1、1模擬試題三：一、填空題（每空 1 分，共計 22）1、 鋼結構防腐常采用 的方法有 _， _ 。點擊查看答案答：涂防腐漆、混凝土包裹2 、 衡 量 鋼 材 承 受 動 荷 時 抵 抗 脆 性 破 壞 的 指 標 是。點擊查看答案答：沖擊韌性3、 材料為 Q235B 的 兩個 鋼構 件相焊接時，應選擇_型焊條。點擊查看答案答：E434、 鋼 材 在 熱 加 工 過 程 中 產 生 裂 紋 ， 可 能 是 由 于 材 料 中 的元 素 含 量 過 高 。點擊查看答案答：硫（S）5、 在鋼結構施工及驗 收規(guī) 范中 ，焊縫的質量檢驗 標準分為 _ 級。點擊查看答案答：三6、 某連接采用承壓型螺栓，M

2、20，端矩為 40mm , 從構造角度分析此連接可能發(fā)生_破壞。點擊查看答案答：（板件被）沖剪破壞7、 摩擦型高強螺栓依靠_ 傳力， 以_ 為 承載力的極限狀態(tài)。點擊查看答案答：板間摩擦阻力、摩擦阻力被克服8、 軸心受壓桿有_種穩(wěn) 定平衡壯態(tài)， 其穩(wěn) 定屬于第 _ 類穩(wěn)定。點擊查看答案2答：失穩(wěn)， 將是_屈曲。點擊查看答案9、某 單軸對稱截面軸心受壓構件，若 繞對稱主軸失穩(wěn)，將 是_屈曲，若 繞對非稱主軸答：彎扭、彎曲10、某梁材料為 Q235 ，當腹板高厚比 h0/tw=100 時，為保證腹板的局部穩(wěn)定應設置_加勁助 , 當腹 板 h0/tw=180 時，應設置 _加 勁助。點擊查看答案答：

3、橫向、縱向11、在梁的設 計過 程中 ，限制梁的撓度， 屬于 _極限狀 態(tài)設計 法答：正常使用點擊查看答案12、實腹式 壓彎構件的 整體 失穩(wěn)形 式可分為 在彎矩作用 平面 內的_ 失 穩(wěn)和在 彎矩作用平面外 的_ 失穩(wěn)。點擊查看答案答：平面內、平面外13、格 構式柱受壓彎作用，截 面面積為 480cm2，鋼 材 Q235B ， f=205N/mm2。彎 矩產 生的 截面水平剪 力為 100KN ，計算綴 件時所使用的柱截面水 平剪 力為_ kN 。點擊查看答案答：115.814 、 梯 形 鋼 屋 架 節(jié) 點 板 的 厚 度 是 根 據(jù) _ 確 定 的答：受力最大的腹桿內力點擊查看答案15

4、、 屋 架 下 弦 支 座 節(jié) 點 處 應 設 _ 性 系 桿 ， 此 系 桿 按 _ 設 計點擊查看答案34答：剛、壓桿二、單項選擇題（將序號寫在橫線上方） （每題 2 分, 共計 16 分）1、最易產生脆性破壞的應力狀態(tài)是_。1單向壓 應力 狀態(tài)2三向拉 應力 狀態(tài)3二向拉 一向 壓的 應力狀 態(tài)4單向拉 應力 狀態(tài)點擊查看答案答：2、產生焊接殘余應力的主要因素之一是_ 。1鋼材的 塑性 太低2鋼材的 彈性 模量 太高3焊接時 熱量 分布 不均勻4焊縫的 厚度 太小點擊查看答案答：3、 如圖所示，等邊角 鋼受 軸心 力 N=300KN ， 肢背焊縫受力 N1=_ KN 。190219532

5、104225點擊查看答案答：4、 圖示摩擦型高強螺 栓群受彎時的旋轉中心為_1a 點2b 點3c 點5點擊查看答案5、某軸壓柱繞兩主軸屬于不同類截面，等穩(wěn)定條為_1入X=入y2】x=-y3Ix=Iy4ix=iy點擊查看答案6、雙肢格構式軸心受壓柱，虛軸為 x-x 軸，實軸為 y-y 軸，應根據(jù)_ 確 定兩單肢間距離1入x=入y2入ox=入y3入x=入y4強度條件點擊查看答案7、某梁的截面幾何尺寸已定，荷載作用于梁的受拉下翼緣上,欲提高此梁整體穩(wěn)定承載力的最有效途徑是_ 。1改變梁荷載作用位置2改變梁的材料3減小梁受壓翼緣的自由長度4改變梁端支承條件點擊查看答案答：答:答:6答：同一種類不同厚度

6、的鋼材，軋制次數(shù)不一樣；薄鋼板軋制次數(shù)多、晶粒細、強度高2、截面如圖各簡支梁，梁高和截面面積均相等，除截面放置和荷載在截面上的作用位置不同請指出整體穩(wěn)定性最好的和最差的梁？并說明理由？ （8 分）點擊查看答案答：圖B所示整體穩(wěn)定性最好，圖C所示整體穩(wěn)定性最差。因圖B荷載作用于下翼緣而限制梁的扭轉，所以圖B整體穩(wěn)定性好于圖A，同理圖D的整體穩(wěn)定性好于圖C；因圖B加強了受壓翼緣，所以圖B整體穩(wěn)定性好于圖D，同理圖A的整體穩(wěn)定性好于圖CoB 點平面外有側向支撐，計算桿 AB 平面外穩(wěn)定時，答:0.875(L1+L2)點擊查看答案三、簡答題：（共 14 分）1、為什么不同厚度的同一種類鋼材強度取值不同

7、？ （6 分）點擊查看答案之外，其它條件均相同L27四、計算題：（共 48 分）1、右圖所示角鋼，兩邊用角焊縫與柱相連，鋼材 Q345，焊條 E50 系列， 手工焊，繞角焊，承受靜力荷載設計值 F=400kN，試求所采用的焊角厚度 hf=?（焊縫強度設計值 =200N/mm2）8點擊查看答案答：（1 分）因采用繞角焊，故單條焊縫計算長度/w= 200mm設所采坪的焊腳尺寸為中剪力 V=F（2 分）將力簡化到焊縫群的形心劃I 彎矩 M = Fx30焊縫群對詢慣性矩-技%=疾勢知（5分）在M作用下：oz=y 400 x10sX30X1001283VT；- N mmLr- a1933333bI在曲用

