钢结构基本原理题库

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选择题

1、钢材的抗剪设计强度 v f 与f 有关,一般而言 v f =( A )。

A :

; B :

; C :3f ; D : 3f

2. 规范对钢材的分组是根据钢材的( D )确定的。

A : 钢种;

B :钢号;

C :横戴面积的大小;

D :厚度与直径

3. 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由(D)等于单向拉伸时的屈服点决定的。 A : 最大主拉应力; B :最大剪应力 ; C :最大主压应力; D :极限强度折算应力

4. 某构件发生了脆性破坏,经检查发现在破坏时构件内存在下列问题,但可以肯定其中(D )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. 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 :应力集中降低了钢材的抗拉强度

6. 某元素严重降低钢材的塑、韧性,特别是在温度较低时促使钢材变脆。该元素是(B)。

A :硫 ;

B :磷 ;

C :碳;

D :锰

7. 最易产生脆性破坏的应力状态是(B)。

A :单向压应力状态 ;

B :三向拉应力状态 ;

C :二向拉一向压的应力状态;

D :单向拉应力状态

8. 进行疲劳验算时,计算部分的设计应力幅应按(A)

A :标准荷载计算 ;

B :设计荷载计算 ;

C :考虑动力系数的标准荷载计算 ;

D :考虑动力系数的设计荷载计算

9.轴心受压杆件应该满足一定的刚度要求,即(C )。

A .n N f A ≤

B . N f A

?≤ C . []λλ≤ D . b b t t ??≤???? 10.格构式轴心压杆中的缀条应该按照(B )计算。

A .轴心受拉构件

B . 轴心受压构件

C . 受弯构件

D . 偏心受力构件

11.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中,确定轴心受压构件的整体稳定系数的柱子曲线有(D )条。

A .1

B . 2

C . 3

D . 4

12.单轴对称的轴心受压构件绕对称轴的失稳形式为(B ),计算时采用考虑扭转效应的换算长细比。

A .弯曲失稳

B . 扭转失稳

C . 弯扭失稳

D . 与绕非对称轴一样

13.计算格构式轴心压杆绕虚轴的整体稳定时,采用换算长细比的原因是(B )。

A .扭转效应的影响

B . 剪切变形的影响

C . 局部失稳的影响

D . 附加弯矩的影响

14.轴心受力构件的计算长度与以下哪个因素有关?(B )

A .杆件的截面形状

B . 杆件的端部支承情况

C . 杆件的受力情况

D . 杆件的截面刚度

15.确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是(A )

A.等稳定原则

B. 边缘屈服准则

C.等强度原则

D.等刚度原则

16.轴心受压构件计算强度和整体稳定时,截面积如何取值(B )。

A.强度用毛截面积,稳定用净截面积

B. 强度用净截面积,稳定用毛截面积

C.都用毛截面积

D. 都用净截面积

17.如图所示,一缀条式双肢格构柱,长度为6m ,两端铰接,承受轴心压力1450KN ,

钢材为 Q345,310f MPa =,焊条E50型,分肢为槽钢[18b ,A=29.3cm 2,

1 1.95i cm =,41111I cm =,分肢形心轴之间距为263.2mm ,缀条采用L45×5单角钢单面连接,A=4.29cm 2,与分肢夹角为45?,则构件绕 X 轴的整体稳定计算应力为( )。

A .299Mpa

B .284Mpa

C .313Mpa

D .292Mpa

18.上题中, L45×5单角钢缀条,min 0.88i cm =,缀条长度为372.2mm ,强度折减系数为0.664,则缀条的整体稳定计算应力为( )。

A .50Mpa

B .100Mpa

C .47.8Mpa

D .95.6Mpa

19.如图所示,一管道支架,由两个立柱和柱间支撑组成,立柱高度为9m ,两端

铰接,承受轴心压力N=950KN,钢材为 Q235,215

,焊条E43型,杆件

f MPa

截面为焊接工字型,翼缘板为焰切边,则验算构件刚度时采用的计算长细比为(C)。A.89.82 B.29.94 C.57.25 D.171.76

20.上题中,杆件的整体稳定应力计算值、翼缘板的容许宽厚比、腹板的容许高厚比分别为(B)。

A.149Mpa , 13, 40 B. 170Mpa, 15.725, 53.625

C.224.6Mpa, 18.98, 69.91 D.577Mpa, 20, 75

简答题:1结构钢需要具备力学性能有哪些?

(1)强度(2)塑性(3)冷弯性能(4)冲击韧性(5)可焊性(6)耐久性

2影响结构钢力学性能的因素有哪些?

(1)、化学成分(2)、冶金缺陷(3)、钢材硬化(4)、温度影响(5)、应力集中(6)、反复荷载作用。

3钢材有几种基本破坏形式?试述各自的破坏特征和微观实质

(1)塑性破坏,特征:破坏历时长,材料变形大,破坏断口参差不齐,色暗,因晶体在剪切之下相互滑移呈纤维状;微观实质:铁素体晶粒被剪切。

(2)脆性破坏,特征:破坏发生突然、无预兆,材料变形小,破坏断口平齐,晶粒往往在一个面断裂而呈光泽晶粒状;微观实质:铁素体晶粒被拉断。

4请简述疲劳破坏产生的条件、疲劳断裂过程?

钢材在反复荷载作用下、“低应力状态”下的破坏现象;断裂过程:微观裂纹形成(本身具有、高应力区形成)、裂纹缓慢扩展(裂缝扩展,应力集中严重)、最后迅速断裂(截面消弱过多,发生脆性断裂。

5选择钢材时应考虑的因素有哪些?

(1)结构或构件的类型与重要性。(2)荷载性质。(3)连接方法。(4)结构所处的工作条件(5)结构形式与钢材的厚度(6)结构受力性质

6举例说明钢构件截面产生应力集中的原因,举例说明工程中减小应力集中程度的构造措施?

原因:构件表面不平整,有刻槽、缺口,厚度突变时,应力不均匀,力线变曲折。说明:通过构造措施最大限度减少应力集中程度。

6从功能上分类,连接有哪几种基本类型?

(1)受力性连接(2)缀连性连接(3)支撑性连接

7焊缝有两种基本类型—对接坡口焊缝和贴角焊缝,二者在施工、受力、适用范围上各有哪些特点?

