鋼結構復習題及答案（完整版）

1、中南大學網絡教育課程考試復習題及參考答案 鋼構造（?？疲┮弧⑻羁疹}：1. 鋼構造設計中，承載能力極限狀態(tài)的設計容包括： 、。2. 影響疲勞強度最主要的因素是、3. 在螺栓的五種破壞形式中，其中 、須通過計算來保證。4. 梁的強度計算包括、。5. 軸心受壓格構式構件繞虛軸屈曲時， 不能忽略，因而繞虛軸的長細比入x要采用。6. 提高軸心受壓構件臨界應力的措施有、。7. 當構件軸心受壓時，構件可能以、和等形式喪失穩(wěn)定而破壞。8. 實腹梁和柱腹板局部穩(wěn)定的驗算屬于 極限狀態(tài)，柱子長細比的驗算屬于 極限狀態(tài)，梁截面按彈性設計屬于 極限狀態(tài)。9. 螺栓抗剪連接的破壞方式包括 、和。10. 為防止梁的整體失

2、穩(wěn)，可在梁的翼緣密鋪鋪板。11. 常用的連接形式有，。12. 壓彎構件在彎矩作用平面外的失穩(wěn)屬于失穩(wěn)類別。13. 在不同質量等級的同一類鋼材（如Q235A,B,C,D四個等級的鋼材），它們的屈服點強度和伸長率都一樣，只是它們的和指標有所不同。14. 在靜力或間接動力荷載作用下，正面角焊縫的強度設計增大系數Bf =;但對直接承受動力荷載的構造，應取B f = o15. 普通螺栓連承受剪時，限制端距e>2d,是為了防止鋼板被破壞。16. 軸心受拉構件計算的容有和。17. 設計采用大型屋面板的鉸支撐梯形鋼屋架下弦桿截面時，如節(jié)間距離為I，那么屋架下弦桿在屋架平面的計算長度應取。18. 軸心受力

3、的兩塊板通過對接斜焊縫連接時，只要使焊縫軸線與N力之間的夾角B滿足條件時，對接斜焊縫的強度就不會低于母材的強度，因而也就不必在進展計算。19. 格構式軸心受壓桿采用換算長細比ox x ,計算繞虛軸的整體穩(wěn)定，這里的系數?x 1，式中1代表，它和所采用的綴材體系有關。20. 承受向下均勻荷載作用的簡支梁，當荷載作用位置在梁的翼緣時，梁整體穩(wěn)定性較高。21. 梁的整體穩(wěn)定系數b大于0.6時，需要b代替b，它說明此時梁已經進入階段。22. 當b大于時，要用 b代替b，它說明鋼梁已進入彈塑性工作階段。23. 鋼材的伸長率指標是通過 試驗得到的。24. 計算構件的正常使用極限狀態(tài)，應使拉，壓桿滿足條件

4、25. 普通螺栓靠螺栓承壓和抗剪傳遞剪力，而高強螺栓首先靠被被連接板件之間的傳遞剪力。26. 當實腹梁腹板高厚比滿足 80 J-5 h° 170 j時，為保證腹板的局部穩(wěn)定應設置oV fytwV fy27. 鋼材的強度指標是。28. 冷彎性能是判別鋼材的綜合指標。影響鋼材性能的有害化學成分是。軸心受壓構件發(fā)生彎扭屈曲。焊接組合梁截面高度確實定應考慮三種參考高度，是指由建筑要求確定的最大梁高；由確定的；由剛 度要求確定的最小梁高?，F行鋼構造設計規(guī)GBJ17- 88采用的運用概率理論的設計方法可稱為設計法。選擇題：在重型工業(yè)廠房中，采用鋼構造是因為它具有丨的特點。A. 勻質等向體、塑性和

