2014钢结构设计原理试题及答案

!!111内容提要：一、 填空题：(每空1分，共22分)

1、 《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ－2002）推荐使用 碳当量(或CE) 来衡量 低合金钢的焊接性能。

2、 硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素，其中 磷 和 氮 易引起钢材的 低温冷脆。

3、 影响结构疲劳寿命的最主 一、 填空题：(每空

1分，共22分)

1、 《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ－2002）推荐使用来衡量

低合金钢的焊接性能。

2、 硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素，其中

低温冷脆。

3、 影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、和 4、 钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、、

5、 主要焊接结构不能采用含碳量。

6、 将一块Q235B级钢板与Q345B级钢板通过焊接进行连接时，宜选择

型焊条。

二、单项选择题(每题2分，共14分)

1、 最易产生脆性破坏的应力状态是 B 。

(A) 单向压应力状态

(B) 三向拉应力状态 (C) 单向拉应力状态

(D) 二向拉一向压的应力状态

2、采用摩擦型高强螺栓连接的两块 钢板，如图所示，I－I危险截面所受的力

为 B 。 (A) N (B) 0.875N (C) 0.75N (D) 0.5N

3、如图所示，两块钢板焊接，根据手工焊构造要求，焊角高度hf应满足 A 要

求。

(A) 6≤hf≤8~9mm (B) 6≤hf≤12mm

(C) 5≤hf≤8~9mm

(D) 6≤hf≤10mm

4、受弯构件考虑屈曲后强度时，下列说法正确的为 B 。

(A) 腹板抗弯承载力提高

(B) 腹板抗剪承载力提高 (C) 腹板抗弯、抗剪承载力均提高 (D) 腹板抗弯承载力提高，抗剪承载力降低

5、单向受弯构件的抗弯强度

其中时,为使翼缘

不先失去局部稳定, 翼缘外伸部分的最大宽厚比b`/t为 C 。 (A)

(B)

(C)

(D)

6、弯矩矢量作用在工字形偏压柱的弱轴平面内，屈曲时会发生 A 屈曲。 (A) 平面内 (B) 平面外

(C) 不一定

(D) 可能平面内，也可能平面外

7、在钢屋架支座节点的设计中，支座底板的厚度由 D 决定。 (A) 抗剪和抗弯共同工作 (B) 抗压工作 (C) 抗剪工作 (D) 抗弯工作

三、简答题：（共22分)

1、普通螺栓受剪连接的主要破坏形式包括哪几种，并说明防止该种破坏的相应计算方法或构造措施。（8分）

栓杆被剪断（1分） 抗剪承载力验算（1分）

板件被挤压破坏（1分） 承压承载力验算（1分）

板件被拉断破坏（1分）（栓孔削弱截面） 危险截面验算 分）

（1

板件被冲剪破坏（端矩太小造成）（1分） 构造防范 l1(端距)≥2d0（1分） 不写计算公式也可以给分

2、请说明图中所示格构式柱头的主要组成零件及荷载传递路径和方式。（9分）

由垫板、顶板、柱端加劲肋、两块柱端

缀板组成。（2分）

（7分）

3、如图所示为单向压弯的格构式柱，分肢1对y轴惯性矩为I1，分肢2对y轴惯性矩为I2，轴力N作用在虚轴（x轴）上，由轴力产生的弯矩My作用在构件的主轴平面内，请说明分配到分肢1和分肢2上轴力和弯矩的分配原则及分肢1所受轴力和弯矩的大小。（5分） 轴心压力N的分配:

与分肢轴线至虚轴的距离成反比（1分）

弯矩My的分配:

与分肢对实轴的惯性矩成正比，（1分）

与分肢至虚轴的距离成反比（1分）

轴心力： （1分）

弯 矩：（1分）

四、计算题：（共42分）

1、 如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝T形连接，h

f＝10mm；钢板长400mm，钢材Q235B，焊条为E43系列，

；钢板承受

一个竖向集中荷载F的作用（静力荷载），荷载作用点至工字形柱翼缘外表面的距离为150mm。试确定该T形连接所能承担的最大竖向荷载F。（9分）

V=F（1分）

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M=150F（1分）

Lw=400-2hf=380mm

（2分）

（2分）

（3分）

2、验算如图所示的螺栓连接的强度。4个C级螺栓M20，所用钢材为Q235-B。

已知对于

C-M20：

（8分）N＝160kN

（1分） （1分）

对于C-M20：

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

（1分）

故C级螺栓M20螺栓满足要求。

3、如图所示一双肢槽钢格构式轴心受压缀板柱，轴心压力设计值N=1450kN（包括柱身等构造自重），所有钢材均选用Q345，f=310N/mm2，计算长度

l0x=6000mm ，l0y=3000mm，柱截面无削弱。

已知：2[18b的截面面积A=2×29.3=5860mm2，iy=68.4mm；满足同一截面缀板线刚度大于较大柱肢线刚度6倍的要求；分肢对自身1-1轴的惯性矩I1=1110000mm4，回转半径i1=19.5mm；h=320mm，b =180mm，c=283.2mm；其他相关参数见图。

验算该柱的整体稳定（包括分肢稳定）是否满足要求（可不进行缀材验算）。（12分）

（1

）绕实轴（y轴）的整体稳定

（1分）

查表得 =0.842

（1分）

（2）绕虚轴（x轴）的整体稳定

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

查表得 =0.820（1分）

（1分）

（3）分肢稳定

，故满足规范要求。（2分）

4、已知一焊接工字形截面简支梁，计算跨度为6m，在跨中位置作用一静力集中荷载F

，荷载作用处未设置加劲肋，但设有一块垫板，该垫板在沿梁跨度方向支承长度为160mm

。钢材为Q235B，

钢材的强度设计值

f=215N/mm2，f

v=125N/mm2，

γX=1.05，ψ=1.0

。在梁跨中截面处上、下翼缘各开有2个直径为20mm的孔。毛截面惯性矩Ix=211026cm4，截面对中和轴的最大面积矩S=2918cm3，上翼缘对中和轴的面积矩S1=1958cm3。式求该简支梁由截面强度控制所能承受的最大集中荷载F (13分)。

（1分）

（2分）

（2分）

（2

分）

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

（1分）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rt5i.html