1045工程结构剖析.docx
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1045工程结构剖析
1045]《工程结构》
一、填空题
[填空题]
1、荷载分项系数等于荷载设计值与荷载 值的比值,一般情况下大于1。
2、建筑结构将极限状态分为 和 两类,钢筋混凝土梁的剪压破坏属于 极限状态。
3、碳的含量对钢材性能的影响很大,一般情况下随着含碳量的增高,钢材强度增高,钢材的塑性和韧性 。
4、承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接,当应力循环变化次数大于等于时,应进行疲劳计算。
5、工字钢I20a中的数字20表示 ,a表示根据腹板厚度划分的质量等级。
6、混凝土在长期不变荷载作用下,其应变随时间增长的现象称为混凝土 。
7、根据立方体抗压强度,混凝土可分为14个强度等级。
若混凝土为C30,则表示 。
8、钢材为Q345的构件相焊接时,采用手工焊,应选择 型焊条。
9、在偏心受拉构件中, 时为小偏心受拉构件。
10、压弯构件的正常使用极限状态是通过验算 来保证的。
11、承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接,焊缝轴线方向与作用力方向的夹角符合 时,其强度可不计算。
12、当h=800mm时,附加偏心距e0= 。
13、工字形截面压弯构件腹板的高厚比限制除与构件的长细比、钢材屈服强度有关外,还与 有关。
14、在缀条式格构柱中,横缀条不受力,其主要用来减小柱肢在缀条平面内的 。
15、保证工字形实腹柱的局部稳定是根据与柱 的原则确定腹板的高厚比限值和翼缘的宽厚比限值。
16、为保证砌体墙、柱的稳定性,需限制其 。
17、格构式轴心受压构件,除应验算绕实轴、虚轴的整体稳定,还应验算 的稳定。
18、砂浆强度等级越高,砌体允许高厚比[β]越 。
参考答案:
1、标准 2、承载能力、正常使用、承载能力 3、下降4、5×1045、工字钢截面高20cm 6、徐变 7、fcu,k=30N/mm2
8、E50 9、e0≤h/2-as 10、长细比 11、tanθ≤1.5 12、26.7mm 13、应力梯度 14、计算长度 15、等稳定性
16、高厚比 17、单肢 18、大
二、选择题
[单选题]42、钢筋混凝土单筋矩形截面梁中,必须配置()
A:
纵向受拉钢筋、箍筋和架立钢筋
B:
纵向受拉钢筋、纵向受压钢筋和箍筋
C:
纵向受拉钢筋、弯起钢筋和架立钢筋
D:
纵向受拉钢筋、弯起钢筋和箍筋
参考答案:
A
[单选题]41、双轴对称工字形截面偏压柱,压力作用在强轴平面内,一旦失稳将会发生()
A:
平面内失稳
B:
平面外失稳
C:
可能平面内失稳也可能平面外失稳
D:
平面内失稳与平面外失稳同时发生
参考答案:
A
[单选题]40、验算工字形偏心受压柱腹板局部稳定时,需要事先确定的参数有()。
A:
应力分布系数
B:
应力分布系数和偏心柱最大长细比
C:
应力分布系数和弯矩作用平面内的长细比
D:
偏心柱最大长细比
参考答案:
C
[单选题]39、配有螺旋筋的柱与配有普通箍筋的柱相比,其主要破坏特点是( )
A:
保护层混凝土脱落
B:
混凝土压碎,纵筋不屈服
C:
混凝土压碎,纵筋屈服
D:
间接钢筋屈服,柱子破坏
参考答案:
D
[单选题]38、采用对称配筋的钢筋混凝土大偏心受压柱,在下列四组内力作用下,哪一组内力控制配筋。
()
A:
M=100kN.m,N=150kN
B:
M=100kN.m,N=500kN
C:
M=200kN.m,N=150kN
D:
M=200kN.m,N=500kN
参考答案:
C
[单选题]37、某侧面直角角焊缝hf=4mm,由计算得到该焊缝所需计算长度30mm,考虑起落弧缺陷,设计时该焊缝实际长度取为( )
A:
30mm
B:
38mm
C:
40mm
D:
50mm
参考答案:
D
[单选题]36、立方体抗压强度标准值的保证率为( )
A:
50%
B:
85%
C:
95%
D:
75%
参考答案:
C
[单选题]35、钢材中磷的含量过高时会使钢材( )
A:
热脆
B:
冷脆
C:
强度降低
D:
伸长率提高
参考答案:
B
[单选题]34、结构在设计基准期内,在规定条件下,完成预定功能的能力称为()
A:
可靠性
B:
安全性
C:
耐久性
D:
适用性
参考答案:
A
[单选题]33、下列选项中属于直接作用的是( )
