钢结构原理复习题

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钢结构原理复习题

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一、填空题

1.承受动力荷载作用的钢结构,应选用 综合性能好 的钢材。

2.冷作硬化会改变钢材的性能,将使钢材的 强度 提高, 塑性、韧性 降低。

3.钢材五项机械性能指标是 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率 、 冷弯性能 、 冲击韧性 。

4.钢材含硫量过多,高温下会发生 热脆 ,含磷量过多,低温下会发生 冷脆 。

5.时效硬化会改变钢材的性能,将使钢材的 强度 提高, 塑性、韧性 降低。

6.钢材在250oC 度附近有 强度 提高 塑性、韧性 降低现象,称之为蓝脆现象。

7.钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越 强 。

8.钢材牌号Q235-BF,其中235表示 屈服强度 ,B 表示 质量等级为B 级 ,F 表示 沸腾钢 。

9.焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度 相适应,一般采用等强度原则 。

10.钢材中含有C 、P 、N 、S 、O 、Cu 、Si 、Mn 、V 等元素,其中 N 、O 为有害的杂质元素。

11.衡量钢材塑性性能的主要指标是 伸长率 。

12.冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下 塑性应变能力 和 钢材质量 的综合指标。

13. 冷弯性能 是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。

14.薄板的强度比厚板略 高 。

15.采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。

16.焊接残余应力不影响构件的 强度 。

17.角焊缝的最小计算长度不得小于max 5.1t 和 焊件厚度 。

18.单个普通螺栓承压承载力设计值b c b c f t d N ??=∑,式中∑t 表示 受力方向承压构件总厚度的较小值 。

19.普通螺栓连接靠 螺栓杆 传递剪力;摩擦型高强度螺栓连接靠 摩擦力 传递剪力。

20.轴心受压构件的承载能力极限状态有 强度 和 稳定性 。

21.格构式轴心受压构件的等稳定性的条件 绕虚轴与绕实轴的长细比相同 。

22.按《钢结构设计规范》,就一般情况而言,为做到轴心受压构件对两主轴的

等稳定,应使 两主轴方向长细比相同 。

23.轴压柱的柱脚中锚栓直径应 根据构造 确定。

24.在轴心压力一定的前提下,轴压柱脚底板的面积是由 基础混凝土的局压强

度 决定的。

25.工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据 三边简支一边自由的均匀的

受压板 导出的。

26.轴压构件腹板局部稳定保证条件是y w f t h /235)5.025(/0λ+≤。

27.为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足170/800≤

28.焊接工字形梁腹板高厚比y

w f t h 2351700>时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置 横向加劲肋 和 纵向加劲肋 。

29.梁的最小高度是由 刚度 控制的。

30.组合梁的局稳公式是按 限制受压翼缘板的宽厚比和腹板的高厚比 原则确定。

31.钢梁在集中荷载作用下,若局部承压强度不满足应采取的措施是 设置支承加劲肋 。

32.按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 挠度 ,拉、压构件要限制 长细比 。

33.荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力 高 。

二、选择题

1.在钢材所含化学元素中,均为有害杂质的一组是( C )

A 碳磷硅

B 硫磷锰

C 硫氧氮

D 碳锰矾

2.钢材的性能因温度而变化,在负温范围内钢材的塑性和韧性( B )

A 不变

B 降低

C 升高

D 稍有提高,但变化不大

3.体现钢材塑性性能的指标是( C )

A屈服点 B强屈比 C延伸率 D抗拉强度

4.同类钢种的钢板,厚度越大( A )

A强度越低 B塑性越好 C韧性越好 D内部构造缺陷越少

5.在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是( B )的典型特征

A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏

6.构件发生脆性破坏时,其特点是( D )。

A变形大 B破坏持续时间长 C有裂缝出现 D变形小或无变形

7.钢材中磷含量超过限制时,钢材可能会出现( A )。

A冷脆 B热脆 C蓝脆 D徐变

8.在钢结构设计中,认为钢材屈服点是构件可以达到的( A )。

A最大应力 B设计应力 C疲劳应力 D稳定临界应力

9.钢结构用钢的含碳量一般不大于( C )。

A 0.6%

B 0.25%

C 0.22%

D 0.2%

10.在构件发生断裂破坏前,无明显先兆的情况是( A )的典型特征。

A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏

11.钢材中硫的含量超过限值时,钢材可能会出现( B )。

A冷脆 B热脆 C蓝脆 D徐变

12.钢结构具有良好的抗震性能是因为( C )。

A钢材的强度高 B钢结构的质量轻

C钢材良好的吸能能力和延性 D钢结构的材质均匀

13.钢材的强度指标是( C )。

A延伸率 B韧性指标 C屈服点 D冷弯性能

14.钢材的设计强度是根据( C )确定的。

A比例极限 B 弹性极限 C 屈服强度 D 极限强度

15.反应钢材的最大抗拉能力的是(D)。

A 比例极限

B 弹性极限

C 屈服强度

D 极限强度

16.在钢材的力学性能指标中,既能反应钢材塑性又能反应钢材冶金缺陷的指标是( C )。

A 屈服强度

B 冲击韧性

C 冷弯性能

D 伸长率

17. 北方一严寒地区(温度低于-20℃)的一露天仓库起重量大于50t 的工作制为A4级吊车梁,其钢材应选择( D )钢。

A Q235-A

B Q235-B

C Q235-C

D Q235-D

18. 焊接承重结构的钢材应具有(B )。

A 抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证

B 抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量的合格保证

C 抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量和冷弯试的合格保证

D 抗拉强度、伸长率、屈服强度,冷弯试验和冲击韧性的合格保证。

19.承压型螺栓连接比摩擦型螺栓连接( B )。

A 承载力低,变形大

B 承载力高,变形大

C 承载力低,变形小

D 承载力高,变形小

20.摩擦型高强度螺栓抗拉连接,其承载力( A )。

A 比承压型高强螺栓连接小

B 比承压型高强螺栓连接大

C 与承压型高强螺栓连接相同

D 比普通螺栓连接小

21.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠( C )