5、韌性好 B. 勻質等向體、輕質高強C.輕質高強、塑性和韌性好D.可焊性、耐熱性好29.30.31.32.、1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.螺栓連承受剪工作時，在A. 摩擦型高強度螺栓和普通螺栓B.C.普通螺栓和承壓型高強度螺栓D.引起梁受壓翼緣板局部穩(wěn)定的原因是A. 彎曲正應力 B. 彎曲壓應力C.摩擦型高強度螺栓和承壓型高強度螺栓 摩擦型高強度螺栓局部壓應力D.剪應力曲線上的最高點"3 ”作為連接的承載力極限，那么其螺栓應為優(yōu)選-A.降低B.不變C.提高D.變?yōu)榱阒苯墙呛附拥暮改_尺寸應滿足hfmin1.5 t1 及 hfmax1.2 ，那么t1、t2分別為（）

6、的厚度。A.t1為厚焊件，t2為薄焊件B.t1為薄焊件，t2為厚焊件C.t1、t2皆為厚焊件D.卜、t2皆為薄焊件格構式軸心受壓構件的整體穩(wěn)定計算時,由于:1 ,因此以換算長細比0x代替X。鋼材經冷作硬化后屈服點，塑性降低了。A. 格構式柱可能發(fā)生較大的剪切變形B. 要現等穩(wěn)定設計C. 格構式柱可能單肢失穩(wěn)D. 格構式柱承載能力提高初偏心對壓桿的影響與初彎曲相比較，有A. 兩者均使壓桿的承載力提高B. 兩者均使壓桿的承載力降低C. 前者使壓桿的承載力提高，后者使壓桿的承載力降低D. 前者使壓桿的承載力降低，后者使壓桿的承載力提高等穩(wěn)定性指的是A. x y b. ix iy C. l0x l0y

7、 D.四種不同厚度的Q345鋼，其中（）厚的鋼板強度設計值最高。A. 12 mm B.18 mmC.36 mmD.52mm為了（），確定軸心受壓實腹式構件的截面形式時，應使兩個主軸方向的長細比盡可能接近。C.到達經濟效果D.便于運輸、安裝和減少節(jié)點類型 當無集中荷載作用時，焊接工字形截面梁翼緣與腹板的焊縫主要承受在對構造或構件進展正常使用極限狀態(tài)計算時，永久荷載和可變荷載應采用A. 設計值B. 標準值C. 永久荷載為設計值，可變荷載為標準值D. 永久荷載為標準值，可變荷載為設計值13. 以下關于應力集中的說確的是A. 應力集中降低了鋼材的屈服強度B. 應力集中產生同號應力場，使塑性變形受到限制

8、C. 應力集中產生異號應力場，使鋼材變脆D. 應力集中可以提高構件的疲勞強度14. 圖示焊接連接中，最大焊縫應力發(fā)生在A.a點 B.b點 C.c點 D.d點15. 如以下圖普通螺栓連接中，受力最大的螺栓為A.aB.bC.cD.d16. 軸壓柱腹板局部穩(wěn)定的保證條件是hf /tw不大于某一限值，此限值A. 與鋼材強度和柱的長細比無關B. 與鋼材強度有關，而與柱的長細比無關C. 與鋼材強度無關，而與柱的長細比有關D. 與鋼材強度和柱的長細比均無關17. 一簡支梁受均布荷載作用，其中永久荷載標準值為 為20 kN/m,那么強度計算時的設計荷載為A.q=1.215+1.4 20B.q=15+20C.q

9、=1.215+0.85 1.4 20D.q=1.218. 偏心壓桿在彎矩作用平面的整體穩(wěn)定計算公式：15kN/m,僅一個可變荷載，其標準值15+0.61.420N_ mxM xxAxW1x(1 0.8N/NEx)中，Wx代表A.受壓較大纖維的毛截面抵抗矩C.受壓較大纖維的凈截面抵抗矩B. 受壓較小纖維的毛截面抵抗矩D. 受壓較小纖維的凈截面抵抗矩19. 對格構式軸壓桿繞虛軸的整體穩(wěn)定計算時，用換算長細比代替，這是考慮A.格構柱剪切變形的影響B(tài).格構柱彎曲變形的影響C. 鋼材剪切變形的影響D.鋼材彎曲變形的影響20. 保證焊接組合工字形截面軸心受壓桿翼緣板局部穩(wěn)定的寬厚比限制條件，是根據矩形板單