8、下才啟T島陽T詈“加上、下兩點為危險點12881.22 h卄譽2“=心曲分）（14 分）92、驗算圖示摩擦型高強螺栓連接是否滿足要求？已知螺栓 M24 , 8.8 級，抗滑移系數(shù) u=0.55 ,預拉力 P=155KN ，受靜載，V=270 kN ，N=480 kN （10 分）+十車+點擊查看答案單個螺栓的承載力設計值為；（4 分八?= 0.9n/P = 0.9x1x0.55x155 = 767 kNi N? = 0.8P = 0 8xl55 = 124 kN單個螺栓的受力為:厲分軸向拉力 Nt= N/10 = 48kN3,該連接滿足要求3、軸心受壓柱如圖所示。鋼材 Q235B，f=215N

9、/mm2，采用焊接組合截面，試驗算其整體穩(wěn)定承載力和局部穩(wěn)定能否滿足要求？ （14 分）軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)屮%606570758085900,8070.7800.7510.7200.6880.6550,621答:剪力 H-V/10 = 27kN=0.731I N$ N：76.7 12410N-lOOOkN點擊查看答案A=250X 10X2 + 400X6 = 740.Q= 74G詠11答:fix = x6x4003+250 xl0 x205ix2= 24212 cm412L-2x AX10X2503二二 26042 cm+712= VK/A = J24212/74 = 18.1 cm匸分）

10、 iy= Iy/A = J2604.2/74 = 3*93 cm= I Jix=1000/181 = 55.2 150 = xAy=/y/jy=500 /5.93 = 84,32 150由 ”z= S4.32 查表得學=0.664護冊器廠沁NS GN伽I所以整體穩(wěn)定滿足要求。,rho/ = 400/6 = 66 725 + 05=25 + 0.5X 84.32 = 67.2（4 分） bLft= 122/10 = 12.210 + 0 1 仏=10 + 0. 1 X 8432 = 184二局部穩(wěn)定滿足要求4、圖示簡支梁受集中荷載作用，梁截面采用 HM400X200X8X13 熱軋 H 型鋼制成

11、，鋼材為Q235B , f=215N/mm2,已知 A = 84.12cm2, lx=23700cm4, Wx= 1190cm3。梁的穩(wěn)定系數(shù)0b=0.5547 ,Yx=1.05 ,梁截面有削弱，試驗算梁的整體穩(wěn)定和抗彎強度是否滿足要求？ （10 分）6OKNf |A再icool200040002000221-577Z2扎扎21.5點擊查看答案12墜軋二_ =勵R曲/1 05x981xl03I二抗彎強度滿足要求模擬試題一：一、填空題（每空 1 分，共計 32）1 鋼結構防火常采用的方法有_答：涂防火漆、混凝土包裹2 建筑鋼材的主要性能指標有伸長率、屈服強度、抗拉強度、冷彎性能、沖擊韌性、Z 向

12、收 縮率，其中伸長率是衡量鋼材_ 能力的指標；_是衡量鋼材抗層狀撕裂能力的指標。點擊查看答案答：塑性變形、Z向收縮率3._ 高強度低合金鋼的焊接性能可以通過 值來衡量。點擊查看答案答：碳當量（CE）4鋼材受三向同號拉應力作用時，即使三向應力絕對值很大，甚至大大超 過屈服點，但兩兩應力差值不大時，材料不易進入_ 狀態(tài)，此時發(fā)點擊查看答案答:畫岀彎矩圖，如右（1 分）kNm二整體穩(wěn)定滿足要求分）求掙截面抵抗矩200點擊查看答案（2 分）*生的破 壞為破壞 。13答：塑性、脆性5 在溫度 250C左右時，鋼材的性能與在常溫時相比較，強度更_、塑性更_ 。點擊查看答案答：高（好） 、差（壞）6 Q23

13、5A 級鋼不能用于主要焊接結構，原因在于不能保證_。點擊查看答案答：含碳量7、 采用 手工電弧焊， 材料為 Q345 的 鋼構件相焊接時， 應選擇_ 型焊 條；材料為 Q235和 Q345 的 構件 相焊 接時 ， 應選擇_型焊條。點擊查看答案答：E50、E438、_板厚為 t 寬度為 b 的板采用對接焊縫連接，施焊時未設引弧板，則計算長度取為_ 。點擊查看答案答：b-2t9、 兩鋼板厚度分別為 10mm 和 16mm ， 采用雙面 T 型連接， 手工焊， 其最小焊腳尺寸可取mm 。點擊查看答案答：610、 承壓型高強螺栓依靠_ 和_ 共同傳力， 以_ 為 承載力的極限狀態(tài)。點擊查看答案答：摩

14、擦阻力、栓桿、栓桿被剪斷或板件被擠壓破壞11、 普通螺栓連接受剪時的 四種破壞形式為螺栓受剪破壞、 _破壞、 板件被沖剪破14壞、板件被拉斷破壞，其中板件被沖剪破壞是由于_不滿足構造要求而引起的。點擊查看答案答：板件被擠壓、端距（端距2do）12、 殘余應力對構件的強度承載力_ 影響，降低_ 承載力，_剛度。點擊查看答案答：無、穩(wěn)定、降低13、 軸心受壓柱柱腳底板的大小是根據(jù)混凝土的_ 確定的，底板的厚度是根據(jù)_確定的。點擊查看答案答：抗壓強度、（底板）抗彎強度（或）14、 計算構件的局部穩(wěn)定時，工字形截面軸壓構件的腹板可以看成_簡支的矩形板，其翼緣板的一半（即外伸部分）可以看成_ 的矩形板。

15、點擊查看答案答：四邊、三邊簡支一邊自由（或三邊簡支）15、 與不考慮屈曲后強度的梁相比，考慮屈曲后強度的梁，其腹板的抗剪承載力_，抗彎承載力_ 。點擊查看答案答：提高、（略有）下降16、 在梁的整體穩(wěn)定計算中,等于_為梁彈性和彈塑性工作的分界點。點擊查看答案答：0.617、 屋架上弦桿的承載能力由 _控制，屋架下弦桿的截面尺寸由 _控制。點擊查看答案生的破 壞為破壞 。15答：穩(wěn)定、強度18、在廠房結構中，無檁屋蓋的屋架在下弦跨中處應設性系桿。16點擊查看答案答：柔二、簡答題（每題 5 分，共 20 分）1、簡述以屈服強度 fy作彈性設計強度指標的依據(jù)？點擊查看答案答：a以fy作彈性、塑性工作

