厦门大学网络教育2014-2015学年第二学期钢结构答案(部分)

《钢结构》课程复习题（部分答案）

一、单项选择题

1 .在构件发生断裂破坏前，无明显变形的情况是 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

2 .承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 C  。

(A)抗拉强度、伸长率              (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能

(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率    (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能

3 .当钢材具有较好的塑性时，焊接残余应力 C 。

(A)降低结构的静力强度          (B)提高结构的静力强度

(C)不影响结构的静力强度        (D)需根据实际情况确定

4 .直角角焊缝的有效厚度的取值为  A  。

(A)0.7        (B)4mm       (C)1.2           (D) 1.5

5 .轴心受压杆的强度与稳定，应分别满足B 。

(A)  

(c)   

式中，A为杆件毛截面面积；An为净截面面积。

6 .配置加劲肋提高梁腹板局部稳定承载力，当时 C 。

   (A)可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋

 (B)只可能发生弯曲失稳，应配置纵向加劲肋

   (C)应同时配置纵向和横向加劲肋

   (D)增加腹板厚度才是最合理的措施

7 .计算格构式压弯构件的缀件时，剪力应取  C  。

(A)构件实际剪力设计值

(B)由公式计算的剪力

(C)构件实际剪力设计值或由公式计算的剪力两者中较大值

(D)由计算值

8 .当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应 B   。

     (A)设置纵向加劲肋         〔B)设置横向加劲肋

     (c)减少腹板宽度            (D)增加翼缘的厚度

9 .当梁整体稳定系数>0.6时，用代替主要是因为  B    。

     (A)梁的局部稳定有影响   〔B)梁已经进入弹塑性阶段

     (c)梁发生了弯扭变形      (D)梁的强度降低了

10.实腹式偏心受压柱平面内整体稳定计算公式    中的是   D    。

     （A）等稳定系数   (B)等强度系数  (c) 等刚度系数 (D) 等效弯矩系数

11 .钢材在低温下，强度 B   。

(A)提高    (B)下降    (C)不变    (D)可能提高也可能下降

12 .钢材在复杂应力状态下屈服条件是 D 等于单向拉伸时的屈服点决定的。

 (A)最大主拉应力       (B)最大剪应力 

（c)最大主压应力       (D)折算应力

13. 工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为  D 。

(A)≤(25+0.1)； (B) ≤80；   

    (C)≤170

 (D)当0≤≤1．6时，≤(16+0.5+25) ；

当1．6<≤2.0时，≤(48+0.5-26.2) ；

        其中，

14 .一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是 D  。

     A)螺杆的抗剪承载力    (B)被连接构件(板)的承压承载力

     C)前两者中的较大值    (D)A、B中的较小值

15 .钢材内部除含有Fe，C外，还含有害元素  A  。

   (A)N，O，S，P    (B)N，O，Si    (C)Mn，O，P    (D)Mn，Ti

16. 动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于  A 。

（A）40        （B）60       （C）80     （D）120

17 .实腹式轴心受拉构件计算的内容有 B 。

     (A) 强度                       (B) 强度和整体稳定     

     (C) 强度、整体和局部稳定       (D) 强度和刚度

18 . 施工中，不能采用  A   方法减小构件的残余应力

      (A)加强构件约束，阻止变形      (B)锤击法     

(C)焊件预热                    (D)焊后退火

19. 梁的最小高度是由  C   控制的。

    (A)强度         (B)建筑要求    (C)刚度    (D)整体稳定

20. 符号L 125×lO表示 B 。

(A)等肢角钢                (B)不等肢角钢  

(C)钢板                    (D)槽钢

21. 钢材的标准应力-应变曲线是              试验得到的？

（A）冷弯试验； （B）单向拉伸试验； （C）疲劳试验；（D）冲击试验

22 .轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，是因为    

（A）格构式构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹式构件；

（B）考虑强度的降低的影响；

（C）考虑剪切变形的影响；

（D）考虑单肢失稳对构件承载力的影响；

