水工钢结构

水工钢结构试卷第1页（共6页）水工钢结构一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1.水平次梁和竖直次梁直接与面板相连，主梁放在竖直次梁后面的梁格连接形式称为（C）A.齐平连接B.降低连接C.层叠连接D.竖直连接2.下列关于单腹式边梁叙述正确的是（D）A.抗扭刚度强B.广泛用于定轮闸门中C.便于设置滚轮和吊轴D.主要用于滑道式支承的闸门3.对于大跨度的闸门，宜采用（B）A.型钢梁B.桁架式主梁C.实腹式组合梁D.变高度的主梁4.吊车梁的疲劳破坏是指(C)A.因荷载冲击效应而发生的脆性破坏B.经过应力多次超过屈服点而发生的塑性破坏C.在循环荷载作用下，当循环次数达到某值时发生的脆性破坏D.在循环荷载作用下，当循环次数达到某值时发生的塑性破坏5.钢材中磷的含量过高时会使钢材(A)A.冷脆B.热脆C.强度降低D.伸长率提高6.在以下各级钢材中，冲击韧性保证温度最低的是(D)A.Q345BB.Q345CC.Q345DD.Q345E7.冲击韧性值较高的钢材(C)A.设计强度值较高B.弹性模量值较高C.抗脆性破坏的能力较强D.可焊性较好8.相同连接形式，当采用高强度螺栓摩擦型连接时，(A)A.承载力一定高于普通螺栓连接B.承载力可能低于普通螺栓连接C.变形可能大于普通螺栓连接D.变形一定大于高强螺栓承压型连接9.对接焊缝采用引弧板的目的是(A)A.消除焊缝端部的焊接缺陷B.提高焊缝的设计强度C.增加焊缝的变形能力D.降低焊接的施工难度10.图示连接，角钢肢背、肢尖处角焊缝的最大焊脚尺寸分别为(B)A.9mm，9mmB.6mm，5mmC.9mm，5mmD.6mm，6mm水工钢结构试卷第2页（共6页）11.轴心受拉构件采用全焊透对接焊缝拼接，当焊缝质量等级为何级时，必须进行焊缝强度验算?(C)A.一级B.二级C.三级D.一级和二级12.普通螺栓连接中，防止构件端部发生冲剪破坏的方法是(D)A.验算螺栓抗剪承载力B.验算螺栓承压承载力C.限制端距不小于栓杆直径的2倍D.限制端距不小于螺栓孔径的2倍13.工字形截面轴心受压柱，经验算翼缘的局部稳定不满足要求，可采取的合理措施是(B)A.将钢材由Q235改为Q345B.增加翼缘厚度，宽度不变C.增加翼缘宽度，厚度不变D.利用翼缘的屈曲后强度14.焊接工字形截面钢梁的折算应力计算部位在梁截面(B)A.受压翼缘的外边缘B.翼缘和腹板相交位置C.中性轴位置D.受拉翼缘的外边缘15.通用宽度比λs是反映腹板剪切失稳性质的指标，当λs=1.5时，说明腹板可能(B)A.发生弹塑性屈曲B.发生弹性屈曲C.发生剪切屈服破坏D.不会发生失稳16.采用Q235钢的工字形截面梁的腹板高厚比h0／tw=140，为使腹板不发生剪切失稳，应按要求(C)A.设置短加劲肋B.设置横向加劲肋C.设置纵向加劲肋D.不设置加劲肋17.为达到节约钢材的目的，利用屈曲后强度，可以减小梁(D)A.翼缘的宽度B.翼缘的厚度C.腹板的高度D.腹板的厚度18.压弯构件计算整体稳定，可以考虑截面塑性发展的是(D)A.翼缘外伸宽度与厚度的比11/15235/ybtf的工字形实腹构件B.直接承受动力作用的实腹构件C.槽口相向的双槽钢格构构件D.间接承受动力作用的实腹构件19.屋盖结构的垂直支撑(C)A.必须布置在房屋两端或温度区段两端的第一柱间B.必须沿房屋长度方向通长设置C.应布置在设有横向水平支撑的柱间D.仅需设置在有横向水平支撑的屋架的跨中位置20.普通梯形钢屋架跨中区段的单系斜腹杆，构件几何长度为l，其在桁架平面内的计算长度为(B)A.lB.0.8lC.0.7lD.l1(0.75+0.25N2／N1)二、简答题(本大题共3小题，每小题10分，共30分)1.焊接残余应力和焊接残余变形产生的原因是什么？水工钢结构试卷第3页（共6页）答：横向残余应力产生的原因有：1由于焊缝纵向收缩，两块钢板趋向于外弯成弓形的趋势，但在实际上焊缝将两块钢板连成整体，不能分开，于是在焊缝中部将产生横向拉应力，而在两端产生横向压应力。2焊缝在施焊过程中，先后冷却的时间不同，先焊的焊缝已经凝固，且具有一定的强度，会阻止后焊焊缝在横向的自由膨胀，使其产生横向的塑性压缩变形。