(1)对接焊缝,施工时必须焊透,焊缝材料将被焊件“融”成一体,对厚度较大的构件,施焊前焊口需开坡,以保证焊透。优点:省钢材、应力集中程度低,焊缝质量高,耐疲劳性能好;缺点:焊件尺寸精度和焊接工艺要求高。

(2)角焊缝:不要求焊透,焊缝材料将被焊件粘在一起。优点,焊件尺寸、焊接工艺要求低,适应性强,焊缝中所占比例80%;缺点,应力集中程度高,受力条件差;疲劳强度低,不能直接承受动载。

8 对接接头连接需使用对接焊缝,角接接头连接需采用角焊缝,这么说对吗?

不对,因为同一类型的接头可以两种焊缝来实现。

9 hf和lw相同时,吊车梁上的焊缝采用正面角焊缝比采用侧面角焊缝承载力高?对,侧面角焊缝主要承受剪力,强度相对较低,塑性性能较好,因外力通过焊缝时发生弯折,故剪应力沿焊缝长度分布不均匀,两端大中间小。

10为何对角焊缝焊脚尺寸有最大和最小取值的限制?对侧面角焊缝的长度有何要求?为什么?

侧焊缝计算长度限制:8h

f ≤l

w1

≤60h

f

(静载、间接动荷载) 8h

f

≤l

w1

≤40h

f

(动

荷载) 过短:局部加热严重,且起落弧坑相距太近,加之可能的缺陷,焊接不牢靠。过长:两端先破坏,中间焊缝未发挥作用。

11 简述焊接残余应力产生的实质,其最大分布特点是什么?

实质,施焊时,焊缝及热影响区的热膨胀因周边材料的约束而被塑性压缩。分布特点:(1)任意方向的残余应力在任意截面上的积分为零,(2)在垂直焊缝截面上,焊缝截面及热影响区存在的残余应力,约束区存在压应力。(3)平行焊缝截面上,焊接残余应力与施焊顺序相关,分布复杂。

12 画出焊接H形截面和焊接箱形截面的焊接残余应力分布图。

13 贴角焊缝中,何为端焊缝?何为侧焊缝?二者破坏截面上的应力性质有何区别?

侧焊缝:平行受力方向的焊缝;特点:受剪应力作用,塑性好,强度偏低,约为端焊缝强度的75%。两端大、中间小,焊缝越长,分布越不均匀。

端焊缝:垂直受力方向的焊缝;特点:应力状态比较复杂,即非剪应力,亦非正应力,是介于二者之间的一种应力。因含有正应力成份,端焊缝比侧焊缝强度高,但相对较脆

14 规范规定:侧焊缝的计算长度不得大于焊脚尺寸的某个倍数,原因何在?规范同时有焊缝最小尺寸的规定,原因何在?

侧焊缝计算长度限制:8h

f ≤l

w1

≤60h

f

(静载、间接动荷载) 8h

f

≤l

w1

≤40h

f

(动

荷载) 过短:局部加热严重,且起落弧坑相距太近,加之可能的缺陷,焊接不牢靠。过长:两端先破坏,中间焊缝未发挥作用。

15 规范禁止3条相互垂直的焊缝相交,为什么。

答:由于焊缝中存在三向应力,阻碍了塑性变形,在低温下使裂缝易发生和发展,加速构件的脆性破坏。

16 举3~5例说明焊接设计中减小应力集中的构造措施。

答:设计上的措施:焊接位置的安排要合理、焊缝尺寸要适当、焊缝的数量宜少、应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉、尽量避免在母材厚度方向的收缩应力;施工工艺的措施:采用合理的施焊次序、采用反变形、对于小尺寸焊件,焊前预热,焊后回火加热至600℃左右,然后缓慢冷却,可以消除焊接应力的和焊接变形,也可采用刚性固定法将构件加以固定来限制焊接变形,但却增加了焊接残余应力。

17 简述连接设计中等强度法和内力法的含义。

18 对接焊接时为什么采用引弧板?不用引弧板时如何考虑?在哪些情况下不需计算对接焊缝?

19 焊缝质量检验是如何分级的?

答:《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准;一级、二级焊缝则除外观检查外,还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何尺寸,内部无损检验检查内部缺陷。

2. 规范对钢材的分组是根据钢材的( D )确定的。

A:钢种; B:钢号; C:横戴面积的大小; D:厚度与直径

3. 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由(D)等于单向拉伸时的屈服点决定的。A:最大主拉应力; B:最大剪应力; C:最大主压应力; D:极限强度折算应力

4. 某构件发生了脆性破坏,经检查发现在破坏时构件内存在下列问题,但可以肯定其中(D)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. 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:应力集中降低了钢材的抗拉强度

6. 某元素严重降低钢材的塑、韧性,特别是在温度较低时促使钢材变脆。该元素是(B)。

A:硫; B:磷; C:碳; D:锰

7. 最易产生脆性破坏的应力状态是(B)。

A:单向压应力状态; B:三向拉应力状态;

C:二向拉一向压的应力状态; D:单向拉应力状态

10.格构式轴心压杆中的缀条应该按照(B)计算。

A.轴心受拉构件 B.轴心受压构件 C.受弯构件 D.偏心受力构件

11.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中,确定轴心受压构件的整体稳定系数的柱子曲线有(D)条。

20 试判断下图所示牛腿对接焊缝的最危险点

危险点是2点

21普通螺栓、摩擦型高强度螺栓、承压型高强度螺栓受剪型连接的传力机理是什么?

答;

1、摩擦传力的弹性阶段(0-1段),

2、滑移阶段(1-2段),

3、栓杆直接传力的弹性阶段(2-3段),

4、弹塑性阶段(3-4段)

22普通螺栓群的单栓抗剪承载力设计值在什么条件下需要进行折减?为什么折减?怎样折减?(要求绘出接头构造及折减曲线)。

答:当L 〉15d 时连接工作进入弹塑性阶段后各螺杆所受内里也不均匀,端部螺杆首先达到极限强度而破坏,随后由外向内依次破坏。

23普通螺栓群受偏心力作用时的受拉螺栓计算应怎样区分大、小偏心情况? 答:螺杆群所受外力不在螺杆群的中心线上,就是偏心力。第一种情况小偏心受拉所有螺杆均承受拉力作用,端板与柱翼有分离趋势,而弯矩M 则引起以螺栓群形心O 处水平轴为中和轴的三角形应力分布,使上部螺杆受拉,下部螺杆受压,叠加后全部螺杆受拉力。第二重情况大偏心受拉,当偏心距e 较大时,即e 〉 受力图则端板底部出现受压区δ

O 1

2

3

4

24为什么要控制高强度螺栓的预拉力,其设计值是怎样确定的?