10、向 均勻受壓確定的，其邊界條件為A.四邊簡支B. 三邊簡支，一邊自由C. 兩邊簡支，一邊自由，一邊彈性嵌固D. 兩邊簡支，一邊自由，一邊嵌固21. 梁的受壓翼緣劃向支撐點的間距和截面尺寸都不改變，且跨的最大彎矩相等，那么臨界彎矩最低的是A.受多個集中荷載的梁B.受均布荷載的梁C.受純彎矩的梁D.受跨中一個集中荷載的梁22. 實腹式偏心壓桿在彎矩作用平面外的失穩(wěn)是A.彎扭屈曲 B.彎曲屈曲C.扭轉屈曲D. 局部屈曲三、簡答題：1. 簡述雙肢格構式軸心受壓桿件的截面選擇步驟。2. 我國鋼構造設計規(guī)梁的整體穩(wěn)定驗算中為什么要引入等效彎矩系數？3. 摩擦型高強螺栓工作機理是什么？4. 拉桿為何要控制剛

11、度？如何驗算？拉桿允許長細比與會什么有關？5. 化學成分碳、硫、磷對鋼材的性能有哪些影響”6. 受剪普通螺栓有哪幾種可能的破壞形式”如何防止”7. 軸心受壓構件的整體失穩(wěn)承載力和哪些因素有關？8. 簡述壓彎構件作用平面外失穩(wěn)的概念？9. 請說出單向應力狀態(tài)下鋼材的根本力學性能指標。10. 焊縫的質量標準分為幾級？應分別對應于哪些受力性質的構件和所處部位。11. "鋼構造規(guī)”規(guī)定哪些情況之下，可不計算梁的整體性？四、計算題：1. 有一軸心受壓綴板式格構柱，軸心壓力N=1450kN,柱高6m兩端鉸接鋼材為 Q235,兩主軸均屬b類截面，如以下圖，綴板間的凈距為600mm :A 2 44.

12、9 89.8cm2, Ix1 218cm4 , I y1 3690cm4, f 215 N/m, =150。1）試驗算其整體穩(wěn)定性2）計算其軸心受壓構件的剪力值？Q235鋼軸心受壓構件穩(wěn)定系數值455055 60657075808590b類0.878 0.8560.8330.807 0.780 0.751 0.7200.688 0.655 0.6212. 如以下圖懸伸板，采用直角角焊縫連接，鋼材為 Q235,焊條為E43型。手工焊，：斜向力 F為250kN, ffw 160 N/mm,試確定此連接焊縫所需要的最小焊腳尺寸。3. 如以下圖為簡支梁截面，跨度為10m跨間有一側向支承，在梁的上翼緣作

13、用有一樣的均布荷載，鋼材為Q235,b 1.15，試比較梁的整體穩(wěn)定系數，并說明何者的穩(wěn)定性更好。b1.070.2821.018x25010x90018x250注:4. 如以下圖所示組合工字形截面柱在X-X方向柱的三分點處有支撐點，柱上端承受的軸向力設計值2N 1300kN，鋼材為Q235, f 215N /mm，截面對X軸屬于b類，對Y軸屬于c類。試驗算該 柱整體穩(wěn)定性。33I x 22898cm , I y 2133.3cmJ11111111Lr11111111i1<Zr>述35404550556065b類0.9180.8990.8780.8560.8330.8070.780c

14、類0.8710.8390.8070.7750.7420.7090.6765. 圖所示一上端鉸接，下端固定的軸心受壓柱，承受的壓力設計值為N=900kN,柱的長度為5.25 m，計算長度系數卩=0.8。鋼材為Q235( f= 215N/rnm )。驗算此柱的整體穩(wěn)定，剛度和局部穩(wěn)定。柱截面的尺寸如以下圖， A= 62cm, ix = 7cm, iy = 6.48crn 容許長細比細比入=150。0 x = 0.887,0 y =0.677局部穩(wěn)定驗算公式：ho/tw=（25+0.5 入）235/ fy , b/t =（10+0.1 入）235/ fy6. 驗算如以下圖摩擦型高強度螺栓連接是否平安

