2022鋼結構設計原理試題及答案

2022鋼結構設計原理試題及答案

!!111內容提要：

一、填空題：（每空1分，共22分）

1、《建造鋼結構焊接技術規(guī)程》（jgj-2002）推薦使用碳當量（或

者

ce）來衡量

低合金鋼的焊接效能。

2、硫、磷、氮、氧和氫均為有害元素，其中磷和氮易引起鋼材的

低溫冷脆。

3、影響結構疲勞壽命的最主

一、填空題：（每空1分，共22分）

1、《建造鋼結構焊接技術規(guī)程》（jgj—2002）推薦使用碳當量（或

者

ce）來衡量

低合金鋼的焊接效能。

2、硫、磷、氮、氧和氫均為有害元素，其中磷和氮易引起鋼材的

低溫冷脆。

3、影響結構疲勞壽命的最主要因素是構造狀態(tài)、1g圈荷載和迪圈

次數(shù)。

4、鋼材的機械效能指標為屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎效

能、

Z向收縮率和沖擊韌性。

5、主要焊接結構不能探用q235a級鋼，因含碳量不作交貨條件，

無法保證含碳量。

6、將一塊q235b級鋼板與q345b級鋼板通過焊接進行連線時，宜選

擇e43

型焊條。

7、鋼結構設計規(guī)IS（gb50017—2003）規(guī)定：質量屬于的焊縫，焊

縫的

抗拉設計強度等于母材抗拉設計強度的0.85倍。

8、單軸對稱的t形截面軸心受壓構件，繞對稱軸失穩(wěn)時易發(fā)生彎扭

失穩(wěn),

繞非對稱軸時易發(fā)生彎曲失穩(wěn)。

9、軸心受壓構件失穩(wěn)時可能繞兩主軸屈曲，設計時應遵循等穩(wěn)定原

則，如進

行梯形鋼屋架設計時屋架端斜桿應探用不等邊角鋼長肢相連的截面

型式。

10、在軸心受壓構件中，確定箱形截面板件滿足區(qū)域性穩(wěn)定的寬（高）

厚比限值的

原則是構件應力達到屈服前其板件不發(fā)生區(qū)域性屈曲（或者區(qū)域性屈

曲臨界應力不

低于屈服應力，或者不先于屈服)，確定工字形截面確定板件寬(高)

厚比限

值的原則是構件整體屈曲前其板件不發(fā)生區(qū)域性屈曲(或者區(qū)域性屈

曲臨界應力不

低于整體屈曲臨界應力或者等穩(wěn)定或者不先于整體失穩(wěn))。

11、荷載作用點的位置對楔的整體穩(wěn)定有影響，相對于荷載作用于

工字形截面簡支楔受拉翼緣，當荷載作用于楔的受壓翼緣時，其楔的整體

穩(wěn)定性將降低。

12、某梯形鋼屋架，下弦支座處應設定剛性系桿，該系桿需要按受

壓悍設計。

13、某工字形組合截面簡支楔，若腹板的高厚比為100,應設定橫

向加勁肋，

若腹板高厚比為210,應設定縱向加勁肋。

二、單項選擇題(每題2分，共14分)

1、最易產(chǎn)生脆性破壞的應力狀態(tài)是bO

(a)單向壓應力狀態(tài)

(b)三向拉應力狀態(tài)

(c)單向拉應力狀態(tài)

(d)二向拉一向壓的應力狀態(tài)

