钢结构设计原理A卷及答案

1中南林业科技大学课程考试试卷课程名称钢结构设计原理(闭卷)试卷编号：A卷考试时间：120分钟题号一二三四总分应得分100实得分一、单项选择题(每题2分，共40分。)得分评卷人复查人1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是【】A强度破坏B丧失稳定C连接破坏D动荷载作用下过大的振动2．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数n大于或等于【】A5×104B2×104C5×105D5×1063．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin/σmax将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低的是【】A对称循环ρ=-1B应力循环特征值ρ=+1C脉冲循环ρ=0D以压为主的应力循环4．钢材的屈强比是指【】A比例极限与极限强度的比值B弹性极限与极限强度的比值C屈服强度与极限强度的比值D极限强度与比例极限的比值.5．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60hf，这是因为侧焊缝过长【】A不经济B弧坑处应力集中相互影响大C计算结果不可靠D不便于施工6．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数1k、2k为【】A25.0,75.021kkB30.0,70.021kkC35.0,65.021kkD35.0,75.021kk7．焊接残余应力不影响钢构件的【】A疲劳强度B静力强度C整体稳定D刚度8．规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8倍，是因为【】A偏安全考虑B考虑实际作用时可能有偏心的影响C撬力的不利影响D上述A、B、C考务部门填写年月日考试用学院专业班级年级姓名学号装订线(答题不得超过此线)29．高强度螺栓的预拉力设计值计算公式eu0.90.90.91.2PAf中，三个0.9不是考虑【】A螺栓材料不均匀性的折减系数B超张拉系数C附加安全系数D考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。10．用螺栓连接的轴心受力构件，除了要验算净截面强度外，还要进行毛截面强度验算的连接螺栓连接是【】A普通粗制螺栓连接B普通精制螺栓连接C摩擦型高强度螺栓连接D承压型高强度螺栓连接11．钢结构规范关于轴心受压钢构件整体稳定的柱子曲线（φ-λ关系曲线）有多条的根本原因是考虑了【】A材料非弹性B构件的初弯曲C残余应力的影响D材料非均匀12．工字形、H形截面轴心受压构件翼缘局部稳定验算公式1y235(100.1)btf≤中，λ为【】A绕x轴的长细比λxB绕y轴的长细比λyCmin(,)xyDmax(,)xy13．宽大截面轴心受压钢构件腹板局部稳定的处理方法：当构件的强度、整体稳定、刚度绰绰有余时，应采用【】A增加腹板厚度以满足宽厚比要求B设置纵向加劲肋C任凭腹板局部失稳D设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋14．焊接组合梁翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝承受的是【】A弯矩作用B弯矩和剪力共同作用C拉力作用`D剪力作用15.吊车钢梁在设计荷载作用下应按哪个应力阶段设计计算【】A弹性阶段B弹塑性阶段C全塑性阶段D强化阶段16.下列截面中，抗扭刚度最大的截面形式是【】A工字形截面BT形截面CH形截面D箱形截面17．格构式构件应该用在当用实腹式时【】A强度有余但刚度不足的情况B强度不足但刚度有余的情况C强度不足刚度也不足的情况D强度有余刚度也有余的情况18．在其它条件相同情况下，简支钢梁在下列哪种受力情况下对应的临界弯矩值最低【】A全跨匀布荷载B跨中一集中荷载C纯弯曲D任意荷载319．钢材蓝脆现象发生的温度大约是【】A2000CB2500CC3000CD3500C20．轴心受压钢构件总体稳定验算时，容许应力折减系数φ所对应的长细比λ是绕【】A两主轴方向长细比中的较大者B两主轴方向长细比中的较小者C绕弱轴方向的长细比D两主轴方向长细比中，所对应的φ较小者二、判断题（题意正确者，打ˇ；题意错误者，打×。每题2分，共20分。）得分评卷人复查人1．钢结构的疲劳计算方法为容许应力法。【】2．对焊透的对接焊缝，当满足下列条件之一者，强度已满足，无需进行强度验算：①焊缝质量得以保证（即一、二级焊缝）;②焊缝有效截面不低于焊件有效截面（即采用引弧板）。【】3．轴心受压钢构件柱子曲线（φ-λ关系曲线）有多条的原因是因为考虑了回转半径的不同。【】4．应力集中将引起三向同号受力，三向同号受力的屈服强度比单向受力高。所以，更不容易发生脆性破坏。【】5．提高钢号对提高轴心受压钢构件的稳定承载力有显著效果（与钢材设计强度成正比）。【】6．