2018年西南大学0759《钢结构设计》大作业答案

1、结构的刚度是指1. C. 结构抵抗变形的能力2、图7中图A～图所示结构均可作为图7（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的C3、图5所示梁受外力偶作用，其正确的弯矩图形状应为（）C4、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构1. A. 既经济又安全5、改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。

1. A.√6、多余约束是体系中不需要的约束。

1. B.×7、结构发生了变形必然会引起位移，结构有位移必然有变形发生。

1. B.×8、如果梁的截面刚度是截面位置的函数，则它的位移不能用图乘法计算。

1. A.√9、一根连杆相当于一个约束。

1. A.√10、单铰是联接两个刚片的铰。

1. A.√11、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。

1. B.×12、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。

1. A.√13、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力，所以不能作为结构使用。

1. A.√14、虚位移原理中的虚功方程等价于静力平衡方程，虚力原理中虚功方程等价于变形协调方程。

1. A.√15、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响，故称多余约束。

1. B.×16、力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外因无关。

1. A.√17、当上部体系只用不交于一点也不全平行的三根链杆与大地相连时，只需分析上部体系的几何组成，就能确1. A.√18、用力法计算超静定结构时，其基本未知量是未知结点位移。

B.×19、静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。

1. A.√20、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力，又能用于求静定结构的内力。

（）1. B.×21、静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。

（）1. A.√22、位移法和力矩分配法只能用于求超静定结构的内力，不能用于求静定结构的内力。

西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷
学期：2020年秋季
课程名称【编号】：钢结构设计【0759】 A卷
考试类别:大作业满分：100分
一、填空题（3分/题，共15分）
1、钢结构目前采用的设计方法是以概率理论为基础的状态设计方法。

2、在三向应力状态下，钢材转入塑性状态的综合强度指标称为折算应力。

3、承受轴心力的板件用斜向的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向的
夹角符合tan≤ 1.5 时，其强度可不计算。

4、对于单轴对称的轴心受压构件，绕对称轴屈曲时，由于截面重心与弯曲中心不重合，
将发生弯扭屈曲现象。

5、在不改变梁的截面规格、荷载作用形式和位置的前提下，提高梁整体稳定性的最有效
措施是增加侧向支撑点（减小侧向支撑间距）。

- 1 -。

结构力学1：[论述题]简答题1、简述刚架内力计算步骤。

答：（1）求支座反力。

简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。

（2）求控制截面的内力。

控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。

控制截面把刚架划分成受力简单的区段。

运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。

（3）根据每区段内的荷载情况，利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。

作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M 图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。

当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。

（4）结点处有不同的杆端截面。

各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。

（5）注意结点的平衡条件。

2、简述计算结构位移的目的。

答：(1) 验算结构的刚度。

校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。

(2) 为超静定结构的内力分析打基础。

超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。

(3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。

3、如何确定位移法基本未知量。

答：（1）在刚结点处加上刚臂。

（2）在结点会发生线位移的方向上加上链杆。

（3）附加刚臂与附加链杆数目的总和即为基本未知量数目。

确定线位移的方法（1）由两个已知不动点所引出的不共线的两杆交点也是不动点。

（2）把刚架所有的刚结点（包括固定支座）都改为铰结点，如此体系是一个几何可变体系，则使它变为几何不变体系所需添加的链杆数目即等于原结构的线位移数目。

4、简述力法的基本思路。

答：力法的基本思路：将超静定结构的计算转化为静定结构的计算，首先选择基本结构和基本体系，然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原结构的内力。

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：土木工程 2017年6月课程名称【编号】：钢结构设计【0759】 A卷大作业满分：100 分一、名词解释（每题10分，任选2题，共20分）1、塑性塑性是一种在某种给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性。

2、摩擦型高强度螺栓依靠螺帽和螺母之间的摩擦力来承受工作荷载的螺栓称为摩擦型高强度螺栓。

.3、残余应力构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。

4、受弯构件的整体失稳受弯构件在荷载作用下，虽然其正应力还低于钢材的强度，但其变形会突然偏离原来的弯曲变形平面，同时发生侧向弯曲和扭转，这种现象为受弯构件的整体失稳二、问答题（每题20分，任选2题，共40分）1、钢结构的合理应用范围是什么①大跨结构②工业厂房③受动力荷载影响的结构④多层和高层建筑⑤高耸结构⑥可拆卸的结构⑦容器和其他构筑物⑧轻型钢结构⑨钢和砼的组合结构2、焊缝的质量级别有几级各有哪些具体检验要求焊缝质量分为三个等级。