16、的分界點，屈服后，=（23）%，易察覺；若過大，產生的變形過大，不允許；b、從fyfu,塑性工作區(qū)很大，有足夠的變形保證截面上的應力不超過fu，fyfu作為強度儲備。2、簡述梁腹板加勁肋的布置原則？答：a當時，梁腹板的局部穩(wěn)定得到保證;對無局部壓應力（7 c=0）的梁，可不配置加勁肋；對有局部壓應力的梁，應按構造配置橫向加勁肋；，應配置橫向加勁肋,（受壓翼緣扭轉受到約束） （受壓翼緣扭轉未受到約束），或按計算需要時，應在彎曲應力較大區(qū)格的受壓區(qū)配置縱向加勁肋。O.5hoW橫肋間距w2ho；c、局部壓應力很大的梁，尚宜在受壓區(qū)配置短橫向加勁肋；d、 任何情況下，；e、支座處和受壓翼緣較大固定集中

17、荷載處，宜設置支承支承加勁肋3、試說明如圖所示格構式偏心受壓綴條柱中綴條的設計內力如何選??？點擊查看答案b、當無局壓的梁，若，橫肋間距可取2.5ho；17點擊查看答案的大值，此剪力與斜綴條的水平分力平衡，得到斜綴條所受的力，斜綴條近4、梯形鋼屋架腹桿（采用雙角鋼）的截面形式如何，是如何確定的？點擊查看答案答：端豎桿采用不等邊角鋼長邊相連或十字形截面；端斜桿采用不等邊角鋼長邊相連；跨中豎桿采用十字形截面；其它腹桿采用等邊角鋼相連；是根據(jù)等穩(wěn)定原則 入x=入y，即iy/ix=loy/lox確定的。三計算題（共四題，計 48 分）1、圖示連接，受靜載，鋼材 Q235B，焊條 E4303，求？ （9

18、分）點擊查看答案答：答：水平剪力取實際剪力和似按軸心受壓構件計算。=160N/mm2。驗算焊縫能否滿足承載要18需力簡化到焊縫群的形心為;(2 分彳剪力 V-P = 100kN彎矩 M = PxO.14 = 14 kNm左、右兩側點為危險點焊縫能滿足承載力要求2、圖示摩擦型高強螺栓連接，被連接板厚 14mm ,單塊拼接蓋板厚 12mm ,鋼材 Q235B ,f=215N/mm2，螺栓 M20，10.9 級，預拉力 P=155kN ，栓孔直徑 22mm，鋼材表面噴砂后涂無機富鋅漆，摩擦面的抗滑移系數(shù)口 = 0.35 ,計算該連接所能承受的最大軸力？ (9 分)45-45 L70L70L451 4

19、110點擊查看答案答:f在斑作用下：竺12x0.7xh/?i(4 分丫在V作用下；y -2xO.7xh/Zv6xl4xl062xQ.7xSx(240-2xS)alOOxlO32x0.7x8x(240-2x8)=149.5 N/mm= 39 9N/mmJ128.9 N/mm3/ = 160竹分 K4+一4i i二一19單個螺栓的抗剪壟載力設計值為（4 分 用二 0 9 町/ = 0.9x2x0 35x155= 97.65 kN焊縫一側 3 個蝮栓所能率擔的荷載 Ni=81= 8x97.65 = 781 21(第一排螺栓處為危險截面 1-1,如右圖 N7An/ 即*(l-O.nJn/A, /(4

20、分”(1-0.5X3/8)N/(14X220-3x14x22) 215、解得：N 570510N = 570.5 kN 22 截面0.5(N-N)(2x40 + 4 如 +3 歹-5x22)x14，解得N 2726332N = 2726 kN（1 分）二該連接所能承受的最大軸力為 570.5 kN3、 計算右圖所示格構式綴板柱 （同一截面綴板線剛度之和大于柱肢線剛度的 6 倍） 的最大承 載力 （僅考慮柱的整體穩(wěn)定）,已知柱截面 A=45.62X2=91.24cm2,截面無削弱,材料Q235-B,f=215N/mm2,截面 慣性矩 lx=10260cm4, ly=13620cm4,單肢的 ii

21、2.0cm,柱計算長度點擊查看答案（可不算）Lx=Ly=6m(15 分)20（計算繞實軸的常載力冷=/A = 713620/91.24 = 12.2 cm（4 分）Ay= ioy/iy- 600/12.2 = 4948 150查表得：陶二 0.86Ny= A/ = 0.86x9124x215= 1687 kN廿算繞虛軸的孚載力r ix=血広=710260/91.24 = 10 6 cm（2 分）答：Ux = 4 二 600/10.6 = 56.6 150 =兄仁分）Ai = /i/ri = （730200） /20 = 26.5（2 分）= J 矚匚貳=V56.62+26 52= 62 5查表

22、得：異二 0794遼分# = =0.794x9124x215 = 1557.6 kN九=26.5 25 仁分）-嚴十I 所以單肢穩(wěn)定滿足（1 分）故最大淨載力為 N 稠= 15576 kN4、 某普通工字梁， 如圖， 該梁承受靜力荷載設計值 P=180kN （忽略自重）， 已知跨度 L=6m , 鋼材 的強度 設計值 f=215N/mm2， fv=125N/mm2，YX=1.05 ，截面 慣 性 矩 lx=397906133mm4，截面的最大面積矩 S=864400mm3，上翼緣對中和軸的面積矩Si=614400mm3，支座處設有支承加勁肋，試問該梁是否滿足強度和局部穩(wěn)定的要求（不考慮 屈曲后

