钢结构设计原理试卷.docx

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钢构造设计原理试卷 〔Ａ卷〕
得分 评卷人
一、单项选择题：〔每题2分，共20分〕 ，则〔 〕。


在抗剪连接中，强度等级、直径和数量一样的承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( )
承载力低,,变形小
承载力高,,变形小
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图示工字形截面杆件，当受纯弯时，其截面最大压应力为s ，腹板的局部稳定刚好
m ax
满足；假设受偏心压力时，其截面最大压应力也为s ，则其腹板的局部稳定〔 〕。
max
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肯定满足

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( )
四边简支 ,一边自由
s s
y m ax m ax
x x
y
题 3 图
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,两边自由
设计焊接工字形截面梁时,腹板布置横向加劲肋的主要目的是提高梁的( )
进展疲乏验算时，计算部位的设计应力幅应承受〔 〕计算。

格构式轴心受压柱整体稳定计算时，用换算长细比l 代替长细比l ，这是考虑( )。
0 x x
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10 / 20
两端铰接轴心受压杆件，轴力图如以下图所示，其它条件一样，则发生弹性失稳时，各压杆的临界力的关系是〔 〕。
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N

cr1
> ＞
N
cr2

N
cr3
> N
cr4
N
＞
cr4
> N
N
cr2
＞
cr3

N
cr1
10 / 20
N cr4 ＞ N cr3 ＞ N cr2 ＞ N cr1 D． N cr1 ＞ N cr3 ＞ N cr2 ＞ N cr4
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题 8 图
轴心受压柱的柱脚底板厚度是依据以下哪种工作状态确定的？〔 〕
10 / 20
底板抗压工作
C. 底板抗剪工作
B. 底板抗弯工作
D. 底板抗弯及抗压工作
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常温条件下，剩余应力的存在将使构件〔钢材的变形性能良好〕的静力强度〔 〕

得分 评卷人
二、填空题〔每空1分，共10分〕
对于钢构造用钢材应严格掌握硫的含量，这是由于含硫量过大，在焊接时会引起钢材的 。
钢材的伸长率是衡量钢材 性能的指标，是通过一次静力拉伸试验得到的。
当轴心受压构件发生弹性失稳时，提高钢材的强度将 构件的稳定承载力。
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焊接工字形组合截面轴压柱，腹板局部稳定条件为 h / t
0 w
£ (25 + ) ,其
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235／fg
d
c
b a
cr1
cr2
cr3
cr4
中l 应取 。
提高钢梁的整体稳定性最有效的方法之一就是设置侧向支承点， 但侧向支承点必需设在钢梁的 翼缘处。
实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于 屈曲。
一般螺栓受拉力作用时,螺栓的设计强度取值较低，这是考虑到 对螺栓的不利影响。
对轴心受力构件,正常使用极限状态是掌握构件的 。 导出的。
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—A·F钢中的“A”表示 。
得分 评卷人
三、推断题〔每题1分，共10分〕
钢构造既耐热又耐火。 ( )
建筑构造常用的钢材〔如Q235钢〕塑性变形很大，所以钢构造发生的破坏 都是塑性破坏。( ) 。
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梁的翼缘与腹板间的角焊缝长度l
可以大于60h
w f
。 ( )
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轴心压杆截面两主轴方向的等稳定条件是指l
x
= l 。( )
y
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得分 评卷人
四、简答题〔每题5分，共15分)
。
10～20
突缘
填板
构造螺栓
顶板
。
垫板
加劲肋
假设弯矩作用在强轴平面内，则实腹式压弯杆件就不行能发生弯矩作用平面 外的弯扭屈曲。( )
轴心受压格构柱的斜缀条与平行弦桁架中腹杆的计算方法完全一样。( )
箱形截面的实腹式压弯杆件， 其腹板的受力很可能不均匀，腹板的嵌固条件亦不如工字形戳面，故与工字形截面相比腹板应厚一些。( )
拉弯构件一般都会产生强度破坏和失稳破坏。( )
如有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上，即可认为梁的整体稳定满足要求。 ( ) ，宜增加下翼缘的宽度。( )
?
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得分 评卷人
五、计算题〔共45分)
试确定图示角钢与钢板连接的侧面角焊缝的长度，并验算其构造是否满足要求。肢背
和肢尖的焊脚尺寸h = 8mm ，钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型，角焊缝强度设
f
计值 f w = 160N / mm2 ，角钢受轴心拉力设计值N = 980 KN 。焊缝的内力安排系数：
f
肢背m = ，肢尖m = 。(8分)
1 2
8
125 10 8
试验算如下图高强螺栓摩擦型连接的强度是否满足要求。：钢材为Q235-B螺栓 、M20，接触面喷砂处理，抗滑移系数m =, 预拉力P =125KN，静荷载设计
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值 F =400KN。〔8分〕

200
10 / 20
10 / 20
70
80 45
4
70
07
08
4
07
400KN
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如图轴心受压格构柱，l = l = ，荷载作用下产生的轴心压力设计值
0 x 0 y
N = 1650KN ，钢材为Q235-A( f = 215 N mm 2 )，如下图，试验算此格构柱绕虚轴的
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稳定。单个槽钢[32a 的截面面积 A¢ = , 绕自身弱轴( x
1
轴)惯性矩
1
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I x1 = 305cm 4 ; 角钢∠45×4的截面面积 A 1 = cm 2。〔10分〕
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轴压构件稳定系数表〔b类截面〕
40
45
50
55
60
65
1






y
y
l
j

b=320
x x

45 4
1 1
10 / 20
32a
x x
1

1-1
如下图某均布荷载作用下的组合截面简支梁，跨中无侧向支承，梁的刚度和局部稳
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定满足要求，截面无减弱，钢材Q235-〔B
f = 215 N mm2 , f = 125 N mm 2 〕，g = ，
v x
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腹板局部稳定满足，无视梁自重。试按抗弯强度和整体稳定确定该梁的承载力设计值q 。
〔10分〕
：A = ；I = ´104 cm4 ；W = ´102 cm3 ；I = ´103 cm4 ；
x x y
i = 。
y
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3460 Ah
æ l t ö2
235

