《钢结构设计原理复习题1全解(共18页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构设计原理复习题1全解(共18页).doc（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上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、gG不分场合均取为1.2 B、gG为结构永久荷载分项系数 C、gQ用于计算活荷载效应的设计值 D、gQ一般情况下取1.4，当楼面活荷载大于4kN/mm2时，取1.32、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fu与屈服点fy之比fu/fy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
2、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 )fy时，受纯剪作用的钢材将转入塑性工作状态A、 B、 C、 D、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Pf与可靠指标b的关系为（ B ）。A.、Pf越大，b越大，结构可靠性越差B
3、.、Pf越大，b越小，结构可靠性越差C.、Pf越大，b越小，结构越可靠D.、Pf越大，b越大，结构越可靠9、当沿受力方向的连接长度l115d0时（d0为螺栓孔径），螺栓的抗剪和承压承载力设计值应予以降低，以防止（D ）。A.、中部螺栓提前破坏B.、螺栓的连接变形过大C.、螺栓受弯破坏D.、端部螺栓提前破坏10、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、承载力高,变形大C.、承载力低,变形小D、承载力高,变形小11、在计算工字形截面两端铰支轴心受压构件腹板的临界应力时，其支承条件为(A ) A、四边简支 B、三边简支,一边自由 C、两边简支,两边自由 D、悬
4、臂12、简支梁当( A )时整体稳定性最差 A、 梁上作用均布弯矩(各截面弯矩相等) B、 满跨均布荷载作用 C、 满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用 D、 跨中集中荷载作用13、在确定焊接工字形截面高度时可不考虑( D )的限制条件。 A、建筑或工艺净空要求, B、最小刚度要求 C、经济要求 D、工作环境条件要求14、T形截面（图1）所示的拉弯构件强度计算最不利点为（B ）。 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 题14图15、格构式轴心受压构件的等边单角钢斜缀条可按轴心受压构件设计，但强度设计值要乘以折减系数以考虑(
5、 B )。 A、 剪力的影响 B、 单面连接偏心的影响 C、 构件焊接缺陷的影响 D、 节点构件不对中的影响16、实腹式轴心受压构件整体稳定的公式N/(jA)f物理意义是( D ) A、 构件截面上的平均应力不超过钢材抗压强度设计值 B、 构件截面上的最大应力不超过钢材抗压强度设计值 C、 构件截面上的最大应力不超过欧拉临界应力设计值 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17、当钢材为Q235B与Q345B用手工焊接时，宜采用( A )型焊条。A 、碳钢E43 B、 碳钢E50 C、 低合金E50 D、 低合金E5518、在力学缺陷和几何缺陷中，( D )对钢材轴心受压杆的临
6、界力影响最大。A、初弯曲 B、初扭曲 C、初偏心 D、残余应力19、弯矩作用平面在对称平面内的实腹式压弯构件，在弯矩作用平面内的失稳形式是( B )。A 、空间失稳 B、平面弯曲失稳 C 、扭转失稳 D、弯扭失稳20、在弹性阶段，侧面角焊缝上应力沿长度方向的分布为( C )。A、均匀分布 B、一端大一端小 C、两端大而中间小 D、两端小而中间大二、判断题（1分10=10分）1、钢结构受拉构件一般只须计算强度和刚度。（ ）2、为了消除对接焊缝起弧和落弧不易熔透而出现的焊口,通常采用设置引弧板。（ ）3、当焊缝质量标准为一、二级时，认为对接焊缝的设计强度与母材相等。（ ）4、双轴对称十字形截面轴心
