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一、填空题：1、承受动力荷载作用的钢结构,应选用 综合性能好 的钢材;2、钢材中磷的含量过多,将使钢材出现 热脆 现象;3、钢材牌号Q235－BF,其中235表示 fy=235Mpa ,B 表示 质量等级B 级 ,F 表示 沸腾钢 ;4、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条5、轴心受压构件的承载能力极限状态有 强度 和 稳定 ;6、双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 弯曲 屈曲;7、钢梁在集中荷载作用下,若局部承压强度不满足应采取的措施是 支承加劲肋 ; 8、焊接工字形梁腹板高厚比ywf t h 235170时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置 横向加劲肋 和 纵向加劲肋 ;9、工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足 ;10、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,受拉,受压构件要限制长细比; 二、单项选择题：1、体现钢材塑性性能的指标是 CA 屈服点B 强屈比C 延伸率D 抗拉强度2、在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是 B 的典型特征 A 脆性破坏 B 塑性破坏 C 强度破坏 D 失稳破坏3、同类钢种的钢板,厚度越大AA 、强度越低B 、塑性越好C 、韧性越好D 、内疗构造缺陷越少 4、钢材的冷弯试验是判别钢材C 的指标;A 强度B 塑性C 塑性及冶金质量D 韧性及可焊性 5、钢材的强度指标是 C ;A 延伸率B 韧性指标C 屈服点D 冷弯性能 6、钢结构具有良好的抗震性能是因为 C ;A 钢材的强度高B 钢结构的质量轻C 钢材良好的吸能能力和延性D 钢结构的材质均匀7、钢材经历了应变硬化应变强化之后 A ;A 强度提高B 塑性提高C 冷弯性能提高D 可焊性提高 8、下列因素中, A 与钢构件发生脆性破坏无直接关系; A 钢材屈服点的大小B 钢材含碳量 C 负温环境D 应力集中 9产生焊接残余应力的主要因素之一是 CA. 钢材的塑性太低B. 钢材的弹性模量太大C. 焊接时热量分布不均匀D. 焊缝的厚度太小 10、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠 CA 栓杆的预拉力B 栓杆的抗剪能力C 被连接板件间的摩擦力D 栓杆被连接板件间的挤压力 11、下列梁不必验算整体稳定的是 dA 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 12、对直接承受动荷载的钢梁,其工作阶段为AA 、弹性阶段B 弹塑性阶段C 塑性阶段D 、强化阶段 13、受弯构件的整体失稳是 C 屈曲;A 、弯曲B 、 扭转C 、 弯扭D 、 A 、B 、C 都不正确 14、压弯构件在弯矩作用平面外,发生屈曲的形式是 C ;A 弯曲屈曲B 扭转屈曲C 弯扭屈曲D 三种屈曲均可能 15、板件的宽厚比加大,其临界应力 B ;A 、 提高B 、 降低C 、 不变D 、 没关系、 三、简答题1、作为结构工程师检验钢材性能指标时,至少要求了解哪几项指标解：fy、fu、δ2、列举三种容易引起钢材变“脆”的因素解：影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题,在高温时,硫使钢变脆,称热脆,在低温时,磷使钢变脆,称冷脆;氧和氮全是钢中的有害杂质,氧的作用和硫类似,氮的作用和磷类似;3、字形截面梁上设有一动力装置,在某点的最大拉应力为150Mpa,最大压应力为150Mpa,问计算疲劳强度时,该点的应力幅为多大解：△σ=σmax-σmin=150--150=300Mpa该点的应力幅为300Mpa4、一承受静力拉抻搭接连接,采用普通焊接,问图示焊接布置和构造有何不合理之处;5、假定轴压构件A的最大长细比为100,而轴压构件B的最大长细比为150,能否判定哪一根构件的整体稳定承载力高说明原因;解：不能判定哪一根构件的整体稳定承载力高原因： N=φ. φ→a b c d除了长细比之外,还有截面形式,截面类型、钢材种类,钢材的强度有关系1、建筑钢结构焊接技术规程JGJ－2002推荐使用碳当量或CE 来衡量低合金钢的焊接性能;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、循环荷载和循环次数;4、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、Z向收缩率和冲击韧性;5、主要焊接结构不能采用Q235 A 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接时,宜选择E43 