三级质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷及几何尺寸检查，其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必须符合三级合格标准要求；二级质量检查除对外观进行检查并达到二级质量合格标准外，还需用超声波或射线探伤20％焊缝，达到B级检验Ⅲ级合格要求；一级质量检查除外观进行检查并符合一级合格标准外，还需用超声波或射线对焊缝100％探伤，达到B级检验Ⅱ级合格要求3、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三、计算题（任选1题，共40分）1、如图所示某连接板使用双面角焊缝与柱翼缘相连，h f=6mm，承受偏心剪力V的作用(静力荷载)，试确定此焊缝所能承受的V的最大值。

结构力学1：[论述题]简答题1、简述刚架内力计算步骤。

答：（1）求支座反力。

简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。

（2）求控制截面的内力。

控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。

控制截面把刚架划分成受力简单的区段。

运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。

（3）根据每区段内的荷载情况，利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。

作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M 图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。

当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。

（4）结点处有不同的杆端截面。

各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。

（5）注意结点的平衡条件。

2、简述计算结构位移的目的。

答：(1) 验算结构的刚度。

校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。

(2) 为超静定结构的内力分析打基础。

超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。

(3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。

3、如何确定位移法基本未知量。

答：（1）在刚结点处加上刚臂。

（2）在结点会发生线位移的方向上加上链杆。

（3）附加刚臂与附加链杆数目的总和即为基本未知量数目。

确定线位移的方法（1）由两个已知不动点所引出的不共线的两杆交点也是不动点。

（2）把刚架所有的刚结点（包括固定支座）都改为铰结点，如此体系是一个几何可变体系，则使它变为几何不变体系所需添加的链杆数目即等于原结构的线位移数目。

4、简述力法的基本思路。

答：力法的基本思路：将超静定结构的计算转化为静定结构的计算，首先选择基本结构和基本体系，然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原结构的内力。

钢结构设计课后习题答案钢结构设计课后习题答案在学习钢结构设计的过程中，习题是非常重要的一部分。

通过解答习题，我们可以巩固所学的知识，提高解决问题的能力。

下面，我将为大家提供一些钢结构设计课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

1. 习题：计算一根钢梁的最大承载力。

答案：钢梁的最大承载力可以通过计算其弯曲强度和剪切强度来得到。

弯曲强度可以根据梁的几何形状和材料的弹性模量来计算，剪切强度则取决于梁的截面形状和材料的抗剪强度。

根据这些参数，可以使用公式来计算钢梁的最大承载力。

2. 习题：设计一根钢柱的截面尺寸。

答案：设计钢柱的截面尺寸需要考虑到柱的承载能力和稳定性。

首先，根据柱的承载能力要求，可以计算出柱的截面积。

然后，根据柱的稳定性要求，可以计算出柱的截面惯性矩和截面模量。

最后，根据这些参数，可以选择适当的截面形状和尺寸。

3. 习题：计算一根钢桁架的整体刚度。

答案：钢桁架的整体刚度可以通过计算其弹性刚度和刚度矩阵来得到。

弹性刚度可以根据桁架的几何形状和材料的弹性模量来计算，刚度矩阵则取决于桁架的节点连接方式和材料的刚度。

根据这些参数，可以使用矩阵运算来计算钢桁架的整体刚度。

4. 习题：设计一根钢梁的连接节点。

答案：设计钢梁的连接节点需要考虑到节点的强度和刚度。

首先，根据节点的强度要求，可以计算出节点的承载能力。

然后，根据节点的刚度要求，可以计算出节点的刚度系数。

最后，根据这些参数，可以选择适当的连接方式和尺寸。

5. 习题：分析一根钢梁的挠度和变形。

答案：钢梁的挠度和变形可以通过计算其弯曲挠度和剪切变形来得到。

弯曲挠度可以根据梁的几何形状、材料的弹性模量和加载条件来计算，剪切变形则取决于梁的截面形状、材料的抗剪模量和加载条件。

根据这些参数，可以使用公式来计算钢梁的挠度和变形。

通过解答这些习题，我们可以更好地理解和应用钢结构设计的知识。

同时，这些习题也可以帮助我们发现和解决实际工程中的问题。

希望大家能够认真对待这些习题，并不断提高自己的钢结构设计能力。

（0759）《钢结构设计》网上作业题及答案1：钢结构设计原理二2：框架柱3：吊车梁4：屋盖结构体系一5：钢结构设计原理一6：屋盖结构体系二1：[论述题]13-15题条件：下图所示超静定桁架、两斜杆截面相同，承受竖向荷载P，因竖杆压缩而在两斜杆中产生压力250kN。

