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1、钢结构设计原理一、填空题(每空 2 分，共 20 分)1、在疲劳设计时，经过统计分折，把各种构件和连接分 类，相同应力循环次数下，类别越高，容许应力幅 。2、 控制焊接连接或焊接构件疲劳性能的主要应力变量是;而在非焊接结构中控制疲劳性能的主要应力变量。3、 现行规范规定的轴心受压构件稳定系数的取值是根据和分为a、b、c、d四类截面来确定的。4、 屋架上弦杆为压杆，其承载能力由控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由 确定。5、 当求得的 b0.6 时，说明梁在_阶段失稳，应该用 作为梁的整体稳定系数。b二、选择题(每题 2 分，共 20分)1、 型钢中的H钢和工字钢相比，。(A) 两者所用的钢材不同(
2、B)前者的冀缘相对较宽(C) 前者的强度相对较高(D)两者的翼缘都有较大的斜度2、 下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的,。a计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值b计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值c. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值d. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值(A)a， c (B)b， c(C)a， d (D)b， d3、屋架设计中，积灰荷载应与同时考虑。(A)屋面话荷载(B)雪荷载(C )屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值(D) 屋而活荷载和雪荷载4、 摩擦型高强度螺柱连
3、接与承压型高强度螺栓连接的主要区别。A)摩擦面处理不同(B )材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算不同5、 弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行和缀材的计算。(A)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性(B )弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性(C) 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性(D) 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性6、 轴心受拉构件按强度极限状态。(A) 净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu(B) 毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu(C) 净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy(D) 毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度f
4、y7、双轴对称工字形截面梁，经验算，其强度和刚度正好满足要求，而腹板在弯曲应力作用下有发生局部失稳的可能。在其他条件不变的情况下，宜采用下列方案中的。(A)增加梁腹板的厚度(B)降低梁腹板的高度(C)改用强度更高的材料(D) 设置侧向支承8、缀条式轴压柱的斜缀条可按轴心压杆设汁，但钢材的强度要乘以折减系数以考虑。（A）剪力的影响（B ）杆件的焊接缺陷的影响（C）单面连接偏心的影响（D） 节点构造不对中的影响9、 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按。（A）标准荷载计算（B）设计荷载计算（C）考虑动力系数的标准荷载计算（D） 考虑动力系数的设计荷载计算10、已知某一结构在B =3时，失效概率
5、为Pf =0.001,若B改变，准确的结论是 OA. 0 =2.5, Pf 0.001,结构可靠性降低C. 0=3.5, Pf 0.001，结构可靠性提高D. 0=3.5, Pf 0.001，结构可靠性降低三、简答题（每题 5 分，共 20分）1、选择钢材时要考虑哪些因素？2、焊接残余应力对结构有什么影响？3、格构式轴压柱绕虚轴的长细比采用换算长细比的原因；4、影响轴压柱稳定的因素有哪些？设计时如何考虑其影响？四、计算题（每题 20分，共 40 分）1、 下面左图示T形连接，F=90KN、N=150KN（静载、设计值），已知钢材为Q235钢，焊条E43 系列，手工焊，ffW=160N/mm2，
6、求焊脚尺寸h。2、实腹式轴心受压柱，高10米，两端铰接，截面尺寸如下面右图所示，材料用Q235钢,强度设计值f=215N/mm2，试确定该柱的承载力并验算。容许长细比入=150。 附：b类截面稳定系数值表：Q235 钢： f=215N/mm2,fv=125N/mm2,fy=235N/mm2,E=2.06X105N/mm2入737475767778790.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694腹板：h /t （25+0.5入）W W,235f柱局部稳定验算： 翼缘：b/t （10+0.1 入）；学，1 fy答案1、8低2、应力幅计算应力幅3、截面形式及对应轴加工方法4
7、、稳定强度5、弹塑性修正后的9/b二、1、B2、C3、C4、D5、C6、C7、A8、C9、A 10、 B三、1、选择钢材时要考虑的因素有： 结构的重要性、荷载情况、连接方法、结构所处的温度和环境、钢材厚度。2、焊接残余应力对结构性能的影响有：焊接应力不影响结构的静力强度；构件上的焊接残 余应力会降低结构的刚度；增加钢材在低温下的脆断的倾向；能降低构件的疲劳强度。3、对格构式柱，当绕虚轴失稳时，由于肢件之间并不是连续的板面，而只是每隔一定距离 用缀条或缀板联系起来，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略，所以对虚 轴失稳计算时，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响4、影响轴压柱稳定
8、的因素有：初始缺陷如残余应力、初弯曲、加载初偏心、各部分屈服点 不一致；柱的计算长度；柱截面形式；柱加工方式等。根据构件截面上的残余应力分布情况和大小及屈曲方向的不同，考虑初弯曲、加载初偏心的影响，我国规范提出了4 条柱子曲线作为设计的依据。四：1、焊缝受力：F=90kN,M=F*e=90*0.3=27kNm,N=150kN;焊脚尺寸构造要求：1.5# h 1.2t ,1.520 h 1.2*16,* max fminf故 6.7 mm h 19.2mm ；最不利点的应力：90000二f 2*0.7*h *(400-2*8)_ 167.41 h，27*106I *0.7*2*h *(400-2
9、*8) 6f1500002*0.7*h *(400-2*8)f1067.76 h f1.22 f：(哼2 + (怦2 1.22hh888.67hf 5.56mm故取 h=7mm.f2、截面的几何特征： A=500*20*2+500*8=24000mm2Ix=12 X(50；X 5403 - 4922 53)=6 6 1 094匕二身 x (40 x 5003 + 500 x 83) = 4.167 x 108 mm 4,丁 y = 131.77mm=Y才Iix=* 才=244.6mm ,iyl _ 入 乂二-0 =ixJ：； = 75.89 w 入=i5o,刚度满足要求。l 入 y= 0y =iy 由整体稳定：入y=75.89查表得 申 =0.714minN =(p Af = 0.714 x 24000 x 205 = 3512.9kN min强度验算：截面无削弱，强度满足要求； 刚度验算局部稳定验算：b/t1=50018 = 12.3 W (10+0.1*75.89)竺=17.592*20235h/tw=500/8=62.5W (25+0.5*75.89)(235 =62.95满足要求。该轴心受压柱的承载力为35 1 2 . 9kN (包括自重) 。