型焊条;7、钢结构设计规范GB50017－2003规定：质量属于三级的焊缝,焊缝的抗拉设计强度等于母材抗拉设计强度的倍;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采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局部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局部屈曲或局部屈曲临界应力不低于屈服应力,或不先于屈服,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局部屈曲或局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳;11、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响,相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘,当荷载作用于梁的受压翼缘时,其梁的整体稳定性将降低;12、某梯形钢屋架,下弦支座处应设置刚性系杆,该系杆需要按受压杆设计;13、某工字形组合截面简支梁,若腹板的高厚比为100,应设置横向加劲肋,若腹板高厚比为210,应设置纵向加劲肋;模拟试题参考答案一填空题：1、钢材重量轻而强度高,塑性和韧性好 ,钢结构的耐热性好但防火性差 ;2、对于一般钢排架和框架结构,由于很难区分产生最大效应的可变荷载,荷载组合系数ψ取 ;3、衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率；4、冷作硬化提高了钢材的屈服强度；降低了钢材的塑性和韧性；5、钢材发生疲劳破坏的先决条件是形成裂缝；6、焊接结构在低温下容易发生脆断；7、焊接16Mn钢时,应采用Ｅ50××焊条；8、工程中采用的级螺栓属于高强度螺栓,等级代号中的“10”表示螺栓材料的最低抗拉强度fu=1000N/mm2,“.9”表示螺栓材料屈强比为；〖解〗1、肢背与肢尖焊缝所受内力： N 1=k 1N=×600=420kN N 2=k 2N=×600=180kN 2、所需有效焊缝长度： l w1=N 1/2h e f f w= 420000/2××8×160= 234 mm l w2=N 2/2h e f f w = 180000/2××8×160= 100 mm 3、角焊缝实际长度应为： l 1≥l w1+10=234+10=244 mm 取 l 1= 250 mm ； l 2≥l w2+10=100+10=110 mm 取 l 2= 110 mm ； 9、轴压构件腹板局部稳定的保证条件是h 0／t w 不大于某一限值,此限值和钢材的 屈服强度 有关,与压杆的 最大长细比 有关；10、在钢梁抗弯强度计算中规定了截面塑性发展系数的限值,而不是完全按塑性铰来设计,这既能充分利用材料的强度性能,又能避免梁的 变形 过大而影响梁的正常使用； 11、梁的腹板的主要作用是抗 剪 ；12、当梁的整体稳定系数φb 大于 时,需用φ'b 代替φb ,它表明钢梁已经进入 弹塑性 阶段；13、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面外的__整体稳定__可不必验算,但必须计算单肢的稳定性； 14、钢屋盖系统中, 柔性 系杆只能承受拉力,不能承受压力;15、组合梁是指钢梁和所支承的钢筋混凝土板组成的一个整体而共同 抗弯 的构件; 二判断题：请在题号前的括号内作记号,正确的记“√”,错误的记“×”√1、钢构件的疲劳破坏,实质上是构件上或构件连接处的微观裂纹与缺陷在连续重复荷载的作用下不断扩展直至断裂破坏的过程;√２、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,受拉、受压构件要限制长细比； √3、侧面角焊缝主要承受剪应力；√4、当焊缝质量为三级时,对接焊缝的抗拉强度通常只能达到焊件母材抗拉强度的倍； ×5、对于轴心受压构件,承载能力极限状态只包括强度计算； √6、材料的屈服点变化对压杆的弹性屈曲承载力影响不大；×7、保证梁的整体稳定的主要措施是在梁的腹板上设置横向加劲肋和纵向加劲肋；√8、实腹式轴心受压柱的组成板件的局部稳定必须得到保证,它也属于承载力极限状态的一部分； √9、轴心受压柱的柱脚一般由靴梁、底板和锚拴等组成；√10、对于直接承受动力荷载的梁,不能考虑截面的塑性发展,按弹性设计；×11、对于任何实腹式构件来说,只要组成板件的局部稳定得到满足,就不会出现整体失稳；√12、对于偏心在实轴上的格构式偏心受压构件,不必验算其弯矩作用平面外的整体稳定,但应验算单肢的稳定性； √13、对于无檩屋盖体系可不设钢屋架上弦的横向水平支撑； √14、在设计钢结构时,必须全面考虑制造、运输和安装等条件； √15、钢管混凝土是指在钢管中浇灌混凝土的构件; 四、计算题：1、根据图示条件,计算该节点角焊缝长度;采用两侧面焊缝已知条件：N=600KN 静力荷载 f f w ＝160 N/mm 2h f ＝8 mm, k 1＝ ,k 