河海大学钢结构设计期末试卷2套{含详细答案}

河海大学2002级钢结构试卷班级学号成绩一、选择题在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。

（18分）1. 符号∟125×80×10表示。

A、等肢角钢B、不等肢角钢C、钢板D、槽钢2. 钢材的冷作硬化，使。

A、强度提高，塑性和韧性下降B、强度、塑性和韧性均提高C、强度、塑性和韧性均降低D、塑性降低，强度和韧性提高3. 下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的。

A、计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值B、计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值C、计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值4. 梁的最小高度是由控制的。

A、强度条件B、建筑要求C、刚度条件D、整体稳定5. 当梁整体稳定系数>时，用代替主要是因为。

A、梁的局部稳定有影响B、梁已进入弹塑性阶段C、梁发生了弯扭变形D、梁的强度降低了6. 焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是。

A、提高梁的抗弯强度B、提高梁的抗剪强度C、提高梁的整体稳定性D、提高梁的局部稳定性二、填空题（12分）1. 钢材的两种破坏形式为和。

2. 轴心受压构件腹板的宽厚比的限值，是根据确定的。

3. 对接焊缝不采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去。

三、简答题（10分）1. 结构设计应进行那几种极限状态计算2. 那些因素促使钢材转脆四、一工字形截面轴心受压柱如图(1)所示，l=9m，在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的d=24mm的孔，钢材用Q235AF，f=215N/ mm2，翼缘为焰切边。

试求其最大承载能力N，并验算其局部稳定性。

A=13000 mm2，I x=×108 mm44λ35404550556065708085φ图1五、图2所示连接，受静载拉力P=130kN，，钢材为Q235BF，E43焊条，手工焊无引弧形板，。

图中单位为mm试验算焊缝强度是否满足设计要求。

（20分）图2六、某焊接工字形截面压弯构件，两端铰接，长度为15m，翼缘板2-300×14；腹板1-560×10，翼缘为焰切边，钢材Q235钢。

承受的轴心压力设计值为N=900 kN，在杆的中央有一横向集中荷载设计值P=120 kN，在弯矩作用平面外位于杆的三分点处各有一个支撑点，如图所示。

A=14000mm2，I x=×108 mm4，I y=×107mm4，E=×105 N/mm2。

βmx=βtx=，η=1，。

φ值可查第四题表。

试验算此构件是否满足设计要求。

（20分）参考答案或答题要点一、选择题（本题18分，分为6各小题，每小题3分）1. B2. B3. A4. C5. B6. D二、填空题（共12分，每小题4分）1. 塑性破坏、脆性破坏2. 构件整体失稳前不发生腹板局部失稳的准则确定3. 两倍焊缝厚度的长度2t，以考虑焊口缺陷的影响。

三、简答题（10分，每小题5分）1. 按照《钢结构设计规范》GB50017-2003的规定，结构设计应分别进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。

2. 促使钢材转脆的因素有以下几个方面1)钢材中，C、S、P、O、N等元素含量太高时，钢材脆性增加2)沸腾钢材和厚钢板比镇静钢材和薄钢板脆性大3)冷作硬化和时效硬化效应会使刚才变脆4)低温（零下摄氏-20-30度以下时）会使钢材变脆5)复杂应力状态条件下的同号主应力状态会使钢材变脆6)受拉构件的应力集中区域（应力状态为同号平面或空间拉应力状态）钢材易脆7)动力荷载条件下钢材比静力荷载条件下脆性特征明显8)焊接结构比螺栓或铆钉连接结构脆性增大。

河海大学3-4学年钢结构设计期末试卷一、选择题（每题2分，共30分）1.摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别是。

(A)摩擦面处理不同(B)材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算时所取极限状态不同2.在静力荷载作用下，钢材承受三向拉应力时，易发生。

(A)塑性破坏(B)脆性破坏(C)疲劳破坏(D)无法判定3.进行强度验算时，荷载应采用。

(A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数(B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数(C)永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数(D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数4.钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用的焊接位置。

(A)俯焊(B)仰焊(C)立焊(D)任意5.在缀条稳定验算式中，系数是。

(A)考虑塑性发展的系数(B)考虑重要性的调整系数(C)考虑单角钢单面连接偏心受力的系数(D)考虑安全的附加系数6.图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为。

(A)截面上边缘1点(B)截面下边缘2点(C)截面中和轴处3点(D)可能是1点也可能是2点7.结构或节点的疲劳强度与关系不大。

(A)钢材的种类(B)应力循环次数(C)节点的制作工艺和质量(D)应力集中系数8.为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度，应尽可能使梁的。

