钢结构试题56954.doc

精选
钢结构1
一. 填空题
1. 钢材的代号Q235-B，表示（表示屈服强度，质量等级为B级的镇静钢）。
2. 钢中含硫量太多会引起钢材的（热脆）；含磷量太多会引起钢材的（冷脆）。
3. 钢材的硬化提高了钢材的（强度），降低了钢材的（塑性和韧性）。
4. 钢材的设计强度等于钢材的屈服强度fy除以（分项系数）。
5. 按（脱氧程度）不同，钢材有镇静钢与沸腾钢之分。
6. 实腹式偏心受压构件的整体稳定，包括弯矩（作用平面内）的稳定和弯矩（作用平面外）的稳定。
7. 格构式轴心压杆中，绕虚轴的整体稳定应考虑（剪切变形）的影响，以代替计算。
8. 轴心受压构件腹板的宽厚比限制值是根据板件临界力与杆件（临界）应力（相等）条件推导出。
9. 组合梁的截面最小高度是根据（刚度）条件导出的，即梁的最大（挠度）应力不超过规范规定的限制。
10. 计算轴心受压格构式柱的缀材，需要首先求出横向剪力，此剪力大小与（柱肢面积）和（材料强度）有关。
二. 判断题
1. 塑性变形是不能恢复的，因此塑性破坏比脆性破坏更危险。
2. 通常，一个构件同一截面上的焊接残余应力有拉应力部分也有压应力部分。
3. 钢材的伸长率以或表示，角标5或10代表标准试件的截面积为5或10cm2。
4. 在普通螺栓连接中，用在构造上采取措施的方法来保证孔壁不受挤压而破坏。
5. 没有截面削弱的梁，保证了梁的整体稳定性并不一定也保证了梁的强度。
三. 选择题
1. 钢材的抗剪设计强度fv与f有关，一般而言，fv=（）。
A. B. C.f/3 D. 3f
2.单个普通螺栓传递剪力时的设计承载力由（）确定。
A.单个螺栓抗剪设计承载力 B. 单个螺栓承压设计承载力
C.单个螺栓抗剪和承压设计承载力中较小者
D. 单个螺栓抗剪和承压设计承载力中较大者。
3. 当无集中荷载作用时，焊接工字型截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受（）。
A. 竖向剪力 B.竖向剪力及水平剪力联合作用 C.水平剪力 D. 压力
4.实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的γx主要是考虑（）。
A.截面塑性发展对承载力的影响 B.残余应力的影响
.
精选
C.初偏心的影响 D.初弯曲的影响
5. 工字型截面梁受压翼缘保证局部稳定的宽厚比限值，对Q235钢为，对Q345钢，此限制应（）。
A.比15更小 B.仍等于15 C.比15更大 D. 可能大于15，也可能小于15
四. 计算题
1.如图1-1连接，受静载拉力P=130KN，hf=10，钢材为Q235，E43焊条，手工焊，。试验算焊缝强度。

图1-1 图1-2
2.工字型截面轴心受压柱如图1-2，，钢材为Q235，，试求其最大承载力N。局部稳定性已保证。已知
λ
30
40
50
60
70
80
φ
0.902
0.839
0.775
0.709
0.643
0.578
四．计算题
1. 将外力P向焊缝截面的形心简化，得到