2＝2、试验算下图所示搭接接头的连接强度;连接钢板为－250×12,钢材为Q235A3,采用M20的集高强度螺栓,孔经22mm;其余条件见图中所示;钢板表面为喷砂后生赤锈, μ=〖解〗：查表3—3,可知： P= 110 KN l 1= 4×80=320 mm <15d o =330 mmβ= 1钢板表面为喷砂后生赤锈, μ=N v b=×1××110 KN = KNN = 500 KN < n N v b=15×= KN满足螺栓抗剪承载力要求;钢板净截面承载力验算：σ= N’/ An =N1－n/ An= 500×1031－·3/15/250－3×22×12= N/mm2 < f连接钢板净截面承载力满足要求;3、某钢屋架中一轴心受压杆,Ｎ＝1200 KN,l0x=1500mm,l0y=4500mm,采用两根Ｌ160×100×14角钢,短边相连,组成Ｔ形截面,节点板厚12mm,钢材为Ｑ235,f=215 N/mm2;试验算该杆是否满足强度、稳定性和刚度要求;截面如下图所示查教材附表3—3,可得惯性半径：i y = cm i x = cm截面面积：A = ×2 = cm22、刚度验算：已知：l0x =1500mm=150cm ; l0y = 4500 mm=450cmλx = l ox / i x =150 / = < λ=150 满足刚度要求;λy = l oy / i y =450 / = < λ=150 满足刚度要求;3、稳定性验算：本构件属于b类,按λy = 查表得φy =N /φy A = 1200000 /××102= N /mm2 > f 不满足稳定性要求;4、强度验算：N /A = 1200000 /×102 = 263 N /mm2 > f 不满足强度要求;4、某工作平台采用普遍工字钢简支梁,梁的跨度为,间距为,平台上承受均布永久荷载标准值m不含梁的自重,均布可变荷载均为静载m,该梁跨中无侧向支承,容许相对挠度为1/250;若采用Ｑ235钢材,I22a普通热轧工字钢,是否能够满足强度、稳定性和刚度要求已知条件：1、ｆ＝215 N/mm22、I22a普通热轧工字钢的有关参数：Wx= ; Ix=3406 cm4 ;每米自重： m3、γx＝〖解〗1、荷载计算q = 2×++×× = KN/m2、内力计算Mx = ql2/8 = ×42 / 8 = kN·M3、强度计算Mx / γx Wx = ×106/××103= N /mm2<ｆ＝215 N/mm2满足强度条件;4、稳定性验算;对于型钢截面,只需验算其整体稳定性;查教材附表2—6 得φb = >查教材附表2—5 得φ’ b =Mx /φ’bWx = ×106/××103= N/mm2<ｆ＝215 N/mm2满足整体稳定性条件;5、刚度验算q k= 2×++× = kN/MMxk= q k l2/8 = ×42= kN·Mv/l= Mxk·l/10EIx=×106×4000/10××105×3406×104= 1/529 < v/l =1/250满足刚度条件;5、一箱形截面偏心受压柱,钢材为Q235A3,截面尺寸如图所示,柱的计算长度为6米,柱中无横向力作用,柱承受轴向内M2=450KN·M绕x—x轴作用,柱底截面的弯矩M1=0;柱的上下两端均可视为无侧移的铰节点;试验算该柱的整体稳定性和各板件的局部稳定性;〖解〗1、截面参数：截面面积：A=2×14×500+10×500=24000mm2截面惯性矩：Ix=2×5003×10/12 + 2×14×500×2572 + 2×143×4Iy=2×5003×14/12 + 2×10×500×2052 + 2×103×4截面惯性半径：ix= √I x/A = mm iy= √I y/A =截面抗弯系数：W1x= / 264 = 4292606 mm32、构件长细比、稳定系数：b类x xλy = 6000 / = φy =3、截面内力：N = 3000 kN M2 = 450 kN·M M1 = 04、强度计算：N / A + M x/γx W1x = 3000×103 /24000 + 450×106 /×4292606= 125 + = N/mm2 ≈ f = 215 N/mm2满足强度条件;5、整体稳定计算；平面内整体稳定：公式：N /φx A +βmx M x / γx W1x1－N/N EX≤f式中：βmx =N EX = π2EA /λx2 = ×206×103×24000 / = 64056×103 NN /φx A +βmx M x / γx W1x1－N/N EX3000000 ×= ——————+ —————————————————= N/mm2×24000 ×4292606×1－3000000×< f = 215 N /mm2满足平面内稳定条件;平面外整体稳定：公式：N /φy A +βtx M x / φb W1x≤f式中：βtx = φb =箱形截面N /φy A +βtx M x / φb W1x3000000 ×= —————+ ———————= N/mm2< f = 215 N /mm2×24000 ×4292606满足平面外稳定条件;6、局部稳定计算：W1= I x /h o/2= / 250 = 4532992σmax = N / A +M x / W12σmin = N / A －M x / W1= 3000000 / 24000 －2αo = σmax－σmin/σmax =224－26/ 224 = <腹板高厚比：h o / t w = 500 / 10 = 50 < 16×+×30+25 = 54翼缘板： b o / t = 400 / 14 = 29 < 40 b 1 / t = 50 / 14 = < 15 局部稳定皆能保证;一、 填空题每空1分,共20分1．