钢结构设计原理模拟试题及答案1.doc

钢构造设计原理模拟试题及答案1 北 京 交 通 大 学 远 程 学 院 所在学院 班级 姓名 学号 20xx—20xx学年第一学期 课程名称：钢构造设计原理(A) 土木工程 级 出题老师： 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 我用人格担保在本次考试中，老实守信，严格遵守考场纪律 一、填空〔每空1分，共15分〕 1．容许应力法计算时荷载采用 值，极限状态法荷载采用 值 2．钢材有两种性质完全不同的破坏形式： 破坏和 破坏 3．厚度为30mm的钢板与厚度为15 mm的钢板相比设计强度哪个大？ 4．母材强度满足要求，当不考虑起落弧的影响时，对于对接焊缝只有 级检 验的焊缝才需要进展强度验算 5．钢材发生疲劳断裂一般经历三个阶段： 、 、 6．轴心受压构件Q235钢，当长细比大于120时，假如计算的稳定承载力不够， 可以采取何种措施进步其承载力？ 。

长细比 为20时，假设计算的稳定承载力不够，可以采用何种措施进步承载力？ 7．判别梁是否需要验算其整体稳定，用L1/b1 来衡量，其意义是：L1 代 表 ，b1代表 8．受弯构件腹板考虑其部分稳定，为进步临界剪应力，设置 加劲肋; 为进步临界弯曲应力，在波峰处设置 加劲肋 二、单项选择题〔每题2分，共10分〕 1． 焊接剩余应力的存在对构件的〔 〕 A 极限承载力无影响 B 稳定性无影响 C 刚度无影响 D 静力强度无影响 2． 承压型高强螺栓与摩擦型高强螺栓相比〔 〕 A 承载力低，变形小 B 承载力高，变形大 C 承载力高，变形小 D 承载力低，变形大 3． 设计一悬臂钢梁，最合理的截面形式是〔 〕 PABCD 4．工字型截面梁腹板高厚比h0?120235/fy时，梁腹板可能〔 〕 twA 因弯曲正应力引起屈曲，需设纵向加劲肋 B 因弯曲正应力引起屈曲，需设横向加劲肋 C 因剪应力引起屈曲，需设纵向加劲肋 D 因剪应力引起屈曲，需设横向加劲肋 5．格构式柱限制分肢长细比的原因是〔 〕 A 保证整个柱的稳定 B 使两个肢能共同工作 C 防止单肢先于整个柱失稳 D 构造要求 三、简答题〔每题6分，共30分〕 1．钢材在复杂应力状态下的屈从条件是如何确定的? 2．焊接剩余应力对构造有哪些不利影响? 3．钢构造设计标准中以应力幅-作为疲劳验算的标准，对构造的焊接部位和非焊接部位, -如何取值? 4．双肢格构式受压构件计算绕虚轴的稳定时,为什么要用换算长细比? 5．十字形截面轴心受压构件与一般的双轴对称轴心受压构件，整体失稳形式有何不同？ 四、计算(每题15分，共45分) 1．图1(尺寸单位：mm)所示钢板牛腿用四条贴角焊缝连接在钢柱上〔无引弧板〕。

钢材为WQ235，焊条E43型焊角尺寸hf=10mm，角焊缝强度设计值为 ff?160MPa试确定最大承载力P 2．图2中所示钢梁与钢柱采用高强螺栓连接螺栓采用10个〔每侧5个〕M20(10.9级) 承压型高强螺栓和柱翼缘连接，钢材Q235B试验算螺栓强度fvb?310N/mm2，fcb?470N/mm2，ftb?500N/mm2，M20螺栓有效截面面积Ae?2.45cm2 3、如图3所示钢梁，共有2跨，材料为Q235，全梁有均布荷载设计值100KN/m〔含构造自重〕梁截面为HW450x300，截面Ix = 5.61e+008 mm4，截面Wx = 2.55e+006 mm3，面积矩Sx = 1.36382e+006 mm3，塑性开展系数γx=1.05，整体稳定系数φb=0.6，截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=205MPa，截面抗剪强度设计值fv=120MPa，试验算该构件截面是否满足承载力要求 100 P 220 4条竖向焊缝 图1 图2 100kN/m5000 图3 100kN/m2500 A卷答案 一、填空〔每空1分，共16分〕 1．容许应力法计算时荷载采用 标准 值，极限状态法荷载采用 设计 值。