A. 栓杆的预拉力

B. 栓杆的抗剪能力

C. 被连接板件间的摩擦力

D. 栓杆与被连接板件间的挤压力

22.摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接( C )

A 没有本质差别

B 施工方法不同

C 承载力计算方法不同

D 材料不同

23.轴心受压柱的柱脚,底板厚度的计算依据是底板的(C )

A 抗压工作

B 抗拉工作

C 抗弯工作

D 抗剪工作

24.格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于x λ的换算长细比ox λ是考虑

( D )。

A 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件

B 考虑强度降低的影响

C 考虑单肢失稳对构件承载力的影响

D 考虑剪切变形的影响

25.轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是( C )。

A 杆长相等

B 计算长度相等

C 长细比相等

D 截面几何尺寸相等

26.实腹式组合工字形截面柱翼缘的宽厚比限值是( C )。

A ()y f 2351.010λ+

B ()y f 2355.025λ+

C y f 23515

D y

f 23580 27. 一根截面面积为A ,净截面面积为A n 的构件,在拉力N 作用下的强度计算公

式为( C )。

A B C D

28. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有( D )。

A 强度

B 强度和整体稳定性

C 强度、局部稳定和整体稳定

D 强度、刚度(长细比)

29. 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施,这一做法是为了( D )。 A 改变板件的宽厚比 B 增大截面面积

C 改变截面上的应力分布状态

D 增加截面的惯性矩

30.实腹式轴压杆绕x,y 轴的长细比分别为λx 、λy ,对应的稳定的系数分别为Φx 、Φy ,若λx =λy ,则( D )。

A Φx >Φy

B Φx =Φy

C Φx <Φy

D 需要根据稳定性分类判别

31.与轴压杆稳定承载力无关的因素是( A )

A. 杆端的约束状况

B. 残余应力

C. 构件的初始偏心

D. 钢材中有益金属元素的含量

32.轴压构件丧失整体稳定是由( A )

A .个别截面的承载力不足造成的

B .个别截面的刚度不足造成的

C .整个构件承载力不足造成的

D .整个构件刚度不足造成的

33.单轴对称的轴心受压拄,绕对称轴发生屈曲的形式是( C )

A .弯曲屈曲

B .扭转屈曲

C .弯扭屈曲

D .三种屈曲均可能

34.与轴心受压构件的稳定系数φ有关的因素是(A )

A .截面类别、钢号、长细比

B .截面类别、计算长度系数、长细比

C .截面类别、两端连接构造、长细比

D .截面类别、两个方向的长度、长细比

35.N/φA ≦f 的物理意义是( A )

A .构件整体稳定时的强度应力不超过钢材抗压强度设计值

B .构件截面最大应力不超过构件欧拉临界应力设计值

C .构件截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值

D .轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值

36.格构式轴压柱等稳定的条件是( D )

A .实轴计算长度等于虚轴计算长度

B .实轴计算长度等于虚轴计算长度的2倍

C .实轴长细比等于虚轴长细比

D .实轴长细比等于虚轴换算长细比

三、简答题

1、简述影响钢材力学性能的主要因素。

2、简述钢材选用的原则。

3、钢结构对钢材性能的要求有哪些?

4、与其他建筑材料的结构相比,钢结构有哪些特点?

5、什么叫做轴压柱的等稳定设计?如何实现等稳定设计?

6、解释下列符号的含义?

(1)Q345—C (2)8.8级高强螺栓

(2)L100×80×8

7、梁腹板加劲肋的配置规定是什么?

8、写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式,当腹板局部稳定不满足要求时,可采取哪些措施?

9、简述普通螺栓的五种破坏形式,其中哪几种破坏形式通过构造保证,如何保证,哪几种破坏形式通过计算保证?

10、简述影响钢梁整体稳定性的主要因素。

11、简述实腹式轴心受压柱截面的设计原则与步骤(写出必要的公式)

12、工字形截面简支梁整体稳定可以得到保证,不用计算的条件有哪些?

13、试比较普通螺栓、摩擦型高强螺栓的异同点。

五、计算题

1、两块钢板采用双盖板拼接,钢板截面为400×18,盖板截面为360×10,承受静力荷载,轴心力N=1500kN ,钢材为Q235,焊条采用E43,手工焊,试按三面围焊设计此连接,求出盖板长度。2/160mm N f w f =

2、两截面为此连接。140f b v =或18t

3板截面为340×10mm ,钢材为Q345,强度设计值2

/295mm N ,采用10.9级M22高强螺栓,接触面采用喷砂处理,螺栓孔径mm d 240=,承受的轴心拉力设计值kN N 1600=,螺栓排列的最小中心距为03d ,边排(列)螺栓到板边的最小距离(边距和端距)为02d (预拉力p=155KN ,抗滑移系数u=0.45)

4、一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载,截面尺寸如图,无削弱。当梁某一截面所受弯矩设计值M=400kN ·m 、剪力设计值V=580kN 时,试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235-B 。

5、验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为N=1500kN ,Q235-B 级钢,f =215N /mm 2,截面绕x 轴为b 类截面、绕y 轴为c 类截面,截面无任何削弱。

6、焊接工字形组合截面尺寸如图所示,构件长m l 8=,两端铰接,在m l 42=处设有侧向支撑,截面无削弱,钢材Q235B ,2/215mm N f =,构件中点沿y 轴方向作用一集中荷载F ,构件端部沿轴线作用压力N ,均为静力荷载。请完成下列计算:

1)当F=0,N=1000kN 时,构件为轴心受压构件,x 、y 轴均为b 类截面,[]150=λ,试验算其刚度、整体稳定和局部稳定;

2)当F=250kN ,N=0时,构件为受弯构件,75.1β=b ,试验算其整体稳定和局部稳定;