钢材五项机械性能指标是 抗拉强度 、 屈服点 、 伸长率 、 180度冷弯 、 冲击韧性; 2． 冷弯性能 是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标; 3．薄板的强度比厚板略 高 ;4．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60 h f ,最小计算长度 是 8h f 且≥ 40 mm;5．在螺栓连接中,最小端距是 2d 0 、最小栓距是 3d 0 ; 6．轴心受压构件的缺陷有 残余应力 、 初弯曲 、 初偏心 ;7．钢材在250oC 度附近有 强度 提高 塑性和韧性 降低现象,称之为蓝脆现象; 8．格构式轴心受压构件的等稳条件是 λox = λy ;9．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为 弯曲屈曲 ,在弯矩平面外屈曲形式为 弯扭屈曲 ; 二、单项选择题每小题1分,共5分1．钢材中硫的含量超过规定标准 d ;a. 将提高钢材的伸长率b. 将提高钢材的抗拉强度c. 将使钢材在低温工作时变脆d. 将使钢材在高温工作时变脆 2. 抗拉强度与屈服点之比是表示钢材的 c ;a. 塑性变形能力b. 极限承载力c. 强度储备 3. 采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用 a 焊条; 43型 b. E 50型 c. E 55型d.无正确答案 4. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有 d ;a.强度b.强度和整稳c. 强度、整稳、局稳d. 强度和刚度5. 焊缝质量检查标准分为三级,其中 a 级质量最好;a.一级b.二级c.三级三、简答题每小题3分,共15分1．简述影响钢材性能的主要因素有哪些1化学成分；2冶金缺陷；3钢材硬化；4温度影响5应力集中；6反复荷载作用; 2．简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类1螺栓杆被剪断；2挤压破坏；3板件被拉断；4板件端部剪切破坏; 3．梁腹板加劲肋的配置规定是什么 1当w t h 0≤y f 23580时,按构造配置加劲肋;2当wt h 0>y f 23580时,按计算配置加劲肋;3当wt h 0>y f 235170时,应配置纵横向加劲肋;4梁的支座和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋;4．简述角焊缝的焊脚尺寸为什么既不能太大也不能太小为了避免焊缝区的基本金属过热,减少焊件的焊接残余应力和残余变形,角焊缝的焊脚尺寸不宜过大；另外角焊缝的焊脚尺寸不宜过小,否则焊缝因输入能过小,而焊件厚度较大,以致施焊时冷却速度过快,产生的淬硬组织,导致母材开裂 5．解释下列符号的含义1Q345—BF 2L100×80×8Q 代表屈服点的字母 L 代表角钢 235代表屈服点 100代表长边宽B 代表质量等级 80代表短边宽 F 代表沸腾钢 8代表厚度 四、计算题共60分1．试验算图示焊缝连接的强度;已知作用力F=100kN 静力荷载,手工焊,E43型焊条,没有采用引弧板,w f f =160N/mm 2 ,h f =10mm10分;V=100 KNM=100×103×200=20×106Nmm 该连接安全;2．试验算图示高强度螺栓连接的强度;采用级M20摩擦型螺栓,孔径d 0=,P=155kN,u =12分;V=200 KN, T=200×250×103=50×106 Nmm 该螺栓连接安全; 3．图示工字型轴心受压柱,L 0x =6m,L 0y =3m,采用Q235钢材, f =215N/mm 2,x,y 轴均为b 类截面ϕ值见附表,截面无孔眼削弱,该柱能承受多大外荷载局部稳定是否合格12分 A=22×1×2+20×=5600 mm 2 根据整稳：KN Af N 9602155600797.0=⨯⨯==ϕ 根据强度：KN f A N n 12045600215=⨯== 所以该柱能承受的最大外荷载为N=960 KN 局稳验算：2.16235)1.010(7.10102)6220(=+〈=⨯-=yf t b λ 局部稳定合格;4．验算下面简支梁支座支撑加劲肋的承载能力,采用Q235钢材, f =215N/mm 2,f ce =325N/mm 2ϕ值见附表,荷载设计值q =125KN/m,F=200KN13分; （1） 端面承压强度验算： （2） 腹板平面外稳定验算： 查表：937.0=ϕ该支座支撑加劲肋安全;5．