23、強度）？如該梁不滿足整體穩(wěn)定的要求，在不改變荷載和截面的條件下，應采取什么點擊查看答案100 1001 Em2.4mL3m1措施？ （15 分）P=180kN21翼緣與腹板連接處正應力 5 = 202.9x 250/262 = 193.6 N/mm2二抗彎滿足要求/荷載作馬處最大剪應力;（2 分）荷載作用位置翼緣與腹板連接處I 二抗剪滿足要求腹板上邊緣的局部壓應力:Qc= - =1 0 x180 x10= 140.6 N/mm2/=215N/mmlztw(100 + 5x12)x8翼緣與腹板連接處的折算應力；+7153.a+140.62-193.6X140.6 + 5X34.71（2 分）（=

24、 183.4 N/mm21!/ = 11x215= 236 5 N/tnm2（1 分）/-強度滿足要求r腹板 hoAw= 500/8 = 62.5 80（2 分）*翼緣板 b1/t = 96/12 = 8 13二局部穩(wěn)定滿足要求（3 分）在受壓上翼塚設側向支撐，可滿足整體穩(wěn)定要求。（或在受壓上翼緣上設剛性鋪板，且鋪板與上翼緣牢固連接）答:（荷載作劇點所在截面受力最大,最大剪力 V = 180 kNI 跨中最大彎矩 M= 180 x1 8= 324 kNm（跨中最大彎矩處，即荷載作用處（2分）1訂/。鄒】眾需lr邊 gysgn22單個抗剪承載力設計值:Nbd21.簡述鋼結構有哪些主要特點。（8

25、分）（1）鋼材的強度高，鋼結構質量輕；（2）鋼材的塑性和韌性好；（3）材質均勻，和力學計算的假定比較符合;（4）鋼結構密閉性好；（5）鋼結構制作簡便，施工周期短；（6）鋼材耐腐蝕性差；（7）鋼材耐熱，但不耐火。2什么是鋼材的應力集中現(xiàn)象，它對鋼材的性能有什么影響。（8 分）答：鋼結構的構件中有時存在著孔洞、槽口、凹角、缺陷以及截面突然改變時，構件中的應力分布將 不再保持均勻，而是在缺陷以及截面突然改變處附近，出現(xiàn)應力線曲折、密集、產生高峰應力，這種 現(xiàn)象稱為應力集中現(xiàn)象。在應力集中處應力線發(fā)生彎曲、變密，出現(xiàn)高峰應力區(qū)并常使構件處于同號的雙向或三向應力場 的復雜應力狀態(tài)，阻礙了鋼材塑性變形的發(fā)

26、展，促使鋼材轉入脆性狀態(tài)，造成脆性破壞。3.選擇鋼材標號時，應考慮哪些因素。（6 分）答：（1）結構的重要性；（2） 荷載情況（靜載或動載）；（3） 連接方法（焊接或非焊接連接）（4） 工作條件（溫度及腐蝕介質）（5） 鋼材厚度。4.簡述化學元素碳、錳、硫、磷和氮對鋼材的性能各有什么影響。（6 分）答： （1）碳：碳含量提高，則鋼材強度提高，但同時鋼材的塑性、韌性、疲勞強度、可焊性及抗銹蝕 能力下降；（2） 錳：錳可提高鋼材強度但不過多降低塑性和沖擊韌性；（3） 硫：硫使鋼材易發(fā)生熱脆現(xiàn)象，還能降低鋼材的塑性、韌性可焊性和疲勞強度；（4） 磷：磷能降低鋼材的塑性、韌性可焊性和疲勞強度，磷使鋼材

27、發(fā)生冷脆現(xiàn)象，但能提高鋼 的強度和抗銹蝕能力；（5） 氮：氮是有害元素，與磷類似，使鋼冷脆。5試比較普通螺栓與摩擦型高強度螺栓，在剪力作用下的計算假定和計算公式有何異同處。（8 分）答：普通螺栓連接在抗剪時依靠桿身承壓和螺栓抗剪來傳遞剪力，不計預拉力的影響，在計算中只考慮栓桿剪斷和孔壁承壓破壞這兩種破壞形式，以螺桿剪斷或孔壁擠壓破壞為其承載能力的極限狀態(tài)。而摩擦型高強度螺栓連接單純依靠被連接構件間的摩擦阻力傳遞剪力，以剪力達到最大摩擦力作為承載能力的極限狀態(tài)。兩者在計算公式中的區(qū)別如下：普通螺栓：答:23單個承壓承載力設計值：N：tfcb單個螺栓承載力設計值：Nmin =min（ Nb，Ncb

28、）驗算時：Nv : Nm摩擦型高強度螺栓：單個抗剪承載力設計值：N：=:Rnf驗算時：Nv : NVb6.格構式柱有什么特點， 它與實腹式柱在整體穩(wěn)定的計算上有何異同。（8 分）答：軸心受壓格構式柱一般采用對稱截面， 由肢件和綴材組成。格構式截面容易使壓桿實現(xiàn)兩主軸方 向的等穩(wěn)定性，同時剛度大，抗扭性能好，用料較省。在格構式柱中當繞實軸發(fā)生彎曲失穩(wěn)時，其整體穩(wěn)定的計算同實腹式柱，由實軸的長細比y查y值，計算公式為N/（A）乞f；當繞虛軸發(fā)生彎曲失穩(wěn)時，用換算長細比x來代替對虛軸的長細 比x，求出相應的X，計算公式同實腹式軸心壓桿，即N/（xA）乞fO7.工字型截面的軸心壓桿和壓彎構件，其翼緣板

29、局部穩(wěn)定的確定原則和計算公式有何不同，并說明 理由。（8 分）答：工字型截面的軸心壓桿其翼緣板的局部穩(wěn)定是根據(jù)局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定的等穩(wěn)定性， 即板件的局 部穩(wěn)定臨界應力不小于構件整體穩(wěn)定的臨界應力 （等穩(wěn)原則）來確定其寬厚比，翼緣的寬厚比計算公 式為: 其中當max30時，取max=30；當max100時，取max=100。工字型截面的壓彎構件其翼緣板的局部穩(wěn)定是由受壓翼緣的臨界應力不低于鋼材的屈服點（等強原則）確定的，翼緣的寬厚比計算公式為：b/t 乞 9.235/fy（塑性）;b/t 乞 13. 235/fy（部分塑性）；b/t 15 235/ fy（彈性）由于翼緣的屈曲不會影響構件的整體