7、一焊接组合截面简支梁(如图),跨度为8m ,跨中无测向支承,荷载作用在上翼缘,受均布静荷载作用,永久荷载标准值为40kN/m ,可变荷载标准值为60kN/m ,钢材为Q235,截面尺寸如图所示,试验算其整体稳定。 提示:

x y b b W Ah λ4320β2=φ

b b Φ’Φ/282.0-07.1'=≤1.0

验算该柱虚轴稳定承载力。已知:280240cm A =?=,41218cm I =,mm Z 210=,241=λ, 2215mm N f =。

钢结构设计原理重点

1.刚结构的特点:材料的强度高,塑性和韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;钢结构制造简便,施工周期短;钢结构的质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火(钢结构对缺陷较为敏感;钢结构的变形有时会控制设计;钢结构对生态环境的影响小) 2. 钢结构应用范围:(技术角度)大跨度结构;重型厂房结构;受动力荷载影响的结构;可拆卸的结构;高耸结构和高层建筑;容器和其他构筑物;轻型钢结构 3.钢结构的极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态 4.压应力是使构件失稳的原因 5.超静定梁或跨框架可以允出现许在受力最大的截面全面塑性,形成所谓塑性铰 6.索和拱配合使用,常称为杂交结构 7. 钢材的基本的性能:①较高的强度:屈服点fy抗拉强度fu 级较高②足够的变形能力:塑性和韧性性能好③良好的加工性能:具有良好的可焊性 8. 钢材三个重要的力学性能指标(1)屈服点(2)抗拉强度(3)伸长率 9.冷弯性能是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标 10.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性 11.碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢,可焊性最好(钢:C<2%;铸铁:C>2%) 12.反映钢材质量的主要力学指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能 13.有益元素:Mn、Si;有害元素:S、P、O、P 14.250?C附近有兰脆现象,260~320?C时有徐变现象 15.钢材的主要破坏形式:塑性破坏(延性破坏)脆性破坏(脆性断裂)损伤累积破坏疲劳破坏 16.A级钢不提供冲击韧性保证,B、C、D、E分别提供20?/0?、-20?、-40?的冲击韧性 17.选材考虑因素:荷载性质、应力状态、连接方法、工作环境、供货价格 18.热轧H型钢:宽翼缘H型钢(HW)、中翼缘H型钢(HM)窄翼缘H型钢(HN) 19.钢梁:型钢梁、组合梁 20.荷载较大高度受限的梁,可考虑采用双腹板的箱型梁,有较大的抗扭刚度 21.承载能力极限状态计算内容:截面强度、构件的整体稳定、局部稳定 22.吊车梁应力循环次数n>50000时要进行疲劳验算 23.单跨简支梁中截面出现塑性铰,即发生强度破坏;超静定梁出现塑性铰后,仍能继续承载 24.单轴对称截面有实腹式和格构式 25.塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁 26.计算拉弯(压弯)时3种强度计算准则:边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则、部分发展塑性准则 27.横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0,即K0=I0H/IL 28.超出正常使用极限状态:影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部破坏、影响正常使用或耐久性能的震动、影响正常使用或耐久性能的其他特定状态 29.连接的要求:足够的强度、刚度和延性 30.连接方法:焊接、铆接和普通螺栓连接、高强度螺栓连接 31. 常用焊接方法:电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 32. 焊缝连接的优缺点:优点:省工省材、任何形状的构件均可直接连接、密封性好,刚度大缺点:材质劣化、残余应力、残余变形、一裂即坏、低温冷脆 33. 焊缝等级分三级:三级焊缝:外观检查;二级焊缝:在外观检查的基础上再做无损检验,;一级焊缝:在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度,以便揭示焊缝内部缺陷 34. 焊缝型式:对接焊缝和角焊缝 35. 施焊分类(位置):俯焊(最好)、立焊、横焊和仰焊(最差) 36.角焊缝的焊脚尺寸h f应不小于1.5t^0.5,t为较厚焊件的厚度(mm);hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍 37. 残余应力对结构性能的影响:对结构静力强度的影响、对结构刚度的影响、对压杆稳定的影响4、对低温冷脆的影响、对疲劳强度的影响 38.高强度螺栓连接的性能等级:10.9级、8.8级

复习钢结构基本原理课后习题与答案完.doc

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。 tgα'=E' f y 0f y 0 tgα=E 图2-34 σε-图 (a )理想弹性-塑性 (b )理想弹性强化 解: (1)弹性阶段:tan E σεαε==? 非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化) (2)弹性阶段:tan E σεαε==? 非弹性阶段:'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+- =+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线,试验时分别在A 、B 、C 卸载至零,则在三种情况下,卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少? 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f y σF 图2-35 理想化的σε-图 解: (1)A 点: 卸载前应变:5 2350.001142.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变:0c ε= 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-= (2)B 点: 卸载前应变:0.025F εε==

卸载后残余应变:0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-= (3)C 点: 卸载前应变:0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变:0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答:钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤时,即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化,不存在残余变形,钢材σε-曲线基本无变化;当y f σ>时,即材料处于弹塑性阶段,反复应力会引起残余变形,但若加载-卸载连续进行,钢材σε-曲线也基本无变化;若加载-卸载具有一定时间间隔,会使钢材屈服点、极限强度提高,而塑性韧性降低(时效现象)。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外,载一定作用力下,作用时间越快,钢材强度会提高、而变形能力减弱,钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系:反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅(焊接结构)来量度。一般来说,应力比或应力幅越大,疲劳强度越低;而作用时间越长(指次数多),疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答:(1)钢材的化学成分,如碳、硫、磷等有害元素成分过多;(2)钢材生成过程中造成的缺陷,如夹层、偏析等;(3)钢材在加工、使用过程中的各种影响,如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响;(4)钢材工作温度影响,可能会引起蓝脆或冷脆;(5)不合理的结构细部设计影响,如应力集中等;(6)结构或构件受力性质,如双向或三向同号应力场;(7)结构或构件所受荷载性质,如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词: (1)延性破坏 延性破坏,也叫塑性破坏,破坏前有明显变形,并有较长持续时间,应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 (2)损伤累积破坏 指随时间增长,由荷载与温度变化,化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 (3)脆性破坏 脆性破坏,也叫脆性断裂,指破坏前无明显变形、无预兆,而平均应力较小(一般小于屈服点fy )的破坏。 (4)疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下,应力水平低于极限强度,甚至低于屈服点的突然破坏。 (5)应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏,也叫延迟断裂,在腐蚀性介质中,裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 (6)疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 2.6 一两跨连续梁,在外荷载作用下,截面上A 点正应力为21120/N mm σ=,2280/N mm σ=-,B 点的正应力

钢结构设计原理复习题及参考答案[1]

2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题: 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用的方法来保证,而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于,也不得小于;侧面角焊缝承受静载时,其计算长 度不宜大于。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看,纯弯曲的弯矩图为,均布荷载的弯矩图为,跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同,直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件,型钢截面可分为和;组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 二、问答题: 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义? 2.焊缝可能存在哪些缺陷? 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标?分别由什么试验确定?