试验算图示压弯构件的稳定性;N=1000kN,F=100kN,采用Q235钢材,f =205N/mm 2,E=206×103N/mm 2,0.1=mx β,0.1=tx β,05.1=x γ,2354400007.12yyb f λϕ-=≤,跨中有一侧向支撑,截面几何特性：A=184cm 2,I x =120803cm 4,I y =17067cm 4 13分===63.96000yy y i l λ795.0=→y ϕ 平面内稳定验算：平面外稳定验算：982.04400031.6207.12354400007.122=-=⨯-=yy b f λϕ 该压弯构件满足稳定;一、填空题每空1分,共10分1、钢材的冲击韧性越小,钢材抵抗脆性断裂的能力 越弱 ;2、承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60h f ;3、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 相等 ;4、钢材牌号Q235－BF,其中235表示 屈服点数值 ,B 表示 质量等级 ,F 表示 沸腾钢 ;5、工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据 等稳定原则 导出的;6、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 挠度 ,拉、压构件要限制 长细比 ;7、压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是 弯扭屈曲 ; 二、选择题 每题1分,共10分 1、钢结构的主要缺点是 C ;A 结构的重量大B 造价高C 易腐蚀、不耐火D 施工困难多 2、钢材中硫的含量超过规定标准 D ;A 将提高钢材的伸长率B 将提高钢材的抗拉强度C 将使钢材在低温工作时变脆D 将使钢材在高温工作时变脆 3、角焊缝的最小焊脚尺寸表示式中t t h f ,5.1= B ;A 较薄板厚度 B 较厚板厚度 C 任意板厚4、下面的 B 情况应将其设计强度进行折减;A 动力荷载作用的构件B 单角钢单面按轴压计算稳定的构件C 有应力集中影响的构件D 残余应力较大的构件 5、验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时,计算公式中的长细比为 C ;A 绕强轴的长细比B 绕弱轴的长细比C 两方向长细比的较大值D 两方向长细比的较小值 6、格构柱设置横隔的目的是 D ;A 保证柱截面几何形状不变B 提高柱抗扭刚度C 传递必要的剪力D 上述三种都是 7、7、计算长度一定的轴心压杆回转半径增大,其稳定承载力 A ;A 提高B 降低C 不变D 不能确定8、支承加劲肋进行稳定计算时,计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积,该范围是 A ;A 15y wf t 235 B 13y w f t 235C 13235y w f tD 15235y w f t 9、计算梁的抗弯强度M W f x x n x x/()(.)γγ≤〉10,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过 B ; 10、钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算 D ;A 强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形B 弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比C 强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形D 强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比 三、简答题25分1、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类如何避免6分1螺栓杆被剪断；2挤压破坏；3板件被拉断；4板件端部剪切破坏；5栓杆受弯破坏1通过计算保证螺栓抗剪2通过计算保证螺栓抗挤压3通过计算保证板件有足够的拉压强度属于构件的强度计算4螺栓端距≥ ——避免钢板被拉豁2、螺栓在构件上的排列有几种形式应满足什么要求最小的栓距和端距分别是多少6分螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列;应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求最小的栓距为03d ,最小的端距为02d3、为保证梁腹板的局部稳定,应按哪些规定配置加劲肋6分 ①当ywf t h 23580≤时,应按构造配置横向加劲肋； ②当yw y f t h f 235170235800≤<时,应按计算配置横向加劲肋；02d③ywf t h 235170>,应配置横向加劲肋和纵向加劲肋； ④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋 