钢结构原理复习题.docx

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钢结构原理复习题

钢结构原理复习题

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那么是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原那么。

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．焊接剩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

和焊件厚度。

18．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ZAIBUTONGSHOULIFANG。

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．格构式轴心受压缀板柱的局部稳定验算包含单肢板件局部稳定和单肢自身稳定。

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

。

27．为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足

 时,应设置横向加劲肋。

28．焊接工字形梁腹板高厚比

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那么确定。

31．钢梁在集中荷载作用下，假设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．表达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到达的〔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〕。

A0.6%B0.25%C0.22%D0.2%

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．反响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，既能反响钢材塑性又能反响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。

AQ235-ABQ235-BCQ235-CDQ235-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没有本质差异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

的换算长细比

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

B

C

D

27.一根截面面积为A，净截面面积为An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，假设λx=λy，那么〔D〕。

 A Φx>Φy BΦx=ΦyCΦx<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.剩余应力

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．个别截面的承载力缺乏造成的B．个别截面的刚度缺乏造成的

C．整个构件承载力缺乏造成的D．整个构件刚度缺乏造成的

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、格构式受压柱为什么要采用换算长细比？

公式

中

和

分别是什么含义？

〔5分〕

答：

格构式柱剪力由比拟柔弱的缀条或缀板承当，由此横向剪力产生的侧向变形，因而造成构件的临界力降低不可忽略。

因此采用换算长细比确定剪切变形的影响。

〔3分〕

整个构件对虚轴的长细比；为构件截面中垂直于X轴各斜缀条的毛截面面积之和。

2、对接焊缝在哪种情况下才需要进行计算？

〔7分〕

答：

焊接缺陷对受压、受剪的对接焊缝影响不大，故可认为受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等，但受拉的对接焊缝对缺陷甚为敏感。

由于一、二级检验的焊缝与母材强度相等，故只有三级检验的焊缝才需进行抗拉强度验算。

3、钢结构的破坏形式有哪两种？

其特点如何？

〔7分〕

答：

塑性破坏：

破坏前具有较大的塑性变形，常在钢材外表出现明显的相互垂直交错的锈迹剥落线。

由于塑性破坏前总有较大的塑性变形发生，且变形持续时间较长，容易被发现和抢修加固，因此不至发生严重后果。

脆性破坏：

破坏前塑性变形很小，或根本没有塑性变形，而突然迅速断裂。

由于破坏前没有任何预兆，破坏速度又极快，无法发觉和补救，而且一旦发生常引发整个结构的破坏，后果非常严重，因此在钢结构的设计、施工和使用过程中，要特别注意防止这种破坏的发生。

4、简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下螺栓群受拉计算的不同之处？

答：

在弯矩作用下，普通螺栓连接计算时中和轴位于弯矩所指的最以下螺栓处，高强度螺栓摩擦型连接计算时中和轴位于螺栓形心轴处。

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、两截面为360mm×8mm的钢板，采用C级普通螺栓的双盖板拼接，试设计此连接。

。

〔说明：

1螺栓的最大容许距离12d或18t，最小容许距离3d。

2、只需进行螺栓个数、排列设计，不需验算。

〕

3、设计摩擦型高强螺栓双盖板拼接接头。

条件：

构件截面为340×20mm,两块盖板截面为340×10mm，钢材为Q345，强度设计值

，采用10.9级M22高强螺栓，接触面采用喷砂处理，螺栓孔径

，承受的轴心拉力设计值

，螺栓排列的最小中心距为

，边排〔列〕螺栓到板边的最小距离〔边距和端距〕为

（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。

钢材为Q235-B。

5、验算如下图轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。

轴向荷载设计值为N=1500kN，Q235-B级钢，

=215N／mm2，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下图，构件长

，两端铰接，在

处设有侧向支撑，截面无削弱，钢材Q235B，

，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。

请完成以下计算：

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，

，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，

，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，截面尺寸如下图，试验算其整体稳定。

提示：

≤1.0

8、轴心受压缀板柱截面由两个槽钢28b组成，钢材为Q235-B，计算长度为

，承受轴心压力设计值N=1600kN，缀板静间距为a=65mm。

试计算肢体截面面积和长细比，并验算其刚度条件。

槽钢28b数据：

9．某缀板式轴压柱由2[28a组成，Q235-AF，

，外压力

，验算该柱虚轴稳定承载力。

：

，

，

，

，

。