水工钢结构试题及答案资料

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1、 1 水工钢结构 模拟试题二 一 名词解释 每题 3 分 共计 12 分 1 循环荷载 2 轴心受力部件 3 工作闸门 4 主应力 二 填空题 每空 2 分 共计 30 分 1 建筑钢材一次拉伸试验时的工作特性可分为 阶段 阶段 阶段 阶段 2 对接焊缝主要用于板件 型钢的 或构件的 3 型钢梁的设计包括截面 和截面 两方面的内容 4 主梁是闸门的主要 它的数目主要取决于闸门的 和水头的 5 作用于桁架上的荷载有 荷载和 荷载两大类 6 柱脚的作用是将柱身 传给基础 并和基础有牢固的 三 单项选择题 每题 2 分 共计 6 分 1 组合梁采用的是采用 钢板焊接而成的工字形截面 A 两块 B 三

2、块 C 四块 2 规模巨大且在高水头下操作而工作条件又特别复杂的工作闸门调整系数为 A 0 9 0 95 B 0 85 0 9 C 0 8 0 85 3 桁架在水工建筑物中应用最广 A 三角形 B 梯形钢 C 平行弦 四 问答题 每题 8 分 共计 40 分 1 为什么选择屈服点作为建筑钢材静力强度承载力极限的依据 2 实腹式轴心受压柱有哪些设计原则 3 简述平面钢闸门主梁设计的特点 4 说明格构式压弯构件的设计步骤 5 梁的支座构造应满足什么原则 五 判断题 每题 2 分 共计 12 分 答 或 1 中国是最早用钢铁建造承重结构的国家 2 与原工字钢或 H 型钢相比 蜂窝钢的承载力和刚度显著

3、增大 但自重增大 3 弯矩可以由轴向力的偏心作用和端弯矩作用两种因素构成 4 门叶结构是一个水平放置的梁板结构 5 跨度主要却决于结构的使用要求 6 轴心受压柱一般设计成刚接柱脚 水工钢结构 模拟试题答案二 2 一 名词解释 每题 3 分 共计 12 分 1 循环荷载 是大小和方向随时间变化的荷载 2 轴心受力部件 是指承受通过截面形心轴线纵向力作用的构件 3 工作闸门 是指建筑物正常运行时经常使用的闸门 4 主应力 按照理想的桁架的计算简图所算出个杆的轴心力 使杆件截面上产生的均匀 正应力 二 填空题 每空 2 分 共计 30 分 1 弹性 弹塑性 塑性 强化 2 拼接 连接 3 选择 验算

4、 4 承重构件 尺寸 大小 5 永久 可变 6 内力 连接 三 单项选择题 每题 2 分 共计 6 分 1 B 2 C 3 C 四 问答题 每题 8 分 共计 40 分 1 1 钢材屈服后 塑性变形很大 从屈服到断裂的塑性变形约等于弹性变形的 200 倍 这样大的塑性变形已使结构失去正常使用功能而达到极限状态 因而无法利用强化阶段 2 屈服后塑性变形很大 险情极易被察觉 可以及时采取适当补救措施 以免突然发生 破坏 3 抗拉强度和屈服点的比值较大 成为结构极大的后背强度 符合结构多级抗震设防的 准则 使钢结构从来不会发生真正的塑性破坏 2 1 截面面积的分布应尽量远离主轴线 以增大截面的惯性矩

5、和回转半径 从而提 高柱的整体稳定性和刚度 2 使两个轴方向的稳定性相等 3 构造简单 便于制作 4 便于与其他构件连接 5 选用便于供应的钢材规格 3 当主梁所承受的最大弯矩值不超过 500kNm 时 可考虑使用型钢作为主梁 若型钢强 度不足 可在其上翼缘加焊扁钢予以加强 采用型钢可以简化制造 降低成本 当型钢不能 满足要求时 可采用由钢板焊接而成的主梁组合梁 当跨度较大时 采用变截面组合梁较为 经济合理 4 1 初选截面尺寸 2 计算截面的几何特征 3 刚度验算 4 弯矩作用平面 内的整体稳定验算 5 分肢稳定验算 6 缀材设计 5 1 支座与墩台间应有足够的承压面积 2 尽可能使反力通过

6、支座中心 承压应 力分布比较均匀 3 对于简支梁 特别是大跨度梁 应保证梁沿纵向移动的可能 减少因 温度变化梁胀缩时产生的附加压力 五 判断题 每题 2 分 共计 12 分 答 或 1 2 3 4 5 6 水工钢结构 模拟试题三 一 名词解释 每题 3 分 共计 12 分 1 蜂窝梁 2 平面钢桁架 3 事故闸门 4 拉弯构件 3 二 填空题 每空 2 分 共计 30 分 1 通过标准试件的拉伸试验得到建筑钢材的三个重要机械性能指标是 及 2 螺栓有 螺栓 高强螺栓和 螺栓三大类 3 闸门一般由 三个主要部分组成 4 桁架的基本尺寸是指桁架的 和 5 桁架所受的荷载一般是通过 或其他构件传递作

