第4頁共13頁廈門大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育2015-2016學(xué)年第二學(xué)期《鋼結(jié)構(gòu)》課程復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題1在構(gòu)件發(fā)生斷裂破壞前，無明顯變形的情況是B的典型特征。(A)脆性破壞(B)塑性破壞(C)強(qiáng)度破壞(D)失穩(wěn)破壞2承重結(jié)構(gòu)用鋼材應(yīng)保證的基本力學(xué)性能內(nèi)容應(yīng)是C。(A)抗拉強(qiáng)度、伸長率(B)抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、冷彎性能(C)抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率(D)屈服強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能3當(dāng)鋼材具有較好的塑性時，焊接殘余應(yīng)力C。(A)降低結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度(B)提高結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度(C)不影響結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度(D)需根據(jù)實(shí)際情況確定4直角角焊縫的有效厚度的取值為A。(A)0.7(B)4mm(C)1.2(D)1.55軸心受壓桿的強(qiáng)度與穩(wěn)定，應(yīng)分別滿足B。(A)(B)(c)(D)式中，A為桿件毛截面面積；An為凈截面面積。6配置加勁肋提高梁腹板局部穩(wěn)定承載力，當(dāng)時C。(A)可能發(fā)生剪切失穩(wěn)，應(yīng)配置橫向加勁肋(B)只可能發(fā)生彎曲失穩(wěn)，應(yīng)配置縱向加勁肋(C)應(yīng)同時配置縱向和橫向加勁肋(D)增加腹板厚度才是最合理的措施7計(jì)算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的綴件時，剪力應(yīng)取C。(A)構(gòu)件實(shí)際剪力設(shè)計(jì)值(B)由公式計(jì)算的剪力(C)構(gòu)件實(shí)際剪力設(shè)計(jì)值或由公式計(jì)算的剪力兩者中較大值(D)由計(jì)算值8當(dāng)梁上有固定較大集中荷載作用時，其作用點(diǎn)處應(yīng)B。(A)設(shè)置縱向加勁肋〔B)設(shè)置橫向加勁肋(c)減少腹板寬度(D)增加翼緣的厚度9當(dāng)梁整體穩(wěn)定系數(shù)>0.6時，用代替主要是因?yàn)锽。(A)梁的局部穩(wěn)定有影響〔B)梁已經(jīng)進(jìn)入彈塑性階段(c)梁發(fā)生了彎扭變形(D)梁的強(qiáng)度降低了10實(shí)腹式偏心受壓柱平面內(nèi)整體穩(wěn)定計(jì)算公式中的是D。（A）等穩(wěn)定系數(shù)(B)等強(qiáng)度系數(shù)(c)等剛度系數(shù)(D)等效彎矩系數(shù)11鋼材在低溫下，強(qiáng)度B。(A)提高(B)下降(C)不變(D)可能提高也可能下降12鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下屈服條件是D等于單向拉伸時的屈服點(diǎn)決定的。(A)最大主拉應(yīng)力(B)最大剪應(yīng)力（c)最大主壓應(yīng)力(D)折算應(yīng)力13工字形截面壓彎構(gòu)件中腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算公式為D。(A)≤(25+0.1)；(B)≤80；(C)≤170(D)當(dāng)0≤≤1．6時，≤(16+0.5+25)；當(dāng)1．6<≤2.0時，≤(48+0.5-26.2)；其中，14一個普通剪力螺栓在抗剪連接中的承載力是D。A)螺桿的抗剪承載力(B)被連接構(gòu)件(板)的承壓承載力C)前兩者中的較大值(D)A、B中的較小值15鋼材內(nèi)部除含有Fe，C外，還含有害元素A。(A)N，O，S，P(B)N，O，Si(C)Mn，O，P(D)Mn，Ti16動荷載作用下，側(cè)焊縫的計(jì)算長度不宜大于A。（A）40（B）60（C）80（D）120答：鋼材的種類繁多，性能差別很大，適用于鋼結(jié)構(gòu)的鋼材只是其中的一小部分。用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須滿足下列要求：（1）強(qiáng)度要求：用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常把鋼材應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)作為承載能力極限狀態(tài)的標(biāo)志，因此其值高可以減小截面，從而減輕自重，節(jié)約鋼材，降低造價(jià)。而抗拉強(qiáng)度是鋼材塑性變形很大且將破壞時的強(qiáng)度，其值高可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障。（2）變形能力：鋼材有兩種完全不同的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。