大學(xué)考試試卷《鋼結(jié)構(gòu)》及答案

1、2012年9月份考試鋼結(jié)構(gòu)第三次作業(yè)一、填空題（本大題共40分，共 20 小題，每小題 2 分）1. 實(shí)腹式偏心壓桿在彎矩作用平面外的失穩(wěn)是 _ 2. 軸心受力的兩塊板通過(guò)對(duì)接斜焊縫連接時(shí)，只要使焊縫軸線(xiàn)與n力之間的夾角滿(mǎn)足 _ 條件時(shí)，對(duì)接斜焊縫的強(qiáng)度就不會(huì)低于母材的強(qiáng)度，因而也就不必再進(jìn)行計(jì)算。3. 影響軸心壓桿穩(wěn)定承載力的主要因素是殘余應(yīng)力，它是將軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù) _ 4. 在彎矩作用下，摩擦型高強(qiáng)度螺栓群的中和軸位于 _ 5. 在承受靜力荷載的角焊縫中，側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值比正面角焊縫 _ 6. 按規(guī)范gbj17-88中的公式 計(jì)算直接承受動(dòng)力荷載工字形截面梁抗彎強(qiáng)度時(shí),取值為 _

2、7. 在鋼結(jié)構(gòu)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)表面長(zhǎng)期受輻射，溫度達(dá)到 _ oc以上，或在短時(shí)間內(nèi)可能受到火焰作用時(shí)，宜采取有效的防護(hù)措施。8. 單個(gè)普通螺栓承壓承載力設(shè)計(jì)值： _ 9. 工字形截面梁按彈性設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使翼緣的寬厚比 b1/t1 _ 10. 10.8級(jí)高強(qiáng)螺栓中的小數(shù)點(diǎn)及后面的8（即0.8）表示螺栓材料的 _ 11. 在力學(xué)缺陷和幾何缺陷中， _ 對(duì)鋼軸心受壓桿的臨界力影響最小。12. 承受拉力的對(duì)接焊縫，在符合二級(jí)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)t與母材設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)的關(guān)系為 _ 13. 在受拉的螺栓連接中，普通螺栓所受拉力的大小不僅與外力有關(guān)，還與被連接板件的 _ 有關(guān)。14. 焊接工字形截面梁腹板

3、設(shè)置加勁肋的目的是 _ 15. 焊接結(jié)構(gòu)中存在著雙向或三向同號(hào)拉應(yīng)力場(chǎng)，材料塑性變形的發(fā)展受到限制，使鋼材變脆。特別是當(dāng)焊接應(yīng)力較大時(shí)，在溫度較低的條件下很容易發(fā)生 _ 現(xiàn)象16. 當(dāng)對(duì)接焊縫無(wú)法采用引弧板施焊時(shí)，每條焊縫的長(zhǎng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)減去 _ 17. 高強(qiáng)螺栓摩擦型連接是以 _ 被克服作為連接的承載力極限狀態(tài)，因而連接的剪切變形很小，整體性好。18. 一般采用 _ 辦法來(lái)保證受壓翼緣板的穩(wěn)定性。19. 其它條件均相同，僅僅討論材料不同對(duì)軸心壓桿的影響，當(dāng)壓桿由q235鋼改用q345鋼時(shí)，對(duì)p的細(xì)長(zhǎng)桿，其穩(wěn)定承載力將 _ 20. 當(dāng)鋼屋架上弦作用有非節(jié)點(diǎn)荷載時(shí)，上弦桿應(yīng)按 _ 進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、名

4、詞解釋題（本大題共20分，共 5 小題，每小題 4 分）1. 應(yīng)力集中2. 鋼材疲勞3. 梁的面外失穩(wěn)4. 理想軸壓構(gòu)件5. 側(cè)向彎扭屈曲三、簡(jiǎn)答題（本大題共40分，共 4 小題，每小題 10 分）1. 拉彎構(gòu)件應(yīng)力發(fā)展的過(guò)程是什么？2. 何謂結(jié)構(gòu)可靠度，包括哪些內(nèi)容？3. 橫向焊接應(yīng)力產(chǎn)生的原因有哪些？4. 何謂焊接板梁的最大高度hmax 和最小高度 hmin?梁的經(jīng)濟(jì)高度he的范圍? 答案：一、填空題（40分，共 20 題，每小題 2 分）1. 參考答案：彎扭屈曲解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：2. 參考答案：tan1.5解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：3. 參考答案：越小解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：4. 參考答案：螺栓