7、用于桁架节点 上 这时桁架各干基本上只受轴心力作用 6 轴心压杆的失稳形式主要有 和 三种形式 三 单项选择题 每题 2 分 共计 6 分 1 最小梁高是指在正常使用时 梁的挠度 容许挠度的最小梁高 A 不超过 B 超过 C 等于 2 闸门结构简单 受力明确 制造和安装也比较方便 在大跨度露顶式闸门中 经常采用 A 多梁式闸门 B 双梁式闸门 3 梯形和平行弦桁架的高度常采用 H L A 1 5 1 10 B 1 4 1 6 C 1 1 5 1 2 5 四 问答题 每题 8 分 共计 40 分 1 焊接连接有哪些优点 2 桁架外形的选择应考虑哪些因素 3 平行弦桁架的最大优点是什么 怎样提高整

8、体结构的刚度 4 简述实腹式轴心受压柱截面设计的步骤 5 减小或消除焊接残余应力有哪些措施 五 判断题 每题 2 分 共计 12 分 答 或 1 同一种钢材在不同的工作条件下 只能发生塑性破坏 不能发生脆性破坏 2 型钢梁的实际步骤是 1 计算内力 2 选择截面 3 临界应力 cr是能保持梁整体稳定相应截面的最大弯曲压应力 4 吊耳虽小 但关系到闸门的安全运行 5 约束节点转动的主要因素是拉杆 6 偏心受压柱一般设计成铰接柱脚 水工钢结构 模拟试题答案三 一 名词解释 每题 3 分 共计 12 分 1 蜂窝梁 是将工字钢或 H 型钢的腹板沿折线切割成两部分 然后错开 齿尖对齿尖的 焊起来 就形

9、成腹板有孔洞的梁 2 平面钢桁架 是指由直杆在端部互相连接而组成的以抗弯为主的格构式结构 3 事故闸门 是指当闸门的上游或下游水道或其设备发生故障时 能在动水中关闭的闸 门 4 4 拉弯构件 是指同时受轴心拉力 N 以及弯矩 M 的构件 二 填空题 每空 2 分 共计 30 分 1 抗拉强度 fu 伸长率 10或 5 屈服点 fy 2 普通 锚固 3 门叶结构 埋固部分 启闭设备 4 跨度 L 高度 H 5 次梁 檩条 6 弯曲屈曲 扭转屈曲 弯扭屈曲 三 单项选择题 每题 2 分 共计 6 分 1 A 2 B 3 A 四 问答题 每题 8 分 共计 40 分 1 优点是不削弱构件截面 可省去

10、拼接板 结构简单 节约钢材 制造加工方便 密 封性能好 易于自动化作业 生产效率高 2 应充分考虑使用要求 受力合理 节约钢材 桁架与柱或其他构件的连接方法 铰 接或钢接 以及整个桁架的刚度等问题 此外 为了便于制造和安装 应尽量使桁架的杆 件及节点统一化 3 1 它的最大优点是弦杆和腹杆长度均能一致 节点的构造可以统一 上下弦杆的 拼接数量较少 2 平行弦桁架两端可以和钢柱做成刚性连接 共同形成承重刚架 这样可 以提高整体结构的刚度 4 1 假定柱子的长细比 求出所需的截面面积 A 2 求两个主轴所需的回转半径 ix iy 3 根据截面面积 A 和回转半径 ix iy优先选用轧制型钢 如普通

11、工字钢 H 型钢等 4 根据 A h b 并考虑构造要求和局部稳定等 初拟截面尺寸 5 计算截面的几何 特征并验算柱子的强度 整体稳定 局部稳定和刚度 5 1 在构造设计方面应着重避免能引起三向拉应力的情况 2 在制造方面应选用 适当的焊接方法 合理的装配及焊接次序 尽量使各焊接件能自由收缩 五 判断题 每题 2 分 共计 12 分 答 或 1 2 3 4 5 6 水工钢结构 模拟试题四 一 名词解释 每题 3 分 共计 12 分 1 临界荷载 2 闸门门叶结构 3 检修闸门 4 压弯构件 二 填空题 每空 2 分 共计 30 分 1 钢材的冷弯性能是判别钢材 能力及 质量的综合指标 2 高强