5.什么是钢材的疲劳? 6.选用钢材通常应考虑哪些因素? 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响? 8.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求? 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和破坏形式有何不同? 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比? 11.轴心压杆有哪些屈曲形式? 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同? 13.在抗剪连接中,普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同? 14.钢结构有哪些连接方法?各有什么优缺点? 15.对接焊缝的构造有哪些要求? 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的?焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响?减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些? 17.什么叫钢梁丧失整体稳定?影响钢梁整体稳定的主要因素是什么?提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么? 18.角焊缝的计算假定是什么?角焊缝有哪些主要构造要求? 19.螺栓的排列有哪些构造要求? 20.什么叫钢梁丧失局部稳定?怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定? 三、计算题: 1.一简支梁跨长为5.5m,在梁上翼缘承受均布静力荷载作用,恒载标准值为10.2kN/m(不包括梁自 重),活载标准值为25kN/m,假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a轧制型钢,其几何性质为:W x=875cm3,t w=10mm,I / S=30.7cm,自重为59.9kg/m,截面塑性发展系数 x=1.05。 钢材为Q235,抗弯强度设计值为215N/mm2,抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。(恒载分项系数γG=1.2,活载分项系数γQ=1.4)

最新钢结构设计原理重点

钢结构设计原理重点 1、什么是柱子曲线?现行规范采用几条?为什么采用此数目?(1)根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数9 -正则化-广义长细比曲线 (2)4条 (3)初弯矩和残余应力不同 2、轴心构件的屈曲形式,什么截面发生此种屈曲? 弯曲屈曲单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲双轴对称屈曲(十字形)弯扭屈曲单轴对称截面绕对称轴失稳 3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些?残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心 4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板?其计算原则是什么? (1)构件翼缘-三边简支,腹板-四边简支(2)局部不失于整体失稳5、格构式受压构件需要对那些进行验算?(1)构件在弯矩作用平面内失稳(2)构件在弯矩作用平面外失稳(3)单肢验算(4)缀材验算 6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比?它的缀件有什么作用?计算模型? (1)两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多,绕虚轴稳定承载力有所降低,故采用加大的长细比(2)缀材承受剪力,而且能接受分肢计算长度(3)缀条为腹板,缀板为梁

7、轴压设计原则(1)等稳定性:使构件两个主轴方向的稳定承载力相同,以达到经济的效果,长细比应尽量接近,入x=入y(等稳定性原则)。(2)宽肢薄壁(3)连接方便,便于施工(4)制造省工 8.轴心受压正常使用极限状态如何保证?控制长细比 9.梁强度需验算哪些方面?弯曲正应力,剪应力,局部压应力,折算 应力。 10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求?陈绍蕃、顾强钢结构设计原 理第二版p79 页,对直接承受动力荷载的梁,不考虑塑性发展,11?梁翼缘局部设计稳定的保证措施:限制宽厚比a弹性设计v根号 下235/fy; b塑性设计v 9倍的;c部分塑性v 13倍的。 12.梁腹板加劲肋作用 横向:承受剪力&局部压应力纵向:承受弯矩。 短加劲肋:承受局部压应力。 13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力 14.影响梁整体稳定性的因素有哪些? a抗弯刚度,抗扭刚度,翘曲刚度,提高M cr,稳定性增加,b受压区侧向支撑长度增加,临界弯矩M cr增加,C荷载性质(纯弯曲时最低,其次是均布荷载,再次是集中力) d 荷载作用位置,作用于翼缘M cr 降低,作用于下翼缘M cr增加f支座多余约束条件越强;M cr增加e 加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效,M ”增加。 15.何时无需进行梁整体稳定? a有铺板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止受压翼缘侧向位

钢结构基本原理-试题及答案

1、下图所示某钢板的搭接连接,采用c 级普通螺栓M22,孔径0d =23.5mm ,承受轴心拉力400N kN =,钢材Q235,试验算此连接是否可靠。2140/b v f N mm =,2305/b c f N mm = (12分) 1、解:(1)螺栓连接计算 单个螺栓抗剪设计承载力 2 2 3.142211405319244 b b v v d N nv f N π?=?=??= 单个螺栓的承压设计承载力 221430593940b b c c N d tnvf N ==??=∑ 所需螺栓个数:min 380000 7.1453192 b N n N ≥ == 单面搭接,螺栓实际用量应为: 1.17.147.9n =?=个 该连接采用了8个螺栓,符合要求 (2)构件净截面验算 因为师错排布置,可能沿1-2-3-4直线破坏,也可能沿1-2-5-3-4折线破坏 1-2-3-4截面的净截面面积为:

()()202240223.5142702n A b d t mm =-=-??= 1-2-5-3-4截面的净截面面积为: () `2 240323.5142578n A mm =?+??= 22 `380000147.4/215/2578n N N mm f N mm A σ= ==<= 故:该连接是可靠的。

2、下图所示角焊缝连接能承受的静力设计荷戴P=160KN 。已知:钢 材为Q235BF ,焊条为E43型,2f mm /N 160f ='',是判断该连接是否可靠。(12分) 2、解:120P 5 3M ,P 5 3V ,P 5 4 N ?=== p 33.0290 67.0210p 54 A N 3 e N =????==σ p 25.0290 67.0210p 53 A N 3 e N =????==τ p 61.029067.06 1210120p 53 W M 23 f M =??????==σ 222 22 2 0.330.61( )()( )(0.25)0.81160129.6/1.22 1.22 160/N M V w f P P P N mm f N mm σστ+++=+=?=≤= 故该连接可靠。

