钢结构设计原理(答案)

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.一、填空题（每空1分，共10分）1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和。2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为、搭接、角接和T形连接。3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和的验算。4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有、和。5、梁整体稳定判别式11lb中，1l是1b。6、静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于。7、当组合梁腹板高厚比0wht时，对一般梁可不配置加劲肋。二、单项选择题（每题2分，共40分）1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，采用E43焊条。(A)不得(B)可以(C)不宜(D)必须2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为yftb235)1.010(1，其中的含义为。(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)30或1003、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.2文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.x1(10.8')mxxxxExMfAWNN中，其中，1xW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4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是。(A)抗拉强度、伸长率(B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率(D)屈服强度、伸长率、冷弯性能5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是。(A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降(B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高(C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降(D)视钢号而定6、在低温工作(-20ºC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要的指标是。(A)低温屈服强度(B)低温抗拉强度(C)低温冲击韧性(D)疲劳强度7、直角角焊缝的有效厚度eh的取值为。(A)0.7fh(B)4mm(C)1.2fh(D)1.5fh8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时。(A)要考虑正面角焊缝强度的提高(B)要考虑焊缝刚度影响(C)与侧面角焊缝的计算式相同(D)取f＝1．229、单个螺栓的承压承载力中,[bbccNdtf]，其中∑t为。(A)a+c+e(B)b+d(C)max{a+c+e，b+d}(D)min{a+c+e，b+d}10、承压型高强度螺栓可用于。(A)直接承受动力荷载(B)承受反复荷载作用的结构的连接(C)冷弯薄壁型钢结构的连接(D)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接11、计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据()文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.3文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.查表确定。(A)x(B)ox(C)y(D)oy12、实腹式轴压杆绕x,y轴的长细比分别为x,y，对应的稳定系数分别为x,y，若x＝y，则。(A)xy(B)x=y(C)xy(D)需要根据稳定性分类判13、轴心受力构件的正常使用极限状态是。(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14、对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是。(A)增加支座约束(B)提高钢材强度(C)加大回转半径(D)减少荷载15、梁的最小高度是由控制的。(A)强度(B)建筑要求(C)刚度(D)整体稳定16、为了提高梁的整体稳定性，是最经济有效的办法。(A)增大截面(B)增加侧向支撑点，减少1l(C)设置横向加劲肋(D)改变荷载作用的位置17、在梁的整体稳定计算中，'b＝l说明所设计梁。(A)处于弹性工作阶段(B)不会丧失整体稳定(C)梁的局部稳定必定满足要求(D)梁不会发生强度破坏18、工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为。(A)wth0≤(25+0.1)yf235；(B)wth0≤80yf235；(C)wth0≤170yf235(D)当0≤0a≤1．6时，wth0≤(160a+0.5+25)yf235；当1．60a≤2.0时，wth0≤(480a+0.5-26.2)yf235；其中，maxminmax0a文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.4文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.19、弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行和缀材的计算。(A)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性(B)弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性(C)弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性(D)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性20、算梁的整体稳定性时，当整体稳定性系数b大于时，'b应以(弹塑性工作阶段整体稳定系数)代替b。(A)0.8(B)0.7(C)0.6(D)0.5三、简答题：（共20分）1、写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取哪些措施？（5分）2、简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证，哪几种破坏形式通过计算保证？（5分）3、简述影响钢材力学性能的主要因素。（5分）4、简述钢材选用的原则。（5分）四、计算题（共30分）1、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全，已知：荷载设计值N＝300kN，螺栓M20，孔径21.5mm，10.9级，摩擦面的抗滑移系数μ=0.5，高强螺栓的设计预拉力P=155kN。不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。（10分）2、一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无削弱。当梁某一截面所受弯矩设计值M=400kN·m、剪力设计值V=580kN文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.5文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235-B。（10分）3、验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为N=1500kN，Q235-B级钢，f=215N／mm2，截面绕x轴为b类截面、绕y轴为c类截面，截面无任何削弱。（10分）一、填空题（每空1分，共10分）1、塑性破坏；2、对接；3、刚度（长细比）；4、弯曲失稳（屈曲）、扭转失稳（屈曲）、弯扭失稳（屈曲）；5、梁受压翼缘的自由长度，梁受压翼缘宽度；6、60fh；7、80235yf。二、单项选择题（每题1分，共25分）1.B2.A3.C4.C5.A6.C7.A8.C9.D10.D11.B12.D13.C14.A15.C.16.B17.B18.D19.D20.C三、简答：（共25分）文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.6文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：wth0≤(25+0.5yf235)，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取三种措施：①加大腹板厚度wt；②加加劲肋，减小腹板高度0h；③计算时取有效截面。2、普通螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤螺栓杆受弯破坏。其中③⑤通过构造保证，③通过限制端距≥2d0，⑤通过限制板叠厚度≤5d，其中d为螺栓直径，d0为螺栓孔径，①②④通过计算保证。3、①化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。②冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的影响：脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时效。⑤温度的影响：⑥应力集中的影响。4、①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。②荷载性质，动荷载下选用好钢材。③连接方法，焊接选用较好钢材。④结构的工作温度和环境，低温，腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。⑤受力性质。如受较大拉力的结构选用好钢材。四、计算题1.解：螺栓群形心O处的内力有：轴心拉力3330018055TNkN；（1分）剪力4430024055VNkN；（1分）文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.7文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.弯矩1807.0/2630MTekNcm（1分）在N、M作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：11222180630(6.57.0/2)36.53282[23.52(3.56.5)]iMyTNkNny（2分）一个螺栓所受到的剪力为：240308vVNkNn（1分）一个高强螺栓受拉承载力设计值：0.80.8155124btNPkN（1分）一个高强螺栓受剪承载力设计值：0.90.910.515569.75bvfNnPkN（1分）所以高强螺栓同时承受拉剪时：13036.530.72169.75124vbbvtNNNN此连接安全。（2分）2.解：22202501130Acm（0.5分）3241501222202664496.7xIcm（1分）32022612512.51352.5xScm（0.5分）31220261040Scm（0.5分）3164496.7272388.8xWcm（0.5分）截面边缘纤维最大正应力：6322140010/(1.052388.810)159.5/205/xxMWNmmfNmm满足要求；（2分）腹板中央截面最大剪应力：文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.8文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.33224580101352.510121.6/125/64496.71010xvxwVSNmmfNmmIt满足要求；（2分）腹板上边缘处：正应力：621450040010155.1/264496.710xMNmmI（1分）剪应力：3321145801010401093.5/64496.71010xwVSNmmIt（1分）折算应力：所以此处的折算应力也满足要求。（1分）3.解：2250.82251.490Acm；（1分）3240.825/122251.4(12.50.7)13238.5xIcm；（1分）334250.8/1221.425/123646.9yIcm；（1分）13238.59012.13;3646.9906.37xxyyiIAcmiIAcm（1分）60012.1349.46xoxxli；绕x轴属b类截面，所以查表得0.859x（1分）3006.3747.10yoyyli；绕y轴属c类截面，所以查表得0.793y（1分）所以322150010210.22150.7939000yNNmmfNmmA整体稳定满足要求（1分）截面无削弱，故强度自然满足。（1分）0250/831.25250.5250.549.4649.73wht（1分）文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.9文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.1250-8/2/148.64100.1100.149.4614.95bt（）（1分）所以局部稳定也能满足要求。