桁架的水平荷载则使两斜杆分别产生拉力和压力150kN。

13、两斜杆在交叉点均不中断。

当仅承受竖向荷载时，确定斜杆AD在桁架平面外的计算长度（m）?14、两斜杆在交叉点均不中断。

当仅承受水平荷载时，确定斜杆AD在桁架平面外的计算长度（m）?15、两斜杆在交叉点均不中断。

同时作用有竖向荷载和水平荷载时，确定斜杆AD在桁架平面外的计算长度（m）?参考答案：2：[论述题]12、为什么在屋架跨中节点要增加拼接角钢？参考答案：答：当屋架跨度不大时，屋架弦杆的拼接用工厂的拼接，当屋架跨度较大时，屋架弦杆的拼接用工地的拼接；无论工厂或是工地拼接都用与弦杆相同截面的拼接角钢拼接。

3：[论述题]11、在什么样情况下宜选择双壁式屋架杆件的截面形式？参考答案：答：屋架跨度较大时，弦杆等杆件较长，单榀屋架的横向刚度比较低。

为保证安装时屋架的侧向刚度，对跨度的屋架宜设计成双壁式。

4：[单选题]10、屋盖结构的表面长期受辐射热达（）0C以上或在短时间内可能受到火焰作用时，应采取有效的防护措施。

A：100B：150C：200D：250参考答案：B5：[单选题]9、大跨度屋盖结构是指跨度等于或大于（）m的屋盖结构，可采用桁架、钢架或拱等平面结构以及网架、网壳、悬索结构和索膜结构等空间结构。

A：30B：40C：50D：60参考答案：D6：[单选题]8、对支承轻屋面的构件或结构，当仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值应取为（）kN/m2 .A：0.3B：0.4C：0.5D：0.6参考答案：A7：[论述题]7、为了保证两个角钢组成的T形截面共同工作，在两个角钢肢间应设置垫板，压杆垫板间距应满足ld≤40i1，式中 i1为图中（）单角钢对1-1轴的回转半径。

（0759）《钢结构设计》思考题一、判断题1. 目前钢结构设计所采用的设计方法，只考虑结构的一个部件，一个截面或者一个局部区域的可靠度，还没有考虑整个结构体系的可靠度。

（ ）2. 钢结构在扎制时使金属晶粒变细，也能使气泡、裂纹压合。

薄板辊扎次数多，其性能优于厚板。

（ ）3. 钢材缺口韧性值受温度影响，当温度低于某值时缺口韧性值将急剧升高。

（ ）4. 钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。

（ ）5. 合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡，使失效概率小到人们可以接受程度。

（ ）6. 冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度。

（ ）7. 在焊接结构中，对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1级可以不在结构设计图纸中注明。

（ ）8. 高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装，不会影响连接的承载力，故不必采取防潮和避雨措施。

（ ）9. 无对称轴截面的轴心受压构件，失稳形式是弯扭失稳。

（ ）10. 由于稳定问题是构件整体的问题，截面局部削弱对它的影响较小，所以稳定计算中均采用毛截面几何特征。

（ ）11. 轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力cr σ与压杆长细比λ之间的关系曲线。

（ ）12. 格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比λ相同的实腹式轴心受压构件低。

原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。

（ ）13. 在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，出现塑性铰时来建立的计算公式。

（ ）14. 具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设计，而不是整体稳定控制设计。

（ ）15. 在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸f h 愈大，连接的承载力就愈高（ ）。

16. 在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，所以缀条应按拉杆来进行设计。

钢结构设计课后习题答案1.1、屋盖结构主要组成部分是哪些？它们的作用是什么？A、屋架：支撑于柱或托架，承受屋面板或檩条传来的荷载；b、天窗：屋架跨度较大时，为了采光和通风的需要；C、支撑系统：用于增强屋架的侧向刚度，传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。

