1、模擬試題三：一、填空題（每空 1分，共計(jì) 22）1、鋼結(jié)構(gòu)防腐常采用的方法有 點(diǎn)擊查看答案 答：涂防腐漆、混凝土包裹2、衡量鋼材承受動(dòng)荷時(shí)抵抗脆性破壞的指標(biāo)是點(diǎn)擊查看答案答：沖擊韌性3、材料為 Q235B 的兩個(gè)鋼構(gòu)件 相焊 接時(shí) ，應(yīng)選擇型焊條。點(diǎn)擊查看答案答：E434、鋼材在熱加工過(guò)程中產(chǎn)生裂紋，可能是由于材料中的元素含量過(guò)高。點(diǎn)擊查看答案答：硫 (S)5、在鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范中，焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分為級(jí)。點(diǎn)擊查看答案答：三6、某連接采用承壓型螺栓，M20，端矩為40mm ,從構(gòu)造角度分析此連接可能發(fā)生破壞。點(diǎn)擊查看答案答：（板件被 ） 沖剪破壞7、摩擦型高強(qiáng)螺栓依靠為 承載 力的極限狀

2、 態(tài)。點(diǎn)擊查看答案答：板間摩擦阻力、摩擦阻力被克服8、軸心受壓桿有種穩(wěn) 定 平 衡 壯 態(tài) ， 其 穩(wěn)定 屬于 第類穩(wěn)定。點(diǎn)擊查看答案答：9、某 單軸對(duì)稱截面軸心受壓構(gòu)件，若 繞對(duì)稱主軸失穩(wěn)，將是屈 曲 ，若 繞 對(duì) 非 稱 主 軸失穩(wěn)， 將是屈曲。點(diǎn)擊查看答案答：彎扭、彎曲10、某梁材料為Q235 ,當(dāng)腹板高厚比h0/tw=1OO時(shí)，為保證腹板的局部穩(wěn)定應(yīng)設(shè)置加勁助。加勁助, 當(dāng)腹板 h0/tw=180 時(shí)， 應(yīng)設(shè)置點(diǎn)擊查看答案答：橫向、縱向11、 在梁的設(shè)計(jì)過(guò)程中， 限制梁的撓度， 屬于極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。點(diǎn)擊查看答案答：正常使用12、 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)形式可分為在彎矩作用平面內(nèi)的失穩(wěn)

3、和在彎矩作用平面外的失穩(wěn)。 點(diǎn)擊查看答案 答：平面內(nèi)、平面外13、格 構(gòu)式柱受壓彎作用，截 面面積為 480cm 2，鋼 材 Q235B ， f=205N/mm2。彎 矩 產(chǎn) 生 的 截 面水平剪力為 100KN， 計(jì)算綴件時(shí)所使用的柱截面水平剪力為kN 。點(diǎn)擊查看答案答：14、 梯形鋼屋架節(jié)點(diǎn)板的厚度是根據(jù)確定的。點(diǎn)擊查看答案答：受力最大的腹桿內(nèi)力15、 屋架下弦 支座節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)性系桿 ， 此 系 桿按設(shè)計(jì)。點(diǎn)擊查看答案答：剛、壓桿、單項(xiàng)選擇題（將序號(hào)寫在橫線上方） （每題 2分, 共計(jì) 16 分）1、最易產(chǎn)生脆性破壞的應(yīng)力狀態(tài)是單向壓應(yīng)力狀態(tài)三向拉應(yīng)力狀態(tài)二向拉一向壓的應(yīng)力狀態(tài)單向拉應(yīng)力狀

4、態(tài)答：2、產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力的主要因素之一是點(diǎn)擊查看答案鋼材的塑性太低鋼材的彈性模量太高焊接時(shí)熱量分布不均勻焊縫的厚度太小答：3、如圖所示，等邊角鋼受軸心力 N=300KN ，肢背焊縫受力 N1=KN 。答：4、點(diǎn)擊查看答案90195210225點(diǎn)擊查看答案圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓群受彎時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心為點(diǎn)擊查看答案某軸壓柱繞兩主軸屬于不同類截面，等穩(wěn)定條為入X=入y甲x4Py lx=| y ix=i y點(diǎn)擊查看答案答:雙肢格構(gòu)式軸心受壓柱，虛軸為X-X軸，實(shí)軸為y-y軸，應(yīng)根據(jù)6、點(diǎn)擊查看答案答：7、某梁的截面幾何尺寸已定，荷載作用于梁的受拉下翼緣上，欲提高此梁整體穩(wěn)定承載力的最有效途徑是改變梁荷載作用

5、位置改變梁的材料減小梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度改變梁端支承條件點(diǎn)擊查看答案答:8、屋架上弦桿兩節(jié)間在A、B點(diǎn)平面外有側(cè)向支撐，計(jì)算桿AB平面外穩(wěn)定時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度取Li(L i+L2)L2（Li+L2）點(diǎn)擊查看答案答：三、簡(jiǎn)答題：（共14分）1、為什么不同厚度的同一種類鋼材強(qiáng)度取值不同（6分）點(diǎn)擊查看答案答:同一種類不同厚度的鋼材，軋制次數(shù)不一樣；薄鋼板軋制次數(shù)多、晶粒細(xì)、強(qiáng)度高。截面如圖各簡(jiǎn)支梁，梁高和截面面積均相等，除截面放置和荷載在截面上的作用位置不同之外，其它條件均相同，請(qǐng)指出整體穩(wěn)定性最好的和最差的梁并說(shuō)明理由（8分）1圖A圖C圖D11點(diǎn)擊查看答案答：圖B所示整體穩(wěn)定性最好，圖C所示整體穩(wěn)定性