A:
集中荷载
B:
温度变化
C:
地震作用
D:
地基变形
参考答案:
A
[单选题]32、《钢结构设计规范》(GB50017)规定:
格构式双肢缀条柱的单肢长细比λ1≤0.7λmax(λmax为柱两主轴方向的最大长细比),目的是( )
A:
构造要求
B:
保证整个柱的稳定
C:
避免单肢先于整个柱失稳
D:
使两单肢能共同工作
参考答案:
C
[单选题]31、对于弯矩绕强轴作用的工字形截面的压弯构件,在验算腹板局部稳定时,其高厚比限值与下列哪项无关( )
A:
构件侧向支承点间的距离
B:
腹板的正应力分布梯度
C:
构件在弯矩作用平面内的长细比
D:
钢材的强度等级
参考答案:
A
[单选题]30、螺旋箍筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc是因为( )。
A:
螺旋筋参加受压
B:
螺旋筋使核心区混凝土密实
C:
螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形
D:
螺旋筋使核心区混凝土中不出现内裂缝
参考答案:
C
[单选题]29、大偏心受压构件( )
A:
M不变时,N越大越危险
B:
M不变时,N越小越危险
C:
N不变时,M越小越危险
D:
N不变时,M对配筋无影响
参考答案:
B
[单选题]28、混凝土保护层厚度是指()
A:
箍筋外表面到截面边缘的垂直距离
B:
纵向受力钢筋外表面到截面边缘的垂直距离
C:
箍筋中心到截面边缘的垂直距离
D:
纵向受力钢筋的合力点到截面边缘的垂直距离
参考答案:
A
[单选题]27、吊车梁的疲劳破坏是指( )
A:
因荷载冲击效应而发生的脆性破坏
B:
经过应力多次超过屈服点而发生的塑性破坏
C:
在循环荷载作用下,当循环次数达到某值时发生的脆性破坏
D:
在循环荷载作用下,当循环次数达到某值时发生的塑性破坏
参考答案:
C
[单选题]26、下列四个选项中属于间接作用的是( )
A:
结构自重
B:
地震作用
C:
风荷载
D:
楼面活荷载
参考答案:
B
[单选题]25、荷载的基本代表值是()
A:
荷载标准值
B:
荷载组合值
C:
荷载频遇值
D:
荷载准永久值
参考答案:
A
[单选题]24、钢结构轻质高强的特点是指( )
A:
钢材的重量轻,强度高
B:
钢材所制成的结构重量轻,承载能力强
C:
钢材所制成的结构重量轻,抗冲击荷载的能力强
D:
钢材的重量轻,抗拉强度高
参考答案:
B
[单选题]23、设计组合截面的实腹式轴心受压构件时应计算()
A:
强度、变形、整体稳定、局部稳定
B:
强度、整体稳定、局部稳定、长细比
C:
强度、长细比、变形、整体稳定
D:
整体稳定、局部稳定、长细比、变形
参考答案:
B
[单选题]22、计算钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力时,最小截面尺寸限制条件的意义是( )
A:
防止发生斜压破坏
B:
防止发生斜拉破坏
C:
防止发生剪压破坏
D:
防止出现斜裂缝
参考答案:
A
[单选题]21、某截面无削弱的热轧型钢实腹式轴心受压柱,设计时应计算()
A:
整体稳定、局部稳定
B:
强度、整体稳定、长细比
C:
整体稳定、长细比
D:
强度、局部稳定、长细比
参考答案:
C
[单选题]20、钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算时,规定计算公式的适用范围是为了()
A:
防止发生剪压破坏和斜拉破坏
B:
防止发生斜压破坏和斜拉破坏
C:
防止发生剪压破坏和斜压破坏
D:
防止发生剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏
参考答案:
B
[单选题]19、双筋矩形截面应满足Χ≥2α,s的条件,其目的是()
A:
防止超筋破坏
B:
保证受压钢筋屈服
C:
防止少筋破坏
D:
保证受拉钢筋屈服
参考答案:
B
[单选题]18、工字型截面组合梁,计算所得φb=1.06,表明()
A:
梁的刚度能满足要求
B:
梁开始进入塑性阶段
C:
梁的整体稳定能满足要求
D:
不会发生强度梁破坏
参考答案:
B
[单选题]17、梁上作用较大固定集中荷载时,其作用点处应()
A:
设置纵向加劲肋
B:
设置支承加劲肋
C:
减少腹板厚度
D:
增加翼缘的厚度
参考答案:
B