12、度螺栓按设计和受力要求的不同可分为 和 两种 3 钢闸门 钢闸门和 钢闸门是水工建筑物和船闸常用的 闸门形式 4 斜腹杆的弦杆夹角约在 之间 最好是 左右 这样可 以使节点的构造合理 5 压弯构件既受 作用又受 作用 5 6 组合梁的截面高度应考虑建筑设计和结构布置所允许的 刚度条件所要求 的 和经济条件的 三方面的要求 三 单项选择题 每题 2 分 共计 6 分 1 次梁与主梁的连接有铰接和 两种 A 焊接 B 螺栓连接 C 钢接 2 用于小跨度低水头的闸门 A 型钢梁 B 组合梁 C 桁架 3 三角形悬臂桁架的高度常采用 H L A 1 5 1 10 B 1 4 1 6 C 1 1 5 1

13、 2 5 四 问答题 每题 8 分 共计 40 分 1 焊接连接有哪些缺点 2 在桁架体系中 支撑有哪些主要作用 3 系杆的布置原则是什么 4 简述钢梁整体失稳的概念 5 减小或消除焊接变形有哪些措施 五 判断题 每题 2 分 共计 12 分 答 或 1 同一种钢材在不同的工作条件下 只能发生脆性破坏 不能发生塑性破坏 2 梁的拼接方式是工地拼接 3 闸门主梁的数目主要取决于闸门尺寸的大小 4 边梁的截面形式有单腹式和多腹式两种 5 拉弯构件的截面都是实腹式 6 轴心受压构件的承载力是由稳定条件决定的 水工钢结构 模拟试题答案四 一 名词解释 每题 3 分 共计 12 分 1 临界荷载 能保持

14、梁整体稳定的最大荷载 2 闸门门叶结构 是指直接用来封堵或开启孔口的活动部分 3 检修闸门 是专供工作闸门或水工建筑物的某一部位或设备需要检修时使用的闸门 在静水中启动 4 压弯构件 是指同时受轴心压力 N 以及弯矩 M 的构件 二 填空题 每空 2 分 共计 30 分 1 塑性变形 冶金 2 摩擦型 承压型 3 平面 弧形 人字形 4 30 0 600 450 5 压力 弯矩 6 最大梁高 最小梁高 经济梁高 三 单项选择题 每题 2 分 共计 6 分 6 1 C 2 A 3 C 四 问答题 每题 8 分 共计 40 分 1 缺点是由于焊接连接处局部受高温 在热影响区形成的材质较差 冷却又很

15、快 再 加上热影响区的不均匀收缩 易使焊件产生焊接残余应力以及残余变形 甚至可能造成裂缝 导致脆性破坏对结构工作产生不利影响 2 1 保证桁架结构的空间几何稳定性 即几何形状不变 2 保证桁架结构的空间 刚度和空间整体性 3 为桁架弦杆提供必要的侧向支撑点 4 承受并传递水平荷载 5 保证结构安装时的稳定且便于安装 3 在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆 屋脊节点及主要支撑点处需设置刚性系 杆 天窗侧柱处及下弦跨中附近设置柔性系杆 当屋架横向支撑设在端部第二柱间时 则第 一柱间所有系杆均应为刚性系杆 4 钢梁截面一般都设计成高而窄且壁厚较薄的开口截面 以获得弯矩作用平面内较大 的抗弯承载力和

16、抗弯刚度 但抗扭和侧向抗弯能力较差 如工字形截面梁 弯矩作用在其最 大刚度平面内 当弯矩逐渐增加使梁受压 翼缘的最大弯曲应力达到某一数值时 梁在很小 的侧向干扰力作用下 会突然向刚度较小的侧向弯曲 并伴有扭矩而破坏 这种现象称为整 体失稳 5 1 反变形法即在施焊前预留适当的收缩量和根据制造经验预先造成相反方向和适 当大小的变形来抵消焊后变形 2 采用合理的焊接和装配顺序控制变形也十分有效 3 焊接变形的矫正方法 以机械矫正和局部火焰加热矫正较为常用 五 判断题 每题 2 分 共计 12 分 答 或 1 2 3 4 5 6 水工钢结构 模拟试题五 一 名词解释 每题 3 分 共计 12 分 1 最大梁高 2 闸门埋固部分 3 平面闸门 4 柱脚 二 填空题 每空 2 分 共计 30 分 1 钢结构的连接往往是传力的关键部位 连接的 和 是钢结构设计 的重要组成部分 2 钢梁分为 和 两大类 3 闸门门型的选择应与配套的 以及整个水工建筑物的方案比较结 合起来 力求技术经济综合指标 4 平面桁架能保证桁架 的几何稳定性 支撑系统则保证桁架 的几何 稳定性 5 实腹式压弯构件的截面形式可根