塑性破壞的主要特征是破壞前具有較大的塑性變形，常在鋼材表面出現(xiàn)明顯的相互垂直交錯的銹跡剝落線；只有當(dāng)構(gòu)件中的應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度后才會發(fā)生破壞，破壞后的斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗：由于塑件破壞前總有較大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)時間較長，容易被發(fā)現(xiàn)和搶修加固，因此不至發(fā)生嚴(yán)重后果。鋼材塑性破壞前的較大塑性變形能力，可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力重分布，使結(jié)構(gòu)中原先受力不等的部分應(yīng)力趨于均勻，因而提高了結(jié)構(gòu)的承載能力，鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)就是建立在這種足夠的塑性變形能力上。（3）加工性能：加工性能包括冷、熱加工和可焊性能。鋼材應(yīng)具有良好的加工性能，以保證其不但易于加工成各種形式的結(jié)構(gòu)，而且不至因加工對強(qiáng)度、塑性及韌性帶來較大的不利影響。此外，根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工作條件，在必要時還要求鋼材具有適應(yīng)低溫和腐蝕性環(huán)境、抵抗沖擊及疲勞荷載作用的能力。3簡述普通螺栓的五種破壞形式，其中哪幾種破壞形式通過構(gòu)造保證，如何保證，哪幾種破壞形式通過計(jì)算保證？答：普通螺栓的五種破壞形式：（1）螺栓桿被剪壞；（2）螺栓桿或板件被擠壓破壞；（3）板件端部被剪壞；（4）板件被拉斷；（5）螺栓桿受彎破壞。其中（3）（5）通過構(gòu)造保證，（3）通過限制端距≥20d0，（5）通過板疊厚度≤5d，其是d為螺栓直徑，d0為螺栓孔徑。（1）（2）（4）通過計(jì)算保證。4.影響受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定的因素有哪些？（1）荷載種類；（2）荷載作用位置；（3）截面剛度，E1、G1等；（4）受彎構(gòu)件的支承條件。5鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為什么用屈服強(qiáng)度作為鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，而不用抗拉強(qiáng)度？答：（1）它是鋼材開始塑性工作的特征點(diǎn)。鋼材屈服后，塑性變形很大，極易被人們察覺，可及時處理，避免發(fā)生破壞（2）從屈服到鋼材破壞，整個塑性工作區(qū)域比彈性工作區(qū)域約大200倍，且抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)之比（強(qiáng)屈比），是鋼結(jié)構(gòu)極大的后備強(qiáng)度，使鋼結(jié)構(gòu)不會發(fā)生真正的塑性破壞，比較安全可靠。在高層鋼結(jié)構(gòu)中，用于八度地震區(qū)時，為了保證結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，要求鋼材的強(qiáng)屈比不得低于1.56承壓型高強(qiáng)螺栓和摩擦型高強(qiáng)螺栓在受剪狀態(tài)的計(jì)算有何不同？答：摩擦型連接是以外剪力達(dá)到板件接觸面間由螺栓擰緊力所提供的可能最大摩擦力為極限狀態(tài)，也即是保證連接在整個使用期間內(nèi)外剪力不超過最大摩擦力。板件不會發(fā)生相對滑移變形（螺桿和孔壁之間始終保持原有的空隙量），被連接桿件按彈性整體受力。承壓型連接中允許外剪力超過最大摩擦力，這時被連接板件之間發(fā)生相對滑移變形，直到螺栓桿與孔壁接觸，此后連接就靠螺栓桿身剪切和孔壁承壓以及板件接觸面間的摩擦力共同傳力，最后以桿身剪切或孔壁承壓破壞作為連接受剪的極限狀態(tài)。7軸心壓桿的整體失穩(wěn)形式有哪幾種？工字型截面的軸壓構(gòu)件是什么失穩(wěn)形式？答：整體失穩(wěn)破壞是軸心受壓構(gòu)件的主要破壞形式，主要有：彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲、彎扭屈曲三種。一旦鋼結(jié)構(gòu)的溫度達(dá)600℃及以上時，因高溫作用的鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)可能受到熾熱熔化金屬的侵害時，當(dāng)結(jié)構(gòu)表面長期受輻射熱達(dá)150℃以上或在短時間內(nèi)可能受到火焰作用時，軸心受壓構(gòu)件整體失穩(wěn)的破壞形式與截面形式有密切關(guān)系，與構(gòu)件的細(xì)長程度有時也有關(guān)系。一般情況下，雙軸對稱截面如工形截面、H形截面在失穩(wěn)時只出現(xiàn)彎曲變形，稱為彎曲失穩(wěn)。單軸對稱截面如不對稱工形截面、[形截面、T形截面等，在繞非對稱軸失穩(wěn)時也是彎曲失穩(wěn)；而繞對稱軸失穩(wěn)時，不僅出現(xiàn)彎曲變形還有扭轉(zhuǎn)變形，稱為彎扭失穩(wěn)。8相同鋼種的薄鋼板和厚鋼板的強(qiáng)度哪個更高？為什么？答：鋼材的軋制能使金屬的晶粒彎細(xì)，并消除顯微組織的缺陷，也可使?jié)沧r形成的氣孔、裂紋和疏松，在高溫和壓力作用下焊合。