4、图示实腹式轴压柱截面,柱长细比5855＝，＝λλYx,钢材Q345,试判断该柱腹板的局部稳定有无保证如无保证应采取何种措施至少回答出二种方法7分 腹板高厚比为：该柱腹板的局部稳定无保证; 采取的措施：①可加大腹板厚度；②可设置纵向加劲肋; 四、计算题共55分1、验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度;2/160mm N f w f =,其他条件如图所示;无引弧板;12分解：kN V kNmM 200402.0200==⨯= 2分()2262/08.1818236087.02104067.026mm N L h M wf f =⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=σ()23/91.518236087.02102007.02mm N L h V w f f =⨯-⨯⨯⨯⨯=⨯=τ6分4分 2、验算图示采用级 M20摩擦型高强度螺栓连接的承载力;已知,构件接触面喷砂处理,钢材Q235-BF,构件接触面抗滑移系数μ＝,一个螺栓的预拉力设计值P ＝155 kN;13分 解： V=100 KN,1分 T=100×=25KNm1分KN p n N f bv 775.6215545.019.09.0=⨯⨯⨯==μ2分 KN y x Ty N ii Tx 45.45100450610010252262211=⨯+⨯⨯⨯=∑+∑=2分 KN y x Tx N ii Ty 73.225500050102562211=⨯⨯=∑+∑=2分KN n V N F 67.1661001===2分 KNN KN N N N N bV F Ty TX 775.6215.60)67.1673.22(45.45)()(22211211=<=++=++=3分该螺栓连接的强度满足;3、已知某轴心受压实腹柱AB, AB 长L=5m,中点L/2处有侧向支撑;采用三块钢板焊成的工字型柱截面,翼缘尺寸为300mm ×12mm,腹板尺寸为200mm ×6mm;钢材为Ｑ235 ,2/215mm N f =;求最大承载力?=N 局稳是否合格15分Q235钢b 类截面轴心受压构件稳定系数 57.44345235)585.025(33.5863500=⨯+>==w h解：截面积： 2846.0202.1302cm A =⨯+⨯⨯=1分惯性距： 43356.849812204.29124.2230cm I x =⨯-⨯=1分 43540012302.12cm I y =⨯⨯=1分回转半径： cm A I i x x 06.108456.8498===1分 cm A I i y y 02.8845400===1分 长细比： 70.4906.10500===x ox x i l λ1分,17.3102.8250===y oy y i l λ1分。
选择题1．关于建筑结构钢材的优缺点，下列说法中错误的是【 】 A. 钢材的强度较高，结构自重轻B. 钢材具有良好的冷加工和热加工性能C. 钢结构的耐腐蚀性能很好，适合在各种恶劣环境中使用D. 钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差 2．钢结构设计中，对下列哪一项内容需按正常使用极限状态进行验算【 】 A. 构件的变形 B. 构件的强度 C. 构件的疲劳强度 D. 构件的整体稳定3．为防止厚钢板在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生层状撕裂，必须测试钢材的【 】A. 抗拉强度f uB. 屈服点f yC. 冷弯180°试验D. Z 向收缩率 4．不同质量等级(A 、B 、C 、D)的同一类钢材，下列哪项力学指标不同【 】 A. 抗拉强度f u B. 冲击韧性A K C. 伸长率δ D. 屈服点f y5．对于普通螺栓连接，限制端距e ≥2d 0的目的是为了避免【 】 A. 螺栓杆受剪破坏 B. 板件被拉断破坏 C. 板件受挤压破坏 D. 板件端部冲剪破坏6．如图所示承受静力荷载的T 形连接，采用双面角焊缝，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为【 】 A. 4mm B. 6mmC. 8mmD. 10mm7．初始弯曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为【 】A. 初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力B. 初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力C. 初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力D. 初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力8．保证焊接组合工字型截面轴心受压柱翼缘板局部稳定的宽厚比限值条件，是根据矩形板单向均匀受压时下列哪种边界条件确定的【 】 A. 两边简支、一边自由、一边弹性嵌固 B. 