钢结构设计原理考题.doc
钢结构设计原理考题 西南交通大学（20052006学年第二学期）结构设计原理考试题A卷 （20052006学年第二学期）钢结构设计原理考试题 考试时间：2006年7月7号 班级： 学号： 一、多项选择题（每个小题后有四个备选答案，可能有14个是正确答案，将你选择的所有正确答案的编号填入括号内。每小题1分，共9分） 1、下列因素中，（ ）与钢构件发生脆断有直接关系。 （A）钢材内部缺陷 （B）钢材含碳量 （C）温度 （D）应力集中 2、同类钢种的钢板，厚度越大，（ ） （A）屈服强度越低 （B）塑性越差 （C）韧性越好 （D）内部缺陷越多 3、最易产生脆性破坏的应力状态是（ ）。 （A）单向压应力状态 （B）单项拉应力状态 （C）三向拉应力状态 （D）二向受拉、一向受压应力状态 4、普通螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I，螺栓剪断；，孔壁承压破坏；，板件端部剪坏；，板件拉断；，螺栓弯曲变形。其中（ ）种形式是通过计算来保证的。 （A）I （B） （C） （D） 5、与单独传娣剪应力相比，摩擦型高强度螺栓连接同时受拉受剪时，螺栓传娣的抗剪承载力（ ）。 （A）提高 （B）降低 （C）按普通螺栓计算 （D）按承压型高强度螺栓计算 第1页，共7页 1 姓名： 分数： 西南交通大学（20052006学年第二学期）结构设计原理考试题A卷 6、梁受固定集中荷载作用，当局部挤压应力不能满足要求时，可采用（ ）。 （A）加厚翼缘 （B）在集中荷载作用处设支承加劲肋 （C）增加横向加劲肋的数量 （D） 加厚腹板 7、影响钢压杆的整体承载力的主要因素包括（ ）。 （A）残余应力 （B）钢材强度等级 （C）杆件初始几何缺陷 （D）荷载偏心 8、冲击韧性间接反映了钢材抵抗（ ）等因素导致脆断的能力。 （A） 低温 （B） 应力集中 （C） 多项拉应力 （D） 加荷速率和重复荷载 9、下图所示各简支梁截面，除截面放置和荷载作用位置有所不同以外，其他条件 均相同，则以（ ）的整体稳定为最好。 2 第2页，共7页 西南交通大学（20052006学年第二学期）结构设计原理考试题A卷 二、分析判断题（判断正误，将正确的划上“”，错误的划上“”，并改正之。 每小题3分，共18分） 1、实验表明，钢材静力强度的不同，对大多数连接类别的疲劳强度无显著影响。（ ） 2、GB50017-2003规范规定，不出现拉应力的部位可不计算疲劳。（ ） 3、规范推导钢梁稳定系数?b及?b计算公式时，考虑了初始缺陷对钢梁整体稳定的影响。（ ） 4、规范确定轴心受压构件稳定系数?考虑了残余应力和构件初弯曲的的影响。（） 5、在恶劣环境下工作的钢结构，应选用质量好的钢材，质量好的钢材在任何情况下都不会发生脆性破坏。（ ） 6、一般地讲，受压构件的材性要求较受拉构件为高，焊接结构的材性要求较非焊接结构为高，受动力荷载的结构材性较受静荷载的为高，处于低温地区的结构材性要求高。（ ） 第3页，共7页 3 西南交通大学（20052006学年第二学期）结构设计原理考试题A卷 三、简答题（每小题5分，共30分） 1、为保证工字形钢梁翼板局部稳定，GB50017-2003规范有如下两条规定： 梁受压翼缘自由外伸长度b与其厚度t之比，应符合b/t 当计算梁的抗弯强度取?x?1.0时，b/t可放宽至b/t试分析为什么第2种情况下，板件宽厚比限值可以放大？ 2、钢梁整体稳定系数?b?0.6时，为什么要对?b加以修正（例如，GB50017规范用?b?1.07?0.828/?b?1.0代替?b值）？ 