[单选题]16、螺栓排列时,要求螺栓端距≥2d0(d0为螺栓孔径),目的是为了防止发生()
A:
螺栓受剪破坏
B:
板件被拉断破坏
C:
板件被冲剪破坏
D:
板件被挤压破坏
参考答案:
C
[单选题]15、结构焊接时,所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是()
A:
弹性模量相适应
B:
强度相适应
C:
伸长率相适应
D:
金属化学成份相适应
参考答案:
B
[单选题]14、钢筋混凝土双筋矩形截面梁,其箍筋应采用()
A:
封闭箍筋
B:
单肢箍筋
C:
开口箍筋
D:
双肢箍筋
参考答案:
A
[单选题]13、梁的整体失稳属于第一类稳定问题,其失稳形式为()
A:
弯曲失稳
B:
扭转失稳
C:
弯扭失稳
D:
局部失稳
参考答案:
C
[单选题]12、当组合梁用公式
验算折算应力时,式中σ、τ应为()
A:
验算点的正应力和剪应力
B:
梁最大弯矩截面中的最大正应力、最大剪应力
C:
梁最大剪力截面中的最大正应力、最大剪应力
D:
梁中的最大正应力和最大剪应力
参考答案:
A
[单选题]11、三级焊缝的质量检验内容为()
A:
外观检查和100%的焊缝探伤
B:
外观检查和至少20%的焊缝探伤
C:
外观检查
D:
外观检查及对焊缝进行强度实测
参考答案:
C
[单选题]10、混凝土的变形模量是指()
A:
应力与塑性应变的比值
B:
应力-应变曲线切线的斜率
C:
应力-应变曲线原点切线的斜率
D:
应力与总应变的比值
参考答案:
D
[单选题]9、钢材的伸长率用来反映材料的()
A:
承载能力
B:
弹性变形能力
C:
塑性变形能力
D:
抗冲击荷载能力
参考答案:
C
[单选题]8、钢结构设计规范推荐使用的承重结构钢材是().
A:
Q195、Q235、Q345、Q420
B:
Q235、Q345、Q390、Q420
C:
Q215、Q235、Q390、Q420
D:
Q190、Q215、Q235、Q345
参考答案:
B
[单选题]7、在混凝土中配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架所制成的结构,称为( )
A:
钢结构
B:
钢筋混凝土结构
C:
组合结构
D:
砌体结构
参考答案:
B
[单选题]
6、目前超高层建筑采用钢结构的主要原因是()。
A:
钢结构比钢筋混凝土结构造价低
B:
钢结构建筑美观
C:
钢结构轻质高强延性好
D:
钢结构密封性能好
参考答案:
C
[单选题]
5、混凝土的弹性系数是()
A:
应力与应变的比值
B:
弹性应变与塑性应变的比值
C:
弹性应变与总应变的比值
D:
变形模量与弹性模量的比值
参考答案:
C
[单选题]
4、钢材中碳的含量应适中,其含量过高会()
A:
降低钢材的强度
B:
提高钢材的伸长率
C:
降低钢材的可焊性
D:
高钢材的冲击韧性
参考答案:
C
[单选题]
3、钢材的冲击韧性值AKV代表钢材的()
A:
强度性能
B:
吸收动能性能
C:
塑性性能
D:
冷加工性能
参考答案:
B
[单选题]
1、钢结构更适合于建造大跨结构,这是由于( )。
A:
钢材具有良好的耐热性
B:
钢材具有良好的焊接性
C:
钢结构自重轻而承载力高
D:
钢结构的实际受力性能和力学计算结果最符合
参考答案:
C
[单选题]
2、以下四种状态中,结构或构件超过正常使用极限状态的是( )
A:
结构转变为机动体系
B:
结构发生影响适用性的局部损坏
C:
结构或构件丧失稳定
D:
整个结构或构件的一部分失去平衡
参考答案:
B
三、问答题
[论述题]16、验算钢筋混凝土受弯构件变形的目的是什么?
17、分别说明钢筋混凝土轴心受压构件中纵向受力钢筋和箍筋的作用。
18、分析普通螺栓连接处:
(1)普通螺栓连接处通常是螺栓群共同工作。
对螺栓群进行排列时要考虑哪些要求?
(2)分析如图所示T型连接处撬力Q产生的原因?
(3)撬力Q对计算抗拉螺栓的承载力的影响?
为简化计算,设计中如何处理?
19、某焊接组合截面钢梁,其尺寸、受力和支座条件如图示,已知钢材Q235B。
试验算此梁腹板的局部稳定是否满足要求;若不能满足,应如何配置加劲肋(不必计算,把合理的配置形式在图中示意性画出即可)。
20、对于轴压构件,有时也常采用格构式截面。
(1)请说明什么情况下比较适合采用格构式截面。
(2)采用格构式截面时,为什么采用换算长细比来计算虚轴的稳定承载力?