15、。：荷載N-300kN,螺栓M2Q 10.9級， =0.5,預緊力P=155kN.(18 分)7. 如以下圖，偏心壓桿由2L180 110 10組成，單肢截面積A=28.4cm2。試驗算柱強度是否能滿足要求。 f 215N / mm2, x 1.05（肢背）， x2 1.2（肢尖），lx 1940cm4（單肢）N 1000kN,q3.5kN /m。8. 圖示三面圍焊的角鋼與鋼板連接中，靜載所需焊角尺寸及焊縫長度。12分N=667kN角鋼為2L100 10,鋼板厚t=8mm Q235鋼，試確定=80，材質為 Q235B 試9. 受軸心壓力作用的某焊接組合工字形截面柱如以下圖所示，該柱最大長細比

16、驗算此柱的局部穩(wěn)定是否滿足要求。12分參考答案一、填空題：1. 靜力強度 動力強度 穩(wěn)定2. 構造狀況 作用的應力幅 重復荷載的循環(huán)次數3. 螺栓桿被剪斷 板件被擠壓破壞 板件凈截面強度不夠4. 彎曲正應力 剪應力 局部壓應力 折算應力5. 單位剪切角1 換算長細比入0x6. 加強約束、見減小構件自由長度、提高構件抗彎剛度7. 彎曲失穩(wěn)、扭轉失穩(wěn)、彎扭失穩(wěn)8. 承載能力、正常使用、承載能力9. 栓桿剪斷、孔壁承壓破壞、板件拉斷 、栓桿彎曲、板件剪壞10. 上。11. 焊接連接，螺栓連接，鉚釘連接。12. 分岔失穩(wěn)。13. 化學成分，沖擊韌性14.1.2 ， 1.015. 沖剪16. 強度，剛度

17、17.l18. tg 1.519. 單位剪切角20. 下21. 彈塑性23. 單向靜力拉伸24. 25. 摩擦力26. 橫橫向加勁肋27. fy 和 fu；28. 塑性變形能力和冶金質量；29.S 和 P；30. 單軸對稱截面饒對稱軸失穩(wěn)時；31. 用鋼量最少，經濟梁高32. 近似概率極限狀態(tài)二、選擇題：1. A 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A 7.B 8.D9.A 10.C 11.C12. B 13.B 14.D 15.A16.D 17.A 18.A 19.A 20.B21.C 22.A三、簡答題：1 1根據繞實軸的整體穩(wěn)定性，選擇肢件的截面。選擇方法與實腹式軸心受壓構件的截面選擇方

18、法完 全一樣；2根據等穩(wěn)定條件，確定兩分肢間的距離；3驗算整體穩(wěn)定性和分肢穩(wěn)定性，包括對剛度的驗算；4但有截面削弱時，應驗算構件的強度。2. 梁的整體穩(wěn)定臨界應力的計算是梁發(fā)生純彎曲時推導出采的，在其它荷載作用下，梁的臨界應力與在 純彎曲作用下梁的臨界應力之比用等效彎矩系數去表示，這樣會給設計計算帶來方便。3. 由螺栓對連接板件的預壓力產生磨擦力來抗剪，以板件之間磨擦力到達最大，板件發(fā)生相對滑動作為 極限狀態(tài)。4. 防止在運送、安裝過程中由重力等其它因素作用而產生過大的變形，由限制拉桿長細比的方法來驗算，即 。拉桿容許比細比與載荷性質如靜載、動載有關。5. 碳含量增加，強度提高，塑性、韌性和疲

19、勞強度下降，同時惡化可焊性和抗腐蝕性硫使鋼熱脆，磷使鋼冷脆。但磷也可提高鋼材的強度和抗銹性。6. 螺栓抗剪連接到達極限承載力時，可能的破壞形式有vy種形式：（1栓桿被剪斷；螺栓承壓破壞；板件凈截面被拉斷；端板被栓桿沖剪破壞。第種破壞形式采用構件強度驗算保證；第種破壞形式由螺栓端距）"a0保證。第 、種破壞形式通過螺栓計算保證。7. 構件不同方向的長細比入、截面的形狀和尺寸、材料的力學性能強度，塑性、剩余應力的分 布和大小、構件的初彎曲和初扭曲、荷載作用點的初偏心、構件的端部約束條件、構件失穩(wěn)的方向等 等。8. 彎矩作用平面外穩(wěn)定的機理與梁失穩(wěn)的機理一樣，即在壓力和彎矩作用下，發(fā)生彎曲