答:1、螺栓本身的抗拉强度有限,如果施加预应力过大那么螺栓自身会变形。2、在高预应力下螺栓会蠕编导致应力下降,如果采用过高的预应力计算,可导致预应力下降后应力不足,构件实际却失效。其设计值考虑:1、材料不均匀性折减系数。2、防止施工时超长拉导致螺杆破坏折减系数。3、考虑拧紧螺帽时,螺栓干上产生的剪力。4、附加安全系数

25螺栓群在扭矩作用下,在弹性受力阶段受力最大的螺栓其内力值是在什么假定条件下求得的?答:1、普通螺栓群假定连接板件绝对刚性,螺栓为弹性;螺栓群的中和轴位于最下排螺栓的形心处,各螺栓所受拉力与其中和轴的距离成正比2、由于高强螺栓的抗拉承载力一般总小于其预拉应力,故在弯矩作用下,连接板件接触面始终处于紧密接触状态,弹性性能好,可认为是一个整体,所以假定连接的中和轴与螺栓轴型心轴重合,最外侧螺栓受力最大,在偏心力作用下

26摩擦型高强度螺栓本身不存在疲劳破坏问题,原因何在?

答:因为高强摩擦型螺栓之间是摩擦传递内力,破坏准则是克服摩擦力,它的摩擦力是大于螺栓所受到的外力,螺栓不会产生滑移,就不存在循环应力,也就没有疲劳破坏,一旦产生滑移高强摩擦性螺栓就算被破坏。。

27用承压型高强螺栓连接轴心拉杆时,可否直接承受动载?为什么?

答:不能直接承受动荷载,承压型高强螺栓允许被连接件之间发生滑动,滑动后依靠栓干抗剪和承压径传递剪力,1他的允许的外力有可能大于所受摩擦力,产生相对滑移,在动荷载作用下就存在循环应力,就可能存在疲劳破坏

28螺栓的性能等级是如何表示的?答: 使用最低抗拉强度、屈强比

29解释概念:压杆的整体稳定性、压杆的局部稳定性、格构式压杆的换算长细比。

答:1、压杆整体稳定性是压杆在中心压力作用下当达到一定值时,受压杆件可能突然弯曲而破坏,即产生压杆失稳现象。2、轴心受压构件都是由一些板件组成,一般板件的厚度与板的宽度相比都较小,复板和翼缘部位容易提前变形,发生局部失稳,由于部分板件屈服后退出工作,使构件的有效截面减小,会加速构建整体丧失稳定性,局部失稳

30为什么要限制拉杆的长细比以保证其刚度?

答:主要是考虑避免构件柔度太大,在本身重力作用下产生过大的挠度和运输安装过程中造成的弯曲,以及在动荷载作用下发生的较大振动,还是得构件极限承载力显著下降,同时初弯曲和自重产生的挠度也将对构件整体稳定带来不利影响。”

31实际轴心压杆与理想轴心压杆有哪些区别?

答:所谓理想轴心压杆就是假定杆件完全挺直、荷载沿杆件形心轴作用,杆件在受荷载之前没有初始应力,也没有初弯曲和初偏心等缺陷,截面沿杆件是均匀的。如果此种杆件失稳客家做发生屈曲分为弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲;实际压杆中往往各种初始缺陷同时存在,一开始就有变化直至失稳,但从概率统计观点,各种缺陷同时达到最不利的可能性极小。

32影响压杆整体稳定承载力的因素主要有哪些?

答:与杆件的长度,边界条件,外荷载,材料的强度,长细比,计算长度,实际长度以及构件两端的约束关系,回转半径以及构件截面尺寸等有关。

33压杆局部稳定承载力的验算原则是什么?

答:对于普通钢结构,一般要求是等稳定性原则及局部失稳不早于整体失稳,即板件的临界应力不小于构件的临界应力,保证局部失稳不早于整体失稳时,板件的宽厚比限值应满足相应条件。

34格构式轴心压杆为什么采用换算长细比验算绕虚轴的总体稳定性?(略) 答:对于格构式压杆,当绕曲轴失稳时,因肢件之间并不是连续的板而是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。构件的剪切变形较大,剪力造成的附加挠曲影响不能忽略,在格构式压杆的设计中,对虚轴失稳的计算,常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响,加大以后的长细比称为换算长细比。

35轴心受压构件的稳定系数?为什么要按截面形式和对应轴分成四类?同一截面关于两个形心主轴的截面类别是否一定相同?

答:我国规范给定的临界应力σcr ,是按最大强度准则,并通过数值分析确定的。由于各种缺陷对不同截面、不同对称轴的影响不同,所以σcr-λ曲线(柱子曲线),呈相当宽的带状分布,为减小误差以及简化计算,规范在试验的基础上,给出了四条曲线(四类截面),并引入了稳定系数。符合概率既满足可靠度有满足经济的要求,不一定相同,同一截面构件截面长细比不同则截面类别不一定相同。

36轴心受压构件的整体稳定性不满足要求时,若不增大截面面积,是否还可采取其他什么措施提高其稳定承载力

答:可以采取以下措施:加强边界条件,增加侧向约束,减小自由变形长度,改变截面形式,或者要是差一点儿可改变强度f 。

37什么是钢梁的截面形状系数,什么是截面塑性发展系数?

答:塑性铰弯矩xp M 与弹性最大弯矩xe M 之比为F γ值,F γ值只取决于截面的几何形状,

而与材料的性质无关,称为截面形状系数。y x γγ、是考虑塑性部分深入截面的系数,与式(5.3)

的截面形状系数F γ的含义有差别,故称为“截面塑性发展系数” 对工字形截面,05.1=x γ,20.1=y γ;对箱形截面,05.1==y x γγ;对其他截面,可按表5.1采用

38为什么钢梁设计一般不利用完全塑性的极限弯矩强度,只能部分利用材料塑性,即使梁的工作状态处于弹塑性工作阶段?