2、探用磨擦型高強螺栓連線的兩塊鋼板，如圖所示，i—i危(wei

)險截面

所受的力為bo

(a)n

(b)0.875n

(c)0.75n

(d)0.5n

3、如圖所示，兩塊鋼板焊接，根據(jù)手工焊構造要求，焊角高度hf

應滿足a要求。

(a)6WhfW8~9mm

(b)6WhfWl2mm

(c)5Wh38~9mm

(d)6<hfW10mm

4、受彎構件考慮屈曲后強度時，以下說法正確的為bo

(a)腹板抗彎承載力提高

(b)腹板抗剪承載力提高

(c)腹板抗彎、抗剪承載力均提高

(d)腹板抗彎承載力提高，抗剪承載力降低

5、單向受彎構件的抗彎強度其中時，為使翼緣不先失去區(qū)域性穩(wěn)定,

翼緣外伸局部的最大寬厚比b'/t為CO

(a)(b)(c)(d)6,彎矩向量作用在工字形偏壓柱的弱軸平面內，屈曲

時會發(fā)生a屈曲。

（a）平面內

（b）平面外

（c）不肯定

（d）可能平面內，也可能平面外

7、在鋼屋架支座節(jié)點的設計中，支座底板的厚度由d決定。

（a）抗剪和抗彎共同工作

（b）抗壓工作

（c）抗剪工作

（d）抗彎工作

三、簡答題：（共22分）

1、普通螺栓受剪連線的主要破壞形式包括哪幾種，并說明防止該種

破壞的相應計算方法或者構造措施。（8分）

栓桿被剪斷（1分）抗剪承載力驗算（1分）

板件被擠壓破壞（1分）承壓承載力驗算（1分）

板件被拉斷破壞（1分）（栓孔減弱截面）危（wei）險截面驗算（1

分）

板件被沖剪破壞（端矩太小造成）（1分）構造防靶11（端距）22dO

（1分）

不寫計算公式也可以給分

2、請說明圖中所示格構式柱頭的主要組成零件及荷載傳遞路徑和方

式。（9分）

由墊板、頂板、柱端加勁肋、兩塊柱端

綴板組成。（2分）

（7分）

3、如圖所示為單向壓彎的格構式柱，分肢1對y軸慣性矩為il,分

肢2對y軸慣性矩為i2,軸力n作用在虛軸（x軸）上，由軸力產(chǎn)生的彎

矩my作用在構件的主軸平面內，請說明安排到分肢1和分肢2上軸力和

彎矩的安排原則及分肢1步受軸力和彎矩的大小。（5分）

軸心壓力n的安排：

與分肢軸線至虛軸的跑離成反比（1分）

彎矩my的安排：

與分肢對實軸的慣性矩成正比.（1分）

與分肢至虛軸的距離成反比（1分）

軸心力：（1分）

彎矩：（1分）

四、計算題：（共42分）

1、如圖所示鋼板與工字形柱探用雙面角焊縫t形連線，hf=10mm；

鋼板長400mm,鋼材q235b,焊條為e43系列，；鋼板承受一個豎向集中荷

載f的作用（靜力荷載），荷載作用點至工字形柱翼緣外外表的距離為

150mm。試確定該t形連線所能承擔的最大豎向荷載fo（9分）

v=f（1分）

m=150f（1分）

lur=400-2hf=380mm

（2分）

（2分）

（3分）

2、驗算如圖所示的螺栓連線的強度。4個c級螺栓n）20,所用鋼材為

q235-bo

已知對于c-m20：（8分）

n=160kn

（1分）

（1分）

對于c~m20：

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

（1分）

故c級螺栓m20螺栓滿足要求。

3、如圖所示一雙肢槽鋼格構式軸心受壓綴板柱，軸心壓力設計值

n=1450kn（包括柱身等構造自重），全部鋼材均選用c345,f=310n/mm2,

計算長度10x=6000mm,10y=3000mm,柱截面無減弱。

已知：2[18b的截面面積a=2X29.3=5860mm2,iy=68.

4mm；滿足同一截面綴板線剛度大于較大柱肢線剛度6倍的要求；分

肢對自身1-1軸的慣性矩il=1110000mm4,回轉半徑il=19.5mm；h=320nm,

b=180mm,c=283.2mm；其他相關引數(shù)見圖。

驗算該柱的整體穩(wěn)定（包括分肢穩(wěn)定）是否滿足要求（可不進行綴材

驗算）。（12分）

（1）繞實軸（y軸）的整體穩(wěn)定

（1分）

查表得6=0.842

（1分）

（2）繞虛軸（x軸）的整體穩(wěn)定

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

查表得6=0.820（1分）

（1分）

（3）分肢穩(wěn)定

,故滿足規(guī)靶要求。（2分）

4、已知一焊接工字形我面簡支楔，計算跨度為6m,在跨中位置作用

一靜力集中荷載f,荷載作用處未設定加勁肋，但設有一塊墊板，該墊板

在沿楔跨度方向支承長度為160mm。鋼材為q235b,鋼材的強度設計值

f=215n/mm2,fv=125n/mm2,Yx=l.05,3=1.

0o在楔跨中截面處上、下翼緣各開有2