钢结构设计原理A卷土木工力参考答案.doc

1、一、单项选择题（每题 2 分，共 20 分）1符号 L 12580l0 表示（）。A等肢角钢B不等肢角钢C钢板D槽钢 B2钢材经冷作硬化后，屈服点（），塑性降低。A提高B降低C不变D变为零 A3直接承受动力荷载的大跨度结构应尽可能采用（）连接。A粗制螺栓B精制螺栓C交叉焊缝D摩擦型高强螺栓 D4对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（）。A要考虑正面角焊缝强度的提高B要考虑焊缝刚度影响 C与侧面角焊缝的计算式相同D取 b f 122C5为提高轴心压杆的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面 积分布（）。A尽可能集中于截面的形心处B尽可能远离形心 C任意分布，无影响

2、D尽可能集中于截面的剪切中心 B6轴心受压柱脚底板厚度是按底板（）。A抗弯工作确定的B标准值C抗剪工作确定的D抗弯及抗压工作确定的 A7梁的最小高度是由（）控制的。A强度B建筑要求C刚度D整体稳定 C9 / 98钢结构受弯构件计算公式s =M xg xWnx中， g x （）。A与材料强度有关B是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比C表示截面部分进入塑性D与梁所受荷载有关 C9为了提高荷载作用在上翼缘的简支工字形梁的整体稳定性，可在梁的（）加侧向支撑，以减小梁出平面的计算长度。A梁腹板高度的1 2 处C受压翼缘处B靠近梁下翼缘的腹板1 5 1 4 h0 处D靠近梁上翼缘的腹板1 5 1 4 h0 处C1

3、0图中构件“BC”是（）。A受弯构件B压弯构件C拉弯构件D受压构件 B二、填空题（每空 2 分，共 20 分）1 1对 于 普 通 碳 素 钢 ，随 含 碳 量 的 增 加 ，钢 材 的 屈 服 点 和 抗 拉 强 度， 塑性和韧性，焊接性能。提高、降低、变差 1 2 随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为。 时效硬化 1 3 在 对 焊 缝 进 行 质 量 验 收 时 ， 对 于级 焊 缝 ， 只 进 行 外 观 检 查 即 可 。 三1 4 静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不 宜大于。60 hf1 5单 轴 对 称 的 T 形 截 面

4、 轴 心 受 压 构 件 ，绕 对 称 轴 失 稳 时 易 发 生失 稳，绕非对称轴时 易 发生失稳。 弯扭、弯曲 1 6 在梁的整体稳定计算中, jb 等于为梁弹性和弹塑性工作的分界点。0.6 NbM1 7 实腹式偏压构件弯矩作用平面内稳定计算公式是+mxx f ，其中j x 表示。j x Ag xW1x(1 - 0.8 N )NEx弯矩作用平面内的 轴 心受压构件稳定系 数昆明理工大学 试 卷（A）考试科目：钢结构设计原理 考试日期：命题教师黄呈伟、赵惠敏：王海莹、史世伦学院：建筑工程学院专业班级：学生姓名：学号： 任课教师：上课班级：考试座位号：开卷部分(60%)三、计算题（每题 20

5、分，共 60 分）18试验算图示连接角焊缝的强度，荷载设计值 F = 140kN （静载）。钢材 Q235-B，手工 焊，焊条 E43 型。（提示：假定焊缝在端部绕焊，计算长度不考虑起灭弧的影响。）F620015030010已知：焊缝的有效截面如图：4.2y300xOx4.24.2200形心坐标： x =2 4.2 200 100= 56.47mm 2 4.2 200 + 4.2 308.4I = 1 4.2 308.43 + 2 1 200 4.23 + 200 4.2 152.12 x1212= 49134512.25mm4I = 1 308.4 4.23 + 4.2 308.4 56.4

6、72y12+ 2 1 4.2 2003 + 4.2 200 (102.1- 56.47)2 = 13230294.6mm412解：I p = Ix+ I y= 62364806.85mm4 （2 分）焊缝群受力：V = 140kN （2 分）， T = 140 (0.35 + 0.0021- 0.05647) = 41.39kN m （3 分）s V140 10 3fyV = 47.05N / mm2 （3 分）Af4.2(308.4 + 200 2)s=ITT rx fyp41.39 10 6 (202.1 - 56.47)=62364806.85= 96.65N / mm2（3 分）t=I