30、穩(wěn)定8.簡述梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象，影響梁臨界彎距的主要因素有哪些。（8 分）b/t乞(100.1max)24答：梁的截面一般窄而高，彎矩作用在其最大剛度平面內，當荷載較小時，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定 的。當荷載增大到某一數(shù)值后，梁在彎矩作用平面內彎曲的同時，將突然發(fā)生側向的彎曲和扭轉變形， 并喪失繼續(xù)承載的能力，這種現(xiàn)象稱為梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象。梁的臨界彎矩 Mcr主要和梁的側向抗彎剛度、抗扭剛度、翹曲剛度、梁的截面形狀、荷載類型、 荷載作用位置以及梁的跨度等有關。9.鋼結構框架鋼柱的計算長度系數(shù)與哪些因素有關。（6 分）25答：鋼結構框架鋼柱的計算長度系數(shù)與框架類型、相交于柱上端節(jié)點的橫梁線剛度之和與

31、柱線剛度之和的比值 Ki、相交于柱下端節(jié)點的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值K2、柱與基礎的連接方式、橫梁遠端連接方式、橫梁軸力大小以及柱的形式等因素有關。10. 簡述三角型鋼屋架的主要特點和適用范圍。（8 分）答：三角型鋼屋架的主要特點：防水處理簡單，支座處構造復雜，弦桿各節(jié)間的內力很不均勻，屋架 端部高度小，該處節(jié)間的內力最大，因弦桿截面常按整根弦桿得最大內力選用， 造成弦桿截面鋼材的 增加，故跨度較大時選用不經濟。三角型鋼屋架的適用范圍：屋面坡度要求較陡的結構中。、計算題11. 計算圖示角鋼與節(jié)點板的連接角焊縫，采用三面圍焊，手工焊，鋼材 fw二220N /mm2，軸心拉力設計值 N=

32、1000kN，試確定角焊縫的尺寸。（:“ =0.65, :2=0.35）（ 10 分）解: f；=220N/mm2，hf=8mm，he= 0.7hf=0.78 =5.6mm正面角焊縫所受的力為： 弘二 heTf=5.6 2 160 1.22 220 = 480.98kN側面角焊縫所受的力為： 弘=-N - N3/2 =0.65 1000 -480.98/2 =409.51kNN2=：2N - N3/2 =0.35 1000 -480.98/2 = 109.51kN又十二 N1/(heTw1)乞 ，所以 、Tw1_N“/(I% f)=409.51 103/(5.6 220) = 332.39mm

33、vlw N2/(hef7) =109.51 103/(5.6 220) = 88.89mm所需的lw:lw1=332.39/2 =166.19mm，lw2= 88.89/2 = 44.44mmQ390B，焊條 E55 型,實際長度為I lw1hf=166.198 = 174.19mm，取取h =180mm;2226l2= lw2hf=44.448 =52.44mm，取l2二60mm。12.某工作平臺的軸心受壓柱如圖所示，已知荷載 N=2300KN 鋼柱計算長度lx= 7.0m,|y =4.0m, 鋼材為 Q345B f =315N/mm2, fy=345N/mm2,試確定柱的整體穩(wěn)定承載力和局

34、部穩(wěn)定能否滿足要求？ （ 16 分）304050607080901000.913 0.863 0.804 0.734 0.656 0.575 0.499 0.431整體穩(wěn)定：由長細比查表得穩(wěn)定系數(shù)為：x=0.851lxy長細比:lox7 10342.1 ： | 丨=150ix166.34loyly52.5 ：-15076.20解:f =315N/mm ,截面特性:A =2 300 12350 6 = 9300mm26 3503122 300 12 1812 *=257.317 106mm4y=0.7862300 103實際長度為I lw1hf=166.198 = 174.19mm，取取h =1

35、80mm;2227minAyA 0.786 930314-6N/mm f 315N/mm28整體穩(wěn)定滿足要求；局部穩(wěn)定： J5：3=佗 25：(10 0.1max) . 235/ fy=12.59350_350=58.33(25 05max) ,235/ f由以上計算結果知，此柱的整體穩(wěn)定承載力滿足要求， 局部穩(wěn)定中翼緣的寬厚比滿足要求, 高厚比不滿足要求。鋼結構設計原理試題題號-一一二二三三四五六總分分數(shù)一填空題(每空 1 分，共計 32 分)1、 鋼結構防火常采用的方法有 _，_。2、 建筑鋼材的主要性能指標有伸長率、屈服強度、抗拉強度、冷彎性能、沖擊韌性、Z 向收縮率，其中伸長率是衡量鋼

36、材 _能力的指標;_ 是衡量鋼材抗層狀撕裂能力的指標。3、 高強度低合金鋼的焊接性能可以通過 _ 值來衡量。4、 鋼材受三向同號拉應力作用時，即使三向應力絕對值很大，甚至大大超過屈服點，但兩兩應力差值不大時，材料不易進入 _ 狀態(tài)，此時發(fā)生的破壞為_破壞。5、 在溫度 250C左右時，鋼材的性能與在常溫時相比較，強度更 _、塑性更_。6、 Q235A 級鋼不能用于主要焊接結構，原因在于不能保證 _。7、當采用手工電弧焊，材料為 Q345 的鋼構件相焊接時，應選擇 _型焊條；材料為 Q235 和 Q345 的構件相焊接時，應選擇 _ 型焊條。& 兩塊板厚為 t 寬度為 b 的板采用對接焊

37、縫連接，施焊時未設引弧板，則hotwy=42.30但腹板的計算長度取為。299、兩鋼板厚度分別為 10mm 和 16mm,采用雙面 T 型連接，手工焊，其最小焊腳尺寸可取_mm。10、 承壓型高強螺栓依靠 _ 和 _共同傳力，以_ 為承載力的極限狀態(tài)。11、 普通螺栓連接受剪時的四種破壞形式為螺栓受剪破壞、_破壞、板件被沖剪破壞、板件被拉斷破壞，其中板件被沖剪破壞是由于 _ 不滿足構造要求而引起的。12、 殘余應力對構件的強度承載力 _影響，降低 _承載力，_剛度。13、 軸心受壓柱柱腳底板的大小是根據(jù)混凝土的 _ 確定的，底板的厚度是根據(jù)_確定的。14、 計算構件的局部穩(wěn)定時，工字形截面軸壓