答:由于钢材为理想的弹塑性体,即使梁的工作状态处于弹塑性工作阶段,材料强度不能等到充分利用。计算梁的抗弯强度时考虑截面塑性发展比不考虑要节省钢材。若按截面形成塑性铰来设计,可能使梁的扰度过大,受压翼缘过早失去局部稳定。因此,编制钢结构设计规

范时,只是有限制地利用塑性,取塑性发展深度h a 125.0≤。

39钢梁的强度验算需要验算哪些内容?

答:梁的强度验算需要考虑抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度、复杂应力作用下强度及验算折算应力,其中抗弯强度计算是首要的。

40如何控制钢梁的刚度?

答:梁的刚度用荷载作用下的挠度大小来度量。梁的刚度不足,就不能保证正常使用。刚度要求是要求梁的挠度v ≤[v ],要控制梁的刚度则需控制外荷载对梁产生的挠度,梁的挠度可按材料力学和结构力学的方法计算,也可由结构静力计算手册取用。计算梁的挠度v 值时,取用的荷载标准值应与附表2.1规定的容许挠度值][υ 相对应。

41试述影响梁整体稳定承载力的主要因素?

答:梁整体稳定的临界荷载与梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、荷载沿梁跨分布情况及其在截面上的作用点位置等有关

42满足什么条件时,可以不验算梁的整体稳定性?

答:(1)有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时,例如图5.12(a)中的次梁即属于此种情况。

(2)工字形截面简支梁,受压翼缘的自由长度与其宽度之比11/b l [图5.12(b)]不超过

表5.2所规定的数值时。(自由长度:unsupported length )。

(3)箱形截面简支梁,其截面尺寸(图5.13)满足60≤h ,且)/235(9501y f l ≤时(箱形截面的此条件很容易满足)。

43试述组合截面梁的设计步骤?(略)

答:1、试选截面,选择组合梁的截面时,首先要初步估算亮的截面高度、腹板厚度和翼缘尺寸;2、截面验算,根据试选的尺寸求出截面的各种几何数据,如惯性矩、截面模量等,然后进行验算;3、组合梁截面沿长度的改变;4、焊接组合梁翼缘焊缝的计算。

44钢梁腹板加劲肋的类型和作用?当腹板的抗剪稳定承载力不足时,该设置哪种加劲肋?

答:横向加劲肋主要防止由剪应力和局部压应力可能引起的腹板失稳,纵向加劲肋主要防止由弯曲压应力可能引起的腹板失稳,短加劲肋主要防止由局部压应力可能引起的腹板失稳。当腹板的抗剪稳定承载力不足时,应设置支撑加劲肋,支撑加劲肋系指承受固定集中荷载或者支座反力的横向加劲肋。此种加劲肋应在腹板两侧成对设置,并应进行整体稳定和端面承压计算,其截面往往比中间横向加劲肋大。

计算题:

1验算如图所示三块钢板焊成的工字型截面梁的对接焊缝强度。尺寸如图,截面上作用的轴心拉力设计值N=250kN ,弯矩设计值M=40kN.m ,剪力设计值V=200kN ,钢材为Q345,手工焊,焊条为E50型,施焊时采用引弧板,三级质量标准。

【解】240008200121002mm A =?+??=

47231023.3)6100(1210022008121mm I x ?=+???+??=

351088.22/mm h I W x x ?==

3112720010612100mm S w =??= 3167200508100127200mm S w =??+=

256

/9.13810

88.21040mm N W M M =??==σ 23

/5.62400010250mm N A N N

=?==σ 22max /265/6.4.2015.629.138mm N f mm N w t =<=+=σ

2273max /180/4.12981023.316720010200mm N f mm N t I VS w v w x w =<=????==τ 201/5.1865.62224

2009.138mm N h h N M =+?=+=σσσ 27311/5.988

1023.312720010200mm N t I VS w x w =????==τ 22222121/5.2911.1/7.1835.9835.1863mm N f mm N w t =<=?+=+τσ 2 图中I32a 牛腿用对接焊缝与柱连接。钢材为Q235,焊条用E43型,手工焊,

用II 级焊缝的检验质量标准。已知:I32a 的截面面积A=67.05cm 2;抵抗矩W x =692.2cm 2;腹板截面面积A W =25.4cm 2。I x : S x =27.5 , t w =9.5mm

试按照《钢规》和《桥规》(焊缝为一级)分别求F 的最大值。

【解】对接焊缝所承受的内力为:

F F N 2245cos 0=?=;F F V 2

245sin 0=?= F V M 21020=?=

1、钢规 MPa f w t 215=;MPa f w

v 125= 对接焊缝A 点处弯曲应力最大,由

w t w w w f W M A N ≤+=σ 得,5.212

.69221005.672/2≤+F F ; F=694KN

中和轴处剪应力最大,w v w w w f t I S V ≤?=τ 得 5.1295

.05.272/2≤?F F=461.8KN

根据翼缘和腹板相交处折算应力应满足:

w t f 1.132121≤+τσ得

3202901?+=σσw A N F F F 02906.0320

2902.69221005.672/2=?+, S W ’=34.297)5.7160(15130cm =-??

F F t I S V w w w 02.095

.0110764.2972/2'=??=?=τ ()5.211.1)02.0(302906.022?≤+∴F F

W f 160f MPa =得F=527KN 按钢规F 的最大值为461.8KN 。

【按照桥规做为选作题】

1、桥规 []MPa w 145=σ []MPa w

85=τ 对接焊缝A 点处弯曲应力最大,由

[]w w

w w W M A N σσ≤+= 得,5.142

.69221005.672/2≤+F F ; F=468KN 中和轴处剪应力最大,[]W w w w t

I S V ττ≤?=得 5.895

.05.272/2≤?F F=314KN 根据翼缘和腹板相交处折算应力应满足:

[]w στσ1.132

121≤+得 3202901?+=σσw A N F F F 02906.0320

2902.69221005.672/2=?+, S W ’=34.297)5.7160(15130cm =-??

