哈工大钢结构历年试题汇总.docx

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哈工大钢结构历年试题汇总

哈工大土木工程学院2007年春季学期

04级钢结构设计原理试题

题号

一

二

三

四

五

六

总分

分数

一填空题（每空1分，共计32分）

1、钢结构防火常采用的方法有，。

2、建筑钢材的主要性能指标有伸长率、屈服强度、抗拉强度、冷弯性能、

冲击韧性、Z向收缩率，其中伸长率是衡量钢材能力的指标；

是衡量钢材抗层状撕裂能力的指标。

3、高强度低合金钢的焊接性能可以通过值来衡量。

4、钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超

过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入状态，此时发

生的破坏为破坏。

。

5、在温度250℃左右时，钢材的性能与在常温时相比较，强度更、塑

性更。

6、Q235A级钢不能用于主要焊接结构，原因在于不能保证。

7、

当采用手工电弧焊，材料为Q345的钢构件相焊接时，应选择

型焊条；材料为Q235和Q345的构件相焊接时，应选择型焊条。

8、两块板厚为t宽度为b的板采用对接焊缝连接，施焊时未设引弧板，则

计算长度取为。

试题：

9、两钢板厚度分别为10mm和16mm，采用双面T型连接，手工焊，其最

小焊脚尺寸可取mm。

10、承压型高强螺栓依靠和共同传力，

以为承载力的极限状态。

11、普通螺栓连接受剪时的四种破坏形式为螺栓受剪破坏、

破坏、板件被冲剪破坏、板件被拉断破坏，其中板件被冲剪破坏是

由于不满足构造要求而引起的。

12、残余应力对构件的强度承载力影响，降低承载力，

刚度。

13、轴心受压柱柱脚底板的大小是根据混凝土的确定的，底板

的厚度是根据确定的。

14、计算构件的局部稳定时，工字形截面轴压构件的腹板可以看成简

支的矩形板，其翼缘板的一半（即外伸部分）可以看成

的矩形板。

15、与不考虑屈曲后强度的梁相比，考虑屈曲后强度的梁，其腹板的抗剪承

载力，抗弯承载力。

16、在梁的整体稳定计算中,b等于为梁弹性和弹塑性工作的分界点

。

17、屋架上弦杆的承载能力由控制，屋架下弦杆的截面尺寸由

控制。

18、在厂房结构中，无檩屋盖的屋架在下弦跨中处应设性系杆。

试题：

二、简答题（每题5分，共20分）

1、简述以屈服强度fy作弹性设计强度指标的依据？

2、简述梁腹板加劲肋的布置原则？

3、试说明如图所示格构式偏心受压缀条柱中缀条的设计内力如何选取？

4、梯形钢屋架腹杆（采用双角钢）的截面形式如何，是如何确定的？

三计算题（共四题，计48分）

1、图示连接，受静载，钢材Q235B，焊条E4303，

=160N/mm2。

验算焊缝

能否满足承载要求？

（9分）

2、图示摩擦型高强螺栓连接，被连接板厚14mm，单块拼接盖板厚12mm，

钢材Q235B，f=215N/mm2，螺栓M20，10.9级，预拉力P=155kN，栓孔直

径22mm，钢材表面喷砂后涂无机富锌漆，摩擦面的抗滑移系数µ＝0.35，

计算该连接所能承受的最大轴力？

（9分）

试题：

3、计算右图所示格构式缀板柱（同一截面缀板线刚度之

和大于柱肢线刚度的6倍）的最大承载力（仅考虑柱

的整体稳定）,已知柱截面A=45.62×2=91.24cm2,

截面无削弱,材料Q235-B,f=215N/mm2,截面惯性

矩Ix=10260cm4,Iy=13620cm4,单肢的i1=2.0cm,柱计

算长度Lox=Loy=6m（15分）

λ

45

50

55

60

65

70

0.878

0.856

0.833

0.807

0.780

0.751

试题：

4、某普通工字梁，如图，该梁承受静力荷载设计值P=180kN（忽略自重），

已知跨度L=6m，钢材的强度设计值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，

γX=1.05，截面惯性矩Ix=397906133mm4，截面的最大面积矩S=864400

mm3，上翼缘对中和轴的面积矩S1=614400mm3，支座处设有支承加劲肋，

试问该梁是否满足强度和局部稳定的要求（不考虑屈曲后强度）？

如该梁不满足整体稳定的要求，在不改变荷载和截面的条件下，应采取

什么措施？

（15分）

04级钢结构设计原理试题参考答案

一、填空题：

（每空1分，共32分）

1、涂防火漆、混凝土包裹

2、塑性变形、Z向收缩率

3、碳当量（CE）

4、塑性、脆性

5、高（好）、差（坏）

6、含碳量

7、E50、E43

8、b-2t

9、6

10、摩擦阻力、栓杆、栓杆被剪断或板件被挤压破坏

11、板件被挤压、端距（端距<2d0）

12、无、稳定、降低

13、抗压强度、（底板）抗弯强度（或

）

14、四边、三边简支一边自由（或三边简支）

15、提高、（略有）下降

16、0.6

17、稳定、强度

18、柔

二、简答题（每题5分，共20分）

1、a、以fy作弹性、塑性工作的分界点，屈服后，ε＝（2～3）％，易察觉；若ε过大，产生的变形过大，不允许；

b、从fy～fu,塑性工作区很大，有足够的变形保证截面上的应力不超过fu，fy～fu作为强度储备。

2、a、当时，梁腹板的局部稳定得到保证；

对无局部压应力（σc＝0）的梁，可不配置加劲肋；

对有局部压应力的梁，应按构造配置横向加劲肋；

b、当，应配置横肋，

当　（受压翼缘扭转受到约束），

或（受压翼缘扭转未受到约束），或按计算需要

时，应在弯曲应力较大区格的受压区配置纵向加劲肋。

0.5h0≤横肋间距≤2h0；

无局压的梁，若，横肋间距可取2.5h0；

