《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》期末考試及答案(完整版)

1、20 xx20 xx 學(xué)年第 x 學(xué)期期末考試試卷答案 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 （a 卷 共 5 頁） （考試時間： 年 月 日） 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 成績 核分人簽字 得分 一、選擇題一、選擇題（共 20 分，每題 1 分） 1鋼材的設(shè)計強(qiáng)度是根據(jù)鋼材的 c 確定的。 a. 比例極限 b. 彈性極限 c. 屈服點(diǎn) d. 抗拉強(qiáng)度 2鋼材在低溫下，強(qiáng)度 a ，塑性 b ，沖擊韌性 b 。 a. 提高 b. 下降 c. 不變 d. 可能提高也可能下降 3部分焊透坡口焊縫的強(qiáng)度計算應(yīng)按 b 強(qiáng)度計算公式計算。 a. 坡口焊縫 b. 角焊縫 c. 斷續(xù)焊縫 d. 斜焊縫 4無集中荷載作用時

2、，焊接工字梁翼緣與腹板焊縫主要承受 c 作用 。 a. 豎向剪力 b. 豎向剪力及水平剪力聯(lián)合作用 c. 水平剪力 d. 壓力 5焊接殘余應(yīng)力對構(gòu)件的 a 無影響。 a. 靜力強(qiáng)度 b. 剛度 c. 低溫冷脆 d. 疲勞強(qiáng)度 6高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接和承壓型連接主要區(qū)別是 d 。 a. 預(yù)拉力不同 b. 連接處構(gòu)件接觸面的處理方法不同 c. 采用的材料等級不同 d. 設(shè)計計算方法不同 7下圖所示彎矩 m 作用下的普通螺栓連接，可認(rèn)為中和軸在螺栓 c 上。 a. 1 b. 3 c. 5 d. 計算確定 8為提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定，在構(gòu)件截面面積不變的情況下，構(gòu)件截面的形式應(yīng)使其面積分布 b 。

3、 a. 盡可能集中于截面的形心處 b. 盡可能遠(yuǎn)離形心 c. 任意分布，無影響 d. 盡可能集中于截面的剪切中心 9兩端鉸接的雙軸對稱十字形截面軸心受壓構(gòu)件，繞其兩主軸的長細(xì)比y和x不得小于 5.07b/t，以避免其發(fā)生 c 。 a. 彎曲屈曲 b. 彎扭屈曲 c. 扭轉(zhuǎn)屈曲 d. 彎曲屈曲和側(cè)扭屈曲 10提高軸心受壓構(gòu)件腹板局部穩(wěn)定常用的合理方法是 d 。 a. 增加板件寬厚比 b. 增加板件厚度 c. 增加板件寬度 d. 設(shè)置縱向加勁肋 11格構(gòu)式軸心受壓柱整體穩(wěn)定計算時，用換算長細(xì)比0 x代替x，這是考慮_d_。 a格構(gòu)柱彎曲變形的影響 b格構(gòu)柱剪切變形的影響 c綴材彎曲變形的影響 d綴

4、材剪切變形的影響 12雙肢格構(gòu)式軸心受壓柱，實(shí)軸為 xx，虛軸為 yy，應(yīng)根據(jù) b 確定分肢間的距離。 a. xy b. 0yx c. 0yy d. 強(qiáng)度條件 13梁的最小高度是由梁的 c 控制的。 a. 強(qiáng)度 b. 建筑要求 c. 剛度 d. 整體穩(wěn)定 14焊接工字形截面梁腹板設(shè)置加勁肋的目的是 d 。 a. 提高梁的抗彎強(qiáng)度 b. 提高梁的抗剪強(qiáng)度 c. 提高梁的整體穩(wěn)定性 d. 提高梁的局部穩(wěn)定性 15焊接工字形截面簡支梁，其他條件均相同的情況下，當(dāng) a 時，對于提高梁的整體穩(wěn)定最好。 a. 增大梁的受壓翼緣寬度 b. 增大梁受拉翼緣寬度 c. 增大腹板厚度 d. 在距支座 l/6（l

