鋼結(jié)構(gòu)軸力構(gòu)件_附答案

1、鋼結(jié)構(gòu)練習(xí)四 軸心受力構(gòu)件一、選擇題（××不做要求）1工字形軸心受壓構(gòu)件，翼緣的局部穩(wěn)定條件為，其中的含義為（ A ）。A）構(gòu)件最大長(zhǎng)細(xì)比，且不小于30、不大于100 B）構(gòu)件最小長(zhǎng)細(xì)比C）最大長(zhǎng)細(xì)比與最小長(zhǎng)細(xì)比的平均值 D）30或1002軸心壓桿整體穩(wěn)定公式的意義為（ D ）。A）截面平均應(yīng)力不超過(guò)材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值B）截面最大應(yīng)力不超過(guò)材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值C）截面平均應(yīng)力不超過(guò)構(gòu)件的歐拉臨界應(yīng)力值D）構(gòu)件軸心壓力設(shè)計(jì)值不超過(guò)構(gòu)件穩(wěn)定極限承載力設(shè)計(jì)值3用Q235鋼和Q345鋼分別制造一軸心受壓柱，其截面和長(zhǎng)細(xì)比相同，在彈性范圍內(nèi)屈曲時(shí)，前者的臨界力（ C ）后者的臨界力。A）大

2、于 B）小于 C）等于或接近 D）無(wú)法比較4為防止鋼構(gòu)件中的板件失穩(wěn)采取加勁措施，這一做法是為了（ A ）。A）改變板件的寬厚比 B）增大截面面積C）改變截面上的應(yīng)力分布狀態(tài) D）增加截面的慣性矩5為提高軸心壓桿的整體穩(wěn)定，在桿件截面面積不變的情況下，桿件截面的形式應(yīng)使其面積分布（ B ）。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(wú)影響 D）盡可能集中于截面的剪切中心××6軸心壓桿采用冷彎薄壁型鋼或普通型鋼，其穩(wěn)定性計(jì)算（ B ）。A）完全相同 B）僅穩(wěn)定系數(shù)取值不同C）僅面積取值不同 D）完全不同7實(shí)腹式軸壓桿繞x，y軸的長(zhǎng)細(xì)比分別為x，y，對(duì)應(yīng)的穩(wěn)

3、定系數(shù)分別為x, y，若x=y，則（ D ）。A）x >y B）x =y C）x <y D）需要根據(jù)穩(wěn)定性分類判別8軸心受壓桿的強(qiáng)度與穩(wěn)定，應(yīng)分別滿足（ B ）。A），B），C），D），式中，A為桿件毛截面面積；An為凈截面面積。××9軸心受壓柱的柱腳底板厚度是按底板（ A ）。A）抗彎工作確定的 B）抗壓工作確定的C）抗剪工作確定的 D）抗彎及抗壓工作確定的10細(xì)長(zhǎng)軸心壓桿的鋼種宜采用（ A ）。A）Q235鋼 B）Q345鋼 C）Q390鋼 D）Q420鋼11普通軸心受壓鋼構(gòu)件的承載力經(jīng)常取決于（ C ）。A）扭轉(zhuǎn)屈曲 B）強(qiáng)度 C）彎曲屈曲 D）彎扭屈曲1

4、2軸心受力構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)是（ B ）。A）構(gòu)件的變形規(guī)定 B）構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比C）構(gòu)件的剛度規(guī)定 D）構(gòu)件的撓度值13實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行（ B ）。A）強(qiáng)度計(jì)算B）強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算C）強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算 D）強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算14軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)是按何種條件分類的？（ A ）A）按截面形式 B）按焊接與軋制不同加工方法C）按截面長(zhǎng)細(xì)比 D）按截面板件寬厚比15軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)與（ B ）等因素有關(guān)。A）構(gòu)件截面類別、兩端連接構(gòu)造、長(zhǎng)細(xì)比B）構(gòu)件截面類別、鋼號(hào)、長(zhǎng)細(xì)比C）構(gòu)件截面類別、計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)、長(zhǎng)細(xì)比D）構(gòu)件截面類別、兩個(gè)方向的長(zhǎng)度、長(zhǎng)

5、細(xì)比16工字型組合截面軸壓桿局部穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，翼緣與腹板寬厚比限值是根據(jù)（ B ）導(dǎo)出的。A）cr局<cr整 B）cr局>cr整 C）cr局f y D）cr局f y17圖示單軸對(duì)稱的理想軸心壓桿，彈性失穩(wěn)形式可能為（ B ）。A）繞x軸彎曲及扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)B）繞y軸彎曲及扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)C）扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)D）繞y軸彎曲失穩(wěn)18軸心壓桿的A關(guān)系曲線如圖所示兩個(gè)區(qū)組成，I區(qū)為中小長(zhǎng)細(xì)比部分，區(qū)為大長(zhǎng)細(xì)比部分。改變鋼材的種類來(lái)提高鋼材的強(qiáng)度，（ D ）。A）可提高I，兩區(qū)的整體穩(wěn)定承載力B）不能提高I，兩區(qū)的整體穩(wěn)定承載力C）只能提高區(qū)的整體穩(wěn)定承載力D）只能提高I區(qū)的整體穩(wěn)定承載力19在下列因素中，（ C