(3)在已知双肢格构柱截面形式的条件下,如何计算换算长细比和验算绕虚轴的稳定性?
(4)对于双肢缀条柱,除了上一问的验算外还需要验算哪些内容?
参考答案:
16、答:
满足建筑的使用功能要求;防止对结构构件产生不利影响;防止对非结构构件产生不利影响;保证人的感觉在可接受的程度之内。
17、答:
纵筋:
1)提高正截面受压承载力;2)改善破坏时的脆性,即提高变形能力;3)防止因偶然偏心而突然破坏;减小混凝土徐变变形。
箍筋:
防止纵筋压曲,并与纵筋组成钢筋骨架。
18、答:
(1)受力;构造;施工要求。
(2)由于构件刚度不够,产生变形。
(3)撬力Q会使螺栓所受拉力增加:
Pf=N/2+Q为了简化计算,设计中取ftb=0.8f.
19、解:
,腹板局部稳定不满足要求,需要设置横向及纵向加劲肋。
画横向加劲肋并与翼缘垂直;画纵向加劲肋并在靠近受压翼缘位置;标出横向加劲肋间距a并小于等于2h0;横肋不断,纵肋断开。
20、答:
(1)下列情况下可以考虑采用格构式轴心受压柱:
1)柱的计算长度较大;2)柱所承受的轴向荷载较大;3)对柱的刚度要求较严格,这样情况下截面强度富余,由稳定控制做实腹式浪费材料,所以采用格构式。
(2)构件在微弯的临界平衡状态时,将在截面上产生剪力,从而产生剪切变形。
对于实腹式构件而言,剪力由腹板承担,二腹板的剪切刚度又很大,所以剪切变形小,可以忽略。
但是对于由缀材组成的格构式截面,剪力由缀材承担变形较大不能忽略。
考虑剪切变形的影响,构件的临界承载力降低了,规范用增大长细比的方法考虑这种影响,所以绕虚轴失稳时,采用换算长细比。
(4)还需验算:
1)格构柱的净截面强度;2)格构柱绕实轴的稳定性;3)格构柱绕两个轴的长细比是否满足刚度要求;4)单肢的稳定;5)缀条的稳定;6)缀条与柱肢连接的强度验算。
[论述题]
11、钢筋和混凝土是如何共同工作的?
12、混凝土立方体抗压强度是如何测定的?
混凝土强度等级是如何确定的?
13、试分析摩擦型高强度螺栓与承压型高强度螺栓的区别。
14、简支梁的截面如各图所示,除截面放置和荷载在截面上的作用位置不同之外,其它条件均相同,请指出整体稳定性最好的和最差的梁?
并说明理由?
15、什么叫配筋率,它对梁的正截面受弯承载力有何影响?
参考答案:
11、答:
钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的。
钢筋和混凝土这两种物理力学性能很不相同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作,主要是由于:
(1)钢筋和混凝土之间存在粘结力,使二者在荷载作用下能够协调变形,共同受力;
(2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数相近。
当温度变化时,二者间不会因产生较大的相对变形而破坏它们之间的结合;
(3)钢筋至构件边缘之间的混凝土保护层,起着防止钢筋发生锈蚀的作用,保证结构的耐久性。
12、答:
按标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件,在28天龄期用标准试验方法进行抗压试验得到的破坏时试件的平均压应力,同时具有95%保证率的抗压强度。
现行规范按照混凝土立方体抗压强度标准值,把钢筋混凝土结构中的混凝土强度等级分为14级,以"C+立方体抗压强度标准值”表示。
13、答:
摩擦型高强度螺栓连接时依靠被连接构件间的摩擦力传递外力,当剪力等于摩擦力时,即为连接的设计极限荷载。
此时连接中的被连接构件之间不发生相对滑移,螺栓杆不受剪,螺栓孔壁不承压。
承压型高强度螺栓的传力特征与普通螺栓类似,当剪力超过摩擦力时,构件间产生相对滑移,螺杆与孔壁接触,连接依靠摩擦力和螺栓杆的剪切、承压共同传力。
它以螺栓杆被剪切或承压破坏作为承载力的极限状态,可能的破坏形式与普通螺栓连接相同。
高强度螺栓承压型连接的承载力比高强度螺栓摩擦型连接的高得多,但变形较大,故不适用于直接承受动力荷载结构的连接。
但两类螺栓在螺栓材质、预拉力大小、构件接触面处理等方面的要求是完全相同的。
14、解:
简支梁上翼缘受压下翼缘受拉,加强受压翼缘可提高梁的整体稳定性;荷载作用在受拉翼缘的最外侧可提供反向力矩,梁的整体稳定性最好.
