鋼結(jié)構(gòu)試卷及答案

1、簡(jiǎn)答題：（共25分）寫出實(shí)腹式軸壓柱腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算公式，當(dāng)腹板局部穩(wěn)定不滿足要求時(shí)，可采取哪些措施？（5分）1、實(shí)腹式軸壓柱腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算公式： (25+0.5，當(dāng)腹板局部穩(wěn)定不滿足要求時(shí)，可采取三種措施：加大腹板厚度；加加勁肋，減小腹板高度；計(jì)算時(shí)取有效截面。2.簡(jiǎn)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？（9分）2、普通螺栓的五種破壞形式：螺栓桿被剪壞；螺栓桿或板件擠壓破壞；板件端部剪壞；板件被拉斷；螺栓桿受彎破壞。其中通過構(gòu)造保證，通過限制端距2d0，通過限制板疊厚度5d，其中d為螺栓直徑，d0為螺栓孔徑，通過計(jì)算保證。3、簡(jiǎn)述影

2、響鋼材力學(xué)性能的主要因素。（6分）3、化學(xué)成分的影響：包括碳，硅，錳及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。冶金缺陷的影響：如偏析，非金屬夾雜，裂紋，分層。澆注和軋制過程的影響：脫氧程度不同制成的鋼材質(zhì)量不同，軋制程度也影響鋼材的力學(xué)性能。鋼材硬化的影響：鋼材硬化會(huì)降低其塑性和韌性，對(duì)鋼材不利，硬化可有三種：時(shí)效硬化，應(yīng)變硬化（冷加工硬化），應(yīng)變時(shí)效。溫度的影響：應(yīng)力集中的影響。4、簡(jiǎn)述鋼材選用的原則。（5分）4、結(jié)構(gòu)的類型和重要性。重要結(jié)構(gòu)選用質(zhì)量較高鋼材。荷載性質(zhì)，動(dòng)荷載下選用好鋼材。連接方法，焊接選用較好鋼材。結(jié)構(gòu)的工作溫度和環(huán)境，低溫，腐蝕性強(qiáng)的情況下選用質(zhì)量好鋼材。受力性質(zhì)。如受較大拉力的結(jié)

3、構(gòu)選用好鋼材。一、 計(jì)算題：（共40分）1、驗(yàn)算柱與牛腿間高強(qiáng)螺栓摩擦型連接是否安全，已知：荷載設(shè)計(jì)值N300kN，螺栓M20，孔徑21.5mm，10.9級(jí)，摩擦面的抗滑移系數(shù)=0.5，高強(qiáng)螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力P=155kN。不考慮螺栓群長(zhǎng)度對(duì)螺栓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的影響。（10分）1. 解：螺栓群形心O處的內(nèi)力有：軸心拉力；（1分）剪力；（1分）彎矩（1分）在N、M作用下，最上排螺栓受力為最不利，一個(gè)螺栓所受的拉力為：（2分）一個(gè)螺栓所受到的剪力為：（1分）一個(gè)高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值：（1分）一個(gè)高強(qiáng)螺栓受剪承載力設(shè)計(jì)值：（1分）所以高強(qiáng)螺栓同時(shí)承受拉剪時(shí)： 此連接安全。（2分）燕山大學(xué)試卷 密 封

4、線 共 10頁(yè) 第 7 頁(yè) 2、一工字形截面梁繞強(qiáng)軸承受靜力荷載，截面尺寸如圖，無削弱。當(dāng)梁某一截面所受彎矩設(shè)計(jì)值M=400kN·m、剪力設(shè)計(jì)值V=580kN時(shí)，試驗(yàn)算梁在該截面處的強(qiáng)度是否滿足要求。已知鋼材為Q235-B。（10分）（0.5分）（1分） （0.5分）（0.5分）（0.5分）截面邊緣纖維最大正應(yīng)力： 滿足要求；（2分）腹板中央截面最大剪應(yīng)力：滿足要求；（2分）腹板上邊緣處：正應(yīng)力：（1分）剪應(yīng)力：（1分）折算應(yīng)力： 所以此處的折算應(yīng)力也滿足要求。（1分）燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共 10頁(yè) 第 8 頁(yè) 3、驗(yàn)算如圖所示軸心受壓柱的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性能否滿足要

5、求。已知軸向荷載設(shè)計(jì)值為N=1500kN，Q235-B級(jí)鋼，=215Nmm2，截面繞x軸為b類截面、繞y軸為c類截面，截面無任何削弱。（10分）3. 解：；（1分）；（1分）；（1分）（1分）；繞x軸屬b類截面，所以查表得（1分）；繞y軸屬c類截面，所以查表得（1分）所以整體穩(wěn)定滿足要求。（1分）截面無削弱，故強(qiáng)度自然滿足。（1分）（1分）（1分）所以局部穩(wěn)定也能滿足要求。4、 如圖所示，該連接承受P=100kN的靜力集中荷載設(shè)計(jì)值作用，鋼材為Q235-B，焊條為E43XX型，焊腳尺寸，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，驗(yàn)算該連接的角焊縫強(qiáng)度是否滿足要求。（10分）燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共 10 頁(yè) 第

6、9 頁(yè) 燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案一、填空題（每空1分，共10分）1、塑性破壞； 2、對(duì)接；3、剛度（長(zhǎng)細(xì)比）；4、彎曲失穩(wěn)（屈曲）、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)（屈曲）、彎扭失穩(wěn)（屈曲）；5、梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度，梁受壓翼緣寬度；6、60；7、80。二、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共25分）1.B 2.A 3. C 4.C 5.A 6. C 7. A 8. C 9. D 10. D 11. B 12. D 13. B 14. D 15.C. 16.A 17. C 18. B 19. B 20. C 21. D 22. D 23.C 24. A 25. C 燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 共 4 頁(yè) 第 1 頁(yè) 四、計(jì)算題2. 解：（0.5分）（1分） （0.5分）（0.5分）（0.5分）截面邊緣纖維最大正應(yīng)力： 滿足要求；（2分）燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 共 4 頁(yè) 第 2 頁(yè)腹板中央截面最大剪應(yīng)力：滿足要求；（2分）腹板上邊緣處：正應(yīng)力：（1分）剪應(yīng)力：（1分）折算應(yīng)力： 所以此處的折算應(yīng)力也滿足要求。（1分）3. 解：；（1分）；（1分）；（1分）（1分）；繞x軸屬b類截面，所以查表得（1分）；繞y軸屬c類截面，所以查表得（1分）所以整體穩(wěn)定滿足要求