5、群形心軸解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：5. 參考答案：低解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：6. 參考答案：1.0解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：7. 參考答案：150解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：8. 參考答案：同一受力方向較小總厚度解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：9. 參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：10. 參考答案：屈強(qiáng)比解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：11. 參考答案：初扭曲解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：12. 參考答案：ft=f解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：13. 參考答案：摩擦解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：14. 參考答案：提高梁的局部穩(wěn)定性解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：15. 參考答案：冷脆解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：16. 參考答案：t(板厚)解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：17. 參考答案：摩擦力解題方案：

6、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：18. 參考答案：限制寬厚比解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：19. 參考答案：不變解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：20. 參考答案：壓彎構(gòu)件解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：二、名詞解釋題（20分，共 5 題，每小題 4 分）1. 參考答案：當(dāng)構(gòu)件表面不平整，在有孔洞、缺陷的地方，應(yīng)力分布不均勻，產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，而遠(yuǎn)離這些區(qū)域的地方應(yīng)力降低的現(xiàn)象，稱(chēng)為應(yīng)力集中。它是引起脆性破壞的主要因素之一。解題方案：理解概念評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)構(gòu)件表面不平整，在有孔洞、缺陷的地方，應(yīng)力分布不均勻，產(chǎn)生局部應(yīng)力集中（2分），而遠(yuǎn)離這些區(qū)域的地方應(yīng)力降低的現(xiàn)象，稱(chēng)為應(yīng)力集中（2分）。它是引起脆性破壞的主要因素之一。（1分） 2. 參考答案：鋼材

7、在有拉應(yīng)力的循環(huán)荷載作用下，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)某定值時(shí)，發(fā)生突然破壞的現(xiàn)象稱(chēng)為鋼材疲勞。屬脆性破壞，其破壞時(shí)的應(yīng)力低于鋼材的抗拉強(qiáng)度，甚至還低于屈服點(diǎn)。解題方案：理解概念評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：鋼材在有拉應(yīng)力的循環(huán)荷載作用下，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)某定值時(shí)（1分），發(fā)生突然破壞的現(xiàn)象稱(chēng)為鋼材疲勞（1分）。屬脆性破壞，其破壞時(shí)的應(yīng)力低于鋼材的抗拉強(qiáng)度，甚至還低于屈服點(diǎn)（2分）。 3. 參考答案：當(dāng)偏心彎矩使構(gòu)件截面繞長(zhǎng)細(xì)比較小的軸受彎時(shí)，由于彎矩作用平面外的長(zhǎng)細(xì)比大，構(gòu)件就有可能向平面外側(cè)向彎扭屈曲而破壞，稱(chēng)為梁的面外失穩(wěn)。解題方案：理解概念評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)偏心彎矩使構(gòu)件截面繞長(zhǎng)細(xì)比較小的軸受彎時(shí)，（1分）由于彎矩作用平面外的長(zhǎng)

8、細(xì)比大，（1分）構(gòu)件就有可能向平面外側(cè)向彎扭屈曲而破壞，稱(chēng)為梁的面外失穩(wěn)。（2分）4. 參考答案：假定桿件完全挺直，荷載沿構(gòu)件形心軸作用，桿件在受荷之前沒(méi)有初始應(yīng)力，也沒(méi)有初彎曲和初偏心等缺陷，截面沿桿件是均勻的。稱(chēng)為理想軸壓構(gòu)件。解題方案：理解概念評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：假定桿件完全挺直（1分），荷載沿構(gòu)件形心軸作用（1分），桿件在受荷之前沒(méi)有初始應(yīng)力，也沒(méi)有初彎曲（1分）和初偏心（1分）等缺陷，截面沿桿件是均勻的。（1分）稱(chēng)為理想軸壓構(gòu)件。5. 參考答案：荷載達(dá)到一定數(shù)值，兩主軸慣矩相差很大、無(wú)中部側(cè)向支承或距離較大的梁截面可能產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致喪失承載能力，這種現(xiàn)象叫做梁的側(cè)向彎扭屈曲。解題方案