7、TT ry fxp41.39 10 6 154.2=62364806.85= 102.33N / mm2（3 分） s T + s V fy fy 2+ (tTfx)2bf 96.65 + 47.05 21.22+ (102.33)2=f= 156.03N / mm2 f w = 160N / mm2（4 分）满足。1 9 请验算下列简支梁的强度。截面尺寸如图所示，作用于梁上翼缘均布荷载设计值为q = 35 kN m （包括自重），钢材采用 Q235-B。 解：（ 1 ） 几 何 特 征 量 计 算 ：I = 1 (200 4003 -192 3903 )= 188714666.7mm4 （3

8、 分）x12Ixh 2Wx = 188714666.7200= 943573.3mm3（2 分）xS = 20010195 +190895 = 534400mm3 （3 分）（ 2 ） 抗 弯 强 度 验 算 ：1跨中最大弯矩： Mx =8ql 2= 1 35 528= 109.375kN m （2 分）o max= M xg xWx 109.375 10 6=1.05 943573.3= 110.4 Nmm2 f= 215 Nmm2，满足。 （2 分）（ 3 ）抗剪强度验算 支座最大剪力： V = 1 ql = 1 35 5 = 87.5kN （2 分）22t max =VSxIxtw87.

9、5 10 3 534400=188714666.7 8= 31.0 Nmm2 fv = 125 Nmm2，满足。 （2 分）（ 4 ） 局 部 承 压 强 度 ：如图，支座处设置 了 支承加劲肋，不用 验 算。 （2 分）（ 5 ）折算应力： 最大弯矩与最大剪 力 不在同一个截面， 不 用验算。 （2 分）20试验算图示偏心压杆，压力设计值 F = 900kN （静力荷载），偏心距 e1 = 150mm ，e2 = 100mm 。焊接 T 形截面，翼缘为焰切边。力作用于对称轴平面内翼缘一侧。杆长8m，两端铰接，杆中央在侧向（垂直于对称轴平面）有一支点。钢材 Q235。150FyF100-300

10、20xx2x1-34018x8000y4提示： x1 = 100.9mm ， x2 = 259.1mm ， e0 = 90.9mm ， I x = 157318377.2mm ，I = 45165240mm4 ， i 2 = 24970.0mm2 ， l2 = 4629.3。可不验算局部稳定。y0z解：(1) 截面几何特性计算：A = 30418 + 300 20 = 12120mm2 （1 分）IxW1x =x1= 1559151.4mm3 ，W= Ix2 xx2= 607172.4mm3 （1 分）IxAix = 113.93mm ， ll0 xi=xx= 8000 = 70.22 （1

11、分）113.93i =I y = 61.05mm ， l= l0 y= 4000= 65.53 （1 分）yyAyi61.05l= 1 (l2 + l2 )+2 1(l2 + l2 )2 - 4(1- e2 / i2 )l2 l2 2 = 83.86 （1 分）yzyzyz00y z(2) 强度验算：查表，截面塑性发展系数的取值： g x1 = 1.05 ， g x2 = 1.2 （1 分）肢背：36 NM+ x900 10135 10 =2+= 156.72N / mm f= 215N / mm2An（1 分）g xWnx1121201.05 1559151.4肢尖：36 N -Mx900

12、10 135 10 =2-= 111.03N / mm f= 215N / mm2 （ 1Ang xWnx2分）121201.2 607172.4强度满足要求。(3) 刚度验算： lx l= 150 ， lyz l= 150 ，满足。（1 分）(4) 整体稳定性验算：Mx1 = 900 0.15 = 135kN m ， Mx2 = 900 0.1 = 90kN m （1 分）bmx= 0.65 + 0.35 90135= 0.883 （1 分）NEx= p 2 EA(1.1l2 )= 4543130.9N （1 分）x截面对 x 轴属于 b 类，查表得：jx = 0.750 （1 分） 平面内

13、：36 N jx AN0.750 12120900 103g xW1x 1- 0.8N Ex1.051559151.4 1- 0.84543130.9 +bmx M x 900 10 0.883 135 10 =+= 185.5N / mm2 f= 215N / mm2 （2 分）bmx M xg W1-1.25x 2 x N N Ex 36N -=900 100.883 135 10 -A121201.2 607172.4 1-1.25900 103 = 143.2N / mm2 f= 215N / mm2 （1 分）4543130.9 平面外：截面对 y 轴属于 b 类，由 lyz = 83.86 查表得：j yz= 0.662 （1 分）h = 1.0 ， btx= 0.65 + 0.35 M 2 = 0.65 + 0.35M1(90 +135)/ 2 135= 0.942 （1 分）jb = 1- 0.0022lyf y 235 = 0.856 （1 分）36 Nb M+htxx 900 10 0.942 135 10 =+ 1.0 j yz AjbW1x0.662 121200.856 1559151.4= 207.46N / mm2 f= 215N / mm2 ，满足。（1 分）