因而經(jīng)過熱軋后，鋼材組織密實(shí)，改善了鋼材的力學(xué)性能，薄板加輥扎次數(shù)多，其強(qiáng)度比厚板高。9鋼材在高溫下的性能如何？為什么?答：鋼材的性能受溫度影響十分明顯，以低碳鋼在不同高溫下的單調(diào)拉伸試驗(yàn)為例，在150℃以內(nèi)，鋼材的強(qiáng)度、彈性模量和塑性均與常溫相近，變化不大。但在250℃左右，抗拉強(qiáng)度有局部性提高，伸長率和斷面收縮率均降至最低，出現(xiàn)了所謂的藍(lán)脆現(xiàn)象。顯然鋼材的熱加工應(yīng)避開這一溫度區(qū)段。在300℃以后，強(qiáng)度和彈性模量均開始顯著下降，塑性顯著上升，達(dá)到600℃時，強(qiáng)度幾乎為零，塑性急劇上升，鋼材處于熱塑性狀態(tài)。由上述可看出，鋼材具有一定的抗熱性能，但不耐火，一旦鋼結(jié)構(gòu)的溫度達(dá)600℃及以上時，會在瞬間因熱塑而倒塌。因此高溫作用的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)不同情況采取防護(hù)措施；當(dāng)結(jié)構(gòu)可能受到熾熱熔化金屬的侵害時，應(yīng)采用磚或耐熱材料做成的隔熱層加以防護(hù)；當(dāng)結(jié)構(gòu)表面長期受輻射熱達(dá)150℃以上或在短時間內(nèi)可能受到火焰作用時，應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。四名詞解釋疲勞破壞：疲勞破壞，指材料在遠(yuǎn)低于材料強(qiáng)度極限的交變應(yīng)力作用下，材料發(fā)生破壞的現(xiàn)象。藍(lán)脆現(xiàn)象：藍(lán)脆現(xiàn)象由形變時效引起鋼材的機(jī)械性能變化中,在300℃附近有抗拉強(qiáng)度、硬度升高,而延伸率、斷面收縮率下降的現(xiàn)象應(yīng)力集中：由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中存在的孔洞、槽口、凹角、厚度變化、形狀變化、內(nèi)部缺陷等原因，使這些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，這種現(xiàn)象叫應(yīng)力集中。五、計(jì)算題1.驗(yàn)算圖示直角角焊縫的強(qiáng)度。已知靜荷載F=120kN（設(shè)計(jì)值），hf=8mm，鋼材為Q235－BF鋼，手工焊，焊條為E43型，。（參考第三章課件例題3）解：將F移至焊縫形心代入2.圖示為一管道支架，支柱的設(shè)計(jì)壓力為（設(shè)計(jì)值），柱兩端鉸接，鋼材為Q235，鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值柱截面采用焊接工字形截面（對和軸均屬類），翼緣板為焰切邊，截面無削弱，。驗(yàn)算支柱的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定是否滿足要求。（參考第四章課件例題2）類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)0123456789200.9700.9670.9630.9600.9570.9530.9500.9460.9430.939300.9360.9320.9290.9250.9220.9180.9140.9100.9060.903400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861500.8560.8520.8470.8420.8380.8330.8280.8230.8180.813600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694驗(yàn)算如下圖所示軸心受壓柱的整體穩(wěn)定性。柱兩端為鉸接，柱長為5m，焊接工形組合截面，火焰切割邊翼緣（對和軸均屬類），承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1200kN，采用Q235鋼材，在柱中央有一側(cè)向(x軸方向)支承。（參考第四章課件例題2）類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)0123456789200.9700.9670.9630.9600.9570.9530.9500.9460.9430.939300.9360.9320.9290.9250.9220.9180.9140.9100.9060.903400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861500.8560.8520.8470.8420.8380.8330.8280.8230.8180.813600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694解：整體穩(wěn)定滿足要求，截面無削弱，故強(qiáng)度自然滿足。4試設(shè)計(jì)如圖所示角鋼與連接板的連接角焊縫（三面圍焊）。軸心力設(shè)計(jì)值N＝830kN（靜力荷載）角鋼為2∟125×80×10，長肢相連，hf=8mm，連接板厚度t＝12mm，鋼材Q235，手工焊，焊條E43系列。（參考第三章課件例題2）hfmax=t-(1～2)mm=10mm-(1～2)mm=9mm或8mm

hfmax=1.2tmin=1.2×10mm=12mm，取hf=8mm。

正面角焊縫所能承受的內(nèi)力

肢背和肢尖焊縫分擔(dān)的內(nèi)力

=0.65×830