钢结构设计原理复习题

钢结构设计原理一

一、填空题（每空1分，共24分）

1.钢材的破坏可区分为塑性破坏和脆性破坏两种方式。

2.钢承重结构的设计应考虑两种极限状态，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。

3.我国的《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中规定在设计文件（图纸）中对焊接结构应注明所要求的焊缝形式和焊缝质量等级。

4.钢结构连接用的螺栓连接有普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

5.在板梁中承受较大的固定集中荷载N处，常需要设置支承加劲肋，支撑加劲肋设计计算时主要包含三个方面的内容：.计算支承加劲肋在板梁腹板平面外的稳定性、计算支承加劲肋端部承压应力和计算支承加劲肋与腹板的角焊缝。

6. 按承载能力极限状态计算轴心受力构件时，需要对轴心受压构件计算截面强度、整体稳定性和组成构件局部稳定性三项，对轴心受拉构件计算强度一项。

，其物理意义是将其他压7. 压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算引入了等效弯矩系数

m

弯构件等效于承受纯弯曲的压弯构件。

8.我国的《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中规定对实腹式压弯构件的平面内稳定计算采用实用的相关公式，对格构式压弯构件绕虚轴弯曲时的稳定验算采用边缘纤维屈服准则。

9.轴心受压柱脚，按其与基础的连接方式不同，可分为铰接和刚性连接两种，前者主要承受轴心压力，后者主要用于承受压力和弯矩。

10.屋架支撑系统包含四类，即横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。

二、选择题（每题2分，共26分）

1.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，我国《钢结构设计规范》（GB50017-2003）取用的准则是：净载面中B 。

A)最大应力达到钢材屈服点；

B)平均应力达到钢材屈服点；

C)最大应力达到钢材极限强度；

D) 平均应力达到钢材极限强度。

2.焊接工字型板梁焊于腹板上的加劲肋的作用是 C 。

A）增强梁的强度；

B）提高梁的刚度；

C ） 提高腹板的局部稳定性；

D ） 提高腹板抗疲劳的强度。

3.钢屋架杆件内力计算假定钢屋架节点是 A 。

A ） 节点为铰接；

B ） 节点为刚接；

C ） 节点上的所连接的杆件连续；

D ） 节点半铰接半刚性连接。

4.钢材的疲劳破坏是 B 。

A ） 恒荷载作用的下塑性破坏；

B ） 连续重复荷载作用下的突然脆性破坏。

C ） 活荷载作用下的塑性破坏；

D ） 连续重复荷载作用下的塑性破坏。

5.单向受弯梁失去整体稳定时是 C 的失稳。

A ） 弯曲；

B ） 扭转；

C ） 弯扭；

D ） 双向弯曲。

6. 格构式压弯构件缀件的设计剪力取 B 。

A ）构件实际剪力值；

B ）构件实际剪力设计值和

23585

Y

f Af V =

二者中的较大值；

C ）由公式

23585

Y

f Af V =

计算；

D ）由

dz dM

V =

计算值。

7. 在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为 C 。

A ）均分分布；

B ）一端大，一端小；

C ）两端大中间小；

D ）两端小中间大。

8. 等截面框架柱的平面内计算长度系数与 D 无关。

A ）框架柱的支承条件；

B ）柱上端梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值；

C ）柱下端梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值；

D ）所采用的钢号。

9. a 类截面的轴心压杆稳定系数ϕ值最高是由于 A 。

A ）残余应力的影响最小；

B ）截面的刚度最大；

C ）初弯曲的影响最小；

D ）截面是轧制截面。

10. 保证受弯构件工形截面翼缘局部稳定的方法是 D 。

A ）设置纵向加劲肋；

B ）设置横向加劲肋；

C ）采用有效宽度；

D ）限制其宽厚比。

11. 工字型截面压弯构件腹板局部稳定验算中λ值是 A 。

A ）构件在弯矩作用平面内的长细比，取值介于30和100之间；

B ）构件在弯矩作用平面外的长细比，取值介于30和100之间；

C ）构件两个方向长细比的较大值，取值介于30和100之间；

D ）构件两个方向长细比的较小值，取值介于30和100之间。

12. 以下图示各简支梁，除截面放置和荷载作用位置不同外，其他条件均相同，则以 D 的

整体稳定性最好。

13. 一宽度为b 、厚度为t 的钢板上有一直径为d 0的螺栓孔，则对钢板强度验算时，其净截面积为 C 。

A ）t d t b A n ⨯-

⨯=2

；

B ）t d t b A n ⨯-

⨯=4

2

0π；

C ）t d t b A n ⨯-⨯=0；

D ）t d t b A n ⨯-⨯=0π。

三、问答题（每题8分，共24分）

1. 钢材有哪几项主要机械性能指标？它们的物理意义是什么？

2. 在进行梁的整体稳定验算时，为什么当得出的6.0 b ϕ时，应将b ϕ用相应的'

b ϕ代替？ 3.实腹式单向压弯构件需要作哪些验算，计算公式如何？

1.答：钢材的主要机械性能指标有：⑴屈服强度y f ，是表示钢材强度的一个重要指标，在弹性设计时，常以纤维应力到达屈服点作为强度计算时的限值；⑵抗拉强度u f ，时钢材强度的另一个指标，是应力－应变曲线上的最高点应力，由试件拉伸时的最大荷载除以试件未变形前的截面积而得；⑶伸长率δ，是表示钢材塑性性能的一个指标，用以表示钢材断裂前发生塑性变形的能力，δ越大，塑性性能越好；⑷冷弯性能，反映钢材的弯曲变形性能和抗分层性能的指标，综合评估钢材质量优劣，它不仅要求钢材由必要的塑性，同时还要求钢材中没有或极少由冶炼过程中产生的缺陷；⑸冲击韧性，是反映钢材抵抗脆性破坏能力的指标，对于直接承受动力荷载的钢结构，其钢材需作冲击韧性试验。

2. 答：在进行梁的整体稳定验算时，按照临界公式和规范提供的公式计算的b ϕ值都是在钢

梁处于弹性工作阶段的前提下，而实际工程中，特别是中等跨度的梁失去整体稳定性时，梁截面中应力有的早已超过比例极限或达到屈服点，则梁处于弹塑性工作状态，其临界应力显著降低，仍按弹性状态的b ϕ对梁整体稳定性进行计算，结果不安全；再者临界公式未考虑残余应力、初始变形、初偏心等缺陷对梁整体稳定性的不利影响，因此综合考虑得当得出的

6.0 b ϕ时，应将b ϕ用相应的'b ϕ代替。

3．实腹式压弯构件需要作哪些验算，计算公式如何？答：⑴强度计算，计算公式

f W M A N nx

x x n ≤+γ；⑵整体稳定计算：在弯矩作用平面内的整体稳定计算，对于双轴对称截面采用公式

f N N W M A

N Ex x x x

mx x ≤⎪⎪⎭

⎫

⎝

⎛'-+8.011γβϕ计算，对于单轴对称截面，还需要采用公式

f N N

W M A

N ≤'-)

1.251(Ex

2x x x

mx γβ－计算；在弯矩作用平面外的整体稳定计算，计算公式