38、構件的腹板可以看成 _簡支的矩形板，其翼緣板的一半（即外伸部分）可以看成 _的矩形板。15、與不考慮屈曲后強度的梁相比，考慮屈曲后強度的梁，其腹板的抗剪承載力_，抗彎承載力_ 。16、 在梁的整體穩(wěn)定計算中，b等于 _ 為梁彈性和彈塑性工作的分界點。17、 屋架上弦桿的承載能力由 _控制，屋架下弦桿的截面尺寸由_ 控制。18、 在廠房結構中，無檁屋蓋的屋架在下弦跨中處應設 _ 性系桿。0簡答題侮題 5 分，共 20 分）試說明如圖所示格構式偏心受壓綴條柱中綴條的設計內力如何選取?梯形鋼屋架腹桿（采用雙角鋼）的截面形式如何，是如何確定的?計算題（共四題，計 48 分）圖示連接，受靜載，鋼材 Q2

39、35B,焊條 E4303，f；=160N/mm2。驗算焊縫鋼材 Q235B，f =215N/mm2，螺栓 M20，10.9 級，預拉力 P=155 kN,栓孔直徑 22mm,鋼材表面噴砂后涂無機富鋅漆，摩擦面的抗滑移系數(shù)尸 0.35 ,計算該連接所能承受的最大軸力？（9 分）TT1、簡述以屈服強度 fy作彈性設計強度指標的依據(jù)?2、簡述梁腹板加勁肋的布置原則?3、4、1、2、能否滿足承載要求？（9 分）P=100 kN240圖示摩擦型高強螺栓連接，被連接板厚 14m m,單塊拼接蓋板厚 12初口,313、計算右圖所示格構式綴板柱（同一截面綴板線剛度之 和大于柱肢線剛度的 6倍）的最大承載力（僅

40、考慮柱 的整體穩(wěn)定），已知柱截面 A=45.62X2=91.24cm2,截面無削弱，材料 Q235-B,f=215N/mm2,截面慣性矩 lx=10260cm4, ly=13620cm4,單肢的 b=2.0cm，柱計 算長度 Lx二Ly二6m（15 分）入4550556065700.8780.8560.8330.8070.7800.7514、某普通工字梁，如圖，該梁承受靜力荷載設計值P=180 kN（忽略自重）,已知跨度 L=6m，鋼材的強度設計值 f =215N/mm2, fv=125N/mm2,YX=1.05,截面慣性矩 lx=397906133mnf，截面的最大面積矩 S=864400

41、mm3，上翼緣對中和軸的面積矩 S1=614400mm3，支座處設有支承加勁肋， 試問該梁是否滿足強度和局部穩(wěn)定的要求（不考慮屈曲后強度）？ 如該梁不滿足整體穩(wěn)定的要求，在不改變荷載和截面的條件下，應采取什么措施？（15 分）P=180kN Pu/LL00 100LTAT1.8m2.4m1.8m82002 02Q032鋼結構設計原理試題參考答案一、填空題：（每空 1 分，共 32 分）1、 涂防火漆、混凝土包裹2、 塑性變形、Z 向收縮率3、 碳當量（CE）4、 塑性、脆性5、 高（好）、差（壞）6、 含碳量7、 E50、E438 b-2t9、 610、 摩擦阻力、栓桿、栓桿被剪斷或板件被擠壓

42、破壞11、 板件被擠壓、端距（端距 2do）12、 無、穩(wěn)定、降低13、 抗壓強度、（底板）抗彎強度（或t;6Mmaxf）14、 四邊、三邊簡支一邊自由（或三邊簡支）15、 提高、（略有）下降16、 0.617、穩(wěn)定、強度18 柔簡答題侮題 5 分，共 20 分）1、 a、以 fy作彈性、塑性工作的分界點，屈服后，& =（23）%,易察覺；若&過大，產生的變形過大，不允許；b、從 fyfu,塑性工作區(qū)很大，有足夠的變形保證截面上的應力不超過fu,fyfu作為強度儲備。2、 a、當 h0tw乞 80；235 f 時，梁腹板的局部穩(wěn)定得到保證；33對無局部壓應力（7 c= 0）的梁

43、，可不配置加勁肋；34對有局部壓應力的梁，應按構造配置橫向加勁肋；b、 當 hotw.80. 235 fy，應配置橫肋，當 hotw170 235 fy（受壓翼緣扭轉受到約束），或 hotw150 235 fy（受壓翼緣扭轉未受到約束），或按計算需要 時，應在彎曲應力較大區(qū)格的受壓區(qū)配置縱向加勁肋。O.5ho橫肋間距w2ho;無局壓的梁，若ho.tw叮00，橫肋間距可取 2.5ho;c、 局部壓應力很大的梁，尚宜在受壓區(qū)配置短橫向加勁肋；d、 任何情況下，ho.tw空250;e、 支座處和受壓翼緣有較大固定集中荷載處，宜設置支承支承加勁肋。A f ,_3、水平剪力取實際剪力和EhJfy/235

44、的大值，此剪力與斜綴條的水平分85力平衡，得到斜綴條所受的力，斜綴條近似按軸心受壓構件計算。4、端豎桿采用不等邊角鋼長邊相連或十字形截面；端斜桿采用不等邊角鋼長邊相連；跨中豎桿采用十字形截面；其它腹桿采用等邊角鋼相連；是根據(jù)等穩(wěn)定原則 入=右，即 iy/ix= loy/lox確定的。三、計算題（共四題，計 48 分）1、解:將力簡化到焊縫群的形心為：（2分）彳剪力V = P =100 kN彎矩M = P匯0.14 = 14 kNm左、右兩側點為危險點49）2+2=128 N/mm2v f；=160（4分）r在 M 作用下:CTf =、在 V 作用下：Tf =6M6 14 1062 22 漢 0

45、.7 漢 hfI：2x0.7x8x（2402x8）2 0.7 hflw= 149.5 N mm2100 103= 39.9N/mm22 0.7 8 （240 -2 8）（3分）1（1.22）2T二351.22焊縫能滿足承載力要求（2分）36單個螺栓的抗剪承載力設計值為:N：=0.9 nfP=0.9 2 0.35 155 =97.65 kNr 第一排螺栓處為危險截面 ii,如右圖N An乞f即：（1一0.5n1n）N. An乞fI 解得：NW570510N = 570.5 kN（計算繞實軸的承載力iy = IyA = 13620 91.24 = 12.2 cm入y二Ioy；iy二600 12.2