当焊缝冷却时，后焊焊缝的收缩受到已凝固焊缝的限制而产生横向拉应力，同时在先焊部分的焊缝内产生横向压应力。横向收缩引起的横向应力与施焊方向及先后次序有关，焊缝的横向残余应力是上述两种原因产生的应力的合成.。2.屋盖支撑有什么作用？答：1保证结构的空间整体作用。2避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动。3承担和传递水平荷载。4保证结构安装时的稳定与方便。3.简述轴心受压实腹式柱的设计方法和步骤（包括公式）答：轴心受压实腹式柱的设计方法和步骤：（1）初选截面首先根据截面设计原则和使用要求、轴心压力的大小、两主轴方向上杆件的计算长度和等条件确定截面形式和钢材料标号，然后按以下程序选择型钢或确定组合截面尺寸：①初定截面所需面积A、回转半径ix和iy以及高度h和宽度b，可按以下顺序：假定长细比λ。假定长细比应小于杆件的容许长细比，根据经验一般可在60～100之间选用。当N较大而L0较小时，取小值；当N较小而L0较大时，取大值。②判断类型→查ȹx，ȹy→A=N/ȹminf,ȹmin为ȹx、ȹy的小值；③计算截面对X轴所需回转半径→ix=l0x/λ（按等稳定性λ=λx→h=ix/a1；④计算对Y轴所需回转半径iy=l0y/λ（按等稳定性λy=λ）→b=iy/a2（2）确定型钢型号或组合截面各板尺寸对型钢，根据A、ix、iy查型钢表中相近数值，即可选择到合适型钢号。对组合截面，应以A、h、b为基础，并考虑到制造、焊接工艺的需要，以及宽肢薄壁、连接方便等到原则，结合钢材规格和局部稳定的需要，可确定截面的初选尺寸。如利用焊接H型钢截面，为便于自动焊接宜取，为用料合理，（t为翼缘厚度），且不小于6mm；截面b、h宜按10mm进级，而tw、t宜按2mm进级。（3）截面验算1强度验算σ=N/A≤f2刚度验算λmax=L0/i≤[λ]水工钢结构试卷第4页（共6页）3整体稳定性验算σ=N/A≤ȹ.f三、计算题(本大题共3小题，每小题10分，共30分)1．某连接接头两块被连接钢板截面为18×400，上下采用盖板连接，钢材Q235，承受轴心力设计值N＝1181kN，采用M22普通C级螺柱连接，0d＝23.5mm，按下图连接。试验算该连接节点是否满足《钢结构设计规范》要求。某盖板连接接头解：（1）螺栓强度验算单个螺栓抗剪承载力设计值kNfdnNbvvbv4.10614042214.32422单个螺栓抗压承载力设计值kNftdNbcbc8.1203051822故取kNNb4.106min。每侧12个螺栓，承载力为kNNkN11818.12764.10612（2）验算被连接钢板的净截面强度210401.842.351.855.08nAAndtcm水工钢结构试卷第5页（共6页）3222118110214.4/215/55.0810nNNmmfNmmA节点安全2．如图示某简支梁，不计自重，Q235钢，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为50kN/m。问该梁的抗弯强度及刚度是否满足《钢结构设计规范》要求。解：1正应力强度验算梁的跨中最大弯矩为：22/8506/8225MqlkNm234215125.50.850/1227841xIcm32/1071xxWIhcm33322max2251010/1.05107110200.08/215/xxMNmmNmmW(2分)所以正应力强度满足要求。2.刚度验算44545/3845(50/1.3)6000/(3842.06102784110)11.3kxwqlEImm/25024wlmm水工钢结构试卷第6页（共6页）刚度满足要求。3．如图所示为工字形轴心受压柱截面，柱的轴心压力设计值N=4000kN,计算长度Lox=7m,Loy=3.5m,A=275cm2,Ix=150892cm4,Iy=41667cm4，钢材为Q235-BF，f=215N/mm2。试验算该柱的刚度和整体稳定性是否满足设计要求。λ102030405060φ0.9920.9700.9360.8990.8560.807