10 / 20
提示：j =
× × 1 + ç
y ÷ ×
；j¢
= -
10 / 20
b l2 W
ç ÷ f b j
10 / 20
y x è ø y

b
y 01=
10 / 20
10 / 20
6000
x x 05
1
3
w =6 0 =
=
y
10 / 20
=200
10 / 20
某两端铰接工字形截面压弯构件，l = l
0x 0 y
= 10m ，承受轴向压力设计值N = 500KN，
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端弯矩设计值M x = 100KN× m ，材料为Ｑ235钢( f = 215N mm2 ，E = 206´103 N mm2 〕，构件截面尺寸如下图，[l ]= 150。试验算其弯矩作用平面内的整体稳定及其刚度是
否满足要求。(9分)
： A = ； I = ´104 cm4 ； i = ，W = ´102 cm3 ；
x x x
10 / 20
〔提示： b
mx
= + 2
M
M
1
； N ¢
Ex
= p 2 EA 〕

x
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b 类截面轴心受压构件的稳定系数j
10 / 20
x
x
x
10m
=6
w
01 =
=
y
=200
λ
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
50










60









y

01=
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钢构造设计原理试卷 〔Ｂ卷〕 适用专业: 土木工程
得分 评卷人
一、单项选择题：〔每题2分，共20分〕 ( )
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f y
f
u
f / g
u R
f / g
y R
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在三向正应力状态下，当消灭以下何种状况时，钢材易发生脆性破坏〔 〕。
异号应力，且应力差较小 B. 异号应力，且应力差较大
C. 同号拉应力，且应力差较小 D. 同号拉应力，且应力差较大
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工字形截面吊车梁腹板高厚比h t
0 w
= 100
，则梁的腹板〔 〕。
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235 f
y
可不设加劲肋 b a o

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图示焊接连接中，最大的焊缝应力发生在〔 〕。
a点 B. b点 C. c点 D. d点
c d
题 4 图
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梁的受压翼缘侧向支承点的间距、截面尺寸和跨内最大弯矩均保持不变，且不存在局部稳定问题，承受以下哪种荷载时梁的临界弯矩为最大〔 〕。
三分点处各有一个集中荷载作用
C. 跨中一个集中荷载作用 D. 纯弯矩作用
通常轴心受压缀条式格构柱的横缀条不受力，但一般仍设置，其主要理由是〔 〕。
起构造作用 B. 可以加强柱的整体抗弯刚度
C. 对单肢稳定起作用 D. 以上三种缘由都有
钢梁的最小高度是依据〔 〕条件确定的。
钢梁的强度 ，当a=b时，纯剪作用下板的屈曲形式是〔 〕。
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A B C D
10 / 20
对于弯矩绕虚轴 x 作用的格构式压弯构件，其平面外稳定是由〔 〕来保的。
计算分肢稳定
图示梁端的支承加劲肋与梁翼缘刨平抵紧且满足构造要求，其设计时尚应计算
〔 〕。
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整体稳定、刚度
整体稳定、端面承压、刚度
整体稳定、端面承压、、端面承压、刚度
刨平抵紧
支承加劲肋
题10图
10 / 20
得分 评卷人
二、填空题〔每空1分，共10分〕
钢材的强度设计值按 分组。
焊接构造在焊缝四周形成热影响区，该区域钢材材质 。
10 / 20
标准规定，角焊缝的计算长度l
w
³ 8h
f
和40mm ，是为了防止 。
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轴心拉杆需要进展 计算，并限制其长细比。
高强螺栓群承受偏心拉力作用，连接的中性轴应在 。
对于没有明显屈服点的钢材，以卸载后试件的剩余应变为 时所对应的应力作为假想屈服点，也称为条件屈服点。
剩余应力将减小构件的刚度，同时将 构件的稳定承载力。
保证拉弯、压弯构件的刚度是验算其 。
实腹式构件在 N 、M 作用下，其弯矩作用平面外的整体失稳属于 。
x
格构式轴心受压柱整体稳定计算时，用换算长细比l 代替长细比l ，这是考虑格构
0 x x
柱 变形的影响。
λ0x
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得分 评卷人
三、推断题〔每题1分，共10分〕
对于摩擦型高强螺栓的抗剪连接，应进展螺栓杆的抗剪和板件的挤压计算。( )
构件的长细比是其计算长度与截面宽度之比。( )
轴心压杆稳定系数j 值，与钢种、截面种类和杆件长细比有关。( )
当其他条件不变时，削减梁受压翼缘的自由长度，可提高梁的整体稳定性。〔 〕
为了保证受压构件的局部稳定，不应使组成板件的宽度过大。〔 〕
10 / 20
对于有孔眼减弱的梁，在其整体稳定计算公式 M x ≤ f 中，W
应取净截面
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j W x
b x
抵抗矩。( )
在连续反复的循环荷载作用下，假设每次循环中应力幅均为常数，称为常幅应力循环。 ( )
钢材有两种性质各异的破坏形式：弹性破坏和脆性破坏。( )
受静载作用的侧焊缝的最大计算长度为40h 。( )
f
拉弯构件也可能发生整体失稳。( )
得分 评卷人
四、简答题〔每题5分，共15分) 。
什么是应力集中？对钢材的性能由什么影响？
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