
平面内失稳计算中，引入等效弯矩系数mx β，截面考虑塑性发展，对于实腹式压弯构件，计算公式为f N N W M A NEX x x x mx x ≤-+)/8.01(1γβϕ。
平面外失稳计算，同样引入等效弯矩系数tx β，计算公式为f W M A Nxb x tx y ≤+1ϕβϕ。
可见，压弯构件的整体稳定计算比轴心受压构件要复杂。
轴心受压构件在确定整体稳定承载能力时，虽然也考虑了初弯曲、初偏心等初始缺陷的影响，将其做为压弯构件，但主要还是承受轴心压力，弯矩的作用带有一定的偶然性。
对压弯构件而言，弯矩却是和轴心压力一样，同属于主要荷载。
弯矩的作用不仅降低了构件的承载能力，同时使构件一经荷载作用，立即产生挠曲，但其在失稳前只保持这种弯曲平衡状态，不存在达临界力时才突然由直变弯的平衡分枝现象，故压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性属于第二类稳定问题，其极限承载力应按最大强度理论进行分析。
7.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？答：局部稳定性属于平板稳定问题，应应用薄板稳定理论，通过限制翼缘和腹板的宽厚比所保证的。
确定限值的原则：组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体稳定失稳，或者两者等稳。
轴心受压构件中，板件处于均匀受压状态；压弯构件中，板件处于多种应力状态下，其影响因素有板件的形状和尺寸、支承情况和应力状况（弯曲正应力、剪应力、局部压应力等的单独作用和各种应力的联合作用），弹性或弹塑性性能，同时还有在腹板屈曲后强度的利用问题。
三、计算题：1.工字形焊接组合截面简支梁，其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形。
梁上均布荷载（包括梁自重）4/q kN m =，跨中已有一集中荷载090F kN =，现需在距右端4m 处设一集中荷载1F 。
问根据边缘屈服准则，1F 最大可达多少。
设各集中荷载的作用位置距梁顶面为120mm ，分布长度为120mm 。
钢材设计强度取为2300/d f N mm =。
另在所有的已知荷载和所有未知荷载中，都已包含有关荷载的分项系数。
Ayyxx-800x8-250x12-250x12简支梁受力示意图解：由于密铺刚性板可以阻止梁的弯曲平面外变形，所以不必进行整体稳定计算。
截面特性：2124A cm =3341125.082.424.280.0133042.131212x I cm =⨯⨯-⨯⨯= 323229.17xx I W cm h⨯== 31858x S cm =2310.840185812182x S cm ⨯=-=B 截面内力为：1(3422)B M F kN m =+⨯⋅ 1(450.33)B V F kN =+⨯C 截面内力为：1(244 2.67)C M F kN m =+⨯⋅ 1(530.67)C V F kN =+⨯（1）正应力计算：B 截面：由613(3422F )103003229.1710σ+⨯⨯=≤⨯解得： 1313.4F kN =C 截面：由613(244 2.67F )103003229.1710σ+⨯⨯=≤⨯解得： 1271.4F kN =（2）剪应力计算：B 截面： 由31max4(450.33F )101218000175133042.13108τ+⨯⨯⨯=≤⨯⨯解得： 14497F kN =C 截面： 由31max4(530.67F )101218000175133042.13108τ+⨯⨯⨯=≤⨯⨯解得：12203.3F kN =（3）局压应力计算：C 截面：由31F 10300[1202120512]8c σ⨯=≤+⨯+⨯⨯解得： 11008F kN =综合考虑（1）、（2）、（3），可暂取1271.4F kN = （4）折算应力验算（暂取1271.4F kN =）：C 截面右侧上翼缘与腹板交界处：21300400291.3/412N mm σ⨯== 32114(530.67F )10121800026.8/133042.13108N mm τ+⨯⨯⨯==⨯⨯ 321F 1080.7/[1202120512]8c N mm σ⨯==+⨯+⨯⨯22264.6/300/zc d N mm f N mm σ==<=折算应力验算合格。
综上所述，集中荷载最大值可取1271.4F kN =2.一双轴对称工字形截面构件，两端简支，除两端外无侧向支撑，跨中作用一集中荷载480F kN =，如以保证构件的整体稳定为控制条件，构件的最大长度l 的上限为多少。
设钢材的屈服点为2235/y f N mm =（计算本题时不考虑各种分项系数）。
-400x20-400x20-1200x12xxyy图 简支梁受力示意图解：题中单位统一采用kN ，m 。
跨中弯矩最大值为：11204M F l l =⋅= 由于梁上荷载为跨中集中荷载，故临界荷载为：1 1.35crx ocrx ocrx M M M β==ocrx M =截面特性：340.21410y I m -=⨯3354110.282103t i i I b t m -==⨯∑()()3121210.3751//b b t t α==+234611/120.79410I h b t m ωα-==⨯将y I 、I ω、t I 值代入临界弯矩公式得：crx M ==由120crx M M l ≥=可求得：14.9l m ≤3.两端铰接轴心受压柱，高9.6m,钢材为Q235，强度设计值ƒ=215 N/mm 2，采用图示截面，尺寸单位mm,计算可承受外荷载设计值N=？注：①不计自重 ②稳定系数 ϕ：i L mm AI i mm I i L mm A I i y y x y y y x x x x 734.0)732.0739.0(17.0739.07.721329600132********.416 107.4165002012122.392459600 24524000101435 64636=--=→====⨯==⨯=⨯⨯⨯=====⨯==ϕλλλ解：78.7786.12100086.126711080======y y y y i L cm A I i λ 422131070)1567460(2)15(2cm A I I x x =⨯+⨯=⨯+=66.6523.151000 23.156********====⨯==y x x x i L cm A I i λ33698100101.86161099.4cm mm W x =⨯=⨯=2087.571200077.57.5721600102.717=====⨯==y y yy i l cmmm A I i λ2．梁的稳定系数：76.01232300161200013.069.013.069.011=⨯⨯⨯+=⨯+=bh t l b β 29.0 2352350)12324.416208(1101.8123221600208432076.0 235)4.4(14320262212=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯+⨯⨯⋅⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⋅=y b y x y b b f h t W Ah ηλλβϕ 第二截面：1．截面几何特征：47349232106.4240201212 100.561024020212001012121600101200)24020(2mm I mm I mm A y x ⨯=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯= 33698100101.8620100.5cm mm W x =⨯=⨯=26146120004621600106.417====⨯==y y yy i l mmA I i λ2．梁的稳定系数：79.01240240201200013.069.013.069.011=⨯⨯⨯+=⨯+=bh t l b β23.0 2352350)12404.420261(1101.8124021600261432079.0 235)4.4(14320262212=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯+⨯⨯⋅⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⋅=yb y x y b b f h t W Ah ηλλβϕ 经比较可知，第一截面的稳定性比第二截面的稳定性好。