7、受压构件一般发生的屈曲形式是扭转屈曲。（ ）5、缀条格构柱的斜缀条按受拉构件计算。（ ）6、工字形截面梁腹板的局部稳定是通过限制板件高厚比来保证的。（ ）7、钢材的疲劳破坏是积累损伤的结果。（ ）8、屋盖支撑体系中的刚性系杆既可受拉也可受压压杆。（ ）9、高强度螺栓承压型连接可以用于直接承受动荷载的结构。（ ）10、钢结构构件的疲劳计算采用允许应力幅法，且应力按弹性计算。（ ）三 简答题（每小题5分，共20分）1、试简述化学元素硫和磷对钢材材性的影响。 答、硫会引起钢材的热脆，还会降低钢材的冲击韧性、疲劳强度、抗锈蚀性能和焊接性能，在厚钢板中还会引起钢材的层状撕裂；磷可以提高钢材的强度和抗锈蚀
8、能力，却严重的降低 钢的韧性、塑性、冷弯性能和焊接性能，特别是在温度较低时会导致钢材发生冷脆。2、简述影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施。 答、影响梁整体稳定的因素有荷载的类型；荷载的作用位置；梁的侧向刚度、扭转刚度、翘曲刚度；受压翼缘的自由长度；梁的支座约束程度。增强梁整体稳定的措施有增大受压翼缘的宽度；在受压翼缘设置侧向支撑；当梁跨内无法增设侧向支撑时，宜采取闭合箱形截面；增加梁两端的约束提高其稳定承载力；采取措施使梁端不能发生扭转。3、规范给出了几条轴心受压构件的代表曲线？是依据哪些情况来制定这些柱子曲线的？ 答、规范给出了4条轴心受压构件的代表曲线。根据不同截面形状、不同加工条
9、件和相应的残余应力大小、不同的弯曲屈曲方向以及l/1000的初弯曲来制定这些柱子曲线的。4、计算格构式压杆绕虚轴弯曲的整体稳定性时，为什么要采用换算长细比？ 答、格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，两分肢非实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件腹板弱，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。 四、计算题（50分）1、如图所示一钢板与工字形柱的角焊缝T形连接。手工焊，E43型焊条，hf=8mm。设钢板高度为2a=400mm，钢板与一斜拉杆相连，拉杆受力F。钢材采用Q235 钢，试求两条焊缝能传递的静载设计值F。已知 （10分）题1图2、如图2所示一牛腿，用C级螺
10、栓连接于钢柱上，牛腿下设有承托板以承受剪力。螺栓公称直径M20，孔径d0=22mm，螺纹处有效直径de=17.65mm，螺栓布置如图3。竖向荷载设计值F=1.0105 N（静载），距柱翼缘表面200mm。轴心拉力设计值N=1.0105 N。试验算螺栓强度（12分）已知、 题2图2、解、用C级螺栓（承托承受剪力）1.螺栓承载力设计值。一个C级螺栓在杆轴方向受拉的承载力设计值为 （3分）2.螺栓的拉力计算及螺栓强度验算先假定被连接构件绕螺栓群的形心转动，此时弯矩的设计值 （1分）故连接中螺栓最小拉力值为 （4分）由于，说明被加构件应偏安全地认为绕底排螺栓转动，由对底排螺栓取矩，取顶排螺栓最大拉力值
11、为 （4分）所以连接满足要求。3、某简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载，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，钢材为Q235钢，梁的容许挠度为l/250。若选用型钢36b，其单位长度质量为65.7kg/m，梁的自重荷载为0.644kN/m，Ix=16574cm4，Wx=921cm3，Ix/Sx=30.6cm， tw=12.0mm，试验算该受弯构件设计是否合理。（13分）已知、 题3图 4、某焊接工字形截面压弯构件，翼缘板截面30014；腹板截面56010，截面翼缘为剪切边（对x轴为b类截面，对y轴为c类截面），钢材
12、为Q345钢。两端铰接，长度为15m，承受的轴心压力设计值为N=900kN，在杆的中央有一横向集中荷载设计值P=120kN，在弯矩作用平面外位于杆的三分点处各有一个支撑点，如图4所示。假设构件的局部稳定满足要求，试验算此构件其他方面是否满足要求。已知、， 弯矩平面内整体稳定计算公式、，；弯矩平面外整体稳定计算公式、，。（15分）题4图b类截面轴心受压构件的稳定系数j0123456789600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694c类