钢结构设计原理练习题参考答案

钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中,失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B )。 A 、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B 、P f 越大,β越小,结构可靠性越差 C 、P f 越大,β越小,结构越可靠 D 、P f 越大,β越大,结构越可靠 2、若结构是失效的,则结构的功能函数应满足( A ) A 、0Z C 、0≥Z D 、0=Z 3、钢结构具有塑性韧性好的特点,则主要用于( A )。 A .直接承受动力荷载作用的结构 B .大跨度结构 C .高耸结构和高层建筑 D .轻型钢结构 4、在重型工业厂房中,采用钢结构是因为它具有( C )的特点。 A .匀质等向体、塑性和韧性好 B .匀质等向体、轻质高强 C .轻质高强、塑性和韧性好 D .可焊性、耐热性好 5、当结构所受荷载的标准值为:永久荷载k G q ,且只有一个可变荷载k Q q ,则荷载的设 计值为( D )。 A .k G q +k Q q B .1.2(k G q +k Q q ) C .1.4(k G q +k Q q ) D .1.2k G q +1.4k Q q 6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏,这是由于钢材具有( A )。 A .良好的塑性 B .良好的韧性 C .均匀的内部组织 D .良好的弹性 7、钢结构的主要缺点是( C )。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多

8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B) A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点:1)______强度高、自重轻__________、2)_____塑性、韧性好_______________,3)______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求,结构的极限状态可分为下列两类:__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时,相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比,具有哪些特点? 2、钢结构采用什么设计方法?其原则是什么? 3、两种极限状态指的是什么?其内容有哪些? 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中,各符号的意义? 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下,强度(A),塑性(B),冲击韧性(B)。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是(A)。

钢结构设计原理复习总结

钢结构的特点: 1.钢材强度高、塑性和韧性好 2.钢结构的重量轻 3.材质均匀,和力学计算的假定比较符合 4.钢结构制作简便,施工工期短 5.钢结构密闭性好 6.钢结构耐腐蚀性差 7.钢材耐热但不耐火 8.钢结构可能发生脆性断裂 钢结构的破坏形式 钢材有两种性质完全不同的破坏形式,即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性,但一般也存在发生塑性破坏的可能,在一定条件下,也具有脆性破坏的可能。 塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构件可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度fu 后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗。在塑性破坏前,构件发生较大的塑性变形,且变形持续的时间较长,容易及时被发现而采取补救措施,不致引起严重后果。另外,塑性变形后出现内里重分布,使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀,因而提高了结构的承载能力。 构件应力超过屈服点,并且达到抗拉极限强度后,构件产生明显的变形并断裂。常温及静态荷载作用下,一般为塑性破坏。破坏时构件有明显的颈缩现象。常为杯形,呈纤维状,色泽发暗。在破坏前有很明显的变形,并有较长的变形持续时间,便于发现和补救。 脆性破坏前塑性变形很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服点fy ,断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷,特别是缺口和裂缝,常是断裂的发源地。破坏前没有任 何预兆,破坏时突然发生的,断口平直并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的预兆,无法及时察觉和采取补救措施,而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁,后果严重,损失较大,因此,在设计,施工和使用过程中,应特别注意防止钢结构的脆性破坏。 在破坏前无明显变形,平均应力也小(一般都小于屈服点),没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹;冲击振动荷载;低温状态等可导致脆性破坏。平直和呈有光泽的晶粒。突然发生的,危险性大,应尽量避免。 低碳钢的应力应变曲线: 1.弹性阶段:OA 段:纯弹性阶段εσE = A 点对应应力:p σ(比例极限) AB 段:有一定的塑性变形,但整个OB 段卸载时0=ε B 点对应应力:e σ(弹性极限) 2.屈服阶段:应力与应变不在呈正比关系,应变增加很快,应力应变曲线呈锯齿波动,出现应力不增加而应变仍在继续发展。其最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点;下屈服点稳定,设计中以下屈服点为依据。 3.强化阶段:随荷载的增大,应力缓慢增大,但应变增加较快。当超过屈服台阶,材料出现应变硬化,曲线上升,至曲线最高处,这点应力fu 称为抗拉强度或极限强度。 4.颈缩阶段:截面出现了横向收缩,截面面积开始显著缩小,塑像变形迅速增大,应力不断降低,变形却延续发展,直至F 点试件断裂。 疲劳破坏:钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。 钢材的疲劳强度取决于构造状况(应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅、反复荷载的虚幻次数,而和钢材的静力强度无明显关系。 钢结构的连接方法:焊接连接:不削弱构件截面,构造简单,节约钢材,焊缝处薄。弱铆钉连接:塑性和韧性极好,质量容易检查和保证,费材又费工。螺栓连接:操作简单便于拆卸。 焊接连接的优点:1.焊件间可以直接相连,构造简单,制作加工方便2.不削弱截面,节省材料3.连接的密闭性好,结构的刚度大4.可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。 缺点:1.焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆2.焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低3.焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,容易扩展至整个截面,低温冷脆问题也比较突出。 焊接连接通常采用的方法为电弧焊(包括手工电弧焊)自动(半自动)埋弧焊和气体保护焊。 侧面角焊缝主要承受剪力,塑性较好,应力沿焊缝长度方向的分布不均匀,呈两端打而中间小的状态。焊缝越长,应力分布不均匀性越显著,但临界塑性工作阶段时,产生应力重分布,可使应力分布的不均与现象渐趋缓和。 焊脚不能过小:否则焊接时产生的热量较小,而焊件厚度较大,致使施焊是冷却速度过快,产生淬硬组织,导致母材开裂。 焊脚不能过大:1.较薄焊件容易烧穿或过烧2.冷却时的收缩变形加大,增大焊接应力,焊件容易出现翘曲变形 计算长度不能过小:1.焊件的局部加热严重,焊缝起灭狐所引起的缺陷相距较近,及可能的其他缺陷使焊缝不够可

钢结构基本原理全面详细总结!