F F t I S V w w w 02.095.0110764.2972/2'=??=?=

τ ()5.141.1)02.0(302906.022?≤+∴F F

得F=352.8KN

按桥规F 的最大值为314KN 。

3图(尺寸单位:mm)所示钢板牛腿用四条贴角焊缝连接在钢柱上(无引弧板)。钢

材为Q235,焊条E43型。焊角尺寸h f =10mm ,角焊缝强度设

计值为

试确定最大承载力P 。

【解】W A =4×0.7x10×200=5600mm 2;

W W =4×0.7x10×2002/6=186666.7mm 3; 100V P M P e P =?=,=;

==W V y /A V τP /5600 W M fx /W M =σ=100P /186666.7=P /1866.7

因 =+2V y 2M fx )()1.22

(τσ22511

()()47.4101.221866.75600P P -+=?? ≤=W f f 160Mpa

所以 ≤P 105×160/47.4=337.55kN 4一雨棚拉杆受力如图所示,通过钢板和预埋件用角焊缝连接,需要进行角焊缝连接的验算,已知焊缝承受的静态斜向力为N =200kN(设计值),角度ο45=α,角焊缝的焊脚尺寸h f=10mm, 焊缝计算长度lw=300mm ,钢材为Q235-B,手工焊,焊条为E43型。连接角焊缝是否满足设计要求?

【解】内力分解

kN N N N x 4.1412

220045sin sin =?=??==α kN N N V 4.1412220045sin sin 1=?

=??==α

m kN N N M .3.282.0222002.045sin 2.0sin =??=*??=?=α 226

/135300

107.06/12103.28mm N W M W M =?????==σ 23

/34300107.02104.141mm N A V W V

=????==τ 23

/34300

107.02104.141mm N A N W N =????==σ 222/14334)22

.113534(mm N =++ 5 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接。钢材为Q235-B ,焊条为E43型,手工焊,作用着轴心力N=1000kN (设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

【解】角焊缝强度设计值2

/160mm N f w f =。

焊脚尺寸确定:最小f h :mm t h f 2.5125.15.1max ==≥

角钢肢尖处最大f h :mm t h f 8~9)2~1(10)2~1(min =-=-≤

角钢肢背处最大f h :mm t h f 12102.12.1min =?=≤

角钢肢尖和肢背都取mm h f 8=。

⑴采用三面围焊

正面角焊缝承担的力为: 330.70.782125 1.22160273280273.3w f w f f N h l f N kN β=∑=?????==

所以侧面角焊缝实际受力:

113/20.671000273.3/2533.4N N N kN α=-=?-=

223/20.331000273.3/2193.35N N N kN α=-=?-=

所以所需侧焊缝的实际长度为:

mm h f h N h l l f

w f

f f w 306816087.02104.5337.023

111=+????=+?=+=,取310mm mm h f h N h l l f w

f f f w 116816087.021035.1937.023222=+????=+?=+=,取120mm ⑵采用两面侧焊

角焊缝实际受力:

110.671000670N N kN α==?=

220.331000330N N kN α==?=

所以所需侧焊缝的实际长度为:

mm h f h N h l l f w f

f f w 3908216087.021067027.0223

111=?+????=+?=+= mm h f h N h l l f w

f f f w 2008216087.021033027.0223222=?+????=+?=+= (同理:若取mm h f 6=,则三面围焊时焊缝尺寸取肢背6-430,肢尖6-180;两面侧焊时焊缝尺寸取肢背6-510,肢尖6-260)

8设计一两端铰接的轴心受压柱,柱长9m ,如图所示,在两个三分点处均有侧向(x 方向)支撑,该柱所承受的轴心压力设计值N =400kN 。容许长细比为[]λ=150,采用热轧H 型钢,钢材为Q235。

9下图所示一焊接形工字形简支梁,材料为Q345-B 钢,梁两端有侧向支撑,跨中作用集中静荷载由两部分组成,其中恒荷载标准值为150kN ,活荷载标准值为300kN ,试验算该梁的强度、刚度和整体稳定承载力。

3. 如图所示一焊接组合截面板梁,截面尺寸为:翼缘板宽度b=340mm ,厚度为t=12mm ;腹板高度为h 0=450mm ,厚度为t w =10mm,Q235钢材。梁的两端简支,跨度为6m ,跨中受一集中荷载作用,荷载标准值为:恒载40KN ,活载70KN(静力荷载)。试对梁的抗弯强度、抗剪强度、折算应力、整体稳定性和挠度进行验算。(f=215N/mm 2,f v =125N/mm 2,[l v ]=4001)(25分)

?b =βb ·b y 2y x 2y f 235)h 4.4t (1W Ah 4320β?λ+?λ =0.81 ?′b =1.1-2/3b

b 1269.04646.0?+? 注意,为降低计算量,这里已给出构件截面部分几何特性参数:

A=126.6cm 2 I x =51146cm 4, I y =7861cm 4, W x =2158cm 4, S x =1196cm 3,S x1=942cm 3

解:荷载设计值计算。

P=1.2×40+1.4×70=146KN

M=

4

61464PL ?= =219KN ·m V=2

P =73KN (1)构件截面几何特性计算: i y =6.1267861A I y ==7.88cm λy =88

.7600i l y oy = =76.1 (2)强度验算:

抗弯强度σ=46x max 10

5114623710219I My ???==101.5N/mm 2

10514461011961073t I VS 433w x x ?????==17.1N/mm 2

σ1=σmax ·

h h 0 =101.5×474450=96.4N/mm 2 τ1=

101051146109421073t I VS 433w x 1x ?????==13.4N/mm 2 2221

214.1334.963?+=τ+σ =99.2N/mm 2<1.1f (3)整体稳定性验算:

因34

600b l = =17.6>16,故需要验算整体稳定性。 y 2y x

2y b b f 235)h 4.4t (1W Ah 4320?λ+?λ?β=? =0.81×1)4.474.42.11.76(121584.476.1261.76432022???+?? =1.834>0.6

5

.12/3b b b 834.11269.0834.14646.01.11269.04646.01.1+-=?+?-=?'= 0.898 36x

b 102158898.010219W M ???=?' =113N/mm 2

??

????<=??????+==l v 1277110511461006.248600010)7040(EI 48l P l v 4523x 2k 故刚度条件能够满足。

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。 5.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。 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。

.角焊缝的最小计算长度不得小于和 单个普通螺栓承压承载力设计值,式中表示侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜。

33.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。 二.简答题 1.简述哪些因素对钢材性能有影响? 化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。 2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求? 钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性; 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。3.钢材两种破坏现象和后果是什么? 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。 4.选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么? 选择屈服强度fy作为钢材静力强度的标准值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较大(Q235的fu/fy≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以fy作为强度极限的可靠安全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的试件,比较极限和屈服强度是比较接近(fp=(0.7~0.8)fy),又因为钢材开始屈服时应变小(εy≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标?