6、最差。因圖B荷載作用于下翼緣而限制梁的扭轉(zhuǎn)，所以圖B整體穩(wěn)定性好于圖 A,同理圖D的整體穩(wěn)定性好于圖C;因圖B加強(qiáng)了受壓翼緣，所以圖B整體穩(wěn)定性好于圖 D，同理圖A的整體穩(wěn)定性好于圖Co計(jì)算題：（共48分）1、右圖所示角鋼，兩邊用角焊縫與柱相連，鋼材Q345，焊條E50系列，手工焊，繞角焊，承受靜力荷載設(shè)計(jì)值F=400kN，試求所采用的焊角厚度hf=（焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =200N/mm 2 ） （14 分）P=155KN ,受靜載，V=270 kN , N=480 kN （10 分）答:門分）,30L2|X125X W點(diǎn)擊查看答案因采用繞角焊，故單條焊縫計(jì)算長(zhǎng)度J = 200甸設(shè)所采用的焊腳尺寸

7、為切(2分)r剪力Y = F 垢力簡(jiǎn)化到焊縫群的形心為L(zhǎng)彎矩 M = Fx30n 7h X焊縫群對(duì)刑慣性矩= 交珂在M作用下；口片2二収豐;Z1Q 5譽(yù)N/曲' n93353311J.Lj400x10I打作用F廠怎廠倍気TV Ngr上、下兩點(diǎn)為危險(xiǎn)點(diǎn)丫電詳+*彳蹤/+（罟尸"=誠(chéng)N/nun，根據(jù)構(gòu)造要求進(jìn)一歩確定焊腳尺寸h忙 3 Id氏= 6.7 mmhj晦 <1.2=1.2x16 = 19.2 mm h f晦 <4 - (1 2) = (14 15) mm 取 = 6 mm最小焊腳尺寸取光hf - 9 mill2、驗(yàn)算圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓連接是否滿足要求已知螺栓

8、M24 ,級(jí)，抗滑移系數(shù)u=,預(yù)拉力V口 Z 一rrcz>xsro 一 >_|+斗+<+N點(diǎn)擊查看答案f單個(gè)螺栓的承載力設(shè)計(jì)值為:（4 分kJ = 0.9 HP = 0.9 ><1X0.55X155 = 76.7 kNN?=O.8P= 0.8x155 = 124 kN單個(gè)螺栓的受力為;答:剪力 N廠 V/10 = 27kN軸向 15力 Nt=KylO = 481cK3.護(hù)加許+存皿1/-該連接滿足要求3、軸心受壓柱如圖所示。鋼材Q235B , f=215N/mm2，采用焊接組合截面，試驗(yàn)算其整體穩(wěn)定承載力和局部穩(wěn)定能否滿足要求（14分）軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)甲九6

9、0657015803550甲0.SO70.7200.7510.7200.6880.6550 621!；0叩|OkHOgVi十口o罠點(diǎn)擊查看答案A = 250X 10X2 +400X6 = 7400 mtxi = 74 cm?什冷畑4巧環(huán)叭2曲皿2譏= 26042血% = Vlx/A =(24212/74 = L&L cm卯=Jb/A = j26(K2/74 = 5.93 cm磚二人 =1000/18.1 -55.2 <L5O 二X 答:L Ay =盤0093 = S4衛(wèi)2 <150(4 分H.-f由34.32查表得少=0.664 =203.5 N/mm' <2

10、15N/nim'' g 0.664x74x10-I所以整體穩(wěn)定滿足要求25 + 0.5= 25 + 0.5X 84 32 = 67.2(4 分 J122/10 = 12.2<10 + 0.1?=10-HO. 1 X §4 32 =18.4局部穩(wěn)定滿足要求4、圖示簡(jiǎn)支梁受集中荷載作用，梁截面采用HM400 X 200 X 8X 13熱軋H型鋼制成，鋼材為Q235B , f=215N/mm建筑鋼材的主要性能指標(biāo)有伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、冷彎性能、沖擊韌性、Z向收,已知 A= 84.12cm 2, lx=23700cm 4, W = 1190cm 3。梁的穩(wěn)定系數(shù)

11、 $ b=,Y x=,梁截面有削弱，試驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定和抗彎強(qiáng)度是否滿足要求（10分）答:2000£扎瓷153點(diǎn)擊查看答案畫出彎矩圖，如右120x10®120 kNm-n = 1E1.8 N/mm' <f氓N0.557x1190x10L A整體穩(wěn)定滿足更求I求浄截面抵抗矩仏譏一士空逐亠，叩血200二抗彎強(qiáng)度滿足栗求模擬試題一：一、填空題（每空1分，共計(jì)32 ）鋼結(jié)構(gòu)防火常采用的方法有點(diǎn)擊查看答案答:涂防火漆、混凝土包裹縮率，其中伸長(zhǎng)率是衡量鋼材能力的指標(biāo)；是衡量鋼材抗層狀撕裂能力的指標(biāo)。點(diǎn)擊查看答案答：塑性變形、Z 向收縮率3.高強(qiáng)度低合金鋼的焊接性能可以通過(guò)

12、值來(lái)衡量。點(diǎn)擊查看答案答：碳當(dāng)量（ CE）4鋼材受三向同號(hào)拉應(yīng)力作用時(shí)， 即使三向應(yīng)力絕對(duì)值很大， 甚至大大超過(guò)屈服點(diǎn)，但兩兩應(yīng)力差值不大時(shí)，材料不易進(jìn)入狀態(tài)，此時(shí)發(fā)生的破壞為破壞。點(diǎn)擊查看答案答：塑性、脆性5 .在溫度250 C左右時(shí)，鋼材的性能與在常溫時(shí)相比較，強(qiáng)度更塑性更點(diǎn)擊查看答案答：高（好） 、差（壞）6Q235A 級(jí)鋼不能用于主要焊接結(jié)構(gòu)， 原因在于不能保證點(diǎn)擊查看答案答：含碳量7、采用手工電弧焊， 材料為 Q345 的鋼構(gòu)件相焊接時(shí)， 應(yīng)選擇型焊 條； 材料 為 Q235答：Q345 的構(gòu)件相焊接時(shí)， 應(yīng)選擇型焊條。 點(diǎn)擊查看答案 E50、 E438、板厚為t寬度為b的板采用對(duì)接