6、）對(duì)壓桿的彈性屈曲承載力影響不大。A）壓桿的殘余應(yīng)力分布 B）構(gòu)件的初始幾何形狀偏差C）材料的屈服點(diǎn)變化 D）荷載的偏心大小20單軸對(duì)稱軸心受壓柱，不可能發(fā)生（ B ）。A）彎曲失穩(wěn) B）扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)C）彎扭失穩(wěn) D）第一類失穩(wěn)××21理想軸心壓桿的臨界應(yīng)力cr>f p（比例極限）時(shí)，因（ C ），應(yīng)采用切線模量理論。A）桿件的應(yīng)力太大 B）桿件的剛度太小C）桿件進(jìn)人彈塑性階段 D）桿件長(zhǎng)細(xì)比太大××22在下列諸因素中，對(duì)壓桿的彈性屈曲承載力影響不大的是（ B ）。A）壓桿的殘余應(yīng)力分布 B）材料的屈服點(diǎn)變化C）構(gòu)件的初始幾何形狀偏差 D）荷載的偏心大

7、小××23a類截面的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)值最高是由于（ D ）。A）截面是軋制截面 B）截面的剛度最大C）初彎曲的影響最小 D）殘余應(yīng)力的影響最小24對(duì)長(zhǎng)細(xì)比很大的軸壓構(gòu)件，提高其整體穩(wěn)定性最有效的措施是（ A ）。A）增加支座約束 B）提高鋼材強(qiáng)度C）加大回轉(zhuǎn)半徑 D）減少荷載××25兩端鉸接、Q235鋼的軸心壓桿的截面如圖所示，在不改變鋼材品種、構(gòu)件截面類別和翼緣、腹板截面面積的情況下，采用（ C ）可提高其承載力。A）改變構(gòu)件端部連接構(gòu)造，或在弱軸方向增設(shè)側(cè)向支承點(diǎn)，或減少翼緣厚度加大寬度；B）調(diào)整構(gòu)件弱軸方向的計(jì)算長(zhǎng)度，或減小翼緣寬度加大厚度；C）改

8、變構(gòu)件端部的連接構(gòu)造，或在弱軸方向增設(shè)側(cè)向支承點(diǎn)，或減小翼緣寬度加大厚度；D）調(diào)整構(gòu)件弱軸方向的計(jì)算長(zhǎng)度，或加大腹板高度減小厚度。××26工字形截面受壓構(gòu)件的腹板高度與厚度之比不能滿足按全腹板進(jìn)行計(jì)算的要求時(shí)，（ A ）。A）可在計(jì)算時(shí)僅考慮腹板兩邊緣各的部分截面參加承受荷載；B）必須加厚腹板；C）必須設(shè)置縱向加勁肋；D）必須設(shè)置橫向加勁肋。二、填空題1理想軸心受壓構(gòu)件整體屈曲失穩(wěn)的形式有 彎曲屈曲 、 扭轉(zhuǎn)屈曲 、 彎扭屈曲 。2實(shí)腹式軸心壓桿設(shè)計(jì)時(shí)，壓桿應(yīng)符合 強(qiáng)度 、 整體穩(wěn)定 、 剛度 、_局部穩(wěn)定_條件。××3柱腳中靴梁的主要作用是 傳力、增加

9、焊縫長(zhǎng)度、將底板分隔文較小區(qū)格 。××4在計(jì)算構(gòu)件的局部穩(wěn)定時(shí)，工字形截面的軸壓構(gòu)件腹板可以看成 四邊簡(jiǎn)支 矩形板，其翼緣板的外伸部分可以看成是 三邊簡(jiǎn)支一邊自由 矩形板。5軸心受壓構(gòu)件腹板的寬厚比的限制值，是根據(jù) 等穩(wěn)性 的條件推導(dǎo)出的。××6計(jì)算柱腳底板厚度時(shí)，對(duì)兩箱鄰邊支承的由格板，應(yīng)近似按 三 邊支承區(qū)格板計(jì)算其彎矩值。7軸心受壓構(gòu)件的第二極限狀態(tài)是 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比容許長(zhǎng)細(xì)比 。××8實(shí)腹式工字形截面軸心受壓柱翼緣的寬厚比限值，是根據(jù)翼緣板的臨界應(yīng)力等于 構(gòu)件整體穩(wěn)定臨界力 導(dǎo)出的。9當(dāng)臨界應(yīng)力cr小于 抗拉抗壓強(qiáng)度f(wàn)p 時(shí)，軸心