钢结构设计原理试卷1

钢结构设计原理试卷 (A卷) 一、单项选择题:(每小题2分,共20分) 1.对于碳素结构钢来讲其含碳越高,则( A )。 A.强度越高 B.变形能力越好 C.焊接性能好 D.疲劳强度提高 2.在抗剪连接中,强度等级、直径和数量相同的承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B ) A.承载力低,变形大 B. C.承载力低,变形小 D.3. 满足;若受偏心压力时, A.一定满足 B. C.也刚好满足 D.4.临界应力时,其支承条件为( A ) A.四边简支 B.C.两边简支,两边自由 D.悬臂5.设计焊接工字形截面梁时,A.抗弯刚度 B.抗弯强度6.A.荷载标准值 B.荷载设计值 C.考虑动力系数的荷载标准值 D.考虑动力系数的荷载设计值 7.格构式轴心受压柱整体稳定计算时,用换算长细比x 0λ代替长细比x λ,这是考虑( B )。 A.格构柱弯曲变形的影响 B.格构柱剪切变形的影响 C.缀材弯曲变形的影响 D.缀材剪切变形的影响 8.两端铰接轴心受压杆件,轴力图如下图所示,其它条件相同,则发生弹性失稳时,各压杆的临界力的关系是( B )。 A.cr1N >cr2N >cr3N >cr4N B. cr4N >cr2N >cr3N >cr1N

9.10.A.C. 1. 对于钢结构用钢材应严格控制硫的含量,这是因为含硫量过大,在焊接时会引起钢材的热脆。 2. 钢材的伸长率是衡量钢材塑性性能的指标,是通过一次静力拉伸试验得到的。 3. 当轴心受压构件发生弹性失稳时,提高钢材的强度将不影响构件的稳定承载力。 4. 焊接工字形组合截面轴压柱,腹板局部稳定条件为 γλf t h w /235) 5.025(/0+≤,其中λ应取x λ和_y λ的较大值。 5. 提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点,但侧向支承点必须设在钢梁的受压翼缘处。 6. 实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于弯扭屈曲。 7. 普通螺栓受拉力作用时,螺栓的设计强度取值较低,这是考虑到杠杆(或撬力)对螺栓的不利影响。 8. 对轴心受力构件,正常使用极限状态是控制构件的长细比。 9.工字形截面轴压柱的翼缘宽厚比限值是根据等稳定导出的。 10.Q235—A ·F 钢中的“A ”表示质量等级为A 级。 四、简答题(每小题5分,共15分)

钢结构基本原理-思考题简答题-答案

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(20 5℃)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 (20 5℃);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。

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

钢结构基本原理课后习题与答案完全版

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 0f 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 0 σF 图2-35 理想化的σε-图 解: (1)A 点: 卸载前应变:5 2350.001142.0610y 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

《钢结构基本原理》作业解答

《钢结构基本原理》作业 判断题 2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细,也能使气泡、裂纹压合。薄板辊扎次数多,其 性能优于厚板。 正确错误 答案:正确 、目前钢结构设计所采用的设计方法,只考虑结构的一个部件,一个截面或者一个1 .局部区域的可靠度,还没有考虑整个结构体系的可靠度 正确答案: 、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力,此水平反力应由底板与砼基础间的20 摩擦力或设置抗剪键承受。 答案:正确 计算的剪力两者中的较、计算格构式压弯构件的缀件时,应取构件的剪力和按式19 大值进行计算。 答案:正确 、加大梁受压翼缘宽度,且减少侧向计算长度,不能有效的增加梁的整体稳定性。18 答案:错误 、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载,且该处又未设置支承加劲肋时,则17 应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。 答案:正确 、在格构式柱中,缀条可能受拉,也可能受压,所以缀条应按拉杆来进行设计。16 答案:错误 .愈大,连接的承载力就愈高15、在焊接连接中,角焊缝的焊脚尺寸 答案:错误 、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁,截面选用是由抗弯强度控制设14 计,而不是整体稳定控制设计。 答案:错误 、在主平面内受弯的实腹构件,其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失,13 出现塑性铰时来建立的计算公式。

答案:错误 1. 12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。 原因是剪切变形大,剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。 答案:正确 11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间 的关系曲线。 答案:正确 10、由于稳定问题是构件整体的问题,截面局部削弱对它的影响较小,所以稳定计算 中均采用净截面几何特征。 答案:错误 9、无对称轴截面的轴心受压构件,失稳形式是弯扭失稳。 答案:正确 8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装,不会影响连接的承载力,故不必采取 防潮和避雨措施。 答案:错误 7、在焊接结构中,对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明,1 级可以不在结构设计图纸中注明。 答案:错误 6、冷加工硬化,使钢材强度提高,塑性和韧性下降,所以普通钢结构中常用冷加工 硬化来提高钢材强度。() 答案:错误 5、合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡,使失效概率小到人们可以接受程 度。() 答案:正确 4、钢结构设计除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项 系数设计表达式进行计算。() 答案:正确 3、钢材缺口韧性值受温度影响,当温度低于某值时缺口韧性值将急剧升高。()答案:错误 一、名词解释