13、焊縫連接，施焊時(shí)未設(shè)引弧板，則計(jì)算長(zhǎng)度取為 點(diǎn)擊查看答案 答： b-2t9、 兩 鋼 板 厚 度 分 別 為 10mm 和 16mm ， 采 用 雙 面 T 型 連 接 ， 手 工 焊 ， 其 最 小 焊 腳 尺 寸 可 取mm 點(diǎn)擊查看答案 答：610、承壓型高強(qiáng)螺栓依靠共同傳力，以為承載力的極限狀態(tài)。點(diǎn)擊查看答案破壞、板件被沖剪破壞、板件被拉斷破壞，其中板件被沖剪破壞是由于不滿足構(gòu)造要求而引起的。點(diǎn)擊查看答案答：板件被擠壓、端距（端距<2d0）12、殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度承載力影響，降低承載力，剛度。點(diǎn)擊查看答案答：無(wú)、穩(wěn)定、降低13、軸心受壓柱柱腳底板的大小是根據(jù)混凝土的確定的，底板

14、的厚度是根據(jù)確定的。點(diǎn)擊查看答案答：抗壓強(qiáng)度、（底板）抗彎強(qiáng)度（或14、計(jì)算構(gòu)件的局部穩(wěn)定時(shí)，工字形截面軸壓構(gòu)件的腹板可以看成簡(jiǎn)支的矩形板，其翼緣板的一半（即外伸部分）可以看成的矩形板。點(diǎn)擊查看答案答：四邊、三邊簡(jiǎn)支一邊自由（或三邊簡(jiǎn)支）15、與不考慮屈曲后強(qiáng)度的梁相比，考慮屈曲后強(qiáng)度的梁，其腹板的抗剪承載力抗彎承載力點(diǎn)擊查看答案答：提高、（略有）下降16、在梁的整體穩(wěn)定計(jì)算中 ¥等于為梁彈性和彈塑性工作的分界點(diǎn)。答：摩擦阻力、栓桿、栓桿被剪斷或板件被擠壓破壞11、普通螺栓連接受剪時(shí)的四種破壞形式為螺栓受剪破壞、答:17、屋架上弦桿的承載能力由控制，屋架下弦桿的截面尺寸由控制。點(diǎn)擊查

15、看答案答：穩(wěn)定、強(qiáng)度性系桿。點(diǎn)擊查看答案18、在廠房結(jié)構(gòu)中，無(wú)檁屋蓋的屋架在下弦跨中處應(yīng)設(shè)答：柔二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1、簡(jiǎn)述以屈服強(qiáng)度f(wàn)y作彈性設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)的依據(jù)點(diǎn)擊查看答案答：a、以fy作彈性、塑性工作的分界點(diǎn)，屈服后，£ =23）%，易察覺(jué)；若£過(guò)大，產(chǎn)生的變形過(guò)大，不允許;b、從fy- fu,塑性工作區(qū)很大，有足夠的變形保證截面上的應(yīng)力不超過(guò)fu, fy- fu作為強(qiáng)度儲(chǔ)備。2、簡(jiǎn)述梁腹板加勁肋的布置原則點(diǎn)擊查看答案答：a、當(dāng)時(shí)，梁腹板的局部穩(wěn)定得到保證;對(duì)無(wú)局部壓應(yīng)力（bc= 0）的梁，可不配置加勁肋;對(duì)有局部壓應(yīng)力的梁,應(yīng)按構(gòu)造配置橫向加勁肋;b、當(dāng)，

16、應(yīng)配置橫向加勁肋,（受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束） （受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束），或按計(jì)算需要時(shí)，應(yīng)在彎曲應(yīng)力較大區(qū)格的受壓區(qū)配置縱向加勁肋。W橫肋間距W 2ho；無(wú)局壓的梁，若，橫肋間距可取;C、局部壓應(yīng)力很大的梁,尚宜在受壓區(qū)配置短橫向加勁肋;d、任何情況下,e、支座處和受壓翼緣較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承支承加勁肋。3、試說(shuō)明如圖所示格構(gòu)式偏心受壓綴條柱中綴條的設(shè)計(jì)內(nèi)力如何選取點(diǎn)擊查看答案答：水平剪力取實(shí)際剪力和的大值，此剪力與斜綴條的水平分力平衡，得到斜綴條所受的力，斜綴條近似按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。4、梯形鋼屋架腹桿（采用雙角鋼）的截面形式如何，是如何確定的點(diǎn)擊查看答案答：端豎桿采用不等邊角鋼長(zhǎng)

17、邊相連或十字形截面;端斜桿采用不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連;跨中豎桿采用十字形截面;其它腹桿采用等邊角鋼相連;是根據(jù)等穩(wěn)定原則入x=y，即iy/ix=|oy/|ox確定的。三計(jì)算題（共四題，計(jì)48分）1、圖示連接，受靜載，鋼材Q235B，焊條E4303，=160N/mm 2。驗(yàn)算焊縫能否滿足承載要求（9分）點(diǎn)擊查看答案答:幣力簡(jiǎn)化到焊縫群的形心為;(2分只剪力V = P = 100kNM = Px0.1T = PI kNtn6xMx1L100x10I在川時(shí)虧.是十圧右兩側(cè)點(diǎn)為危險(xiǎn)點(diǎn)+冷十占二 J（需）'+3# =123.9 N/nrni </； = 160焊縫能滿足爭(zhēng)載力要求2、圖示摩擦型