3、对?max?140MPa,?min?10MPa，和?max?10MPa,?min?140MPa两组应力 循环，?max?min都是150MPa，其实际疲劳强度是否相同？按GB50017规 范计算这两组应力循环的疲劳强度，其计算结果是否合理？ 4、 规范中轴心受压构件稳定系数适用于弯曲失稳，如果需要验算轴压构件弯 扭失稳，该如何处理？ 5、下图所示设计完全相同的4根简支梁，承受的荷载形式不同，但是跨中最大弯 矩相同。请列出这4根梁临界弯矩MA、MB、MC、MD大小次序。 ?15?13235/fy； 235/fy。 6、GB50017-2003规范要求，在工作温度等于或低于-30摄氏度的地区，焊接结构宜采用较薄的组成板件。试分析这么规定的道理何在？ 4 第4页，共7页 西南交通大学（20052006学年第二学期）结构设计原理考试题A卷 四、计算题（3小题，共43分） 1、 （15分） 某轴心受拉杆由2?90?8（A?27.89cm2）组成，每只角钢与厚为12mm的节点板用两条侧面角焊缝相连，如图，lw1?240mm,hf1?8mm,lw2?140mm,hf2?6mm， 钢材为Q235-B，f?215N/mm2,ffw?160N/mm2，拉杆承受重复荷载作用，预期寿命为循环次数n?1.8?106次。最大荷载设计值Nmax?560kN，标准值Nk,max?419kN,Nk,min?360kN。验算此轴心受拉杆及其连接焊缝是否安全。 C?容许应力幅?n?1/?，C?0.41?1012,?3。 第5页，共7页 5 百度搜索“就爱阅读”,专业资料、生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆! 西南交通大学（20052006学年第二学期）结构设计原理考试题A卷 2、 （15分）焊接工字形轴心受压柱，承受轴心压力设计值N?4500kN（包括自 重），柱计算长度lox?7m,loy?3.5m。翼缘钢板为火焰切割边，每块翼缘板上设有 两个直径d0?24mm的螺栓孔。钢板为Q235-B，f?205N/mm2，E?206?10N/mm32。要求验算此截面。 fy/E?150，?n?， b类截面稳定系数?1?20.965?0.3?n?n?2?2?0.965?0.3?n?n2?2?4?n2n? 经计算，毛截面惯性矩Ix?145683cm4，Iy?41667cm4 6 第6页，共7页 西南交通大学（20052006学年第二学期）结构设计原理考试题A卷 3、 （13分）某焊接工字形钢板梁（简支梁），尺寸如图，采用钢材Q345， f?295N/mmV?1054kN2，跨中最大弯矩设计值Mx?5433kN?m，梁端最大剪力设计值。侧向支撑间距l1?6m（侧向支撑支点位于集中荷载作用处）。 要求验算： （1） 整体稳定； （2） 翼缘局部稳定； （3） 为了保证梁腹板局部稳定，需 要设置何种加劲肋，画出加劲肋示意图。 经计算，Wx?19834cm3， ?b?2.41,?b?0.953。 第7页，共7页 7 西南交通大学（20052006学年第二学期）结构设计原理考试题A卷 若题量过大，可以把第一道计算题用下题替换： 1、某承受轴心拉力的钢板，截面为400mm20mm，Q345钢，因长度不够而用横向对接焊缝如图所示。焊缝质量为一级，焊缝表面加工磨平，。钢板承受重复荷载，预期循环次数n?106次，荷载标准值Nmax?1350kN,Nmin?0，荷载设计值N?1800kN。试进行疲劳计算。 1/?C?提示：容许应力幅?n?，C?8.61?1012,?4，f?295N/mm2。 8 第8页，共7页 百度搜索“就爱阅读”,专业资料、生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆! 9
