哈工大2006春季钢结构基本原理及设计试题参考答案

一、单向选择题(每题2分，共20分)CADBDBACBD二、填空题(每空1分，共15分)1．提高2．冷作硬化3．0.2%4．碳当量5．应力幅6．三7．降低8．低于9．弯扭10．受压11．弹塑性12．轴心受压构件13．抗弯14．等稳定15．杆件几何长度或l三、简答题(每题7分，共21分)1．图中三个零件名称，每个1分，共3分。柱身柱加劲肋柱顶板垫板突缘)(N(每步1分，共4分)2．1)当ywfth23580/0时，0c腹板局部稳定能够保证，不必配置加劲肋；对吊车梁及类似构件（0c），应按构造配置横向加劲肋。(2分)2)当ywfth23580/0时，应配置横向加劲肋。(2分)3)当ywfth235170/0（受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板或焊有铁轨时）或ywfth235150/0（受压翼缘扭转未受到约束时），或按计算需要时，除配置横向加劲肋外，还应在弯矩较大的受压区配置纵向加劲肋。局部压应力很大的梁，必要时尚应在受压区配置短加劲肋。(2分)4)梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜设置支承加劲肋。(1分)3．1）失稳形式：单向压弯构件的整体失稳分为弯矩作用平面内和弯矩作用平面外两种情况（1分），弯矩作用平面内失稳为弯曲屈曲（1分），弯矩作用平面外失稳为弯扭屈曲（1分）。2）产生原因：平面内失稳时：直杆在偏心压力作用下，弯矩作用平面内构件挠度随压力的增加而增大，且呈非线性地增长，这是由于二阶效应的影响。最后达到偏心压力的极值点，失去平面内稳定，不存在分枝现象。（2分）柱加劲肋柱顶板突缘板111－1端面承压端面承压端面承压或焊缝hf1焊缝hf2平面外失稳时：假如构件没有足够的侧向支撑，且弯矩作用平面内稳定性较强。无初始缺陷时，压力作用下，构件只产生弯矩平面内的挠度，当压力增加到某一临界值Ncr之后，构件会突然产生弯矩作用平面外的弯曲变形和整体扭转，发生了弯扭失稳，是一种分枝失稳。有初始缺陷压弯构件在弯矩作用平面外失稳为极值失稳，无分枝现象。（2分）四、计算题1．解：力系分解：水平轴心力：KNFN30053500sin(1分)剪力：KNFV40054500cos(1分)弯矩：mmKNFeM150005053500sin(1分)角焊缝有效截面的几何特征：面积：28.4300)822200(87.027.0mmlhAwf(1分)惯性矩：473102848.5)822200(87.01212mmI(1分)抵抗矩：357107525.2192102848.5)8200(mmIW(1分)在水平轴心力作用下：2/75.698.4300300000mmNANNf(1分)在弯矩作用下：25/50.54107525.2100015000mmNWMMf(1分)在剪力作用下：2/00.938.4300400000mmNAVVf(1分)所以：160/9.13700.9322.150.5475.6922222wfVffMfNffmmN(1分)2．解：最上排螺栓为受力最大螺栓，所受拉力和剪力分别为：拉力：KNyMyNit4.103)17090(221701000902221(1分)剪力：KNnVNv5.378300(1分)KNNfAnNbvevbv95.75759503102451(2分)KNNfANbtebt5.122122500500245(2分)KNNftdNbcbc8.2062068004702220(2分)所以198.05.1224.10395.755.372222bttbvvNNNN满足要求(1分)KNNKNNbcv3.1722.1/8.2062.1/5.37满足要求(1分)3．解：梁端最大剪力qlV21，跨中最大弯矩：281qlM(1分)mKNlSftIqftIqlStIVSxvwxvwxxwxx/63.9010716.560001256100723.2222581max(2分)mKNlfWqfWqlWMxxxxxx/97.51600021510036.105.188826222max(2分)9.0400200126000111hbtl807.09.013.069.013.069.0b6.477056106.17AIiyy1266.47/6000/1yyil789.023523504004.412126110036.140070561264320807.02354.414320262212ybyxybbfhtWAh(2分)712.0789.0282.007.1282.007.1'bb(1分)mKNlfWqfWqlWMxbxbxb/24.35600021510036.1712.08'8'8'26232(2分)所以mKNqqqq/24.35},,min{3214．解：1）绕实轴的刚度和整体稳定的验算：150][1.5038.147200yyyil刚度满足。查表得到：856.0y(2分)223/215/0.21415288856.0102800mmNfmmNANy满足要求。(2分)2）绕虚轴的刚度和整体稳定验算：绕虚轴惯性矩：422140227)2/32(44.769.5442)2/320(22cmAIIx(1分)绕虚轴回转半径：cmAIixx22.1688.152/40227/(1分)长细比：4.4422.167200xxxil(1分)换算长细比150][6.5049.3288.152274.44272120xxxAA刚度满足。(1分)查表得到：854.0x(1分)223/215/5.21415288854.0102800mmNfmmNANx满足要求。(2分)3）分肢的稳定验算：4.356.507.07.09.1169.232max1011il，所以分肢稳定满足规范要求。(3分)