由N,M作用在焊缝中产生的应力为：

A点应力最大：

将最危险点的应力带入强度条件：
，满足强度要求。
2.截面几何特性
.
精选

按强度条件确定承载力：

按稳定条件确定承载力：

因y轴是弱轴，且，因而y轴的承载力较小，查表，所以

故此柱的最大承载力为1867KN。

3.截面几何特性：

正应力验算：
剪应力验算：
腹板翼缘交接处的折算应力验算：

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精选

强度满足要求。

钢结构
五. 填空题
11. 低碳钢必须保证（抗拉强度）、（屈服强度）及（伸长率）等符合国家标准的指标。
12. 低合金钢必须保证（抗拉强度）、（屈服强度）、（伸长率）及（冷弯性能）等符合国家标准的指标。
13. 钢中的（磷或P）增多会引起钢材的冷脆倾向。
14. 当荷载作用在梁的（下或受拉）翼缘时，梁的整体稳定性较高。
15. 当但时，应在梁的腹板上配置（横）向加劲肋。
16. 钢结构强度设计时以钢材的（屈服强度）作为静力强度的标准值的。
17. 钢材处于同号应力状态易产生（脆性）破坏。
18. 在工字型梁弯矩、剪力都比较大的截面中，除了要验算正应力和剪应力外，还要在（翼缘和腹板相交）处验算这算应力。
19. 高强螺栓群承受偏心拉力作用，连接的旋转中心应在（螺栓群形心）。
20. 钢结构的主要缺点是（易腐蚀），（不耐火）。
六. 判断题
6. 因为硬化现象提高了钢材的强度，所以可利用钢材硬化后的强度以达到节省钢材的目的。
7. 应力集中可产生三轴受拉的应力状态，它对钢结构抗低温冷脆有严重的不良影响，但因为它提高了钢材的屈服点，故对提高钢结构的疲劳强度时有利的。
8. 为了提高工字型梁的整体稳定，加大翼缘板和腹板的厚度是最合理的方法，因为加大加大翼缘板和腹板的厚度均使梁的抗扭刚度增大，抗扭刚度增大了，梁的稳定性提高了。
9. 剪力降低了格构式轴心受压柱的整体稳定临界应力。在设计中式利用加大构件长细比的方法来考虑这种不利影响的。
10. 轴心受力和偏心受力构件的刚度标志为λ，应满足的要求。
七. 选择题
2. 规范对钢材的分组是根据钢材的（）。
A.钢种 B.钢号 C.横截面的大小 D. 厚度和直径
2.钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由（）等于单向拉伸时的屈服点决定的。
A.最大主拉应力σ1 B. 最大剪应力τ1 C.最大主压应力σ3 D. 折算应力
3.αk是钢材的（）指标
A.韧性性能 B.强度性能 C.塑性性能 D. 冷加工性能
4.某构件发生率脆性破坏，经检查发现在破坏时构件内存在下列问题，但可以肯定其中（）对该破坏无直接影响。
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A.钢材的屈服点过低 B.构件的荷载增加速度过快
C.存在冷加工硬化 D.构件有构造原因引起的应力集中
5.钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345钢时，焊条选用（）。
A.E43 B.E50 C.E55 D.三种均可
6.在下列因素中，（）对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。
A.压杆的残余应力分布 B.构件的初始几何形状偏差
C.材料的屈服点变化 D.荷载的偏心大小
7.在梁的整体稳定计算中说明所设计的梁（）。
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
8. 梁受固定集中荷载作用，当局部挤压应力不能满足要求时，采用（）是较合理的措施。
A.加厚翼缘 B.在集中荷载作用处设支承加劲肋
C.增加横向加劲肋的数量 D.加厚腹板
9. 产生焊接残余应力的主要因素之一是（）。
A.钢材的塑性太低 B.钢材的弹性模量太高
C.焊接时热量分布不均 D.焊缝的厚度太小
10. 为了提高荷载作用在上翼缘的简支工字型梁的整体稳定性，可在梁的（）加侧向支撑，以减小梁超出平面的计算长度。
A.梁腹板高度的1/2处 B.靠近梁下翼缘的腹板（1/5~1/4）h0处
C. 靠近梁上翼缘的腹板（1/5~1/4）h0处 D.上翼缘处
四.问答题
普通螺栓、承压型高强螺栓都是靠杆身承压和承剪传递内力的。试述当达到承载能力极限状态时，它们的可能破坏形式有哪些？怎样防止这些可能破坏形式的发生？
对于靠杆身承压和承剪来传递内力的抗剪连接，当采用普通螺栓、承压型高强螺栓时，该连接可能存在5种破坏形式，杆被剪断、被弯坏、被连接件被挤压破坏、端部被冲剪破坏、净截面强度不足而破坏。应分别通过构造措施或计算来防止。构造方法有两种：当被连接件的总厚度小于5倍杆直径时，可避免杆弯曲而破坏；当栓孔距构件端部的距离大于栓孔直径的2倍时，构件端部不会发生冲剪破坏。其他3种需计算来防止。如：
普通螺栓的抗剪承载力设计值为：
普通螺栓的抗压承载力设计值为：
构件的净面积强求验算式为：
对高强螺栓的计算方法同普通螺栓，但设计值应采用高强栓的设计值
五.计算题
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1.如图2-1连接，受集中荷载P=100KN，hf=8，钢材为Q235，E43焊条，手工焊，。试验算焊缝强度。