5、為跨度）減小受壓翼緣寬度 16工字型截面梁受壓翼緣保證局部穩(wěn)定的寬厚比限值，q235 鋼為1/15bt ，那么對于 q345 鋼，此寬厚比限值應(yīng)_a _。 a比 15 小 b仍等于 15 c比 15 大 d可能大于 15，也可能小于 15 17梁承受固定集中荷載作用，當(dāng)局部承壓強(qiáng)度不能滿足要求時，采用_b_ _是較合理的措施。 a加厚翼緣 b在集中荷載處設(shè)置支承加勁肋 c增加橫向加勁肋的數(shù)量 d加厚腹板 18單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件，一般宜使彎矩 a 。 a. 繞非對稱軸作用 b. 繞對稱軸作用 c. 繞任意軸作用 d. 視情況繞對稱軸或非對稱軸作用 二、填空題二、填空題（共 15 分，每空 1

6、 分） 1由于鋼材強(qiáng)度高，一般鋼構(gòu)件的截面小而壁薄，受壓時易為 穩(wěn)定 和 剛度（變形） 要求所控制，強(qiáng)度難以得到充分的利用。 2高強(qiáng)度螺栓承壓型連接剪切變形大，不得用于承受 動力 荷載的結(jié)構(gòu)中。 3實(shí)際軸心受壓構(gòu)件臨界力低于理想軸心受壓構(gòu)件臨界力的主要原因有初彎曲、初偏心和 殘余應(yīng)力 的影響。 4計算單軸對稱截面實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件繞對稱軸（設(shè)為 y 軸）的穩(wěn)定時，應(yīng)取考慮 扭轉(zhuǎn) 效應(yīng)的換算長細(xì)比yz代替y查表確定值。 5對于梁腹板，設(shè)置 橫向 加勁肋對防止 剪力或局部承壓 引起的局部失穩(wěn)有效，設(shè)置 縱向 加勁肋對防止 彎矩 引起的局部失穩(wěn)有效。 6梁的腹板加勁肋作為腹板的可靠支承，所以對加勁肋

7、的截面尺寸和剛度（慣性矩） 有一定要求。 7組合鋼梁截面高度的確定，由 建筑或工藝要求 確定最大高度；由 用鋼量最省 確定經(jīng)濟(jì)高度。 8承受靜力荷載的焊接工字梁，當(dāng)腹板高厚比ywfth2351700時，利用腹板屈曲后強(qiáng)度，腹板可不配置 縱向加勁肋 。 9實(shí)腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算公式采用 最大強(qiáng)度 原則確定，格構(gòu)式壓彎構(gòu)件繞虛軸在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算公式采用 邊緣屈服 原則確定。 三三、計算計算題題（共 70 分） 鋼材的彈性模量 e2.06105mpa q235 鋼強(qiáng)度設(shè)計值：厚度t16mm 時，mpa215f，mpa125vf； 厚度t在 1640mm 時，mpa2

8、05f，mpa120vf。 1節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖所示，鋼材 q235b，焊條 e43 型，手工焊接(wf160mpaf)，高強(qiáng)度螺栓采用摩擦型連接，螺栓為 8.8 級 m22，孔徑 23.5mm，p=150kn，接觸面噴砂后涂無機(jī)富鋅漆，0.35，連接承受的靜力荷載 n400kn，驗(yàn)算焊縫和螺栓連接強(qiáng)度是否滿足要求。 （20 分） 正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)f1.22。 解： n=240 kn （1） v=320 kn （1） fm=2400.09=21.6 knm （1） bm=2400.12=28.8 knm （1） （1）焊縫連接 9 .4220420107 . 02102403wenflhn m