1.2、屋盖结构中有哪些支撑系统？支撑的作用是什么？（1）a、上弦横向水平支撑b、下弦横向水平支撑c、上弦纵向水平支撑d、下弦纵向水平支撑e、垂直支撑f、系杆（2）a、保证结构的空间整体性b、为弦杆提供适当的侧向支撑点c、承担并传递水平荷载d、保证结构安装时的稳定与方1.3、如何区分刚性系杆和柔性系杆？哪些位置需要设置刚性系杆？答：（1）刚性系杆：能承受压力，柔性系杆：只能承受拉力（2）上弦平面内檩条和大型屋面板可起到刚性系杆作用，因而可在屋架的屋脊和支座节点处设置系杆，当屋架横向支撑设置在第二柱间时所有系杆均为刚性系杆。

1.4实腹式和格构式檩条各适用于哪种情况？其优缺点是什么？答：（1）实腹式檩条常用于跨度为3~6m的情况，构造简单，制造及安装方便（2）桁架式檩条用于跨度较大（>6m）的情况，分为三种形式：A、平面桁架式檩条，受力明确，用料省，但侧向刚度较差，必须设置拉条；B、T形桁架式檩条，整体性差，应沿跨度全长设置钢箍；C、空间桁架式檩条，刚度好，承载力大，不必设置拉条，安装方便，但是构造复杂，适用跨度和荷载较大的情况1.5为什么檩条要布置拉条？答：为了给檩条提供侧向支撑，减小檩条沿屋面坡度方向的跨度，除了侧向刚度较大的空间桁架式和T形桁架式檩条外，在实腹式檩条和平面桁架式檩条之间设置拉条。

1.6三角形、梯形、平行弦桁架各适用于哪些屋盖体系？答：（1）三角形屋架：屋面坡度较大的有檩屋盖结构或中小跨度的轻型屋面结构（2）梯形屋架：用于屋面坡度较小的屋盖结构、工业厂房屋盖结构最常用形式（3）矩形屋架：用于托架或支撑体系中（4）曲拱屋架：用于有特殊要求的房屋中1.7屋架的腹杆有哪些体系？各有什么特征？答：（1）三角形腹杆：单斜杆式，长杆受拉，短杆受压，经济；人字式，腹杆数少，节点少，构造简单；芬克式，腹杆受力合理，可分开运输。

0759 20211单项选择题1、高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接的主要区别是（）。

.预拉力不同.接触面处理不同.材料不同.承载力的计算方法不同2、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（）表示。

.可焊性.流幅.冲击韧性.伸长率3、钢结构更适合于建造大跨度结构，是因为（）.钢材具有良好的耐热性.钢材具有良好的焊接性.钢结构自重轻而承载力高.钢结构的实际受力性能和力学计算最符合4、图示螺栓连接中，受力最大的螺栓为（）。

.B.C.A.D5、钢结构常用于可拆卸、可移动的结构主要是因为（）。

.制造工业化，施工装配化.耐热性好.韧性好.塑性好6、（）对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。

.设置平面外支承.约束梁端扭转.增加腹板厚度.加宽梁翼缘7、一单轴对称T形截面柱截面无削弱，两端铰接，承受轴心压力和弯矩，，弯矩作用在对称轴平面内使翼缘受压，设计时需按下面五个公式中的（）进行验算。

.①③④.①②③.②③④.①③⑤8、在高强度螺栓受拉连接的承载力极限状态范围内，随着外拉力的增加，螺栓杆内的预拉力如何变化?（）.由0逐渐增大到预拉力P.基本维持在预拉力P附近.始终为0.由预拉力P逐渐减小到09、为了保持钢屋架间距不变，在抽柱处需设置（）。

.上弦水平支撑.下弦水平支撑.檩条.托架10、对接焊缝采用引弧板的目的是( )。

.增加焊缝的变形能力.降低焊接的施工难度.消除焊缝端部的焊接缺陷.提高焊缝的设计强度11、钢材经过冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）所产生的冷作硬化（应变硬化）后，其（）基本保持不变。

.韧性.塑性.抗拉强度和屈服强度.弹性模量12、下列不属于钢结构发展方向的有（）。

.多层房屋结构.高效能钢材的发展和应用.大跨度结构的应用.钢结构设计理论的研究13、下列关于焊缝的描述，其中错误的是（）。

.在焊接结构中，对1、2级焊缝在设计图纸中可以不注明.在钢板厚度大于4mm 的承受静力荷载的对接连接中，应从板的一侧或两侧做成坡度不大于1:4的斜坡，以减少应力集中.在钢结构设计中，当板件较厚而受力较小时，可采用部分焊透的对接焊缝.当对接焊缝的质量等级为一级或二级时，必须在外观检查的基础上再做无损检测，检测比例为焊缝长度的1/514、钢材牌号Q235中的235反映的是（）。