20、平面外的側移與 扭轉，也叫彎扭屈曲。9. 屈服強度，極限抗拉強度，伸長率，彈性模量，冷彎性能。10. 焊縫的質量標準分為三級。角焊縫和一般對接焊縫采用三級即可，與鋼材等強度的受拉受彎對接焊縫 那么應用一級或二級，須對焊縫附近主體金屬作疲勞計算的橫向對接焊縫用一級，縱向對接焊縫和翼 緣連接焊縫用二級。11. 梁受壓翼緣有鋪蓋板與之結實連接，防止梁發(fā)生側向位移；對工字型或十型鋼截面梁，當梁自由長度|1加梁截面寬b|之比不超限時；對箱形截面梁，當h/b 6，且|195竺乞時,fy四、計算題：1. 解：1驗算整體穩(wěn)定性1x121x12 2182.20cm89.8Ix2 (1x1A 2汀)2 (218

21、44,122)13367.2cm4 Iy 2 Iy12 3690 7380cm4lylxJ3367*212.2cm.89.8、738°9.07cm89.8lx12.2l0y600ly9.071 060lx12.2J22x1xy10x1 0x60049.266.227.349.22 27.3256.3由 0x、 y的較大值查表得=0.773316.5 N/mnn<0.773 215166.2N/mmN =1450 10A 8980滿足要求2計算剪力858980 21522714N22.7kN852. 解:200 kN 0.2 m40 kN *m V200 kN N150 kNIx

22、123he (400 20)6429.145 10 hemmhe(40020) 24760hemm40 1069.1456 190 竺106he150 103197.4Ifhe即:3. 解:760he3200 10760 heM N任)2 IZ5.52he263.2he831 197.4(he1.22he )2 (263.2)2 (he )即 hf 5520.77.88mm ,此連接焊縫的最小焊腳尺寸為8mm153002 1090018000 mm2883.1he160取hf8mmIx 丄 10 900315 30012Ix92.4910Wx5.358h4652Iy丄900 103丄15121

23、2ly61.27 mm(4507.5)2 22.49 109mm46310 mm3003 26.7575 107 mm4ly 5000ly 61.2781.6.4320 .Hh . 162y Wx ；(単2竺4.4h f432018000930f 81.615 22351.1526、1 ()81.65.35810V4.49302352.4330.6b 1.070.282 /461.070.282 / 2.4330.9541.0289.8 102158522.7kN34 0.82 201.691.2cm2l0x900cm l°y300cmlx- A2289891.215.85cmly&

24、#39;2133.3l 0xlxl 0yly 91.24.84 cm90015.853004.8456.78，繞x軸屬b類截面，查表得x 0.82461.98，繞x軸屬c類截面，查表得y 0.72215N / mm理業(yè) 203.6N/mm2所以min A 0.7 91.2 10整體穩(wěn)定滿足要求。5. 解：計算長細比入 x= 420/9.77 =43.0，入 y =420/6.48 =64.8驗算柱的整體穩(wěn)定，剛度和局部穩(wěn)定由題目所給 0 x= 0. 887, $ y=0.677，取 $ 斷=0.67732N/( $ A)= 900 X10/(0.677 02X100)=214.4<215N/mm 入=6 4.8<入翼緣寬厚比 b1/ t=122/10=12.2<10+0.1>64.8=16.48腹板高厚比 h0/t w=200/0.6=33.3<25+0.5>64.8=57.4整體穩(wěn)定、剛度及局部穩(wěn)定均滿足要求。6. 解：螺栓群形心o處的力有：軸心拉力：T=3N/5=3 300/5=180kN剪力：V=4N/5=4 300/5=240kN彎矩：M=Te=180 35=6300 kN -mm在N M作用下，最上面一排螺栓最不利，每個螺栓所受的最大拉力為:NtT Myi