钢结构重点复习期末试题1

西南科技大学应用技术学院成教（2009/2010）学年第一学期试题单（A卷）闭卷课程名称：专业班级：命题教师：刘兵学生姓名：学号：成绩：考试时间：月日闭卷一、选择题（每题2分，共,20分）1.钢结构用钢的含碳量一般不大于（）。A0.6%B0.25%C0.22%D0.2%2.在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（）的典型特征。A脆性破坏B塑性破坏C强度破坏D失稳破坏3.验算组合梁刚度时，荷载通常取（）。A标准值B设计值C组合值D最大值4.摩擦型高强度螺栓抗拉连接，其承载力（）。A比承压型高强螺栓连接小B比承压型高强螺栓连接大C与承压型高强螺栓连接相同D比普通螺栓连接小5.对直接承受动荷载的钢梁，其工作阶段为（）。A弹性阶段B弹塑性阶段C塑性阶段D强化阶段6.产生焊接残余应力的主要因素之一是（）。A钢材的塑性太低B钢材的弹性模量太高C焊接时热量分布不均D焊缝的厚度太小7.梁整体失稳的方式是（）。A弯曲失稳B扭转失稳C剪切失稳D弯扭失稳8.下列螺栓破坏属于构造破坏的是（）。A钢板被拉坏B钢板被剪坏C螺栓被剪坏D螺栓被拉坏9.钢材中硫的含量超过限值时，钢材可能会出现（）。A冷脆B热脆C蓝脆D徐变10.钢结构具有良好的抗震性能是因为（）。A钢材的强度高B钢结构的质量轻C钢材良好的吸能能力和延性D钢结构的材质均二、填空题(每空1分，共20分)1.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。2.计算直角角焊缝承载能力时是以_______方向的最小截面为危险截面，此危险截面称为角焊缝的计算截面或有效截面。侧面角焊缝的强度要比正面角焊缝的强度_______。3.侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布____。4.轴心受拉构件的承载能力极限状态是_______。5.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。6.在确定实际轴心压杆的稳定承载力，应考虑构件的初始缺陷。初始缺陷是指___________、_______、_______7.钢结构中采用的各种板材和型钢，都是经过多次辊扎形成的，薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点_______。8.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为_______、_______。9.钢梁进行刚度检算时，按结构的正常使用极限状态计算，荷载应按_______计算10.焊接组合梁截面高度h根据_______、_______、_______三方面因素确定。三、简答题（共45分）1.简述钢结构有哪些主要特点。（7分）2.碳素结构钢按质量分为几级？并是怎样划分的？Q235B·b代表的意义是什么？（8分）3.简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些。（10分）4.简述焊接残余应力对结构性能的影响。（10分）5.为什么采用钢材的屈服点fy作为设计强度标准值?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定?（10分）四、计算题（共15分）1．有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱，Q235钢材，翼缘为焰切边，对x,y轴均属于b类截面。截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm，厚度为t=12mm,腹板高度为h0=350mm，厚度为tw=10mm，计算长度为lox=12m,loy=4m,承受的轴心压力设计值为1200KN。试对该柱进行验算。(20分)(f=215N/mm2)一、选择题1-5CAACA6-10CDBBC二、填空题1、弹性、弹塑性、屈服、强化2、低3、越不均匀4、强度承载力极限状态5、塑性铰截面边缘开始屈服6、初弯曲、荷载偏小、残余应力7、高8、弯曲屈曲侧扭屈曲9、标准值10、最大高度、最小高度、经济高度三、简答题1、答：（1）材料的强度高，塑性和韧性好；（2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合；（3）制作简便，施工周期短；（4）质量轻；（5）钢材耐腐蚀性差；（6）钢材耐热，但不耐火；2、答：碳素结构钢按质量分为A、B、C、D四级。其中A级钢材不作冲击韧性要求，冷弯性能在需方有要求时才进行；B、C、D各级钢材均要求冲击韧性值Akv≥27J，且冷弯试验均要求合格，所不同的是三者的试验温度有所不同，B级要求常温（20±5℃）冲击值，C和D级则分别要求0℃和-20℃冲击值。Q235B·b代表屈服强度为235N/mm2，B级，半镇静钢。3、答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向的弯曲和扭转变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。梁的临界弯矩Mcr主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。4、答：（1）对结构静力强度的影响：不影响结构的静力强度；（2）对结构刚度的影响：残余应力使构件的变形增大，刚度降低；（3）对压杆稳定的影响：焊接残余应力使压杆的挠曲刚度减小，从而必定降低其稳定承载能力；（4）对低温冷脆的影响：在低温下使裂纹容易发生和发展，加速构件的脆性破坏；（5）对疲劳强度的影响：焊接残余应力对疲劳强度有不利的影响，原因就在于焊缝及其近旁的高额残余拉应力。5、选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：(1)它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。四、计算题1.解：(1)构件截面几何特性计算：A=25×1.2×2+35×1.0=95cm2Ix=121［25×37.43-(25-1)×353］=23237cm4Iy=121×2×1.2×253=3125cm4ix=9523237AIx=15.64cmiy=953125AIy=5.74cmλx=64.151200ilxox=76.7λy=74.5400ilyoy=69.7(2)强度验算：因截面无削弱，所以这里无需验算强度。(3)整体稳定性验算：截面对x、y轴弯曲屈曲都属于b类截面，故整体稳定性由绕x轴屈曲控制。由λx=76.7查表得：y=0.70923y1095709.0101200AN=178.2N/mm2f整体稳定性能够保证。(4)局部稳定性验算：翼缘12120tb1=10(10+0.1λ)yf235=10+0.1×76.7=17.67腹板10350thw0=35(25+0.5λ)yf235=25+0.5×76.7=63.35局部稳定性能够保证。