2014鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題及答案資料

1、!111內(nèi)容提要：一、 填空題：(每空1分，共22分)1、 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（jgj2002）推薦使用 碳當(dāng)量(或ce) 來衡量 低合金鋼的焊接性能。2、 硫、磷、氮、氧和氫均為有害元素，其中 磷 和 氮 易引起鋼材的低溫冷脆。3、 影響結(jié)構(gòu)疲勞壽命的最主一、 填空題：(每空1分，共22分)1、 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（jgj2002）推薦使用 碳當(dāng)量(或ce) 來衡量 低合金鋼的焊接性能。2、 硫、磷、氮、氧和氫均為有害元素，其中 磷 和 氮 易引起鋼材的低溫冷脆。3、 影響結(jié)構(gòu)疲勞壽命的最主要因素是構(gòu)造狀態(tài)、 循環(huán)荷載 和 循環(huán)次數(shù) 。4、 鋼材的機(jī)械性能指標(biāo)為屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸

2、長率、 冷彎性能 、z向收縮率 和 沖擊韌性 。5、 主要焊接結(jié)構(gòu)不能采用q235 a 級鋼，因含碳量不作交貨條件，無法保證含碳量。6、 將一塊q235b級鋼板與q345b級鋼板通過焊接進(jìn)行連接時，宜選擇 e43 型焊條。7、 «鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范»（gb500172003）規(guī)定：質(zhì)量屬于三級的焊縫，焊縫的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度等于母材抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 0.85 倍。8、 單軸對稱的t形截面軸心受壓構(gòu)件，繞對稱軸失穩(wěn)時易發(fā)生 彎扭 失穩(wěn)，繞非對稱軸時易發(fā)生 彎曲 失穩(wěn)。9、 軸心受壓構(gòu)件失穩(wěn)時可能繞兩主軸屈曲，設(shè)計(jì)時應(yīng)遵循 等穩(wěn)定 原則，如進(jìn)行梯形鋼屋架設(shè)計(jì)時屋架端斜桿應(yīng)采用 不等邊角鋼長

3、肢相連 的截面型式。10、在軸心受壓構(gòu)件中，確定箱形截面板件滿足局部穩(wěn)定的寬（高）厚比限值的原則是構(gòu)件應(yīng)力達(dá)到屈服前其板件不發(fā)生局部屈曲（或局部屈曲臨界應(yīng)力不低于屈服應(yīng)力，或不先于屈服） ，確定工字形截面確定板件寬（高）厚比限值的原則是 構(gòu)件整體屈曲前其板件不發(fā)生局部屈曲（或局部屈曲臨界應(yīng)力不低于整體屈曲臨界應(yīng)力或等穩(wěn)定或不先于整體失穩(wěn)） 。11、 荷載作用點(diǎn)的位置對梁的整體穩(wěn)定有影響，相對于荷載作用于工字形截面簡支梁受拉翼緣，當(dāng)荷載作用于梁的受壓翼緣時，其梁的整體穩(wěn)定性將 降低 。12、 某梯形鋼屋架，下弦支座處應(yīng)設(shè)置 剛性 系桿，該系桿需要按 受壓 桿設(shè)計(jì)。13、 某工字形組合截面簡支梁，

4、若腹板的高厚比為100，應(yīng)設(shè)置 橫向 加勁肋，若腹板高厚比為210，應(yīng)設(shè)置 縱向 加勁肋。二、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共14分)1、 最易產(chǎn)生脆性破壞的應(yīng)力狀態(tài)是 b 。(a) 單向壓應(yīng)力狀態(tài)(b) 三向拉應(yīng)力狀態(tài)(c) 單向拉應(yīng)力狀態(tài)(d) 二向拉一向壓的應(yīng)力狀態(tài)2、采用摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的兩塊 鋼板，如圖所示，ii危險截面所受的力為 b 。(a) n (b) 0.875n (c) 0.75n (d) 0.5n3、如圖所示，兩塊鋼板焊接，根據(jù)手工焊構(gòu)造要求，焊角高度hf應(yīng)滿足 a 要求。(a) 6hf89mm (b) 6hf12mm (c) 5hf89mm (d) 6hf10mm4、受彎構(gòu)件考