图2-1 图2-2
1. 将外力P向焊缝形心简化，得：,

由V产生：
由M产生：
代入强度条件：

满足强度要求。

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钢结构
一. 填空题
1. 通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的机械性能指标按顺序排列为：抗拉强度，（屈服强度），（伸长率）。
2. Q235钢和Q345钢相比，（Q235）钢含碳量高。
3. 钢材代号Q235-A.F表示（表示屈服强度为，质量等级为 A级的沸腾钢。）。
4. 根据焊缝金属与主体金属强度相适应的原则，Q345钢焊件应采用（E50形焊条。
5. 普通螺栓连接受剪时，限制端距是为了避免（端部被冲剪）破坏。
6. 钢材有两种破坏形式，即为（塑性破坏）和（脆性破坏）。
7. 计算实腹式偏心受压杆弯矩作用平面内稳定的公式是，其中φx表示（在弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数），W1x表示（弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩）。
二. 选择题
1. 当钢材具有较好的塑性时，焊接残余应力（）。
A. 降低结构的静力强度 B.提高结构的静力强度 C.不影响结构的静力强度
D. 与外力引起的应力同号时，将降低结构的静力强度。
2. 应力集中越严重，钢材也就变得越脆，这是因为（）。
A. 应力集中降低了材料的屈服点 B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形收到约束 C.应力集中处的应力比平均应力高 D.应力集中降低了钢材的抗拉强度
3. 双肢格构式轴心受压柱，虚轴为x-x轴，实轴为y-y轴，应根据（）确定肢件间距离。
A. B. C. D. 强度条件
4.在进行梁的整体稳定验算时，当得出的时，应将用相应的代替，这说明（）。
A. 梁的临界应力大于抗拉强度 B . 梁的临界应力大于屈服点
C. 梁的临界应力大于比例极限 D. 梁的临界应力小于比例极限
5.当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载力，但必须将设计强度按规范乘以折减系数，原因（）。
A. 格构式柱所给的剪力值是近似的 B . 缀条很重要，应提高其安全程度
C. 缀条破坏将引起绕虚轴的整体失稳 D. 单角钢缀条实际为偏心受压构件
6. 验算工字型截面梁的折算应力，公式为，式中σ,τ应为（）。
A. 验算截面中的最大正应力和最大剪应力
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B . 验算截面中的最大正应力和验算点剪应力
C. 验算截面中的验算点正应力和最大剪应力
D. 验算截面中验算点的正应力和剪应力
7.轴心受压杆件，其合理的截面形式应使截面尽量满足（）的要求。
A. 等稳定 B. 等刚度 C. 等强度 D. 计算长度相等
8.工字型梁受压翼缘宽厚比限值为，式中b1为（）。
A. 翼缘板外伸宽度 B . 翼缘板全部宽度
C. 翼缘板全部宽度的1/3 D. 翼缘板的有效宽度
9. 轴心受压杆件的强度与稳定应分别满足（）。
A. B .
C. D.
10. 某元素严重降低钢材的塑性韧性，特别是在温度较低时促使钢材变脆。该元素是（）。
A.硫 B.磷 C.碳 D.锰

三. 问答题
说明影响钢梁整体稳定的主要因素以及如何针对这些因素提高梁的整体稳定。
梁的临界弯矩Mcr越大，梁的整体稳定性越好，因而影响因素有：
EIy：梁的侧向抗弯刚度。越大，整体稳定性越好，将受压翼缘加宽，有时就是为了提高该值。
GIt：梁的抗扭刚度。越大越好
K：梁整体稳定屈曲系数。与荷载种类、荷载作用位置、支承条件。截面形式等有关。如：受纯弯曲时，荷载作用在上翼缘时都最小。
L：梁受压翼缘的自由长度（受压翼缘侧向支承点之间的距离），减小l是提高稳定性最好的方法。

四. 计算题
1. 图3-1所示，，，，，，,，，，试验算该连接。
2. 如图3-2所示摩擦型高强螺栓连接受轴心力N作用，已知高强螺栓为M16，孔径为17mm，预拉力P=100KN，抗滑移系数，钢材均为Q345，，求最大承载力N。
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图3-1 图3-2
1.将F移向焊缝形心O，三面围焊缝受力：

不考虑焊接时焊接缺陷，焊缝按实际长度计算
焊缝截面面积
焊缝截面极惯性矩I0：

在N作用下，焊缝各点受力均匀；在T作用下，A,B两点产生的应力最大，但在A点，其应力的水平分量与N产生的同方向，因而该焊缝在外力F作用下，A点最危险。
由N在A点产生的应力为：
由T在A点产生的水平应力为：
由T在A点产生的垂直应力为：
带入A点的强度条件：

该连接安全
2. 因盖板与被连接板等宽，但盖板总厚度大，故被连接板的承载力比盖板的小。
被连接板的毛截面和静截面面积为

板的毛截面承载力：
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精选
板的静截面承载力：
高强螺栓承载力：
连接的最大承载力为:
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