钢结构设计原理试题库

<钢结构设计原理试题库> 一、单项选择题 1、有四种厚度不等的Q345钢板,其中 厚的钢板设计强度最高。 (A)12mm (B)18mm (C)25mm (D)30mm 2、焊接残余应力不影响构件的 。 A 整体稳定性 B 静力强度 C 刚度 D 局部稳定性 3、考虑角焊缝应力分布的不均匀,侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 A 40hf B 60hf C 80hf D 120hf 4、确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是 。 A 等厚度原则 B 等稳定原则 C 等强度原则 D 等刚度原则 5、最大弯矩相等的情况下,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 6、钢材塑性破坏的特点是 。 A 变形小 B 破坏经历时间非常短 C 无变形 D 变形大 7、.梁的最小高度是由___ _____控制的. A 强度 B 建筑要求 C 刚度 D 整体稳定 8、摩擦型高强度螺栓的抗剪连接以 作为承载能力极限状态。 A 螺杆被拉断 B 螺杆被剪断 C 孔壁被压坏 D 连接板件间的摩擦力刚被克服 9、梁整体失稳的方式为 。 A 弯曲失稳 B 剪切失稳 C 扭转失稳 D 弯扭失稳 10、受弯构件的刚度要求是ν≤[ν],计算挠度ν时,则应 。 A .用荷载的计算值 B .用荷载的标准值 C .对可变荷载用计算值 D .对永久荷载用计算值 1.钢材牌号Q235,Q345,Q390是根据材料 命名的 (A) 屈服点 (B) 设计强度 (C) 极限强度 (D) 含碳量 2.当角焊缝无法采用引弧施焊时,其计算长度等于 。 (A) 实际长度 (B) 实际长度-2t (C) 实际长度-2h f (D) 实际长度-2h e 3.普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是:I 螺栓杆剪断;Ⅱ孔壁挤压破坏;Ⅲ钢板被拉断;Ⅳ钢板剪断;Ⅴ螺栓弯曲破坏。其中 种形式是通过计算来保证的。 (A )Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ (B )Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ (C )Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ (D )Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ 4.计算梁的 时,应用净截面的几何参数。 (A) 正应力 (B) 疲劳应力 (C) 整体稳定 (D) 局部稳定 5.钢结构受弯构件计算公式nX x x W M γσ=中,x γ 。 (A )与材料强度有关 (B )是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 (C )表示截面部分进入塑性 (D )与梁所受荷载有关

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)

钢结构基本原理模拟试卷

钢结构基本原理模拟试卷(四)参考答案 答题时间:120 分钟 共7 页第 1 页 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、长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是(B ) A弯曲B扭曲C弯扭屈曲D斜平面屈曲 4、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠(C ) A栓杆的预应力B栓杆的抗剪能力C被连接板件间的摩擦力 D栓杆被连接板件间的挤压力 5、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 6、下列有关残余应力对压杆稳定承载力的影响,描述正确的是(A ) A残余应力使柱子提前进入了塑性状态,降低了轴压柱的稳定承载力 B残余应力对强轴和弱轴的影响程度一样 C翼缘两端为残余拉应力时压杆稳定承载力小于翼缘两端为残余压应力的情况 D残余应力的分布形式对压杆的稳定承载力无影响 7、下列梁不必验算整体稳定的是(D ) A焊接工字形截面B箱形截面梁C型钢梁D有刚性铺板的梁 8、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

共 7 页第 2 页 9、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 10、验算组合梁刚度时,荷载通常取( A ) A 标准值 B 设计值 C 组合值 D 最大值 11、在动荷载作用下,侧面角焊缝的计算长度不宜大于( B ) A 60f h B40f h C80f h D120f h 12、计算格构式压弯构件的缀材时,剪力应取( C ) A 构件实际剪力设计值 B 由公式235/85 y f Af V =计算的剪力 C 上述两者取达值 D 由dx d V M = 计算值 13、计算梁的( A )时,应用净截面的几何参数 A 正应力 B 剪应力 C 整体稳定 D 局部稳定 14、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 15、梁腹板的高厚比170800 << w t h 时,应设置( A ) A 横向加劲肋 B 纵向加劲肋 C 纵横向加劲肋 D 短加劲肋 二、简答题(25分) 1 答: 高强螺栓连接有两种类型:摩擦型连接和承压型连接。 高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。 8.8级和10.9级:小数点前数字代表螺栓抗拉强度分别不低于2 800mm N 和2 1000mm N ,小 数点后数字表示屈强比。

《钢结构设计基本原理》练习及答案大全完整版

一 填空题 1、 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载的 设计 值;计算疲劳时,应采用荷载的 标准 值。 2、 钢材Q235B 中,235代表 屈服值 ,按脱氧方法该钢材属于 镇静 钢。 3、 对于普通碳素钢,随含碳量的增加,钢材的屈服点和抗拉强度 升高 ,塑性和韧性 降低 ,焊接性能 降低 。 4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件,承受轴心力作用,当焊缝轴线与轴心力方向 ,焊缝强度可不计算 。 5 、 等因素综合考虑,选用合适的钢材。 6、钢材受三向同号拉应力作用,数值接近,即使单项应力值很大时,也不易进入 塑性 状态,发生的破坏为 脆性 破坏。 7、在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素,将会 提高 钢材的强度。 8、 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的 受弯 受力工作确定的。 9、如下图突缘式支座加劲肋,应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外(绕Z 轴)稳定,钢材Q235 , 其长细比为 21.07 。 1 200 10

10 的影响。 11、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。 12、钢材经过冷加工后,其强度和硬度会有所提高,却降低了塑性和韧性,这种现象称为钢 。 13 拉伸并卸载后,也称为名义屈服点。14 15和构件或连接的构造形式。 16 17构件的稳定承载力。18 承压型连接。 19、对于单轴对称的轴心受压构件,绕非对称主轴屈曲时,会发生弯曲屈曲;而绕对称主轴 20 高稳定承载力。 21、梁的整体稳定系数φb大于0.6时,需用φb′代替φb,它表明此时梁已经进入 _______ __阶段。 22、弯矩绕虚轴作用的双肢格构式压弯构件,采用缀条式格构柱,其分肢的稳定应按 构件进行验算。 23强度确定的。 24原则。 25、设杆件节点间的几何长度为l,则梯形钢屋架的支座斜杆在屋架平面内的计算长度为 杆件几何长度或l。 26、钢材的冲击韧性越小,。 27。

2011-2012钢结构设计原理 试题及答案 2

广州大学2010~2011 学年第 1 学期考试卷 课程钢结构设计原理考试形式(开卷/闭卷,考试/考查)学院土木工程系建工专业班级学号姓名_ (改题需注意:每个小题处仅写扣分,即负分,如-1,不能写加分,如+1,大题(如一、二)前写得分,如20,不能写+20,小题(如1,2)前不能写得分,另外,改完后需核准每一小题扣分、每一大题得分;而且每一大题得分应与上表中的分数统计一致,最后还要把上表的总分核准,卷子改完后,需找另一人按照上述程序复核一下,分数有修改处需相应改题老师签字,否则在考卷的评估中,改卷老师就要领取相应的教学事故,会影响以后的聘任) 一、选择题:(每题1分,共10分) 1. 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是(c ) a抗拉强度、伸长率b抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 c抗拉强度、屈服强度、伸长率d屈服强度、伸长率、冷弯性能 2. 钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料的___a__进行命名。 a 屈服点 b 设计强度 c 标准强度 d 含碳量 3. 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 4.轴心压杆整体稳定公式 N f A ? ≤的意义为__d____。 a 截面平均应力不超过材料的强度设计值; b 截面最大应力不超过材料的强度设计值; c 截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值; d 构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值。 5. 为提高梁的整体稳定性,从用钢量的角度,经济的做法是( c ) a加强两个翼缘b加强受拉翼缘 c受压翼缘设侧向支承d加高腹板 6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是__d____。 a 摩擦面处理不同 b 材料不同

《钢结构设计原理》/试题库(含答案).