(A)翼缘厚而窄(B)翼缘宽薄而腹板窄厚(C)腹板厚而窄(D)腹板薄而宽9.对于钢结构用钢材，对化学成分的定义为。

(A)C为不可缺少元素，Mn、S、P均为有害元素(B)C为不可缺少元素，Mn为脱氧剂，S、P为有害元素(C)C、Mn、S、P均为有害元素(D)C、Mn为有害元素，S、P为不可缺少元素10.规范规定缀条式格构柱单肢的长细比（为柱两个主轴方向长细比的最大值），是为了。

(A)保证柱平面内的整体稳定(B) 保证柱平面外的整体稳定(C)避免单肢先于整个柱失稳(D)构造要求11.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材，故残余应力的存在将。

(A)降低静力承载能力(B)对静力承载能力无影响(C)提高静力承载能力(D)钢材易发生塑性破坏12.开口槽形截面轴心受压构件，当绕对称轴失稳时，构件将发生的失稳变形。

(A)弯曲屈曲(B)扭转屈曲(C)弯扭屈曲(D)不能确定13.在钢材的机械性能指标中，是指钢材的。

(A)极限强度(B)伸长率(C)弹性变形极限(D)最大变形量14.在由双角钢作为杆件的桁架结构中，为避免节点区域的焊缝过于密集使材料变脆，可通过控制杆件之间的净间距来实现。

一般杆件之间的净间距为。

(A)≥15～20mm(B)≥25～30mm(C)10mm(D)40mm15.为提高梁的整体稳定性，从用钢量的角度，经济的做法是。

(A)加强两个翼缘(B)加强受拉翼缘(C)加高腹板(D)受压翼缘设侧向支承二、问答题（每题3分，共18分）1.对于理想的轴心受压构件，提高钢材的牌号（即钢材强度），对构件的稳定承载能力有何影响为什么2.剪力作用下的普通螺栓连接节点可能发生哪些破坏形式3.两板件通过抗剪螺栓群承担剪力时，就板件的净截面强度来说，摩擦型高强螺栓连接与普通螺栓连接有何区别采用何种连接方式更合理4.某煤气柜结构，据统计在预期的20年使用寿命内，煤气气压循环万次，问：可否按现行《钢结构设计规范》中有关钢结构疲劳验算的规定对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算为什么5.同一种类的钢材，当其厚度或直径发生变化时，钢材的机械性能（强度和塑性）有何变化为什么6.某钢结构高强度连接梁柱节点，设计按摩擦型高强螺栓（接触面喷砂后生赤锈）计算摩擦面的抗滑移系数。

施工单位为防止构件锈蚀对构件的损伤，对接触面（梁端板与柱翼缘板）间进行了喷漆处理。

问这种处理方式是否合理为什么三、计算题（共52分）1.（本题10分）试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。

图中荷载为静力荷载设计值。

钢材为Q235-AF。

手工焊，焊条E43型。

ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。

2.（本题10分）试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。

图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为级M20，预拉力P=110KN，被连接板件钢材Q235-AF（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=）。

3.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。

判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。

梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2。

计算时可忽略梁的自重。

4.（本题17分）某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。

材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2，E=×105N/mm2。

，参考答案一、选择题（每题2分，共30分）二、问答题（每题3分，共18分）1.无影响。

因为理想轴心受压构件的稳定承载力为，与钢号无关。

2.栓杆被剪断、栓杆（孔壁承压）破坏、板件拉断、栓杆受弯破坏、板端冲剪破坏3.摩擦型高强螺栓连接板件计算截面承力需考虑孔前传力，其所受荷载小于普通螺栓连接。

从板件的受力来说，采用摩擦型高强螺栓连接更合理。

4.不能按现行《钢结构设计规范》对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算，因为《钢结构设计规范》中有关钢结构疲劳验算是基于循环次数≥105。

5.同一种类的钢材，当其厚度或直径发生减小时，钢材的强度和塑性会提高。

因为随着钢材厚度或直径的减小，钢材（型钢）的轧制力和轧制次数增加，钢材的致密性好，存在大缺陷的几率减少，故强度和塑性会提高。

6.这种处理方式不合理。

因为喷砂后生赤锈板件间的抗滑移系数大于板件喷漆处理，板件接触面喷漆后摩擦型高强螺栓的抗剪承载力将下降。

三、计算题（共52分）1.（本题10分）2.（本题10分）3.4.（本题17分）；；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；；。