综上整体稳定性最好的是图B,整体稳定性最差的是图C。
15、答:
配筋率是钢筋混凝土构件中纵向受力钢筋的面积与构件的有效面积之比(轴心受压构件为全截面的面积)。
随着配筋率的由小到大变化,梁的破坏由少筋破坏转变为适筋破坏以致于超筋破坏。
[论述题]
6、建筑结构的功能要求有哪几项?
建筑结构功能的三性是什么?
7、混凝土的强度等级是根据什么确定的?
我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些?
8、试说明超筋梁与适筋、少筋梁与适筋梁破坏特征的区别。
9、减少钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度的措施有哪些?
10、简述大小偏心受压构件的发生条件及破坏特征。
参考答案:
6、答:
(1)能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用;在正常使用时具有良好的工作性能;在正常维护下具有足够的耐久性;在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。
(2)安全性、适用性、耐久性。
7、答:
混凝土强度等级用混凝土英文单词第一个字母c,加上其特征强度值的数字来表达,如C20表示立方体抗压强度标准值为20N/mm^2的混凝土的强度等级。
我国《规范》规定,混凝土强度等级分为14级:
C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50,C55、C60、C65、C70、C75、C80。
级差为5N/mm2。
8、答:
与适筋梁破坏特征的区别:
超筋梁钢筋应力未达屈服,混凝土即发生受压破坏;少筋梁裂缝一出现,钢筋应力即达屈服,裂缝迅速开展,混凝土发生断裂破坏;超筋梁、少筋梁的破坏均属脆性破坏。
9、答:
⑴加大截面;⑵加大配筋量;⑶用直径小的钢筋代换(等截面代换)直径大的钢筋;⑷采用高强混凝土和钢筋。
10、答:
发生条件:
1)当轴心压力的相对偏心矩较大,且受拉钢筋又配置不很多时,为大偏心受压破坏;2)当轴心压力的相对偏心矩较大,但受拉钢筋配置很多时,或当轴心压力的相对偏心矩较小时,为小偏心受压破坏。
破坏特征:
大偏心受压破坏的特点是受拉钢筋先达到屈服强度,导致压区混凝土压碎,是与适筋梁破坏形态相类似的延性破坏类型。
小偏心受压破坏形态的特点是混凝土先被压碎,远侧钢筋可能受拉也可能受压,但都不屈服,属于脆性破坏类型。
[论述题]
1、钢筋混凝土轴心受压螺旋箍筋柱中,螺旋箍筋的作用是什么?
2、为什么局部受压时,砌体的抗压强度能提高?
3、轴心受压长柱的稳定系数如何确定?
4、怎样区别偏心受拉构件所属的类型?
5、分析轴心受压构件:
(1)有三种截面形式的轴心受压构件,如下图A、B、C所示。
若发生失稳破坏,分析三种截面形式可能产生的失稳形式。
(2)影响轴心受压构件稳定性的主要因素是什么?
(3)对于格构式构件稳定性验算与实腹式有何不同,为什么?
参考答案:
1、答:
可以使核心混凝土处于三向受压状态,提高混凝土的抗压强度和变形能力,从而提高力轴心受压承载力和变形能力。
2、答:
由于周边未直接受荷部分对中间直接受荷部分的横向膨胀变形起着箍束作用,使直接受荷部分处于三向应力状态,从而使抗压强度显著提高,另一方面应力将向四周扩散,使距离表面的局部面积上的应力水平下降。
3、答:
长柱承载力与短柱承载力的比值,称为轴心受压构件的稳定系数。
稳定系数主要与lo/b有关,lo为柱的计算长度,b为矩形截面的短边边长。
4、答:
偏心受拉构件的正截面承载力计算,按纵向拉力的位置不同,可分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况:
当纵向拉力作用N作用在钢筋As合力点及A's的合力点范围以外时,属于大偏心受拉情况;当纵向拉力作用N在钢筋As合力点及A's的合力点范围以内时,属于小偏心受拉情况。
5、解:
(1)图A、C为单轴对称截面,绕对称轴产生弯扭失稳,绕非对称轴产生弯曲失稳。
图C为双轴对称的十字形截面,以扭转失稳起控制作用。
(2)影响因素:
构件的长细比,材料的强度、截面分类。
(3)格构式截面在验算对于虚轴的稳定性时,应该采用换算长细比,因为剪切变形不能忽略。
四、计算题
[论述题]
7、已知:
某四层四跨现浇
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