两边简支、一边自由、一边嵌固 C. 三边简支、一边自由 D. 四边均为简支9．梁腹板屈曲后强度产生的原因是【 】A. 腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载B. 腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能C. 腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点D. 由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力10．图示的普通钢屋架角钢的四种切断形式中，绝对不允许采用的是【 】t=8mmt=6mmA. (a)B. (b)C. (c)D. (d)CADBD BACBD1、对于Q235钢板，其厚度越大 。
第二章2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E σf yCσF卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。
钢结构模拟试题（一）一、简答题(每小题5分，共20分)1.简述钢材塑性破坏的特征和意义。
2.什么叫实腹式轴心受压构件等稳设计?3.焊接工字形板梁翼缘与腹板间的角焊缝计算长度是否受60hf(静)或40hf(动力)的限制?为什么?4.当弯矩作用在实腹式压弯构件截面的弱轴平面)进行测试。
A.抗拉强度fuB.屈服点fyC.冷弯180°试验D.Z向收缩率2.对不同质量等级的同一类钢材，在下列各指标中，它们的( )不同。
A.抗拉强度fuB.屈服点fyC.伸长率δD.冲击韧性AKV3.同一结构钢材的伸长率( )。
A.δ5>δ10B.δ5=δ10C.δ5<δ10D.不能确定4.摩擦型高强度螺栓的抗剪连接是靠( )来传递剪力。
A.螺杆抗剪和承压B.螺杆抗剪C.螺杆承压D.连接板件间的摩擦力5.在纯剪切作用下，梁腹板的纯剪屈曲不先于屈服破坏的条件是( )。
A.h0twh0tw≤80235fy235fy B.h0tw≤170235fy C.>170D.不能确定6.两端简支的梁，跨中作用一集中荷载，对荷载作用于上翼缘和作用于下翼缘两种情况，梁的整体稳定性承载能力( )。
A.前者大B.后者大C.二者相同D.不能确定7.两根几何尺寸完全相同的压弯构件，二者都是两端简支，且承受的轴压力大小相等，但一根承受均匀弯矩作用，而另一根承受非均匀弯矩作用，则二者承受的临界弯矩相比( )。
A.前者大于等于后者B.前者小于等于后者C.两种情况相同D.不能确定8.与无檩屋盖相比，下列( )不是有檩屋盖的特点。
A.所用构件种类和数量多B.屋盖刚度大C.屋盖自重轻D.屋架布置灵活9.设节点间杆件的几何长度为l，则屋架的支座斜杆和支座竖杆在屋架平面)。
A.0.5lB.0.8l第 1 页共22 页C. lD.2l10.屋架中，对双角钢组成的十字形截面杆件或单角钢杆件，当这些杆件不是支座斜杆和支座竖杆时，它们在斜平面)(设杆件几何长度为l)。
钢结构设计原理_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.正常设计的钢结构，不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，主要由于钢材具有（）。
答案:良好的塑性2.下列哪些验算属于结构或构件的承载能力极限状态的验算（）？答案:压杆的稳定3.结构的可靠性包括（）。
答案:安全性适用性耐久性4.关于现阶段我国钢结构设计标准GB50017－2017采用的结构静力设计方法是什么？答案:一次二阶矩极限状态设计法近似概率极限状态设计法5.钢材的容重比混凝土大，因此钢结构比混凝土结构重。
答案:错误6.钢材的耐热性能好，因此在火灾情况下钢结构不易破坏。
答案:错误7.下列关于塑性破坏的说法，以下观点正确的是（）。
答案:变形大，历时长8.与焊接钢结构的疲劳强度关系最为密切的因素是（）答案:应力幅9.衡量钢材塑性性能的指标有（）。
答案:伸长率断面收缩率10.关于钢结构的疲劳，以下观点正确的是（）。
答案:疲劳问题属于承载能力极限状态的范畴现行钢结构设计标准规定，计算时荷载应采用标准值11.复杂应力场情况下，采用第四强度理论，计算折算应力是否达到屈服强度，来判断钢材是否达到塑性。
答案:正确12.钢材的强度按厚度分组，是因为钢板越厚，力学性能越好。
答案:错误13.以下抗剪连接中哪一种不属于承压型连接？答案:摩擦型高强度螺栓连接14.抗剪型连接按摩擦型高强度螺栓设计时，承载能力极限状态是（）。
答案:钢板间即将产生相对滑移。
15.关于角焊缝的构造要求，下列说法正确的是（）。
答案:最小焊脚尺寸：防止收缩开裂最大焊脚尺寸：防止薄板烧穿最小长度：防止缺陷集中最大长度：防止应力不均匀16.关于角焊缝以下观点正确的是（）。
答案:正面角焊缝强度高，侧面角焊缝强度低。
正面角焊缝塑性差，侧面角焊缝塑性好。
17.摩擦型高强度螺栓和普通螺栓可以混合使用承担共同的内力。
