鋼結構設計原理期末考試試卷答案

1、20xx20xx學年第x學期期末考試試卷答案鋼結構設計原理（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、選擇題（共20分，每題1分）8.為提高軸心受壓構件的整體穩(wěn)定,在構件截面面積不變的情況下,構件截面的形式應9 / 51 .鋼材的設計強度是根據(jù)鋼材的C 確定的。A.比例極限B.彈性極限C.屈服點 D.抗拉強度2 .鋼材在低溫下，強度 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度計算應按 B強度計算公式計算。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，焊接工字梁翼緣與

2、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)合作用使其面積分布 B oA.盡可能集中于截面的形心處B.盡可能遠離形心C.任意分布，無影響D.盡可能集中于截面的剪切中心9 .兩端較接的雙軸對稱十字形截面軸心受壓構件，繞其兩主軸的長細比x和y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.扭轉屈曲D.彎曲屈曲和側扭屈曲10 .提高軸心受壓構件腹板局部穩(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.水平剪力D.壓力C.增加板件寬度D.設置縱向加勁肋5.焊接殘余應力對構件的A無影響11.格構式軸心受壓柱整體穩(wěn)定計算時，用換算長細比0X代替x,這

3、是考慮_D.B.格構柱剪切變形的影響D.綴材剪切變形的影響x x,虛軸為yy,應根據(jù)B確定分肢間的C. 0yy D.強度條件A.靜力強度 B.剛度 C.低溫冷脆D.疲勞強度6 .高強度螺栓摩擦型連接和承壓型連接主要區(qū)別是_D。A.預拉力不同B.連接處構件接觸面的處理方法不同C.采用的材料等級不同D.設計計算方法不同7 .下圖所示彎矩M作用下的普通螺栓連接，可認為中和軸在螺栓C 上A. 1B. 3C. 5D.計算確定A.格構柱彎曲變形的影響C.綴材彎曲變形的影響12 .雙肢格構式軸心受壓柱，實軸為 距離。A. x y B. 0yx13 .梁的最小高度是由梁的 C 控制的。A.強度B.建筑要求C.

4、剛度D.整體穩(wěn)定14 .焊接工字形截面梁腹板設置加勁肋的目的是D 。A.提高梁的抗彎強度B.提高梁的抗剪強度C.提高梁的整體穩(wěn)定TtD.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 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 （I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b1 /t 15,那么對于Q345鋼，此寬厚比限值應A 。A.比15小 B.仍等于15C.比15大D.可能大于15,也可能小于1517 .梁承受固定集中荷載作用，當局部承壓強

5、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件，一般宜使彎矩 一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2 .高強度螺栓承壓型連接剪切變形大，不得用于承受動力 荷載的結構中。3 .實際軸心受壓構件臨界力低于理想軸心受壓構件臨界力的主要原因有初彎曲、初偏心和 殘余應力 的影響。4 .計算單軸對稱截面實腹式軸心受壓構件繞對稱軸（設為 y軸）的穩(wěn)定時，應取考慮 扭轉 效應的換算長細比 yz代替y查表確定 值。5 .對于梁腹板，設置 橫向 加

6、勁肋對防止 剪力或局部承壓引起的局部失穩(wěn)有效,設置 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)濟高度。8 .承受靜力荷載的焊接工字梁，當腹板高厚比h0/tw 170； 235 fy時，利用腹板屈曲后強度，腹板可不配置 縱向加勁肋。9 .實腹式壓彎構件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算公式采用最大強度 原則確定、格構式壓彎構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、計算題（共70分）鋼材的彈性模量E

7、=2.06X 105MPaQ235 鋼強度設計值：厚度 t016mm 時，f 215MPa , fv 125MPa ;厚度 t 在 1640mm 時，f 205MPa , fv 120MPa 0、填空題（共15分，每空1分）1.由于鋼材強度高，一般鋼構件的截面小而壁薄，受壓時易為穩(wěn)定和剛度（變形）要求所控制，強度難以得到充分的利用。1.節(jié)點構造如圖所示，鋼材 Q235B,焊條E43型，手工焊接(ffw 160MPa),高強度 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 涂無機富鋅漆，=0.35,連接承受白靜力荷載 N = 400kN,驗算焊縫和