5、慮屈曲后強(qiáng)度時，下列說法正確的為 b 。(a) 腹板抗彎承載力提高(b) 腹板抗剪承載力提高(c) 腹板抗彎、抗剪承載力均提高(d) 腹板抗彎承載力提高，抗剪承載力降低5、單向受彎構(gòu)件的抗彎強(qiáng)度 其中時,為使翼緣不先失去局部穩(wěn)定, 翼緣外伸部分的最大寬厚比b/t為 c 。(a) (b) (c) (d) 6、彎矩矢量作用在工字形偏壓柱的弱軸平面內(nèi)，屈曲時會發(fā)生 a 屈曲。(a) 平面內(nèi)(b) 平面外 (c) 不一定 (d) 可能平面內(nèi)，也可能平面外7、在鋼屋架支座節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中，支座底板的厚度由 d 決定。(a) 抗剪和抗彎共同工作(b) 抗壓工作 (c) 抗剪工作 (d) 抗彎工作三、簡答題：（

6、共22分)1、普通螺栓受剪連接的主要破壞形式包括哪幾種，并說明防止該種破壞的相應(yīng)計(jì)算方法或構(gòu)造措施。（8分）栓桿被剪斷（1分）抗剪承載力驗(yàn)算（1分）板件被擠壓破壞（1分）承壓承載力驗(yàn)算（1分）板件被拉斷破壞（1分）（栓孔削弱截面）危險截面驗(yàn)算 （1分）板件被沖剪破壞（端矩太小造成）（1分）構(gòu)造防范 l1(端距)2d0（1分）不寫計(jì)算公式也可以給分2、請說明圖中所示格構(gòu)式柱頭的主要組成零件及荷載傳遞路徑和方式。（9分）由墊板、頂板、柱端加勁肋、兩塊柱端 綴板組成。（2分）（7分）3、如圖所示為單向壓彎的格構(gòu)式柱，分肢1對y軸慣性矩為i1，分肢2對y軸慣性矩為i2，軸力n作用在虛軸（x軸）上，由軸

7、力產(chǎn)生的彎矩my作用在構(gòu)件的主軸平面內(nèi)，請說明分配到分肢1和分肢2上軸力和彎矩的分配原則及分肢1所受軸力和彎矩的大小。（5分）軸心壓力n的分配:與分肢軸線至虛軸的距離成反比（1分）彎矩my的分配:與分肢對實(shí)軸的慣性矩成正比，（1分）與分肢至虛軸的距離成反比（1分）軸心力： （1分）彎 矩：（1分）四、計(jì)算題：（共42分）1、 如圖所示鋼板與工字形柱采用雙面角焊縫t形連接，hf10mm；鋼板長400mm，鋼材q235b，焊條為e43系列，；鋼板承受一個豎向集中荷載f的作用（靜力荷載），荷載作用點(diǎn)至工字形柱翼緣外表面的距離為150mm。試確定該t形連接所能承擔(dān)的最大豎向荷載f。（9分）v=f（1分

8、）m=150f（1分）lw=400-2hf=380mm（2分）（2分）（3分）2、驗(yàn)算如圖所示的螺栓連接的強(qiáng)度。4個c級螺栓m20，所用鋼材為q235-b。已知對于c-m20：（8分）n160kn（1分）（1分）對于c-m20：（1分）（1分）（1分）（2分）（1分）故c級螺栓m20螺栓滿足要求。3、如圖所示一雙肢槽鋼格構(gòu)式軸心受壓綴板柱，軸心壓力設(shè)計(jì)值n=1450kn（包括柱身等構(gòu)造自重），所有鋼材均選用q345，f=310n/mm2，計(jì)算長度l0x=6000mm ，l0y=3000mm，柱截面無削弱。已知：218b的截面面積a=2×29.3=5860mm2，iy=68.4mm；滿

9、足同一截面綴板線剛度大于較大柱肢線剛度6倍的要求；分肢對自身1-1軸的慣性矩i1=1110000mm4，回轉(zhuǎn)半徑i1=19.5mm；h=320mm，b =180mm，c=283.2mm；其他相關(guān)參數(shù)見圖。驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定（包括分肢穩(wěn)定）是否滿足要求（可不進(jìn)行綴材驗(yàn)算）。（12分）3035404550556065707580850.9360.9180.8990.8780.8560.8330.8070.7800.7510.7200.6880.655（1）繞實(shí)軸（y軸）的整體穩(wěn)定（1分）查表得f =0.842（1分）（2）繞虛軸（x軸）的整體穩(wěn)定（1分）（1分）（1分）（1分）（2分）查表得f =0.820（1分）（1分）（3）分肢穩(wěn)定，故滿足規(guī)范要求。（2分）4、已知一焊接工字形截面簡支梁，計(jì)算跨度為6m，在跨中位置作用一靜力集中荷載f，荷載作用處未設(shè)置加勁肋，但設(shè)有一塊墊板，該墊板在沿梁跨度方向支承長度為160mm。鋼材為q235b，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215n/mm2，fv=125n/mm2，x=1.05，=1.0。在梁跨中截面處