2．钢材有两种性质完全不同的破坏形式： 塑性破坏和 脆性 破坏 3．厚度为30mm的钢板与厚度为15 mm的钢板相比设计强度哪个大？ 15mm 4．母材强度满足要求，当不考虑起落弧的影响时，对于对接焊缝只有 三 级检 验的焊缝才需要进展强度验算 5．钢材发生疲劳断裂一般经历三个阶段：裂纹的形成、裂纹缓慢扩展，与最后 迅速断裂 6．轴心受压构件Q235钢，当长细比大于120时，假如计算的稳定承载力不够， 可以采取何种措施进步其承载力？ 加支撑，或增大回转半径 长细比 为20时，假设计算的稳定承载力不够，可以采用何种措施进步承载力？ 采用Q345 钢 7．判别梁是否需要验算其整体稳定，用l1/b1 来衡量，其意义是什么？l1 代表 受压翼缘自由长度 ，b1代表 翼缘宽度 8．受弯构件腹板考虑其部分稳定，为进步临界剪应力，设置横向 加劲肋; 为进步临界弯曲应力，在波峰处设置 纵向〔程度〕加劲肋 ； 9．格构式轴心受压构件分肢之间的间隔 是根据 等稳定 原那么确定的 二、选择 1、D；2、B；3、B；4、D；5、C 三、简答 1．计算折算应力?eq，当?eq?fy为弹性状态，当?eq?fy时为屈从阶段。

2．对静力强度无影响，降低构造刚度、稳定承载力，容易导致低温脆断 3．焊接部位：--max-min；非焊接部位：--max?0.7?min 4．考虑缀材的抗剪刚度低，产生的剪切变形大，其对稳定承载力的影响不可忽略 5．十字形截面轴心受压构件，整体失稳形式为改变失稳，而一般的双轴对称轴心受压构件为弯曲失稳 四、计算 1．解： AW=4×7×200=5600mm2； WW=4×7×2023/6=186666.7mm3； V?y?V/AW?P/5600 V?P，M＝P?e?100P； M?fx?M/WW=100P/186666.7=P/1866.7 V22?(?y)?P2?2?47.4?10?5P 1.22?1866.756001.22M?fx因 11 所以 ?ffW?160Mpa P?105×160/47.4=337.55kN 42．解：V?200KN,M?200?300?6?10KN.mm Nvb?nv?d2fvb/4?1?3.14?202?310?10?3/4?97.3KN N?bt?de24ftb?2.45?500?122.5kN Ncb?d?tfcb?2.0?1.0?470?10?1?94KN 受力最大螺栓承受拉力Nt?N1M?My1/m?yi2?6?104?200/4?(1002?2023)?60KN Nv?200/10?20KN Nt?60?122.5KN 螺栓为拉剪型： ?Nv-?Nb?v-Nt?20-80--b----?0.68?1 -N-97.3-122.5-?t?2222Nv?20KN?Ncb/1.2?94/1.2?78.3KN 3．解：最大剪力为312.5KN 最大弯矩为312.5 KN.M 由 Vmax x Sx / (Ix x Tw) 得 计算得最大剪应力为 69.0641 MPa 满足! 由 Mx / (γx x Wx) 得 计算得强度应力为 116.713 MPa 满足! 由 Mx / (φb x Wx) 得 计算得稳定应力为 204.248 MPa 满足! 第 页 共 页。