18、高強(qiáng)螺栓連接，被連接板厚14mm ，單塊拼接蓋板厚12mm，鋼材Q235B，f=215N/mm2，螺栓M20 ,級(jí)，預(yù)拉力P=155kN ，栓孔直徑22mm ，鋼材表面噴砂后涂無(wú)機(jī)富X鋅漆，摩擦面的抗滑移系數(shù)口=,計(jì)算該連接所能承受的最大軸力（9分）N- - f匚4TW- 點(diǎn)擊查看答案單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為:0.9口FX7P = 0.g>2垃035乂 155= 97 651<1TI焊縫一側(cè)S個(gè)螺栓所能承擔(dān)的荷載N戸疋二呂X汨&二781,2k2<rf笫一排螺栓處為危險(xiǎn)截面11 如右圖N企 </ SP： (1-0311J町N/A </(1-0.5汽珈)1

19、1/(14汽220-張1仆2旬<215I解得；57051011= 570.5 kN f22戳面2 ,丿xf3 !吊44才I41"340（可不<算）. </C2x40 + 砧L + 35° -5x22)x14 解得：Ns 272633211= 2726kN仃分）該連接所能縞受的最夭軸力為570 J kN3、計(jì)算右圖所示格構(gòu)式綴板柱（同一截面綴板線剛度之和大于柱肢線剛度的6倍）的最大承載力（僅考慮柱的整體穩(wěn)定）,已知柱截面 A= X 2=91.24cm 2,截面無(wú)削弱,材料Q235-B,f=215N/mm2 ,截面 慣性矩 lx=10260cm 4, Iy=1

20、3620cm 4,單肢的 ii2.0cm,柱計(jì)算長(zhǎng)度Lox=Loy=6m(15 分)yda點(diǎn)擊查看答案答:（計(jì)算繞實(shí)軸的承載力i廠忑喬=衣3&2Q.24 = 12.2 cm（斗分X Xy ioy/iy /12,2 =49,18 < 150<39A/'= 0 36x9124x215= 1687 IcH計(jì)算繞虛軸的承載力（k = J良/A = 10260/91.24 = 10.6 cm 分）= 600/10.6= 56. < 150 = （2 分）九=ZiAi = （730 - 200） /20 = 26.5遼分）lax = J琥+* =后丈+2&寧=62

21、.5r 查表得：P, = 0J94I K=（p,Af = 0.79-4x9124x215= 1557. kNr Xi = 26.5 < 0.5 Xkuh = 31.3（2分HL所臥單肢穩(wěn)定滿足H分）故最大當(dāng)載力為Nmi« = lOT6 kN且 40 , U>254、某普通工字梁，如圖，該梁承受靜力荷載設(shè)計(jì)值P=180kN（忽略自重），已知跨度L=6m，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=215N/mm 2, fv=125N/mm 2, y x=，截面慣性矩 IvSUBv sub>x=397906133mm4截面的最大面積矩S=864400mm 3，上翼緣對(duì)中和軸的面積矩Si =6

22、14400mm3，支座處設(shè)有支承加勁肋，試問(wèn)該梁是否滿足強(qiáng)度和局部穩(wěn)定的要求（不考慮屈曲后強(qiáng)度）如該梁不滿足整體穩(wěn)定的要求，在不改變荷載和截面的條件下，應(yīng)采取什么措施（15分）P=ISO kNP, ,100 100-44'丄甌* 2.4mQ罠答:點(diǎn)擊查看答案（荷載作用點(diǎn)所在截面受力最大,最大剪力V=180 LMI跨中最大晉矩M二1旳小3二$24 kNiii跨中最大駕矩處，即荷載作用處（2分K”嵌沁N伽 V WE翼緣與腹板連接處正應(yīng)力巧=202 g X 250/262 = 193. K/irmI二抗題満足要求 荷載作用處最大前應(yīng)力;（2*）荷載作用較置翼綠與腹板連接處Ltw 397906

23、133x8=旦=180EF刑400 = 347 N/，兒=1鮎叩曲I-抗剪満足要求pl板上邊緣的局部壓應(yīng)力i"分H 竺=I.OxISQxlO' =140 8 N/W </ = 215K/ftm'I g （100 + 5x12）x8'翼緣與腹板連接處的折算應(yīng)力:f Jo?十£-cr冋十31? =十先.6xWQ.6十？汽？4.護(hù)（2 分）I= 1834 N/mm' <Pl/ =1.1x215 二 236.5 N/nun仃分）強(qiáng)廢滿足要求f 腹板 h,/t= 500/S=62.5<S0（2分）翼緣板 bi/t = ?'6p

24、2 = 3 <13 二局部穩(wěn)定滿足更求（2分）在竇壓上翼塚設(shè)側(cè)冋立扌驚可滿足整體穩(wěn)定要求?；蛟谑軌荷弦砭壣显O(shè)剛性嗝板，且鋪板與上翼緣牢固連按）1.簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)有哪些主要特點(diǎn)。（8 分） 答：（1）鋼材的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕;(2)(3)(5)(6)(7)鋼材的塑性和韌性好；材質(zhì)均勻，和力學(xué)計(jì)算的假定比較符合; 鋼結(jié)構(gòu)密閉性好；鋼結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)便，施工周期短；鋼材耐腐蝕性差；鋼材耐熱，但不耐火。2.什么是鋼材的應(yīng)力集中現(xiàn)象，它對(duì)鋼材的性能有什么影響。（8 分）答：鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件中有時(shí)存在著孔洞、槽口、凹角、缺陷以及截面突然改變時(shí)，構(gòu)件中的應(yīng)力分布將 不再保持均勻，而是在缺陷以及截面突然改變處附近，