13、截面轴心受压构件的稳定系数j0123456789700.6430.6360.6290.6230.6160.6100.6040.5970.5910.584800.5780.5720.5660.5590.5530.5470.5410.5350.5290.523900.5170.5110.5050.5000.4940.4880.4830.4770.4720.467齐齐哈尔大学钢结构期末复习模拟试题库1参考答案四、计算题（50分）1、解、将拉力F分解为垂直于焊缝长度的分力和沿焊缝长度的分力，则、（1分） （3分） （3分）由公式 得 （1分） ，求得 （2分）3、解、梁上的均布荷载标准值 （1分）梁上
14、的均布荷载设计值 （1分）跨中的最大弯矩标准值 （1分）跨中的最大弯矩设计值 （1分）支座处的最大剪力设计值 （1分）强度验算弯曲正应力 （2分）支座处最大剪力 （2分） 强度满足要求。刚度验算 （3分）刚度满足要求。对于型钢截面无须进行局部稳定验算；另外梁的受压翼缘有可靠侧向支撑，整体稳定得到保障。综上所述该受弯构件设计合理。 （1分）4、解、1.构件截面特性 （0.5分） （1.5分） （1.5分） （0.5分）2.强度计算跨中最大弯矩 （1分）（2分） 强度满足要求。3.弯矩平面内稳定计算柱在框架平面内的计算长度为 （1分）由，查轴心受力稳定系数表得（焊接、剪切边，属于b类截面） （1分
15、）平面内仅一跨集中力作用， （2分）平面内稳定性满足。4.弯矩平面外稳定计算因柱平面外三分点有侧向支撑，故柱平面外的计算长度为 （1分）由，查轴心受力稳定系数表得（焊接、剪切边，属于c类截面） （1分）AB段 最大弯矩 弯矩系数（一端弯矩为零）BC段 最大弯矩 弯矩系数（有弯矩和横向荷载，同向曲率）故应对BC段计算即可 （2分）平面外稳定性满足。 复习模拟题2（答案）一、 单选题（1分*20=20分）1.在钢结构设计中应力用许达到的最大限值是（ A ）。A. 屈服点fyB. 比例极限fpC. 抗拉强度fuD. 伸长率2.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ B ）。 A. 材质均匀B.
16、强度高重量轻C. 密封性能好D. 制造工厂化3.钢材内部除含有铁、碳外，还含有害元素是( C )。A. 硫、磷、镍、铝B. 硫、磷、硅、锰C. 氧、氮、硫、磷D. 镍、铬、铌、钛4. 焊接结构疲劳强度的大小与( D )关系不大。A.残余应力大小B. 应力循环次数C. 连接的构造D. 钢材种类 5. 图1-1所示截面尺寸为1008的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm，其最小焊缝长度的构造要求为（D）。A. 40mmB. 60mmC. 80mmD. 100mm6. 摩擦型高强螺栓连接受剪破坏是作用剪力超过了( B )。图1-1A. 螺栓的抗拉强度
17、, B. 连接板件间的摩擦力, C. 连接板件间的毛截面强度, D. 连接板件间的孔壁承压强度7.高强度螺栓摩擦型连接，当预拉力P=125kN时，单个螺栓的抗拉承载力设计值不得大于（C ）。A. 125kNB. 90 kNC. 100 kND. 110 kN8. 采用螺栓连接时栓杆发生剪断破坏，是因为（A）。A. 栓杆较细B. 截面削弱过多C. 边距较小D. 钢板较薄9.对提高工字形截面梁的整体稳定性作用最小的是（ A）。A. 增加腹板厚度B. 约束梁端扭转C. 设置侧向支撑D. 加宽梁的受压翼缘10. 在梁中设置横向加劲肋主要防止（B）可能引起的腹板失稳。A. 弯曲压应力和剪应力B. 局部压
18、应力和剪应力C. 局部压应力和弯曲压应力D. 弯曲压应力、剪应力和局部压应力11. 经济梁高he是指（C）。A. 强度与稳定承载力相等时梁的截面高度；B. 挠度等于规范限值是梁的截面高度；C.用钢量最小时梁的截面高度；D. 腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度。12. 为提高轴心压杆的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布（B）。A. 尽可能集中于截面的形心处 B. 尽可能远离形心C. 任意分布，无影响 D. 尽可能集中于截面的剪切中心13.规范规定实腹式轴心受压构件确定板件宽厚比的原则是（D）。A. 等厚度原则B. 等刚度原则C. 等强度原则D. 等稳定原则14.