c、局部压应力很大的梁，尚宜在受压区配置短横向加劲肋；

d、任何情况下，；

e、支座处和受压翼缘有较大固定集中荷载处，宜设置支承支承加劲肋。

3、水平剪力取实际剪力和的大值，此剪力与斜缀条的水平分

力平衡，得到斜缀条所受的力，斜缀条近似按轴心受压构件计算。

4、端竖杆采用不等边角钢长边相连或十字形截面；

端斜杆采用不等边角钢长边相连；

跨中竖杆采用十字形截面；

其它腹杆采用等边角钢相连；

是根据等稳定原则λx=λy，即iy/ix=loy/lox确定的。

三、计算题（共四题，计48分）

1、解：

将力简化到焊缝群的形心为：

剪力

弯矩

在M作用下：

在V作用下：

左、右两侧点为危险点

∴焊缝能满足承载力要求

2、解

单个螺栓的抗剪承载力设计值为：

焊缝一侧8个螺栓所能承担的荷载

第一排螺栓处为危险截面1—1，如右图

即：

解得：

N≤570510N=570.5kN

2—2截面

解得：

N≤3525312N=3525kN

∴该连接所能承受的最大轴力为570.5kN

3、解：

计算绕实轴的承载力

查表得：

计算绕虚轴的承载力

（2分）

（2分）

查表得：

且λ1<40，λ1>25

所以单肢稳定满足

（1分）

故最大承载力为Nmax=1557.6kN

4、解：

荷载作用点所在截面受力最大，

最大剪力

跨中最大弯矩

跨中最大弯矩处，即荷载作用处

翼缘与腹板连接处正应力

∴抗弯满足要求

荷载作用处最大剪应力：

荷载作用位置翼缘与腹板连接处

∴抗剪满足要求

腹板上边缘的局部压应力：

翼缘与腹板连接处的折算应力：

（1分）

∴强度满足要求

腹板

翼缘板

∴局部稳定满足要求

（2分）

在受压上翼缘设侧向支撑，可满足整体稳定要求。

（或在受压上翼缘上设刚性铺板，且铺板与上翼缘牢固连接）

06级

钢结构基本原理及设计试题

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

总分

分数

一、单向选择题（每题2分，共20分）

1．关于建筑结构钢材的优缺点，下列说法中错误的是【】

A.钢材的强度较高，结构自重轻

B.钢材具有良好的冷加工和热加工性能

C.钢结构的耐腐蚀性能很好，适合在各种恶劣环境中使用

D.钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差

2．钢结构设计中，对下列哪一项内容需按正常使用极限状态进行验算【】

A.构件的变形B.构件的强度

C.构件的疲劳强度D.构件的整体稳定

3．为防止厚钢板在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生层状撕裂，必须测试钢材的【】

A.抗拉强度fuB.屈服点fy

C.冷弯180°试验D.Z向收缩率

4．不同质量等级（A、B、C、D）的同一类钢材，下列哪项力学指标不同【】

A.抗拉强度fuB.冲击韧性AK

C.伸长率δD.屈服点fy

5．对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免【】

A.螺栓杆受剪破坏B.板件被拉断破坏

C.板件受挤压破坏D.板件端部冲剪破坏

6．如图所示承受静力荷载的T形连接，采用双面角焊缝，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为【】

A.

4mm

B.6mm

C.8mm

D.10mm

7．初始弯曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为【】

A.初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力

B.初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力

C.初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力

D.初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力

8．保证焊接组合工字型截面轴心受压柱翼缘板局部稳定的宽厚比限值条件，是根据矩形板单向均匀受压时下列哪种边界条件确定的【】

A.两边简支、一边自由、一边弹性嵌固

B.两边简支、一边自由、一边嵌固

C.三边简支、一边自由

D.四边均为简支

9．梁腹板屈曲后强度产生的原因是【】

A.腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载

B.腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能

C.腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点

D.由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力

10．图示的普通钢屋架角钢的四种切断形式中，绝对不允许采用的是【】

A.

（a）

B.（b）

C.（c）

D.（d）

二、填空题（每空1分，共15分）

1．在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素，将会钢材的强度。

2．钢材经过冷加工后，其强度和硬度会有所提高，却降低了塑性和韧性，这种现象称为钢材的。

3．调质处理的低合金钢没有明显的屈服点和塑性平台，这类钢材的屈服点被定义为：

单向拉伸并卸载后，试件中残余应变为时所对应的应力，也称为名义屈服点。

4．高强度低合金钢的焊接性能是通过指标来衡量的。

5．循环荷载次数一定时，影响焊