46、二49.18：I-150查表得：;：y=0.86I Ny =yAf =0.86漢9124匯215 =1687 kN計算繞虛軸的承載力ix=倆兀=J1026Q91.24 =10.6cm（2分）入x = I ox/ix= 600./10.6 = 56.6（2 分）X 1仁i1 二（730 - 200） : 20 = 26.5（2分）Xx= J X + X =后 6.62+ 26.52= 62.5 匸】=150查表得：罠=0.794（2分）NxMxAf =0.794匯9124漢215 = 1557.6 kN2、解（可不算） 22 截面0.5（N -38N）（1分）（2 漢 40 + 4702+ 70

47、2 5 匯 22）漢 14 一彳L解得：NW3525312N = 3525 kN該連接所能承受的最大軸力為 570.5 kN3、解:（焊縫一側 8 個螺栓所能承擔的荷載 N8Nb=8 97.65 = 781.2 kN胃（4（1 -0.5 3 8）N.（14 220-3 14 22） _ 215xr237X =26.5 : 0.5Xmax= 31.3且X 40 ,38所以單肢穩(wěn)定滿足（1分）故最大承載力為 Nmax= 1557.6 kN4、解：r荷載作用點所在截面受力最大，（2分廠 最大剪力V =180 kNL跨中最大彎矩M =180 x1.8 =324 kNm跨中最大彎矩處，即荷載作用處翼緣與

48、腹板連接處正應力6 = 202.9 250 262 = 193.6 N mm2抗彎滿足要求荷載作用處最大剪應力:抗剪滿足要求腹板上邊緣的局部壓應力:翼緣與腹板連接處的折算應力：Jo2+ ofibc+3T=J193.62+140.62193.6X140.6+3江34.72（2分）-= 183.4 N mm2：gif =1.1 215二236.5 N mm2（1分）二強度滿足要求腹板h/tw=500/8 =62.5 80（2分）翼緣板bjt =96,12 =8 13局部穩(wěn)定滿足要求（2分）M324 106262（T =-=-Ylx0.5h1.05 397906133二 202.9 N mm2: f

49、 二 215 N mm2（2分）VSmax180 103864400= 48.87 N mm2 v=125 N397906133 82mm荷載作用位置翼Ixtw緣與腹板連接處3VS1180 10614400Ixtw397906133 8二34.7 N mm:f v = 125 N mm2（2分）1.0 180 103ocIztw（100 5 12） 8=140.6Nmm2:f =215 Nmm239（2分）在受壓上翼緣設側向支撐，可滿足整體穩(wěn)定要求40（或在受壓上翼緣上設剛性鋪板，且鋪板與上翼緣牢固連接）一、填空題：（每空 1 分，共 20 分）1、計算結構或構件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時

50、，應采用荷載的值；計算疲勞時，應采用荷載的值。2、 鋼材 Q235B 中，235 代表 _ ，按脫氧方法該鋼材屬于 _鋼。3、 對于普通碳素鋼，隨含碳量的增加，鋼材的屈服點和抗拉強度 _，塑性和韌性 _ ，焊接性胃_。4、當采用三級質量受拉斜對接焊縫連接的板件，承受軸心力作用，當焊縫軸線與軸心力方向間夾角滿足，焊縫強度可不計算5、 鋼材的選用應根據(jù)結構的重要性_、等因素綜合考慮，選用合適的鋼材。6、鋼材受三向同號拉應力作用，數(shù)值接近，即使單項應力值很大時，也不易進入_ 狀態(tài)，發(fā)生的破壞為 _ 破壞。7、 某梯形鋼屋架，屋脊處應設 _ 性系桿，該系桿按 _ 桿設計。8、 軸心受壓柱的柱腳底板厚度

51、是按底板的 _受力工作確定的。9、如下圖突緣式支座加勁肋，應按承受支座反力的軸心受壓構件計算梁平面外（繞 Z 軸）穩(wěn)定，鋼材 Q235 鋼，此受壓構件截面面積值為 _ ，其長細比為_ 。10、 格構式軸心受壓構件繞虛軸的穩(wěn)定計算采用換算長細比是考慮 _的影響。11、 實腹式單向偏心受壓構件的整體穩(wěn)定，分為彎矩 _ 的穩(wěn)定和彎矩的穩(wěn)定。R241、單項選擇題侮題 2 分，共 16 分）1、對于 Q235 鋼板，其厚度越大042A.塑性越好B 韌性越好C. 內部缺陷越少D. 強度越低2、如圖采用 C 級普通螺栓連接，最危險螺栓為3、工字形截面軸心受壓構件，翼緣外伸部分的寬厚比 b/t 空(10 -

52、0.1 )., 235 一 fy式中的，是。A. 構件繞強方向的長細比B. 構件兩個方向的長細比平均值C. 構件兩個方向的長細比較大值D. 構件兩個方向的長細比較小值4、單向受彎構件的抗彎強度二二Mx/(xWnx)乞f其中x=1.05時,為使翼緣不先失去局部穩(wěn)定，翼緣外伸部分的寬厚比 b、/t 為 _A . 9 235 fyB. 13 235 fyC. 15 235 fyD. 40、235 fy5、已知焊接工字形截面簡支梁，承受均布荷載作用，鋼材 Q235, fy=235N/mm2,并在支座設置支承加勁肋，梁腹板高度900mm，厚度 12mm，要求考慮腹板穩(wěn)定性，貝 U_ 。A 布置縱向和橫向

53、加勁肋B 按計算布置橫向加勁肋43C 按構造要求布置加勁肋D 不用布置加勁肋6、荷載作用于截面形心的焊接工字形等截面簡支梁，最容易發(fā)生整體失穩(wěn)的情況是。A 跨中集中荷載作用B 跨間三分點各有一個集中荷載作用C 梁兩端有使其產生同向曲率、數(shù)值相等的端彎矩作用D 全跨均布荷載作用7、 彎矩繞虛軸作用的雙肢綴條式壓彎構件，應進行 _ 和綴條計算A 強度、彎矩作用平面內穩(wěn)定、彎矩作用平面外穩(wěn)定、剛度B 彎矩作用平面內穩(wěn)定、分肢穩(wěn)定C 彎矩作用平面內穩(wěn)定、彎矩作用平面外穩(wěn)定、剛度D 強度、彎矩作用平面內穩(wěn)定、分肢穩(wěn)定、剛度8、已知雙軸對稱工字鋼截面軸心受壓柱，軸心壓力小，根據(jù)剛度控制截面 面積 A幾】幾