19、规定轴心受压缀条柱的单肢长细比10.7max（max为柱两主轴方向最大长细比）是为了（C）。A. 保证柱的整体稳定B. 使两单肢能共同工作C. 避免单肢先于整个柱失稳D. 构造要求15.实腹式轴心受拉构件计算的内容有、（D）A. 强度B. 强度、整体稳定、局部稳定C. 强度、整体稳定D. 强度、刚度16. 如图1-2a、b所示压弯构件，N、M、材料及几何尺寸都相同，则图a构件的整体稳定比图b（A）。A. 好B. 差C. 相同D. 不能确定a） 图1-2 b)17. 实腹式压弯构件腹板的局部失稳主要与其压应力不均匀分布的梯度有关，当最大应力s1相等，构件其他条件均相同的情况下，图1-3中的腹板局
20、部稳定临界应力最低的是（B ）。 s1s1s1s1s1A图1-3CDB18. 钢结构的承载力极限状态是指（C）。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50年19. 在工业厂房排架结构中使用梯形钢屋架时，关于刚性系杆和柔性系杆的设置叙述正确的是（A）。 A. 在屋架上弦平面内，屋脊处应设置刚性系杆，两端应设置柔性系杆；B. 在屋架下弦平面内，两端支座处应设置柔性系杆，跨中应设置刚性系杆；C. 在屋架上弦平面内，屋脊和两端都应设置刚性系杆；D. 在屋架下弦平面内，两端支座处和跨中都应设置柔性系杆。20. 确定梯形钢屋架节点板厚度的依据
21、是（C）。A. 上弦杆的最大轴力B. 下弦杆的最大轴力C. 腹杆的最大轴力D. 屋架的支座反力二、填空题（1分*10=10分）1. 可靠度指标b愈大，失效概率Pf 低 。2. 钢材随时间进展，其强度提高，塑性韧性下降，称为 时效硬化 ；钢材超过弹性范围内重复加载、卸载，钢材的屈服点提高，塑性韧性降低的现象，称为 冷作硬化 。3. 轴心受力板件用对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与力N的夹角q满足 56.3时，对接斜焊缝的强度就不必进行计算。 4. 产生纵向焊接残余应力的主要原因是 施焊时焊件上出现冷塑和热塑区 。5. 普通螺栓连接，限制端距e2d0的目的是为了避免板件 板端冲剪 破坏。6. 梁的
22、最小高度是由 挠度（刚度） 控制的。7. 有初弯曲的轴心受压构件其承载力总是 小于 欧拉临界力。8. 对轴心受力构件，正常使用极限状态是控制结构的 长细比 。9. 压弯构件在弯矩作用平面内整体稳定计算公式中的Wx1表示 最大受压纤维的毛截面模量 。三 简答题（20分）1. 高强度螺栓 （5分）答、高强度螺栓摩擦型连接的板件间无滑移，靠板件接触面间的摩擦力来传递剪力，而承压型高强螺栓容许被连接板件间产生滑移，其抗剪连接通过螺栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力，所以高强度螺栓承压型连接比摩擦型连接抗剪承载力大，但变形也大。2.减少焊接残余应力和残余变形有哪些措施？（6分）答、合理的焊缝设计、合理的选择焊
23、缝的尺寸和形式，尽量减少焊缝的数量和尺寸；合理安排焊缝位置和施焊顺序；避免焊缝的过分集中和交叉；尽量避免母材在厚度方向的收缩应力。合理的工艺措施、采用合理的施焊顺序和方向；采用反变形法减小焊接变形或焊接应力；锤击或碾压焊缝使焊缝得到延伸；小尺寸焊件，应焊前预热或焊后回火处理。3. （4分）答、轴压构件一般由稳定控制。长细比较小llp的轴心压杆截面应力在屈曲前已超过钢材的比例极限，构件处于弹塑性阶段，此时临界应力与材料强度有关，所以短粗构件（长细比较小llp）采用高强度的钢材比较有利，能提高杆件承载力。4. 单向（5分） 答、单向构件的整体稳定需进行弯矩作用平面内、外的两类稳定的验算。因为构件可