9、pa （1） 8 .5720420107 . 0612106 .2126wfmfwm mpa （1） 1 .5720420107 . 02103203wevflhv mpa （1） 7 .100mfnff mpa vff 4 .10022fff mpa 160wffmpa （3） 焊縫強(qiáng)度滿足要求。 （2）螺栓連接 60362416. 008. 02216. 08 .281024022211itymynnnkn （1） 2tn=24+18=42 kn （1） 3tn=24 kn （1） 4tn=24-18=6 kn （1） 1tn=60 kn v=320 kn （4） 螺栓連接滿足承載力要求。

10、 2焊接工字形截面簡支梁，截面如圖所示，鋼材 q235b，跨中設(shè)置一道側(cè)向支撐，梁承受均布荷載的設(shè)計值為60kn/mq （包括自重） ，驗(yàn)算此梁的抗彎、抗剪強(qiáng)度和整體穩(wěn)定是否滿足設(shè)計要求？若整體穩(wěn)定不滿足要求，在不改變梁截面尺寸的情況下采取什么措施可提高梁的整體穩(wěn)定性，計算說明。 （22 分） yb212bb2354 . 414320fhtwhayxy ，bb282. 007. 1，15. 1b， 0b 1.05x，1.20y 解： 10801260818122qlm knm （1） 36021qlv kn （1） 9231068. 250714280281000121ximm4 （1） 61

11、022. 5514xxiwmm3 （1） 61099. 2250850050714280smm3 （1） 抗彎強(qiáng)度 0 .1971022. 505. 110108066xxwm mpaf=215 mpa （2） 抗剪強(qiáng)度 2 .5081068. 21099. 210360963wtisv mpaf=215 mpa 整體穩(wěn)定不滿足要求 （2） 在不改變梁截面的情況下可通過增加側(cè)向支撐的方法提高粱的整體穩(wěn)定性，分別在三分之一跨處設(shè)置側(cè)向支撐。 （2） 5 .704000yyi 60. 019. 3b，982. 0b 7 .210 xbwm mpaf=215 mpa 滿足要求 （4） 3驗(yàn)算如圖所示

12、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定，鋼材 q235b。 （23 分） 構(gòu)件承受的彎矩和軸壓力設(shè)計值分別為 mx1550kn m、n1520kn；計算長度分別為 l0 x=20.0m，l0y=12.0m；0 . 1txmx；其他條件如下： 分肢 1： a1=14140mm2，i1=3.167x107mm4，i1=46.1mm，iy1=195.7mm 分肢 2：a2=14220mm2，i2=4.174x107mm4，i2=54.2mm，iy2=223.4mm 綴條體系采用設(shè)有橫綴條的單系綴條體系，其軸線與柱分肢軸線交于一點(diǎn)，夾角為 45o 綴條為 l140 x90 x8，a=1804mm2 10 20 30

13、 40 50 60 70 80 90 100 110 0.992 0.970 0.936 0.899 0.856 0.807 0.751 0.688 0.621 0.555 0.493 m110.8xxxxxexnmfanwn，t1xxybxnmfaw，m1e1xxxxxxnmfanwn 2e201.1xxean 解： 212112()14220 1461.6732.9mm14220 14140a yyyaa （1） mm7 .7289 .7326 .14612y 20mm283601422014140a 驗(yàn)算 m 作用平面內(nèi)的穩(wěn)定 422221121xmm1010522. 1yayaiii

14、（ 2 ）mm6 .7320aiixx （1） 3 .276 .732200000 xxxil （1） 2002730.92xaxa （2） 933. 0 xkn548431 . 1202xexean（1） m 使分肢 1 受壓 7711mm10973. 14 .38yiwxx （2） mpa215mpa0 .1386 .804 .57)548431520933. 01 (10973. 11015500 . 128360933. 0101520763f （3） m 使分肢 2 受壓 32x2mm107089. 2yiwx （1） mpa215mpa6 .1332 .764 .57974. 010089. 21015500 . 128360933. 0101520363f （1） 彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求 彎矩作用平面外穩(wěn)定驗(yàn)算 m 使分肢 1 受壓 kn3 .1818y2121amnyyn（1）1 .371 .466 .14611（1）3 .617 .195120001y （1）