钢结构两套试题网上复习资料.doc

一、名词解释
1、钢材的韧性
钢材的韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用材料在断裂时所吸收的总能量来量度。
2、 钢材的疲劳破坏
钢材承受交变荷载的反复作用时，可能在远低于屈服强度时发生破坏称为疲劳破坏。钢材疲劳破坏的指标即疲劳强度。疲劳强度是试件在交变应力作用下，不发生疲劳破坏的最大应力，一般把钢材承受交变荷载时不发生破坏的最大主应力作为疲劳强度。
3、 局部失稳
在荷载作用下，受压翼缘以及压应力和剪应力同时作用的腹板区域有可能偏离其正常位置而形成波形屈曲，平面板变成了曲面板，这种现象称为受弯构件局部失稳；结构整体失稳破坏：梁从平面弯曲状态转变为弯扭状态的现象称为整体失稳。
4、 结构的损伤累积破坏
随时间增长，钢结构和构件中的损伤积累而导致破坏，称为损伤累积破坏。
5、钢材的可焊性
钢材在给定的焊缝构造型式和焊接工艺条件下,获得符合质量要求的焊缝连接性能。塑性和韧性较好的钢材,可焊性一般也较好。
6、钢的时效现象
时效硬化：是指轧制钢材放置一段时间后，其力学性能发生变化的现象。刚才经过时效硬化，其强度提高，其塑性和韧性则降低。
二、填空题
1、钢材的两种破坏形式为 塑性破坏 和 脆性破坏 。
2、对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制 碳 的含量不超过规定值。
3、单向受弯梁从平面弯曲变形状态转变为弯扭变形状态时的现象称为整体失稳。
4、当临界应力σcr 小于 fp 时，轴心受压杆属于弹性屈曲问题。
235
fy
h0
tw
5、焊接工字形截面轴心受压柱保证腹板局部稳定的限值是：
≤( 25+0.5λ) 。某柱λx=57，λy=62，应把(λy=62)代入上式计算。
6、实腹式偏心受压构件的整体稳定，包括弯距作用平面内的稳定和弯距作用平面外的稳定。
7、角焊缝的焊脚尺寸hf（mm）不得小于(1.5)，t为较厚焊件厚度（mm），但对自动焊，最小焊脚尺寸可减少（1mm）；对T形连接的单向角焊缝，应增加（1mm）。
8、承受动力荷载的角焊缝连接中，可采用 平坡焊缝或深熔焊缝。
9、承压型高强螺栓仅用于承受(静力)荷载和(间接承受动力)荷载结构中的连接。
10、钢材在低温下，强度(略有增加)、塑性(下降)、冲击韧性(下降)。
三、计算题1、如图所示连接，尺寸为mm，受静载拉力P=130KN，hf=10mm,钢材为Q235BF，E43焊条，手工焊无引弧板，ftw=160N/mm2。试验算焊缝强度，并指出焊缝最危险点的位置。
解：将外力P向焊缝截面的形心简化，得：

由N作用在焊缝中产生的平均应力和M用用在焊缝中产生的最大应力分别为：

A点应力最大，为两者叠加，即：

因为，将最危险点A点的应力代入强度条件：

得
即，满足强度要求。

－250×8
－250×12
2、已知一轴心受压实腹构件的截面如下图所示，轴心压力设计值（包括构件自重）N=2000KN，计算长度1ox=6m,loy=3m,截面采用焊接组合工字形，翼缘钢板为火焰切割边，钢材为Q345，屈服点fy=345N/mm2,强度设计值fd=315N/mm2,弹性模量E=2.06×105N/mm2,截面无削弱。（截面对x、y轴均为b类截面，λ=0.6569时φ=0.8016），试计算该轴心受压实腹构件的整体稳定性。
解:(1)截面及构件几何性质计算
截面面积:A=250*8+2(250*12)=8000
惯性矩 :

回转半径:
长细比:
相对长细比:因,只需计算,
(2)整体稳定计算
对于b类截面

密
封
线
姓名： 学号： 班次：

q= 2.0kn/m(包括自重)
3、验算图示压弯杆在弯矩作用平面内的稳定性，钢材为Q235BF，已知截面几何特征A=20cm2、Y1=4.4cm，Ix=346.8cm4。图示截面对X轴的截面类型为b类，λ=1.5489时，φ=0.329，γx =1.05。
L = 6m

解：i
图示截面对x轴的截面类型为b类，由
欧拉力：
查表：
验算弯矩作用平面内的稳定性

所以该截面的平面内稳定性不满足。
4、已知一钢平台梁中一截面静力荷截产生的弯矩M为800KN·M，剪力V为500KN，均为设计值，截面形式如图，材料为Q235钢，请验算截面强度。已知fd=215N/mm2,fv=125N/mm2。
解：需验算正应力强度、剪应力强度和折算应力强度。开孔对整个截面影响不是
很大 ，故假定强轴仍在腹板中部。

最大正应力：
因为受压翼缘，所以可考虑部分塑性。

最大剪应力
S取毛截面

折算应力：

所以该截面强度满足。
5、验算用双盖板和C级螺栓的拼接，被拼接钢材-14×370，盖板为2－8×370，钢材为Q345B·F钢。螺栓采用M20，孔径22mm，螺栓排列如下图示。作用在螺栓群形心上的设计值为：弯矩M=2×107N· mm，竖向轴心力V=3.2×105N,水平轴向拉力N=3×105N,C级螺栓抗剪强度设计值为fvb=130 N/mm2,螺栓承压强度设计值fcb=380N/mm2,Q345钢的抗拉强度设计值fd=315 N/mm2。
4×70
M
V

1、 如图所示简支梁，不计自重，Q235钢，不考虑塑性发展，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为45kN/m，荷载分项系数为1.4，F=215N/mm2。问是否满足正应力强度及刚度要求，并判断是否需要进行梁的整体稳定验算。
已知： [δ]=l/250，δ=5ql4/384EIx ，E=2.06×105 N/mm2

解：（1）正应力强度验算
梁的跨中最大弯矩为：

所以，正应力强度满足。
（2） 刚度验算

所以，刚度满足要求。
（3） 整体稳定性验算
由于密铺板牢固连接于上翼缘，所以不必进行整体稳定性验算。
－600×8
－200×10
2、根据局部稳定，计算下图所示截面在轴心压力下的承载力，。钢材为Q235B，屈服点fy=235N/mm2,弹性模量E=2.06×105N/mm2,泊松比μ=0.3。

－304×6
－200×8
3、一工字形截面200×320×8×6，求绕强轴、弱轴的屈服弯矩、塑性弯矩和截面两边缘塑性区高度占截面高度1/8时的弹塑性弯矩。已知屈服强度fy=235MPa 。