双肢格构式轴心受压构件分肢间距是通过绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定。【】7．所有钢构件的刚度验算都是验算长细比。【】8．栓钉杆直径越小，被连板件越厚，越有可能栓钉杆与孔壁间挤压控制受剪栓钉单个栓钉承载力。【】9．通常情况下，钢梁翼缘板和腹板的局部稳定都是通过设置加劲肋来保证。【】10．焊接残余应力是自相平衡的。【】三、简答题（每题5分，共30分）得分评卷人复查人1.为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？2．应力集中如何影响钢材的性能？43．各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小关系如何？规范规定如何取值？4．为什么要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？其值为多少？5．宽厚比限制值的确定原则是什么？6．在钢梁局部稳定中，为什么翼缘是限制宽厚比，而腹板通常是设置加劲肋？四、计算题（1题，共10分）得分评卷人复查人1．某简支梁，钢材为Q235，跨度为l＝12m，承受均布静力荷载设计值q＝69kN/m，施工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座3.5m处设对接焊缝，焊缝质量Ⅲ级，手工焊，焊条E43型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。已知wtf＝185N/mm2，wvf＝125N/mm2。5答案一、单项选择题1D2A3A4C5C6A7B8C9D10C11C12D13C14D15A16D17A18C19B20D二、判断改错题1．√。2．×;…同时满足时…。3．×;…残余应力的影响。4．×;…更有可能发生脆性破坏。5．×;…无显著效果。6．√。7．×;除钢梁外…。8．×;…越有可能发生螺栓杆受剪皮坏。9．×;…钢梁翼缘板通过限制宽厚比…。10．√。三、简答题1.答：（1）有强化阶段作为安全储备；（2）不致产生工程中不允许的过大变形；（3）实测值较为可靠；（4）可以近似沿用虎克定律。2．答：应力集中会导致三向同号受力，与单向受力相比，三向同好受力更容易发生脆性断裂。3．答：各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不同了。试验表明一、二级焊缝的实际强度高于母材强度，规范取母材强度；三级焊缝的拉、剪强度低于母材强度，规范专门规定了其取值。4．答：（1）侧焊缝长度过小，焊件局部加热严重，且起落弧应力集中相互影响。所以，规范规定侧焊缝长度不小于8hf和40mm。（2）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上剪应力沿其长度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝长度不超过60hf，如超过，超过部分不计算其承载力。5．答：（1）等稳定原则（对“细长柱”，局部稳定临界应力不低于整体稳定临界应力）；（2）局部稳定临界应力足够大（对“粗短柱”，局部稳定临界应力不低于0.95倍钢材屈服强度。6．答：翼缘主要抵抗弯矩产生的应力，从提高抗弯来看，愿意增加翼缘厚度使其满足宽厚比限制要求；对腹板，它主要抵抗剪力产生的剪应力，它一般不起控制作用，另一方面，腹板高度对抗弯至为重要，换句话说，腹板高而薄，以增加板厚来保证其局部稳定不经济，通常是设置加劲肋。四、计算题1．某简支梁，钢材为Q235，跨度为l＝12m，承受均布静力荷载设计值q＝69kN/m，施工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座3.5m处设对接焊缝，焊缝质量Ⅲ级，手工焊，焊条E43型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。已知wtf＝185N/mm2，wvf＝125N/mm2。解：（1）焊缝截面内力计算6支座反力：11691241422RqlkN剪力：414693.5172.5VkN弯矩：214143.5693.51026.4.2MkNm（2）焊缝截面特性参数计算惯性矩：32941810002280165082.9781012xImm面积矩：66632801650885002502.276101.0103.27610Smm631280165082.27610Smm（3）焊缝强度验算由于只要求对焊缝强度进行验算，所以，无需计算截面上下边缘的最大弯曲正应力。焊缝最大弯曲正应力（翼缘与腹板交界处），有622191026.410500172.3/185/2.97810wtxMyNmmfNmmI36229172.5103.2761023.7/125/2.978108wvwVSNmmfNmmIt2112.27623.716.5/3.276SNmmS222222113172.3316.5174.7/1.11.1185204/wtNmmfNmm