25、出現(xiàn)應(yīng)力線曲折、密集、產(chǎn)生高峰應(yīng)力，這種 現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中現(xiàn)象。在應(yīng)力集中處應(yīng)力線發(fā)生彎曲、變密，出現(xiàn)高峰應(yīng)力區(qū)并常使構(gòu)件處于同號(hào)的雙向或三向應(yīng)力場(chǎng) 的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，阻礙了鋼材塑性變形的發(fā)展，促使鋼材轉(zhuǎn)入脆性狀態(tài)，造成脆性破壞。3.選擇鋼材標(biāo)號(hào)時(shí)，應(yīng)考慮哪些因素。（6分）答：（1）結(jié)構(gòu)的重要性；荷載情況（靜載或動(dòng)載）；連接方法（焊接或非焊接連接）； 工作條件（溫度及腐蝕介質(zhì)）； 鋼材厚度。(2)(3)(4)(5)4.簡(jiǎn)述化學(xué)元素碳、錳、硫、磷和氮對(duì)鋼材的性能各有什么影響。(6 分)答：（1）碳：碳含量提高，則鋼材強(qiáng)度提高，但同時(shí)鋼材的塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度、可焊性及抗銹蝕 能力下降；（2）（3）

26、（4）錳：錳可提高鋼材強(qiáng)度但不過(guò)多降低塑性和沖擊韌性；硫：硫使鋼材易發(fā)生熱脆現(xiàn)象，還能降低鋼材的塑性、韌性可焊性和疲勞強(qiáng)度；磷：磷能降低鋼材的塑性、韌性可焊性和疲勞強(qiáng)度，磷使鋼材發(fā)生冷脆現(xiàn)象，但能提高鋼 的強(qiáng)度和抗銹蝕能力；（5）氮：氮是有害元素，與磷類似，使鋼冷脆。5.試比較普通螺栓與摩擦型高強(qiáng)度螺栓，在剪力作用下的計(jì)算假定和計(jì)算公式有何異同處。(8 分)答：普通螺栓連接在抗剪時(shí)依靠桿身承壓和螺栓抗剪來(lái)傳遞剪力，不計(jì)預(yù)拉力的影響，在計(jì)算中只考慮栓桿剪斷和孔壁承壓破壞這兩種破壞形式，以螺桿剪斷或孔壁擠壓破壞為其承載能力的極限狀態(tài)。而摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接單純依靠被連接構(gòu)件間的摩擦阻力傳遞剪力，以

27、剪力達(dá)到最大摩擦力作為承載能力的極限狀態(tài)。兩者在計(jì)算公式中的區(qū)別如下：普通螺栓：?jiǎn)蝹€(gè)抗剪承載力設(shè)計(jì)值:Nbfb4 v單個(gè)承壓承載力設(shè)計(jì)值:Nbtfcb單個(gè)螺栓承載力設(shè)計(jì)值:N b. '弋 minmin (Nb，N：)驗(yàn)算時(shí):Nv Nmin摩擦型高強(qiáng)度螺栓:單個(gè)抗剪承載力設(shè)計(jì)值：N驗(yàn)算時(shí):6.格構(gòu)式柱有什么特點(diǎn)，它與實(shí)腹式柱在整體穩(wěn)定的計(jì)算上有何異同。（8分）答：軸心受壓格構(gòu)式柱一般采用對(duì)稱截面， 由肢件和綴材組成。格構(gòu)式截面容易使壓桿實(shí)現(xiàn)兩主軸方 向的等穩(wěn)定性，同時(shí)剛度大，抗扭性能好，用料較省。在格構(gòu)式柱中當(dāng)繞實(shí)軸發(fā)生彎曲失穩(wěn)時(shí)，其整體穩(wěn)定的計(jì)算同實(shí)腹式柱，由實(shí)軸的長(zhǎng)細(xì)比y查y值，計(jì)算

28、公式為N/（ yA） f ；當(dāng)繞虛軸發(fā)生彎曲失穩(wěn)時(shí)，用換算長(zhǎng)細(xì)比ox來(lái)代替對(duì)虛軸的長(zhǎng)細(xì)比x，求出相應(yīng)的x，計(jì)算公式同實(shí)腹式軸心壓桿，即 N/（ xA） f。7.工字型截面的軸心壓桿和壓彎構(gòu)件，其翼緣板局部穩(wěn)定的確定原則和計(jì)算公式有何不同，并說(shuō)明 理由。（8分）答：工字型截面的軸心壓桿其翼緣板的局部穩(wěn)定是根據(jù)局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定的等穩(wěn)定性， 即板件的局 部穩(wěn)定臨界應(yīng)力不小于構(gòu)件整體穩(wěn)定的臨界應(yīng)力 （等穩(wěn)原則）來(lái)確定其寬厚比，翼緣的寬厚比計(jì)算公式為： b/t (10 0.1 max'ff5，其中當(dāng)max 30時(shí)，取max 30 ；當(dāng)max 血時(shí)，取max 血。工字型截面的壓彎構(gòu)件其翼緣板的局

29、部穩(wěn)定是由受壓翼緣的臨界應(yīng)力不低于鋼材的屈服點(diǎn)（等強(qiáng)原則）確定的，翼緣的寬厚比計(jì)算公式為：b/t 9J235/ fy （塑性）；b/t 13/235/fy （部分塑性）；b/t 15j235/fy （彈性）。由于翼緣的屈曲不會(huì)影響構(gòu)件的整體穩(wěn)定。8.簡(jiǎn)述梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象，影響梁臨界彎距的主要因素有哪些。（8 分）答：梁的截面一般窄而高，彎矩作用在其最大剛度平面內(nèi)，當(dāng)荷載較小時(shí)，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定 的。當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時(shí)，將突然發(fā)生側(cè)向的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形， 并喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱為梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象。梁的臨界彎矩Me r主要和梁的側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度