9、：理解概念評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：荷載達(dá)到一定數(shù)值，兩主軸慣矩相差很大（1分）、無(wú)中部側(cè)向支承（1分）或距離較大的梁截面可能產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致喪失承載能力，（2分）這種現(xiàn)象叫做梁的側(cè)向彎扭屈曲。三、簡(jiǎn)答題（40分，共 4 題，每小題 10 分）1. 參考答案：拉彎構(gòu)件應(yīng)力發(fā)展的過(guò)程是： 1. 邊緣纖維的最大應(yīng)力達(dá)到比例極限 2. 最大應(yīng)力一側(cè)塑性部分深入截面 3. 兩側(cè)均有部分塑性深入截面 4. 全面進(jìn)入塑性 解題方案：從塑性區(qū)的發(fā)展過(guò)程上來(lái)回答評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：拉彎構(gòu)件應(yīng)力發(fā)展的過(guò)程是： 1. 邊緣纖維的最大應(yīng)力達(dá)到比例極限（2分） 2. 最大應(yīng)力一側(cè)塑性部分深入截面（2分） 3. 兩側(cè)均有部分塑性深入截面

10、（2分） 4. 全面進(jìn)入塑性（2分） 2. 參考答案：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。包括安全性、適用性、耐久性。 安全性：結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現(xiàn)的各種作用的能力，以及在偶然事件發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，仍保持必要的整體穩(wěn)定性的能力。 適用性：結(jié)構(gòu)在正常使用條件下，滿(mǎn)足預(yù)定使用要求的能力。 耐久性：結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下，隨時(shí)間變化而仍能滿(mǎn)足預(yù)定功能要求的能力。解題方案：理解概念評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。包括安全性、適用性、耐久性。（2分） 安全性：結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現(xiàn)的各種作用的能力，以及在偶然事件發(fā)生時(shí)和

11、發(fā)生后，仍保持必要的整體穩(wěn)定性的能力。（2分） 適用性：結(jié)構(gòu)在正常使用條件下，滿(mǎn)足預(yù)定使用要求的能力。（2分） 耐久性：結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下，隨時(shí)間變化而仍能滿(mǎn)足預(yù)定功能要求的能力（2分） 3. 參考答案：1.由于焊縫縱向收縮，使兩塊鋼板趨于形成反方向的彎曲變形，但實(shí)際上焊縫將兩塊鋼板連接成整體，不能分開(kāi)，于是兩塊鋼板的中間產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，而兩端則產(chǎn)生壓應(yīng)力。 2.由于先焊的焊縫已經(jīng)凝固，阻止了后焊焊縫在橫向自由膨脹，使其發(fā)生橫向的塑性壓縮變形。當(dāng)焊縫冷卻時(shí)，后焊焊縫的收縮受到已凝固焊縫的限制而產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，因應(yīng)力自相平衡，更遠(yuǎn)處的焊縫受拉應(yīng)力。 焊縫的橫向應(yīng)力就是上述原因產(chǎn)生的合力結(jié)果。解

12、題方案：溫度的影響評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1.由于焊縫縱向收縮，使兩塊鋼板趨于形成反方向的彎曲變形，但實(shí)際上焊縫將兩塊鋼板連接成整體，不能分開(kāi)，于是兩塊鋼板的中間產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，而兩端則產(chǎn)生壓應(yīng)力。（2分） 2.由于先焊的焊縫已經(jīng)凝固，阻止了后焊焊縫在橫向自由膨脹，使其發(fā)生橫向的塑性壓縮變形。當(dāng)焊縫冷卻時(shí)，后焊焊縫的收縮受到已凝固焊縫的限制而產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，因應(yīng)力自相平衡，更遠(yuǎn)處的焊縫受拉應(yīng)力。（2分） 焊縫的橫向應(yīng)力就是上述原因產(chǎn)生的合力結(jié)果。（2分） 4. 參考答案：梁的高度應(yīng)由建筑高度、剛度要求和經(jīng)濟(jì)條件三者來(lái)確定。建筑高度是指梁格底面最低表面到樓板頂面之間的高度，它的限制決定了梁的最大可能高度hmax，一般由建筑師提出；剛度要求是要求梁的撓度vv，它決定了梁的最小高度hmin；由經(jīng)濟(jì)條件可定出梁的經(jīng)濟(jì)高度he，一般由梁的用鋼量為最小來(lái)確定，梁的經(jīng)濟(jì)高度的范圍為：hminhehmax。解題方案：梁的高度應(yīng)由建筑高度、剛度要求