54、】=150,lx=8000mmlOy= 4500mmlx=2A2,ly= 0.5A2截面面積 A 為_A 1422.2mm22B 1800mm2C 2000mm2D 2500mm三、簡答題：（共 21 分）1、焊接殘余應力產生的原因和對結構工作性能的影響？（ 8 分）442、簡述影響梁整體穩(wěn)定的因素（8 分）3、為什么在截面為單軸對稱的實腹式軸心受壓構件，繞對稱軸的穩(wěn)定計算 采用換算長細比？（ 5 分）四、計算題：（共 43 分）1、圖示連接，受靜載 F=120kN（設計值），角焊縫焊腳尺寸 hf=8mm, 鋼材 Q235B，手工焊，焊條 E43 型，f；=160N/mm2。驗算焊縫強度（10

55、 分）2、如圖所示，兩塊鋼板截面厚度 16mm 寬度 420mm，兩面用厚度 10mm 蓋板連接， 鋼材 Q235B 承受軸心力作用，采用 8.8 級螺栓 M20 高強度螺栓摩擦型連接，孔徑 21.5mm，接觸面采用噴砂處理，f =215N/mm2,預拉力 P=125 kN，摩擦面的抗滑移系數(shù) 卩=0.45 ，求此連接接頭能承受的最大軸心力設計值（10 分）80 80 10558055 558055N十+ + + 十十十十 -+ + + +十十+十+ +十+十十十十+ + 4 +十+十十453、已知一焊接工字形截面梁，承受靜力荷載，梁某截面彎矩設計值 720KN.m，剪力設計值 500KN ,

56、 該截面集中力設計值 F=200KN，沒有加勁肋，沿梁跨度方向支承長度 150mm，鋼材 Q235B，鋼 材的強度設計值 f =215N/mm2, fv=125N/mm2，丫x=1.05,=1.0，毛截面慣性矩 山=181812 心品， 截面的最大面積矩 S=2509.4cm3，上翼緣對中和軸的面積矩 Si=1709.4cm3,驗算梁截面強度（10 分）4、已知如圖雙肢槽鋼格構式軸心受壓綴條柱，軸心壓力設計值N=1900KN （包括柱身等構造自重），所有鋼材均選用 Q235B，f=215N/mm2,計算長度 lox=loy=6000mm,=45， 柱截面無削弱。（232b 的截面面積 A=2X

57、55仁 110.2cm2, iy=12.1cm;分肢對自身 1-1 軸的慣性矩 l1=336cm4,回轉半徑 i1=2.47cm, Zo=2.16cm,b=320mm;單根綴條角鋼 L45X4 的截面，-十2面積 A1=3.49cm ; imin=0.89cm,試驗算 1）柱的整體穩(wěn)定與單肢穩(wěn)定2）求斜綴條的受力大小30354045p0.9360.9180.8990.878BAAf85（13 分）46505560650.8560.8330.8070.78070758085p0.7510.7200.6880.65547鋼結構基本原理及設計試題參考答案一、填空題：（每空 1 分，共 20 分）1

58、設計值、標準值2、屈服點 235N/mm2，鎮(zhèn)靜鋼3、增高、下降、變差4、tan -1.55、荷載特征、連接方法、工作環(huán)境、應力狀態(tài)、鋼材厚度（答出兩個即可）6、塑性、脆性7、岡 I、受壓8 受彎29、2960mm221.0710、剪切變形的影響11、作用平面內、作用平面外二單項選擇題（每題 2 分，共 16 分）DACBDC D B三簡答題（共計 21 分）1、（8 分）焊縫出現(xiàn)不均勻溫度場。焊縫附近溫度最高，可高達 1600 度以上。在焊縫區(qū)以外，溫度則急劇 下降。Tnr/71/aLX111xb48焊縫區(qū)受熱而縱向膨脹，但這種膨脹因變形的平截面規(guī)律（變形前的平截面，變形后仍保持平面）而受到

59、其相鄰較低溫度區(qū)的約束，由于鋼材在 600C 以上時呈塑性狀態(tài)（稱為熱塑狀態(tài)），因而高溫區(qū)的這種壓應力使焊縫區(qū)的鋼材 產生塑性壓縮變形對結構的靜力強度沒影響，降低結構的剛度，影響壓桿的穩(wěn)定性，對低溫冷脆有影響，對疲勞強度不利。2、（8 分）梁的側向抗彎剛度 Ely、抗扭剛度 Git，和抗翹曲剛度 Elw 愈大，貝 U 臨界彎矩愈大。梁兩端支承條件、構件側向支承點間距、受壓翼緣寬度、荷載的種類和作用位置。3、（5 分）對于單軸對稱截面，構件除繞非對稱軸發(fā)生彎曲屈曲外， 還可能發(fā)生繞對稱軸彎扭屈曲，軸力由 于截面的轉動產生作用于形心處非對稱軸方向的剪力， 剪力不通過剪心，產生扭矩，彎扭屈曲比繞對

60、稱軸的彎曲屈曲的臨界應力要低，因此繞對稱軸的穩(wěn)定應采用考慮扭轉效應的換算長細比計算。四、計算題1、解:r 將力 F 簡化到焊縫群的形心為:（2 分）y V = Fcos6C= 60 kNN = Fsi n60=103.9 kNM = Nx35 = 3636.5 kNmm在 M 作用下：3M6M6 3636.5 102二f2282.14Nmmhel；0.7 8 (170 -2 8)2焊縫上下兩點最危險（3分）J（旦）2+ T 二?428）2+34.792=121.78 N/mm2蘭 f；V 1.22 V 1.221 焊縫滿足承載力要求2、解：單個螺栓的抗剪承載力設計值:（3分）Nvb= 0.9nfpP = 0.9X2