30、、翹曲剛度、梁的截面形狀、荷載類型、 荷載作用位置以及梁的跨度等有關(guān)。9.鋼結(jié)構(gòu)框架鋼柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)與哪些因素有關(guān)。（6 分）答：鋼結(jié)構(gòu)框架鋼柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)與框架類型、 相交于柱上端節(jié)點(diǎn)的橫梁線剛度之和與柱線剛度之 和的比值Kl、相交于柱下端節(jié)點(diǎn)的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值 橫梁遠(yuǎn)端連接方式、橫梁軸力大小以及柱的形式等因素有關(guān)。K2、柱與基礎(chǔ)的連接方式、10.簡(jiǎn)述三角型鋼屋架的主要特點(diǎn)和適用范圍。（8分）答：三角型鋼屋架的主要特點(diǎn)：防水處理簡(jiǎn)單，支座處構(gòu)造復(fù)雜，弦桿各節(jié)間的內(nèi)力很不均勻，屋架 端部高度小，該處節(jié)間的內(nèi)力最大，因弦桿截面常按整根弦桿得最大內(nèi)力選用， 造成弦桿截面鋼材的

31、 增加，故跨度較大時(shí)選用不經(jīng)濟(jì)。三角型鋼屋架的適用范圍：屋面坡度要求較陡的結(jié)構(gòu)中。11.Q390B,焊條 E55 型,、計(jì)算題計(jì)算圖示角鋼與節(jié)點(diǎn)板的連接角焊縫，采用三面圍焊，手工焊，鋼材220N/mm2，軸心拉力設(shè)計(jì)值 N=1000kN,試確定角焊縫的尺寸。（1 0.65, 2 0.35）（ 10分）解:L & K00x10fy/w 220N / mm2，hf正面角焊縫所受的力為:8mm， he0.7hf 0.7 8 5.6mmwN3helw3 f ff5.62 160 1.22 220 480.98kN1000 480.98/2409.51kN12.N22NN3/20.35 1000

32、480.98/2109.51kN又f1N1/(helw1)ffw，所以lw1N1/(heffw)409.51103/(5.6 220)332.39mmlw2N2/(heffw)109.51103 /(5.6 220)88.89mm所需的lw :l w1332.39/2166.19mm， lw2 88.89/244.44mm頭際長(zhǎng)度為l1lw1 hf 166.198174.19mm，取取 h 180mm ;l 2l w2hf44.448 52.44mm，取 l2 60mm。側(cè)面角焊縫所受的力為:0.65某工作平臺(tái)的軸心受壓柱如圖所示，已知荷載N =2300KN,鋼柱計(jì)算長(zhǎng)度lx 7.0m， l

33、y 4.0m，N11N N3/2鋼材為Q345B, f 315N/mm2,fy 345N / mm2，試確定柱的整體穩(wěn)定承載力和局部穩(wěn)定能否滿足要求（16分）30405060708090100截面特性:4.0mA 2解：f 315N/mm2, f長(zhǎng)細(xì)比:Ixlyixiy36 350326 2 300 12 181257.317 10 12312 300 一 106mm454 10 mm12J257.317 106/9300166.34mmmm4J'y/A54 106/930076.20mmx7ix7 103 42.1 166.34150l oy 476.2052.5150整體穩(wěn)定：由長(zhǎng)

34、細(xì)比查表得穩(wěn)定系數(shù)為:x 0.851，y 0.7863N N 2300 10min A yA 0.786 9300314.6N/mm2 f315N/mm2整體穩(wěn)定滿足要求；局部穩(wěn)定：b12.25t 12(100.1 max)j235/fy12.59迴 58.33(25tw 60.5max)j235/fy42.30由以上計(jì)算結(jié)果知，此柱的整體穩(wěn)定承載力滿足要求， 局部穩(wěn)定中翼緣的寬厚比滿足要求， 但腹板的 高厚比不滿足要求。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題題號(hào)一一一二二.三四五、 六總分分?jǐn)?shù)填空題（每空1分，共計(jì)32分）1、鋼結(jié)構(gòu)防火常采用的方法有2、沖擊韌性、Z向收縮率，其中伸長(zhǎng)率是衡量鋼材能力的指標(biāo);建筑

35、鋼材的主要性能指標(biāo)有伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、冷彎性能、是衡量鋼材抗層狀撕裂能力的指標(biāo)。3、高強(qiáng)度低合金鋼的焊接性能可以通過(guò)值來(lái)衡量。4、過(guò)屈服點(diǎn)，但兩兩應(yīng)力差值不大時(shí)，材料不易進(jìn)入狀態(tài)，此時(shí)發(fā)生的破壞為破壞。5、在溫度250C左右時(shí)，鋼材的性能與在常溫時(shí)相比較，強(qiáng)度更、塑性更6、Q235A級(jí)鋼不能用于主要焊接結(jié)構(gòu)，原因在于不能保證7、當(dāng)采用手工電弧焊，材料為 Q345的鋼構(gòu)件相焊接時(shí)，應(yīng)選擇型焊條；材料為Q235和Q345的構(gòu)件相焊接時(shí)，應(yīng)選擇型焊條。兩塊板厚為t寬度為b的板采用對(duì)接焊縫連接，施焊時(shí)未設(shè)引弧板，則計(jì)算長(zhǎng)度取為9、兩鋼板厚度分別為10mm和16mm，采用雙面 T型連接，手工焊