钢结构基本原理复习总结 一.填空题 1、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、循环荷载和循环次数。 2、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、 Z向收缩率和冲击韧性。 3、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响,相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘,当荷载作用于梁的受压翼缘时,其梁的整体稳定性将降低。 4、某工字形组合截面简支梁,若腹板的高厚比为100,应设置横向加劲肋,若腹板高厚比为210,应设置纵向加劲肋。 的杂质元素。 6、在轴心受压构件中,确定箱形截面板件满足局部稳定的宽(高)厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲(或局部屈曲临界应力不 低于屈服应力,或不先于屈服),确定工字形截面确定板件宽(高)厚比限 值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲(或局部屈曲临界应力不 低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳)。 7.衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 9.钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。

12.对于缀条式格构柱,单肢不失稳的条件是单肢稳定承载力不小于整体稳定承载力。 13.薄板的强度比厚板略高。 14.角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。 15.承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是。 。 16.在螺栓连接中,最小端距是 2d 17.在螺栓连接中,最小栓距是 3d 。 18.普通螺栓连接,当板叠厚度∑t〉5d时 (d-螺栓直径),连接可能产 生栓杆受弯破坏。 19.单个普通螺栓承压承载力设计值,式中表示受力方向承压构件总厚度的较小值。 20.普通螺栓连接靠螺栓杆传递剪力;摩擦型高强度螺栓连接靠摩擦 力传递剪力。 21.手工焊焊接Q235钢,一般采用 E43 型焊条。 22.焊接结构在焊缝附近形成热影响区,该区材质存在缺陷。 23.侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜。 24.承压型高强度螺栓仅用于承受非动力荷载结构的连接中。 25.采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 26.格构式轴心受压构件的等稳定性的条件绕虚轴与绕实轴的长细比相同。 27.双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是弯曲屈曲。

钢结构基本原理思考题简答题答案

钢结构基本原理简答题思考题答案 2、钢结构的特点是什么? ①强度高、重量轻;②材质均匀、可靠性高;③塑性、韧性好;④工业化程度高;⑤安装方便、 施工期短;⑥密闭性好、耐火性差;⑦耐腐蚀性差。 第二章钢结构的材料 6、什么是钢材的主要力学性能(机械性能)? 钢材的主要力学性能(机械性能)通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件(205℃)下均匀拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性能(静力、动力强度和塑性、韧性等)。 7、为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法? 钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简单易行,试件受力明确,对钢材缺陷的反应比较敏感,试验所得各项机械性能指标对于其它受力状态的性能也具有代表性。因此,它是钢材机械性能的常用试验方法。 8、净力拉伸试验的条件有哪些? ①规定形状和尺寸的标准试件;②常温(205℃);③加载速度缓慢(以规定的应力或应变速 度逐渐施加荷载)。 9、在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时,常用应力-应变曲线来表示。其中纵坐标为名义应力,试解 释何谓名义应力? 所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力=F/A0(F、A0为试件的受拉荷载和原横截面面积)。 10、钢材的弹性? 对钢材进行拉伸试验,当应力不超过某一定值时,试件应力的增或减相应引起应变的增或减; 卸除荷载后(=0)试件变形也完全恢复(ε=0),没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。 11、解释名词:比例极限。 比例极限:它是对钢材静力拉伸试验时,应力-应变曲线中直线段的最大值,当应力不超过比例极限时,应力应变成正比关系。 12、解释名词:屈服点 屈服点:当钢材的应力不增加而应变继续发展时所对应的应力值为钢材的屈服点。 13、解释名词:弹性变形 弹性变形:卸除荷载后,可以完全恢复的变形为弹性变形。 14、解释名词:塑性变形 塑性变形:卸除荷载后,不能恢复的变形。 15、解释名词:抗拉强度 抗拉强度:钢构件受拉断裂时所对应的强度值。 16、解释名词:伸长率 伸长率是钢结构试件断裂时相对原试件标定长度的伸长量与原试件标定长度的比值,用δ5;或δ10表示。δ5 表示试件标距l0与横截面直径d0之比为5;δ10表示试件标距l0与横截面直径d0之比 为10。对于板状试件取等效直径d0=2π0A A0为板件的横截面面积。 17、钢材承载力极限状态的标志是什么、并做必要的解释。 钢材在弹性阶段工作即σ﹤f y时,应力与应变间大体呈线性正比关系,其应变或变形值很小,钢材具有持续承受荷载的能力;但当在非弹性阶段工作即σ﹥f y时,钢材屈服并暂时失去了继续承受荷载的能力,伴随产生很大的不适于继续受力或使用的变形。因此钢结构设计中常把屈服强度f y定为构件应力可以达到的限值,亦即把钢材应力达到屈服强度f y作为强度承载力极限状态的标志。 18、解释屈强比的概念及意义。 钢材屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比。屈强比表明设计强度的一种储备,屈强比愈大,强度储备愈小,不够安全;屈强比愈小,强度储备愈大,结构愈安全,但当钢材屈强比过小时,其强

钢结构设计原理复习题

《钢结构设计原理》 一、单项选择题 1.以下指标课体现钢材塑性好坏的是( ) 。 A.伸长率B.强屈比C.屈服点D.抗拉强度 2.钢结构的主要缺点是( )。 A.结构的重量大B.易腐蚀、不耐火C.造价过高D.施工困难多3.钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关( ) A.框架在荷载作用下侧移的大小B.框架柱与基础的连接情况 C.荷载的大小D.框架梁柱线刚度比的大小 4.与轴压杆稳定承载力无关的因素是( ) A.杆端的约束状况B.残余应力 C.构件的初始偏心D.钢材中有益金属元素的含量 5.下列简支梁整体稳定性最差的是( ) A.两端纯弯作用B.满跨均布荷载作用 C.跨中集中荷载作用D.跨内集中荷载作用在三分点处 二、填空题 1.根据循环荷载的类型不同,结构的疲劳分为__________和__________两种。2.衡量钢材抗冲击荷载的指标称为_________,它的值越小表明击断试件所耗的能量越________,钢材的韧性越________。 3.梁截面高度的确定应考虑三种参考高度,具体是指由________确定的_______;由________确定的________;由_________确定的________。 在极限平衡状态时对应的土压力。 4.在焊接梁的设计中,梁腹板设置________加劲肋对防止剪力引起的局部失稳有效,而设置________加劲肋对防止弯曲和局部引起的局部失稳有效 5.当梁体的稳定系数大于0.6时,材料进入到__________工作阶段。 6.为防止梁的整体失稳,可在梁的__________密铺铺板。 7.理想的轴心受压构件的屈曲形式有__________、__________和_________。8.轴心压杆的验算有__________、__________和_________。 9.Q235B·F是常见钢种之一,其屈服强度为______MPa,质量等级为______。