8、螺栓連接強MfWwhelw240 1032 0.7 10 420 2021.6 106120.7 10 420 20642.9MPa(D320 103hel w2 0.710 420 2057.8 MPa257.1MPa(D(D度是否滿足要求。(20分) 正面角焊縫強度增大系數(shù) f 1.22。100.7MPa100.4MPa< ffw160 MPa(3)焊縫強度滿足要求。(2)螺栓連接z N My1Nt122401028.80.16一 一一2_22 2 0.080.162436 60 kN (1)Nt2 =24+18=42 kN(1)Nt3=24 kN (1)Nt4 =24-18=6 k

9、N (1)Nt1 =60 kN <0.8P=120 kN (2)Nti =260+42+24+6)=264 kNM f =240 >0.09=21.6 kN m -(1)MB =240>0.12=28.8 kN m -(1)0.9nf nP 1.25 Nti 0.9 1 0.3510 150 1.25 264368.6 kN>V=320 kN(4)(1)焊縫連接螺栓連接滿足承載力要求。2.焊接工字形截面簡支梁，截面如圖所示，鋼材 Q235B,跨中設置一道側向支撐，梁360 103 2.99 106承受均布荷載的設計值為q 60kN/m （包括自重），驗算此梁的抗彎、抗剪

10、強度和整體 _9_2.68 109 850.2 MPa< fv=125 MPa(2)穩(wěn)定是否滿足設計要求？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)1Iy 212A 2280抗剪強度1414iy28035.12 107 mm4(1)100028 15840 mm(1)4320 A hb b 21y Wx .2 yt14.4h235 b fyb 1.070.282一,bb 1.15, b 0Iy .y56.7,Amm(1)x 1.05 y 1.20l 2=105.8 iy(1)代入b公式中得b 1.450.6(1)雨4解：M8q

11、lc 1c21 60 122 10808kN m(1)1 一ql2360 kN(1)b 1.070.282 cere=0.876b(DM- 236.2 MPa>f=215 MPa整體穩(wěn)定不滿足要求bWx(2)在不改變梁截面的情況下可通過增加側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置側向支撐。(2)Ix11210003 8 2280145072 2.68910 mm(D4000 iy70.53.19 0.60 , b 0.982MbWx210.7 MPa<f=215 MPa 滿足要求(4)WxIx5145.22 1063 mm(D280 14 507500 82502.

12、99 1063 mm(D抗彎強度MxWx10801061.05 5.22 106197.0 MPa< f =215 MPa.2,2. 一一 4Ix1112 Ay1A2 y21.5221010 mm3.驗算如圖所示格構式壓彎構件的整體穩(wěn)定，鋼材Q235B。（23分）肢138.41961.6構件承受的彎矩和軸壓力設計值分別為Mx= 1550kN m、N=1520kN;計算長度分別為 bx=20.0m, 10y=12.0m；mx tx 1.0 ；其他條件如下:分肢 1: A1二14140mm2, I1=3.167x107mm4, i二46.1mm, iy1=195.7mm分肢 2: A2=14

13、220mm2, I2=4.174x107mm4, i2=54.2mm, iy2=223.4mm綴條體系采用設有橫綴條的單系綴條體系，其軸線與柱分肢軸線交于一點，夾角為45o1020304050607080901001100.9920.9700.9360.8990.8560.8070.7510.6880.6210.5550.493_NmxMxf , _N_jxMf N_mxMxfXAN' ' vAbW1x' ' xANxW 1 0.8yxW1x 1x xixx.N ExN ex綴條為 L140x90x8, A=1804mm2Nex2EA2 0xN1解:ix0x1.

14、1y1A2(y y2)Al A214220 1461.614220 14140732.9 mm(DV2 1461.6 732.9 728.7 mm2Ag 14140 14220 28360 mm驗算M作用平面內(nèi)的穩(wěn)定I.,x 732.6 mm;Ax2 27 A02A30.9M使分肢1受壓1520 1030.933 28360(DW1xl0x ix20000732.627.3(D(2)Ix0.933N EX2EA1.1 0x254843kN(Dy1 38.41.9731077 mm(2)1.0 1550 1061.973 1 07(11520、0.933)54843(3)57.4 80.6 138.0MPaf 215MPaM使分肢31520 100.933 283602受壓W2x1.0 1550 1062.089 103 0.974彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求彎矩作用平面外穩(wěn)定驗算M使分肢1受壓y2M)Ny y2a由y1查11818.3kN0.801 (1)M使肢2受壓I x32.089 107 mm3 y257.4 76.2 133