36、，其最小焊腳尺寸可取mm。10、承壓型高強(qiáng)螺栓依靠和,共同傳力,鋼材受三向同號(hào)拉應(yīng)力作用時(shí)，即使三向應(yīng)力絕對(duì)值很大，甚至大大超為承載力的極限狀態(tài)。11、普通螺栓連接受剪時(shí)的四種破壞形式為螺栓受剪破壞破壞、板件被沖剪破壞、板件被拉斷破壞，其中板件被沖剪破壞是由于不滿足構(gòu)造要求而引起的。12、殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度承載力影響，降低承載力,剛度。13、軸心受壓柱柱腳底板的大小是根據(jù)混凝土的確定的，底板確定的。的厚度是根據(jù)14、計(jì)算構(gòu)件的局部穩(wěn)定時(shí)，工字形截面軸壓構(gòu)件的腹板可以看成支的矩形板，其翼緣板的一半（即外伸部分）可以看成的矩形板。15、與不考慮屈曲后強(qiáng)度的梁相比，考慮屈曲后強(qiáng)度的梁，其腹板的抗剪

37、承載力，抗彎承載力16、在梁的整體穩(wěn)定計(jì)算中,b等于為梁彈性和彈塑性工作的分界點(diǎn)。17、屋架上弦桿的承載能力由控制，屋架下弦桿的截面尺寸由控制。性系桿。18、在廠房結(jié)構(gòu)中，無(wú)檁屋蓋的屋架在下弦跨中處應(yīng)設(shè)簡(jiǎn)答題侮題5分，共20分）1、簡(jiǎn)述以屈服強(qiáng)度f(wàn)y作彈性設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)的依據(jù)2、簡(jiǎn)述梁腹板加勁肋的布置原則3、試說(shuō)明如圖所示格構(gòu)式偏心受壓綴條柱中綴條的設(shè)計(jì)內(nèi)力如何選取4、梯形鋼屋架腹桿（采用雙角鋼）的截面形式如何，是如何確定的三計(jì)算題（共四題，計(jì)48分）1、圖示連接，受靜載，鋼材 Q235B,焊條E4303, fW=160N/mm2。驗(yàn)算焊縫能否滿足承載要求（9分）P=100 kN10240053

38、扌0 4 r4l r .4匚445 L70 L 70 L45LJ145L 70 L 70 45JEr 414 弔r 12、圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，被連接板厚心-4240014m m,單塊拼接蓋板厚12mm,鋼材Q235B, f =215N/mm2,螺栓M20，級(jí)，預(yù)拉力P =155 kN 栓孔直徑22mm，鋼材表面噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆，摩擦面的抗滑移系數(shù)尸,計(jì)算該連接所能承受的最大軸力（9分）3、計(jì)算右圖所示格構(gòu)式綴板柱（同一截面綴板線剛度之和大于柱肢線剛度的6倍）的最大承載力（僅考慮柱的整體穩(wěn)定），已知柱截面A=x 2=91.24cm2,截面無(wú)削弱，材料Q235-B, f=215N/mm2 ,

39、截面慣性矩 lx=10260cm4, ly=13620cm4,單肢的 ii=2.0cm 柱計(jì)入455055606570算長(zhǎng)度 l_ox=Loy= 6m （15 分）4、某普通工字梁，如圖，該梁承受靜力荷載設(shè)計(jì)值P =180 kN忽略自重）,已知跨度L=6m，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f =215N/mm2, fv=125N/mm2,丫 X二，截面慣性矩lx=3mm4,截面的最大面積矩 S=864400mm3,上翼緣對(duì)中和軸的面積矩 S1=614400mm3，支座處設(shè)有支承加勁肋，試問(wèn)該梁是否滿足強(qiáng)度和局部穩(wěn)定的要求（不考慮屈曲后強(qiáng)度）如該梁不滿足整體穩(wěn)定的要求，在不改變荷載和截面的條件下,應(yīng)采取什么措施

40、（15分）P=180kNPI I4 H咼丄-4 彳00 100匕1.8m2.4m1.8mI I ¥二201 i 8宀牛2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題參考答案、填空題：（每空1分，共32分）1、涂防火漆、混凝土包裹 塑性變形、Z向收縮率 碳當(dāng)量（CE）塑性、脆性高（好）、差（壞） 含碳量2、3、4、5、6、7、E50 E43b-2t9、10、摩擦阻力、栓桿、栓桿被剪斷或板件被擠壓破壞11、板件被擠壓、端距（端距 2do）12、無(wú)、穩(wěn)定、降低:113、抗壓強(qiáng)度、（底板）抗彎強(qiáng)度（或t j6Mmax/f）14、四邊、三邊簡(jiǎn)支一邊自由（或三邊簡(jiǎn)支）15、提高、（略有）下降16、17、穩(wěn)定、強(qiáng)度18簡(jiǎn)答

41、題侮題5分，共20分）1、 a、以fy作彈性、塑性工作的分界點(diǎn)，屈服后，£23）%,易察覺(jué)；若&過(guò)大，產(chǎn)生的變形過(guò)大，不允許;b、從fyfu，塑性工作區(qū)很大，有足夠的變形保證截面上的應(yīng)力不超過(guò)fu， fyfu作為強(qiáng)度儲(chǔ)備。2、a、當(dāng)h0/tw 80j235fy時(shí)，梁腹板的局部穩(wěn)定得到保證; 對(duì)無(wú)局部壓應(yīng)力（C c= 0）的梁，可不配置加勁肋；b、對(duì)有局部壓應(yīng)力的梁，應(yīng)按構(gòu)造配置橫向加勁肋；當(dāng)h0/tw 80j235fy，應(yīng)配置橫肋，當(dāng)ho/tw 17235 f y （受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束），或h0/tw 150/235 fy （受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束），或按計(jì)算需要 時(shí)，應(yīng)在