钢结构设计原理试题库 一、填空题 1. 钢结构计算的两种极限状态是和。 2. 钢结构具有、、、、 和等特点。 3. 钢材的破坏形式有和。 4. 影响钢材性能的主要因素有、、、 、、、和。 5. 影响钢材疲劳的主要因素有、、、 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是、、、 和。 7. 钢结构的连接方法有、和。 8. 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。 9.普通螺栓抗剪连接中,其破坏有五种可能的形式,即、、、、和。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。 12. 轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是、和。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 15.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。 二、问答题 1.钢结构具有哪些特点? 2.钢结构的合理应用范围是什么? 3.钢结构对材料性能有哪些要求? 4.钢材的主要机械性能指标是什么?各由什么试验得到? 5.影响钢材性能的主要因素是什么? 6.什么是钢材的疲劳?影响钢材疲劳的主要因素有哪些? 7.选用钢材通常应考虑哪些因素? 8.钢结构有哪些连接方法?各有什么优缺点? 9.焊缝可能存在的缺陷有哪些? 10.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求? 11.对接焊缝的构造要求有哪些? 12.角焊缝的计算假定是什么?角焊缝有哪些主要构造要求? 13.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? 14.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? 15.螺栓的排列有哪些构造要求?

钢结构设计原理题库及答案

钢结构设计原理题库 一、 单项选择题 (在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合 题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未 选均无分) 1.下列情况中,属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2.钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3.需要进行疲劳计算条件是:直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4.焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5.应力循环特征值(应力比)ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下,下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6.与侧焊缝相比,端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7.钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8.钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9.规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f ,这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢 背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k

钢结构基本原理考试重点2

钢结构基本原理考试重点 第一章 1、钢结构特点: (1)材料的强度高,塑形和韧性好 (2)材质均匀,与力学计算假定比较符合 (3)钢结构制造简便,施工周期短 (4)钢结构重量轻 (5)钢材的密封性好 (6)钢材可重复利用 (7)钢材耐腐蚀性差 (8)钢材耐热不耐火 (9)钢结构具有低温冷脆倾向 2、结构的可靠度:在结构规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 3、钢结构的极限状态分为和两大类。 第二章 1、用作钢结构的钢材必须具有下列性能: (1)较高的强度 (2)足够的变形能力 (3)良好的加工性能 2、钢材有两种完全不同的破坏形式,即和。 塑性破坏的主要特征:断口呈纤维状,色泽发暗,很容易被发现而采取有效措施予以补救。 脆性破坏的主要特征:断口平直,呈有光泽的晶粒状或有人字纹,破坏前没有任何预兆,破坏速度极快,无法察觉和补救。 3、对含碳量较高的钢或高强的钢,常没有明显的屈服点,这时规定取对应于残余应变%2=y ε时的应力2.0σ作为钢材的屈服点,常成为条件屈服或屈服强度为简单化一,钢结构设计中常不区分钢材的屈服点或条件屈服点,而统一称作屈服强度y f 。 4、钢材的、和被认为是承重钢结构对钢材要求所必需的三项基本机械性能指标。 5、影响钢材性能的因素 (1)化学成分的影响 (2)成材过程的影响 (3)钢材的硬化 (4)温度的影响 (5)应力集中的影响 (6)荷载类型的影响 6、碳含量提高,则钢材强度提高,但同时钢材的塑形、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能力下降。

7、硫是有害元素,属于杂质,能生成易于熔化的硫化铁,当热加工及焊接使温度达到800~1000℃时,可能出现裂纹,称为热脆。 氮是碳素钢中的杂质,它在低温下使钢变脆,这种现象称为冷脆。 8、一种为常幅交变荷载,引起的应力称为常幅循环应力,简称循环应力,由循环应力引起的疲劳为。 一种为变幅交变荷载,引起的应力称为变幅循环应力,简称变幅循环应力,由循环应力引起的疲劳为。 9、建筑用钢主要有、和。 10、Q235B代表屈服点为2352 N的B级镇静钢。 /mm 11、普通工字钢的型号用符号“工”后加截面高度的厘米数来表示。 12、钢材的选择 (1)结构的重要性 (2)荷载特征 (3)连接方法 (4)结构的工作环境 (5)钢材的厚度 第三章 1、钢结构是由、通过连接组成基本构件。 2、钢结构的连接方法主要有、、。 3、焊缝连接所采用的的焊缝主要有和。 4、端焊缝为何比侧面角焊缝静载强度高 (1)角焊缝长度方向垂直于力作用方向的称为正面角焊缝,平行于力作用方向的称为角焊缝。 (2)焊缝越长,应力分布就越不均匀,但在进入塑形工作阶段时产生的应力重分布,可使应力分布不均的不均匀现象逐渐缓和。 (3)侧面角焊缝主要承受剪应力,应力沿焊缝长度方向的分布不均匀,呈两端大中间小的状态。正面角焊缝受力较复杂,承受正应力和剪应力。 5、螺栓连接分为和。 6、焊接残余应力有、和之分。 7、抗剪螺栓连接可能出现五种破坏形式: (1)螺杆剪切破坏 (2)板件孔壁挤压破坏 (3)板件本身由于截面开孔削弱过多而被拉断 (4)端距太小,端距范围内的板件被螺杆冲减破坏 (5)由于板件太厚,螺杆直径太小,发生螺杆弯曲破坏 第四章 1、轴心受力构件是指承受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件。 2、轴心受力构件,按截面组成形式,分为和。 实腹式构件一般是组合界面,有时也采用轧制H型钢或圆管截面。格构式构件一般由两个或多个分肢用缀件联系组成。实腹式构件比格构式构件构造简单,制造

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