10、受壓桿屬于彈性屈曲問(wèn)題。10因?yàn)闅堄鄳?yīng)力減小了構(gòu)件的 截面抗彎剛度 ，從而降低了軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定承載力。11我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在制定軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)時(shí)，主要考慮了 初彎曲 、 殘余應(yīng)力 兩種降低其整體穩(wěn)定承載能力的因素。××12當(dāng)工字形截面軸心受壓柱的腹板高厚比時(shí)，柱可能 腹板屈曲失穩(wěn) 。××13焊接工字形截面軸心受壓柱保證腹板局部穩(wěn)定的限值是。某柱x=57，y=62，應(yīng)把 y=62 代入上式計(jì)算。××14計(jì)算軸心受壓柱腳的底板厚度時(shí)，其四邊支承板的M·q·a2，式中a為四邊支承板中的 短邊長(zhǎng)度 。

11、三、計(jì)算題1一實(shí)腹式軸心受壓柱，承受軸壓力2,500kN（設(shè)計(jì)值），計(jì)算長(zhǎng)度lox10m，loy5m，截面為焊接組合工字形，尺寸如圖所示，翼緣為剪切邊，鋼材為Q235，容許長(zhǎng)細(xì)比150。要求：（1）驗(yàn)算整體穩(wěn)定性（2）驗(yàn)算局部穩(wěn)定性解：（1）驗(yàn)算整體穩(wěn)定性A=400×20×2+400×10=2×104mm2對(duì)x軸為b類截面，對(duì)y軸為c類截面，查表：x=0.850>y=0.785；滿足。（2）驗(yàn)算局部穩(wěn)定a.翼緣：b.腹板：所以局部穩(wěn)定均滿足。2請(qǐng)驗(yàn)算圖示軸心受壓型鋼柱：靜力荷載標(biāo)準(zhǔn)值N700kN，荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2，其計(jì)算長(zhǎng)度lox8m，loy1.

12、7m，150，鋼材為Q235AF，f215N/mm2，柱采用I28a，梁高為280mm，梁寬為122rnm，A5545mm2，Ix71.14×106 mm4，Iy3.45×106 mm4 。解：（1）繞x-x整體穩(wěn)定對(duì)x軸為a類截面，查表：x=0.835（2）繞y-y整體穩(wěn)定，對(duì)y軸為b類截面，查表：y=0.761（3）剛度x<，y<（4）型鋼局部穩(wěn)定不必驗(yàn)算。3有一鋼柱為型鋼28a，材料為Q345A，x軸為強(qiáng)軸，所受到的軸壓力設(shè)計(jì)值N160kN，柱的計(jì)算長(zhǎng)度lox15m，loy5m ，150，請(qǐng)問(wèn)此柱是否安全。解：截面特征為：A=5545mm2，Ix=7114

13、×104mm4，Iy=345×104mm4，ix=113.2mm，iy=24.9mm，屬c類截面，查表得：=0.125。經(jīng)上述計(jì)算，該型鋼柱整體穩(wěn)定能夠保證，但剛度max>，不滿足要求。××4軸心受壓柱，軸心壓力設(shè)計(jì)值（包括自重）為3 000kN，兩端鉸接。鋼材為Q235鋼，要求確定底板尺寸B及靴梁高度h。已知：基礎(chǔ)混凝土局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc8N/mm2，底板單個(gè)錨栓孔面積A0594mm2，靴梁厚度14mm，與柱焊接角焊縫hf10mm，ffw160N/mm2。解：，得B=613.3mm取B=620mm。靴梁計(jì)算：靴梁受到的均布反力靴梁與柱焊接處彎

14、矩、剪力為最大，此時(shí)，V=2.42×103×150363×103N或：V=(3000/4)×103-363×103=387×103NVmax=387×103N根據(jù)靴梁與柱的焊接連接，需要靴梁的高度h為：，即得h680mm經(jīng)驗(yàn)算，靴梁強(qiáng)度滿足要求，靴梁高度為680mm。××5軸心受壓柱如圖所示Ix2.54×104cm4，Iy1.25×104cm4，l5.2m，鋼材用Q235AF，翼緣為軋制邊。問(wèn)：（1）此柱的最大承載力設(shè)計(jì)值N？（2）此柱繞y軸的失穩(wěn)形式是什么？解：（1）A=14×200+400×10+14×140=8760mm2穩(wěn)定承載力計(jì)算：對(duì)x軸：l0y=l/2=2.6m，對(duì)x軸為b類截面，查表：x=0.934對(duì)y軸：l0x=l=5.2m對(duì)y軸為c類截面，查表：y=0.650截面無(wú)削