42、彎曲應(yīng)力較大區(qū)格的受壓區(qū)配置縱向加勁肋。W橫肋間距W 2ho；無(wú)局壓的梁，若ho/tw 100，橫肋間距可取；C、d、局部壓應(yīng)力很大的梁，尚宜在受壓區(qū)配置短橫向加勁肋;任何情況下，h0/tw 250 ;e、支座處和受壓翼緣有較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承支承加勁肋。3、水平剪力取實(shí)際剪力和破的大值，此剪力與斜綴條的水平分85力平衡，得到斜綴條所受的力，斜綴條近似按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。4、端豎桿采用不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連或十字形截面;端斜桿采用不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連;跨中豎桿采用十字形截面;其它腹桿采用等邊角鋼相連;是根據(jù)等穩(wěn)疋原則 入=入，即iy/ix=loy/lox確定的。三、計(jì)算題（共四題，計(jì)48

43、分）r將力簡(jiǎn)化到焊縫群的形心為:（2分）X剪力100 kN(4 分)在V作用下:0.14Of14 kNm6M2 0.7 hflW2 0.7 hflw6 14 1062149.5 N/mm22 0.7 8 (240 2 8)2100 10339.9 N/mm22 0.7 8 (240 2 8)（左、右兩側(cè)點(diǎn)為危險(xiǎn)點(diǎn)wf160叭 22 I 149.5 22/2T ()2 (39.9)2128.9 N/mm2V 1.22焊縫能滿足承載力要求2、解r單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為:（4分）NV 0.9 nf P 0.9 2 0.35 15597.65kNI焊縫一側(cè)8個(gè)螺栓所能承擔(dān)的荷載 N1 8Nb97

44、.65 781.2 kN第一排螺栓處為危險(xiǎn)截面1 1，如右圖N/Anf 即: (1 0.5 njn) N/A.f（4 分）(10.5 38)N/(14 220-3 14 22)2152IIIX：、務(wù)2 :：1半II*II*II 解得：N W570510N = kN（可不算）50.5(N38 n)(2 40 4J7O27025 22) 14 f解得：N W3525312N = 3525 kN（1分）該連接所能承受的最大軸力為kN3、解：r計(jì)算繞實(shí)軸的承載力150i y J|y/A J13620/91.2412.2 cm（4分）< Ayloy/iy 600/12.249.18（2 分）查表得

45、:y0.86（NyyAf 0.86 9124 215 1687 kN計(jì)算繞虛軸的承載力i x JK7A j10260/91.2410.6 cm（2 分）Al1/i1（730 - 200）/2026.5（2 分）AoxJ AA2 J56.6226.5262.5150查表得：x 0.794（2 分）NxxAf0.79491242151557.6kNr A26.50.5 Amax31.3且A< 40 ,（2分）（所以單肢穩(wěn)定滿足（2分）Ax lox/ix 600/10.656.6故最大承載力為Nmax =（1 分）kNA> 254、解:荷載作用點(diǎn)所在截面受力最大,（2 分） 最大剪力V

46、180 kNL跨中最大彎矩M180 1.8 324kNm跨中最大彎矩處，即荷載作用處（TMYlx/0.5h1.05 397906133324 106 262202.9 N/mm2f 215 N/mm2翼緣與腹板連接處正應(yīng)力1 202.9 250/262 193.6 N/mm2抗彎滿足要求f荷載作用處最大剪應(yīng)力:VS max 180 103 864400maxI x tw397906133848.87 N/mm2 f v 125 N/mm2荷載作用位置翼（2分）緣與腹板連接處VS1180 103614400T 而 397906133 834.7 N/mm2 f v 125 N/mm2抗剪滿足要求

47、腹板上邊緣的局部壓應(yīng)力:（2 分）SGCl Z tw3»P 1.0 180 10（100 5 12） 8140.6 N/mm2 f 215 N/mm2（2 分）（1 分）（2 分）（2 分）翼緣與腹板連接處的折算應(yīng)力:O-C1 C 3 T強(qiáng)度滿足要求:腹板 ho/tw 500/8V193.62140.62193.6 140.6 3 34.72183.4 N/mm2ftf 1.1 215 236.5 N/mm262.580翼緣板 bjt 96/128 13局部穩(wěn)定滿足要求在受壓上翼緣設(shè)側(cè)向支撐，可滿足整體穩(wěn)定要求。（或在受壓上翼緣上設(shè)剛性鋪板，且鋪板與上翼緣牢固連接）、填空題：（每空1

48、分，共20分）值。1、計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及連接的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用荷載的值；計(jì)算疲勞時(shí)，應(yīng)采用荷載的2、鋼材Q235B中，235代表，按脫氧方法該鋼材屬于鋼。3、塑性和韌性，焊接性能4、當(dāng)采用三級(jí)質(zhì)量受拉斜對(duì)接焊縫連接的板件，承受軸心力作用，當(dāng)焊縫軸線與軸心力方向間夾角滿足，焊縫強(qiáng)度可不計(jì)算。5、鋼材的選用應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、等因素綜合考慮，選用合適的鋼材。&鋼材受三向同號(hào)拉應(yīng)力作用，數(shù)值接近，即使單項(xiàng)應(yīng)力值很大時(shí)，也不易進(jìn)入狀態(tài)，發(fā)生的破壞為破壞。7、某梯形鋼屋架，屋脊處應(yīng)設(shè)性系桿，該系桿按桿設(shè)計(jì)。8、軸心受壓柱的柱腳底板厚度是按底板的受力工作確定的。9、此受壓構(gòu)件截面面積值為其長(zhǎng)細(xì)比為11如下圖突緣式支座加勁肋，應(yīng)按承受支座反力的軸心受壓構(gòu)件計(jì)算梁平面外（繞Z軸）穩(wěn)定，鋼材Q235鋼,10、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的穩(wěn)定計(jì)算采用換算長(zhǎng)細(xì)比是考慮的影響。11、實(shí)腹式單向偏心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定，分為彎矩的穩(wěn)定和彎矩的穩(wěn)定。二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共16分）1、對(duì)于