钢结构试卷(答案)

《钢结构》期末考试试题

一、单选题（15）

1、BBDAA ACBA C BBDAD

二、纠错题（10）

1、塑性变形是不可恢复的，因此塑性破坏比脆性破坏更危险。（4分） 错，因为构件脆性破坏时，没有足够的塑性变形，没有破坏征兆。

2、焊接将在焊件中产生残余盈利，这对构件的静力强度产生不良影响。（4分） 错，构件受静力时，可使全截面达到屈服，静力强度不变。

3、影响疲劳迁都最主要的因素是构造状况、作用的应力副σ∆及重复荷载的循环次数n ，而和刚才的静力强度无明显关系。（2分） 对

三、简答题（30分）

1、 钢材塑性和韧性的定义。

答：塑性是指当应力超过屈服点后，能产生显著的变形而不立即断裂的性质；韧性是指塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。

2、 列出低碳钢构件拉伸试验中，构件历经的几个阶段名称，并画出应力应变曲线。

答：弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段、强化阶段、破坏阶段 3、 为什么要限制角焊缝的最大、最小焊脚尺寸？

答： 焊脚尺寸太大施焊时较薄焊件容易烧穿；焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形；热影响区扩大容易产生脆裂。

焊脚尺寸太小，焊接时产生的热量较小，焊缝冷却快，容易产生裂纹。 4、 在缀条式轴心受压格构柱中，为什么要限制单肢的长细比？ 答：为使格构柱单肢不先于整体失稳。

5、 试列举提高轴心受压杆件稳定性能的三种常用方法。

加大截面惯性矩、增加支座约束程度、减小构件支撑间距

6、 何谓截面的剪力中心？它与材料、受力情况有关吗？

答：荷载作用于截面平面内一点，而不会使截面发生扭转，这一点称为截面的剪力中心。它与材料和受力无关，它是截面的一个几何特性。 四、计算题（45分） 1、（10分）求图所示两种轴心受拉接头的承载力（该接头共8个螺栓，对称布置）。所有板件均为Q235，厚10mm ，采用8.8级摩擦型高强螺栓（摩擦面碰沙处理，45.0=μ），一个螺栓设计预拉力P ＝125kN 。

解： （a ）（b ）摩擦型：摩擦面2f n =

单个摩擦型连接高强度螺栓的抗剪承载力设计值为：

0.90.920.45125101.25b

V f N n P KN μ==⨯⨯⨯=

∴4101.25405.0N KN =⨯=

2、（10分） 如图所示普通热轧工字型钢轴心压杆，采用Q235F ， f =215N/mm2 。 355.0=y ϕ 150][=λ 问：（1）此压杆是否满足要求？

（2）此压杆设计是否合理？为什么？欲提高此杆承载力，比较合理的措施是什么？

2． 解：

如图l0x=l0y=2600mm ，N=300kN ， 截面无削弱，其承载力取决于整体稳定。

（1）

（a ）

（b ）

对y 轴为b 类截面，

整体稳定不符合要求。

（2）此压杆设计不合理，对x 、y 轴长细比相差太大，致使对y 轴极易失稳，而对x 轴承载力有富余，不经济。

3、（10分）两钢板截面为 －18×400 ，两面用盖板连接，钢材 Q235 ，承受轴心力设计值N=1181kN ，采用M22普通C 级螺栓连接，d0 = 23.5mm ，按图示连接。试验算节点是否安全。

螺杆抗剪强度设计值2/130mm N f b v =，孔壁承压强度设计值2/305mm N f b c =，钢板抗拉强度设计值

2/215mm N f =

3． 解：

（1） 螺栓强度验算

单个螺栓抗剪承载力设计值

单个螺栓承压承载力设计值

故取

。

每侧12个螺栓，承载力为

（2）验算被连接钢板的净截面强度

4、（15分）请验算图示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。静力荷载设计值F=550kN 。 钢材用 Q235－B ·F ，焊条 E43手工焊，所有焊缝均加引弧板施焊，焊缝质量三级（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受）。 对接焊缝抗拉强度设计值2/185mm N f w t =、抗压强度设计值2/215mm N f w c =、抗剪强度设计值

2/125mm N f w v =：

解：

（1）计算对接焊缝计算截面的几何特性， 焊缝截面几何特性 4

81081.3mm I x ⨯=

361004.1mm S x ⨯= 3

511024.8mm S ⨯=

kN

F V 550==

（2）验算焊缝强度

经分析最危险点是最下面点，故只要验算该点的焊缝强度。

2max /1852.89mm N f w t =<=σ

2max /1251.125mm N f t

I VS w v x x

=≈==

τ “1”点处:

2max 1/3.82206

190

mm N =⋅

=σσ 21

1/1251.99mm N f t

I VS w v x x =<==

τ 折算应力 2

2121/2041851.14.1903mm N =⨯<=+τσ

故强度满足要求，