23． 实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的主要是考虑                 

（A）截面塑性发展对承载力的影响；

（B）残余应力的影响；

（C）初始弯矩的影响；

（D）初始偏心的影响；

24． 图示普通螺栓连接中，受力最大的螺栓位置是              

  （A）a   （B）b  （C）c  （D）d

25． Q345钢材中的345表示钢材的           。

（A）屈服强度； （B）抗拉强度； （C）比例极限； （D）疲劳强度

26．钢材内部除含有Fe，C外，还含有益元素            。

   (A)N，O，S，P    (B) Mn，Si    (C)Mn，O，P    (D)Mn，S

27．当钢材具有较好的塑性时，下列正确的描述是      。

(A) 焊接残余应力会降低结构的静力强度

(B) 焊接残余应力提高结构的刚度

(C) 焊接残余应力不影响结构的静力强度

(D) 焊接残余应力不影响结构的刚度

二、填空题

1. 高强螺栓根据螺栓受力性能分为  承压型 和 摩擦型  两种。

2. 钢材是理想的 弹塑性 体。

3. 钢结构主要的连接方式有 焊接  连接和 螺栓   连接。

4．钢材中化学元素硫的含量太多会引起钢材的  热脆  。

5．轴心受压构件整体失稳的形式有 弯曲屈曲 、 扭转屈曲  、 弯扭屈曲 。

6．对接焊缝采用斜焊缝时，可以提高承载能力，当满足斜焊缝轴线和外力N之间的夹角条件，不必计算焊缝强度。

7．角焊缝按照力的方向和长度方向的不同分为 平行于力作用方向的侧面角焊缝、 垂直于力作用方向的正面角焊缝与力作用方向斜交的斜向角焊缝和围焊缝。

8. 钢材中化学元素磷的含量太多会引起钢材的          。

9. 钢材的强度设计值是以          为标准的。

10. 同等钢号的钢板，随着钢板厚度的越来越薄，钢板的强度         。

三、问答题

1  钢结构的特点是什么？

（1）建筑钢材强度高，塑性和韧性好；（2）钢结构重量轻；（3）材质均匀，与力学计算的假定比较符合；（4）钢结构制作简便，施工工期短；（5）钢结构密封性好；（6）钢结构耐腐蚀性好；（7）钢材耐热来耐火；（8）钢结构可能发生脆性断裂。

2. 钢结构对材料的要求有哪些？

3  简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证，哪几种破坏形式通过计算保证？

普通螺栓的五种破坏形式：（1）螺栓杆被剪坏；（2）螺栓杆或板件被挤压破坏；（3）板件端部被剪坏；（4）板件被拉断；（5）螺栓杆受弯破坏。

其中（3）（5）通过构造保证，（3）通过端距≥20d0，（5）通过板叠厚度≤5d，其是d为螺栓直径，d0为螺栓孔径。

（1）（2）（4）通过计算保证。

4. 影响受弯构件整体稳定的因素有哪些？

（1）荷载种类；（2）荷载作用位置；（3）截面刚度，E1、G1等；（4）受弯构件的支承条件。

5  钢结构设计中为什么用屈服强度作为钢材的强度设计值，而不用抗拉强度？

（1）它是钢材开始 塑性工作的特征点。钢材屈服后，塑性变形很大，极易被人们察觉，可及时处理，避免发生破坏

（2） 从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度和屈服点之比（强屈比）   ，是钢结构极大的后备强度，使钢结构不会发生真正的塑性破坏，比较安全可靠。在高层钢结构中，用于八度地震区时，为了保证结构具有良好的抗震性能，要求钢材的强屈比不得低于1.5

6  承压型高强螺栓和摩擦型高强螺栓在受剪状态的计算有何不同？

摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力为极限状态，也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。板件不会发生相对滑移变形（螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量），被连接杆件按弹性整体受力。

承压型连接中允许外剪力超过最大摩擦力，这时被连接 板件之间发生相对滑移变形，直到螺栓杆与孔壁接触，此后连接就靠螺栓杆身剪 切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力，最后以杆身剪切或孔壁承压 破坏作为连接受剪的极限状态。

7轴心压杆的整体失稳形式有哪几种？工字型截面的轴压构件是什么失稳形式？

8相同钢种的薄钢板和厚钢板的强度哪个更高？为什么？

9钢材在高温下的性能如何？为什么?

四 、名词解释

疲劳破坏

蓝脆现象由形变时效引起钢材的机械性能变化中,在300℃附近有抗拉强度、硬度升高,而延 伸率、断面收缩率下降的现象

应力集中

五、计算题

1. 验算图示直角角焊缝的强度。已知静荷载F=120kN（设计值）， hf =8mm ，钢材为Q235－BF钢，手工焊，焊条为E43型， 。

解：将F移至焊缝形心

代入

2. 图示为一管道支架，支柱的设计压力为（设计值），柱两端铰接，钢材为Q235，钢材强度设计值  柱截面采用焊接工字形截面（对和轴均属类），翼缘板为焰切边，截面无削弱，。验算支柱的整体稳定和局部稳定是否满足要求。

类截面轴心受压构件的稳定系数

3验算如下图所示轴心受压柱的整体稳定性。柱两端为铰接，柱长为5m，焊接工形组合截面，火焰切割边翼缘（对和轴均属类），承受轴心压力设计值N=1200kN，采用Q235钢材，在柱有一侧向(x轴方向)支承。

类截面轴心受压构件的稳定系数

整体稳定满足要求，截面无削弱，故强度自然满足。

4 试设计如图所示角钢与连接板的连接角焊缝（三面围焊）。 轴心力设计值 N＝830kN （静力荷载）角钢为 2∟125×80×10，长肢相连，hf=8mm，连接板厚度t＝12mm，钢材 Q235，手工焊，焊条 E43系列。