钢结构设计原理重点修改版

填空 1.极限状态的分类:承载能力极限状态,正常使用极限状态。 2.普通碳素钢的等级:A,B,C,D 3.钢材是根据什么命名的:质量等级,脱氧方法,屈服点数值,代表屈服点的字母Q。 4.有害元素有哪些:O,S,N,P,H 5.焊缝按连接计算分哪几类:对接焊缝,角焊缝。或者承受轴心力作用时角焊缝连接计算,复杂受力时角焊缝连接计算。 6.角焊缝的分类:正面角焊缝,斜焊缝,侧面角焊缝,直角角焊缝,斜角角焊缝。 7.角钢肢背和肢尖的内力分配:等肢K1=0.7 K2=0.3不等肢(长肢水平)K1=0.75 K2=0.25不等肢(长肢垂直)K1=0.65 K2=0.35 8.螺栓的排列分类:并列,错列。 9.高强度螺栓8.8级10.9级的含义:螺栓性能等级。 10.轴心受力构件常用的截面形式:按其截面组成形式(实腹式构件,格构式构件)按常见的有(热轧型钢截面,冷弯型钢截面,轻型刚或钢板连接而成的组合截面)。 11.轴心受力构件校核的内容:刚度验算,整体稳定验算,局部稳定验算,强度验算。 12.压弯构件整体破坏形式有哪些:弯曲屈曲,弯扭屈曲,弯扭失稳。 13.节点厚度根据什么确定:梯形(最大腹杆内力),三角形(弦杆最大内力)。 14.上弦横向水平支撑间距:不大于60m。 15.拉杆压杆按什么设计:拉:强度,压:稳定性。 16.刚性杆能受什么:受拉,受压。 17.平面外的计算长度怎么取:有支撑就取支撑间距,没有就取实长。 选择 1.标准值和设计值的转换分项系数不一致 标准值X分项系数=设计值 2.低温下的钢材强度塑性会怎样? 强度提高,塑性韧性降低 3.钢材符号含义Q235AF 代表屈服点为235的A级沸腾钢 4.塑性韧性好的钢材要用到什么结构上? 多用于焊接结构 5.衡量冲击荷载能力的指标是什么? 韧性(也叫冲击韧性) 6.焊脚尺寸用什么表示? 指焊缝根角至焊缝外边的尺寸,表示为hf 7.单个普通螺栓受剪承载力的取值 140fv 8.残余应力对静力强度刚度疲劳强度的影响 9.组合梁翼缘部稳定通过什么控制? 通过宽厚比控制 10.弹性受压杆件的界性,临界力 临界力随抗弯刚度的增加和构件长度的减小而增大 11.绕虚轴受弯时设计准则是什么? 以截面边缘纤维屈服为设计准则

钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版

第二章 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 图2-34 σε-图 (a )理想弹性-塑性 (b )理想弹性强化 解: (1)弹性阶段:tan E σεαε==? 非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化) (2)弹性阶段:tan E σεα ε==? 非弹性阶段:'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+- =+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线,试验时分别在A 、B 、C 卸载至零,则在三种情况下,卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少? 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = 图2-35 理想化的σε-图 解: (1)A 点: 卸载前应变:5 2350.001142.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变:0c ε= 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-= tgα'=E' f y 0f y 0 tgα=E σf y C σF

卸载前应变:0.025F εε== 卸载后残余应变:0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-= (3)C 点: 卸载前应变:0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变:0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答:钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤时,即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化,不存在残余变形,钢材σε-曲线基本无变化;当y f σ>时,即材料处于弹塑性阶段,反复应力会引起残余变形,但若加载-卸载连续进行,钢材σε-曲线也基本无变化;若加载-卸载具有一定时间间隔,会使钢材屈服点、极限强度提高,而塑性韧性降低(时效现象)。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外,载一定作用力下,作用时间越快,钢材强度会提高、而变形能力减弱,钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系:反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅(焊接结构)来量度。一般来说,应力比或应力幅越大,疲劳强度越低;而作用时间越长(指次数多),疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答:(1)钢材的化学成分,如碳、硫、磷等有害元素成分过多;(2)钢材生成过程中造成的缺陷,如夹层、偏析等;(3)钢材在加工、使用过程中的各种影响,如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响;(4)钢材工作温度影响,可能会引起蓝脆或冷脆;(5)不合理的结构细部设计影响,如应力集中等;(6)结构或构件受力性质,如双向或三向同号应力场;(7)结构或构件所受荷载性质,如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词: (1)延性破坏 延性破坏,也叫塑性破坏,破坏前有明显变形,并有较长持续时间,应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 (2)损伤累积破坏 指随时间增长,由荷载与温度变化,化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。

专升本《钢结构设计原理》考试答案

[试题分类]:专升本《钢结构设计原理》_08017550 [题型]:单选 [分数]:2 1形截面所示的拉弯构件强度计算最不利点为()。 A.截面上边缘“1”点 B.截面下边缘“3”点 C.截面中和轴处“2”点 D.可能是“1”点,也可能是“3”点 答案 2.验算型钢梁正常使用极限状态的挠度时,用荷载的()。 A.组合值 B.最大值 C.标准值 D.设计值 答案 3.应力集中越严重钢材(). A.弹塑性越高 B.变形越大 C.强度越低 D.变得越脆 答案 4.下列最适合动力荷载作用的连接是() A.高强螺栓摩擦型连接 B.焊接结构 C.普通螺栓连接 D.高强螺栓承压型连接 答案

