钢结构设计原理复习题及参考答案

《钢结构设计原理》课程复习资料

一、填空题：

1.钢结构计算的两种极限状态是和。

2.钢结构具有、、、、

和等特点。

3.钢材的破坏形式有和。

4.影响钢材性能的主要因素有、、、

、、、和。

5.影响钢材疲劳的主要因素有、、、

6.建筑钢材的主要机械性能指标是、、、

和。

7.钢结构的连接方法有、和。

8.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于。侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜

大于。

9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即、、

、、和。

10.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。

11.轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。

12.轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。

13.提高钢梁整体稳定性的有效途径是、

和。

14.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。

15.受弯构件的强度设计准则有__________准则、__________准则和__________准则。除塑性弯矩或极限

弯矩的计算外，普通钢结构设计中一般采用准则。

16.用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时，得到的平均应力 - 应变关系曲线 ( σ - ε关系曲线 )

可分为 _______、_______、________、_______ 和颈缩阶段。

17.实腹式拉弯构件的截面出现 _______ 是构件承载能力的极限状态。但对格构式拉弯构件或冷弯薄壁型

钢截面拉弯杆，常把 _______ 视为构件的极限状态。这些都属于强度的破坏形式，对于轴心拉力很小而弯矩很大的拉弯杆也可能存在和梁类似的弯扭失稳的破坏形式。

18.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常

采用的方法来解决。

二、问答题：

1.钢结构具有哪些特点？

2.钢结构的合理应用范围是什么？

3.钢结构对材料性能有哪些要求？

4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？

5.影响钢材性能的主要因素是什么？

6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？

7.选用钢材通常应考虑哪些因素？

8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？

9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？

10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？

11.对接焊缝的构造要求有哪些？

12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？

13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减

少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？

14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？

15.螺栓的排列有哪些构造要求？ 16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的？如何防止？ 17.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 18.轴心压杆有哪些屈曲形式？

19.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？

20.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？

21.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？

22.增强梁腹板局部稳定的加劲肋主要哪几种？其作用分别为？

23.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？ 24.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 25.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？

三、计算题：

1.试验算如图所示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。荷载设计值F=220kN 。钢材Q235，焊条E43,手工焊，

无引弧板，焊缝质量三级。有关强度设计值w c f =215 N/mm 2，w t f =185 N/mm 2

。（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受）

2.如图所示，钢牛腿与钢柱采用对接焊缝进行连接。已知钢牛腿的截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm ，厚度为t=14mm ；腹板高度h0=300mm ，厚度为tw=12mm 。作用于牛腿上的偏心荷载设计值为250KN(静力荷载)，偏心距为e=170mm 。钢材为Q235，采用手工焊，焊条为E43型，采用引弧板，焊缝质量等级为二级，试对此连接进行验算。(已知fwv=125N/mm2，fwt=fwc=215N/mm2)注意：为降低计算量，这里已给出构件截面的部分几何特性参数：对接焊缝截面形心轴距翼缘外边缘距离为y0=86.6mm ，y1=y0=86.6mm, y2=227.4mm, Ix=7074cm4, Aw=36cm2。

3.试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。已知N=390kN （设计值），与焊缝之间的夹角

︒=60θ。钢材Q235，焊条E43,手工焊。有关强度设计值w f f =160 N/mm 2

。

4.设计双角钢拉杆与节点板之间的连接角焊缝计算长度L 1=？,L 2=？。

已知：采用三面围焊：h f =6mm,f w f =160N/mm 2

,N=529kN(静载设计值)

5.设计矩形拼接板与板件用三面围焊连接的平接接头。轴心拉力N ＝1250kN ，（静载设计值），钢材Q235，

焊条E43,手工焊。有关强度设计值ƒ=215 N/mm 2，f w f =160N/mm 2

。图示尺寸单位mm 。(焊缝L W2实际长度取cm 整数)