答案:错误18.承压型高强度螺栓连接承载能力比摩擦型的高，因此承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接更适合直接承受动力荷载。
附录附录1 钢材和连接强度设计值附表1-1 钢材的强度设计值（N/mm2）注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚件的厚度。
附表1-2 焊缝的强度设计值（N/mm2）钢焊丝和焊剂》GB/T 5293和《低合金钢弧焊用焊剂》GB/T 12470 中相关的规定。
2、焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。
其中厚度小于8mm 钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。
3、对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取w c f 。
在受拉区的抗弯强度设计值取w t f 。
4、表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。
附表1-3 螺栓连接的强度设计值（N/mm 2）注：1、A 级螺栓用于d ≤24mm 和l ≤10d 或l ≤150mm （按较小值）的螺栓；B 级螺栓用于d >24mm 或l >10d 或l >150mm （按较小值）螺栓。
d 为公称直径，l 为螺杆公称长度。
2、A 、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。
附表1-4 铆钉连接的强度设计值（N/mm 2）1）在装配好的构件下按设计孔径钻成的孔；2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻到设计孔径的孔。
2、在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于Ⅱ类孔。
附表1-5 结构构件或连接设计强度的折减系数时，取λ=20。
2、当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。
附录2 受弯构件的挠度容许值附录2 受弯构件的挠度容许值附表2 受弯构件挠度容许值注：1、l 为受弯构件的跨度（对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的2倍）。
2、[v T ]为永久和可变荷载标准值产生的挠度（如有起拱应减去拱度）的容许值；[v Q ]为可变载标准值产生的挠度的容许值。
第七章 稳定性验算整体稳定问题的实质：由稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，构造的变形即迅速增大，构造中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使构造丧失承载能力。
注意：截面中存在压应力，就有稳定问题存在！如：轴心受压构件〔全截面压应力〕、梁〔局部压应力〕、偏心受压构件〔局部压应力〕。
局部稳定问题的实质：组成截面的板件尺寸很大，厚度又相对很薄，可能在构件发生整体失稳前，各自先发生屈曲，即板件偏离原来的平衡位置发生波状鼓曲，局部板件因局部屈曲退出受力，使其他板件受力增加，截面可能变为不对称，导致构件较早地丧失承载力。
注意：热轧型钢不必验算局部稳定！第一节 轴心受压构件的整体稳定和局部稳定一、轴心受压构件的整体稳定注意：轴心受拉构件不用计算整体稳定和局部稳定！轴心受压构件往往发生整体失稳现象，而且是突然地发生，危害较大。
构件由直杆的稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，构造的弯曲变形即迅速增大，构造中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使构造丧失承载能力。
这种现象就叫做构件的弯曲失稳或弯曲屈曲。
不同的截面形式，会发生不同的屈曲形式：工字形、箱形可能发生弯曲屈曲，十字形可能发生扭转屈曲；单轴对称的截面如T 形、Π形、角钢可能发生弯曲扭转屈曲；工程上认为构件的截面尺寸较厚，主要发生弯曲屈曲。
弹性理想轴心受压构件两端铰接的临界力叫做欧拉临界力：2222//λππEA l EI N cr == (7-1)推导如下：临界状态下：微弯时截面C 处的内外力矩平衡方程为：0/22=+Ny dz y EId (7-2)令EI N k/2=，那么： 0/222=+y k dz y d (7-3)解得： kz B kz A y cos sin += (7-4)边界条件为：z=0和l 处y=0；那么B=0，Asinkl=0，微弯时πn kl kl A ==∴≠,0sin 0最小临界力时取n=1，l k /π=,故 2222//λππEA l EI N cr == (7-5) 其它支承情况时欧拉临界力为：2222/)/(λπμπEA l EI N cr == (7-6)欧拉临界应力为：22/λπσE cr = (7-7)实际上轴心受压杆件存在着各种缺陷：剩余应力、初始弯曲、初始偏心等。