5.梁上作用较大固定集中荷载时,其作用点处应() A.设置纵向加劲肋 B.减少腹板厚度 C.设置支承加劲肋 D.增加翼缘的厚度 答案 6.某排架钢梁受均布荷载作用,其中永久荷载的标准值为80,可变荷载只有1个,其标准值为40,可变荷载的组合值系数是0.7,计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为() A.120 B.147.2 C.152 D.164 答案 h 7.在焊接工字形组合梁中,翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60的限制,是因为() A.截面形式的关系 B.焊接次序的关系 C.梁设置有加劲肋的关系 D.内力沿侧面角焊缝全长分布的关系 答案 8.减小焊接残余变形和焊接残余应力的方法是() A.采取合理的施焊次序 B.常温放置一段时间 C.施焊前给构件相同的预变形 D.尽可能采用不对称焊缝 答案 9.下图所示简支梁,除截面和荷载作用位置不同外,其它条件均相同,则以哪种情况的整体稳定性最好?()

钢结构基本原理模拟题(开卷)

《钢结构基本原理》模拟题(补) 一、单项选择题 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构()。 A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2.钢材的设计强度是根据( )确定的。 A.比例极限; B.弹性极限; C.屈服强度; D.极限强度。 3.钢结构的承载能力极限状态是指()。 A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 4.某构件发生了脆性破坏,不经检查可以肯定下列问题中( )对该破坏无直接影响。 A.钢材的屈服点过低; B.构件的荷载增加速度过快; C.存在冷加工硬化; D.构件有构造原因引起的应力集中。 5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的( )。 A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力 6.承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( )。 A.承载力低,变形大 B.承载力高,变形大 C.承载力低,变形小 D.承载力高,变形小 7.钢号Q345A中的345表示钢材的()。 A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 8.钢材所含化学成分中,需严格控制含量的有害元素为( )。 A.碳、锰 B.钒、锰 C.硫、氮、氧 D.铁、硅 9.同类钢种的钢板,厚度越大( )。 A.强度越低; B.塑性越好; C.韧性越好; D.内部构造缺陷越少。 10.对于普通螺栓连接,限制端距e≥2d0的目的是为了避免( )。 A.螺栓杆受剪破坏 B.螺栓杆受弯破坏 C.板件受挤压破坏 D.板件端部冲剪破坏 11.以下关于应力集中的说法中正确的是( )。 A.应力集中降低了钢材的屈服强度 B.应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制

最新钢结构设计原理复习题1

齐齐哈尔大学钢结构基本原理期末复习模拟 试题库1 一、单选题(1分×20=20分) 1、下列关于荷载分项系数的论述( A )不正确。 A 、γG 不分场合均取为1.2 B 、γG 为结构永久荷载分项系数 C 、γQ 用于计算活荷载效应的设计值 D 、γQ 一般情况下取1.4,当楼面活荷载大于4kN/mm 2时,取1.3 2、验算型钢梁正常使用极限状态的变形时,用荷载( B )。 A 、 设计值 B 、 标准值 C 、 组合值 D 、 最大值 3、钢材的抗拉强度f u 与屈服点f y 之比f u /f y 反映的是钢材的( A )。 A 、 强度储备 B 、 弹塑性阶段的承载能力 C 、 塑性变形能力 D 、 强化阶段的承载能力 4、钢材的冷弯试验是判别钢材( C )的指标。 A 、强度 B 、塑性 C 、塑性及冶金质量 D 、塑性及可焊性 5、在常温和静载作用下,焊接残余应力对下列哪一项没有影响( A ) A 、静力强度 B 、刚度 C 、低温冷脆 D 、疲劳强度 6、当剪应力等于( C )f y 时,受纯剪作用的钢材将转入塑性工作状态 A 、 3 B 、2 C 、3/1 D 、2/1 7、应力集中愈严重,钢材也就变得愈脆,这是因为( B ) A 、 应力集中降低了材料的屈服点 B 、 应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到约束 C 、 应力集中处的应力比平均应力高 D 、 应力集中提高了钢材的塑性 8、在结构设计中,失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B )。 A.、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B.、P f 越大,β越小,结构可靠性越差 C.、P f 越大,β越小,结构越可靠

《钢结构设计原理》教学大纲

《钢结构设计原理》教学大纲 一、课程说明 1、课程简介 本课程是土木工程专业的必修课,其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习,着重讲授钢结构的基本理论与基本知识,使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景;掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素,能正确选用结构钢材;掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算;掌握各种钢结构基本构件的设计计算等,并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。 2、教学目的及要求 本课程是土木工程专业的专业基础课,是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上,采用课堂讲授为主,课后自学,课堂练习等教学形式。 (一)课堂讲授 本课程在讲述的过程中,教师应尽量联系生产实际,注重物理意义,不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律,并详细讲授每章的重点、难点内容,着重培养学生分析问题和解决问题的能力。讲授中应注意理论联系实际,启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解,可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。 (二)课后自学 为了培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,每章都安排一部分内

容,课上教师只给出自学提纲,不作详细讲解,课后学生自学。 (三)课外作业 平时布置典型习题,以加强学生对所学知识的深入理解。 3、教学重点及难点 钢结构的连接,受弯构件、轴心受压构件、压弯构件及节点设计的计算原理。 4、教学手段及教学方法建议 主要采用传统课堂为主辅以前沿课题讲解。 5、考核方式 (一)考核方式:笔试(闭卷) (二)成绩评定标准: 考试主要采用闭卷方式,考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容,考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度,对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型包括:选择题、概念题、判断题、计算题等。 总评成绩:百分制,平时成绩占30%,闭卷考试成绩占70%。 6、选用教材 [1] 张耀春主编.《钢结构设计原理》.北京:高等教育出版社,2004 [2] 钟善桐.《钢结构稳定设计》.建筑工业出版社,2001 7、教学参考书 [1] 全国高等教育自学考试指导委员会组编.《钢结构》.武汉大学出版社出版.2000 [2] 黄呈伟主编.《钢结构基本原理》.重庆大学出版社.21世纪高等学校本科系列教材,2001 [3] 魏明钟主编.《钢结构》.武汉理工大学出版社.普通高校土木工程专业新编系列教材,2001 8、教学环节及学时安排

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