24、能产生弯矩作用平面内弯曲屈曲，也可能在弯矩作用平面外弯扭屈曲，失稳的形式与构件的抗扭刚度和侧向支承的布置等情况有关，弯矩作用平面内为极值型稳定，即属于第二类稳定问题；弯矩作用平面外为分枝型稳定，属于第一类稳定问题。四、计算题（50分）1.试计算图4-1所示角焊缝连接的焊脚尺寸hf=？ 已知、连接承受经历荷载设计值P=210kN，N=250kN，钢材采用Q235B 钢，焊条为E43型，一条焊缝的计算长度lw=300mm，。 （12分）【解】、N=250kN，V=P=210kN，M=2100.121 kN.m（1分） 图4-1由公式根据、 取、2、如图4-2所示高强度螺栓摩擦型连接，F=400kN
25、，被连接件钢材选用Q235B钢， 高强度螺栓为10.9级M20的，螺栓的设计预拉力P155kN，接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系数m为0.35，试验算此连接的承载力。（11分）【解】N=4/5F=4/5400320kNV=3/5F=3/5400240kNM=3207022400 kNmm受力最大的一个螺栓的拉力为、图4-2按比例关系可求得、Nt2=48kN，Nt3=32kN，Nt4=16kN，Nt5=0，则、验算受剪承载力设计值、满足强度要求3. 如图4-3所示某简支梁跨长为6m，承受静力集中荷载，恒载标准值P=100kN（包括梁自重），活载标准值为F=110kN，钢材为Q345钢，截面选用
26、I50a，梁的容许挠度为l/300。若梁的整体稳定满足要求，试验算该受弯构件设计是否合理。已知、，Ix=46472cm4，Wx=1858.9cm3，Sx=1084.1cm3，tw=12mm，gx=1.05.（12分）解1.内力计算恒载标准值P=100kN设计值、1.2100120 kN图4-3活载标准值F=110kN设计值、1.4110154 kN支座处的最大反力设计值、R=120+154=274 kNVmax（1分）跨中的最大弯矩标准值、 （1分）跨中的最大弯矩设计值 （1分）2.强度验算弯曲正应力 （2分）支座处最大剪力 （2分） 强度满足要求。3.刚度验算 （3分） 刚度满足要求。4、图
27、4-4所示偏心受压悬臂柱，钢材选用Q235B，翼缘为火焰切割边，柱高6.6m，受压力设计值N1300kN，偏心距0.4m。侧向支撑和截面如图示，试验算柱的强度和整体稳定性。（15分）已知、， 弯矩平面内整体稳定计算公式、，弯矩平面外整体稳定计算公式、图4-4, , b类截面轴心受压构件的稳定系数j0123456789500.8560.8520.8470.8420.8380.8330.8280.8230.8180.813600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694【解】1.构件截面特性 （0.5分） （1分） （1分） （0.5分） （1分） 刚度满足要求。2.强度计算跨中最大弯矩 （1分）强度满足要求。3.弯矩平面内稳定计算柱在框架平面内的计算长度为 l0x=2H=2660013200mm 由，焰切边属b类，查轴心受力稳定系数表得、 悬臂柱 平面内稳定性满足。4.弯矩平面外稳定计算因柱平面外有侧向支撑，故柱平面外的计算长度为、 l0y=H=6600mm 由，焰切边属b类，查轴心受力稳定系数表得、 （1分）沿柱长均匀弯矩作用， （2分）平面外稳定性满足。专心-专注-专业