2018年本科《土木工程》鋼結構形考冊答案(共7頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 2018年本科《土木工程》鋼結構形考冊答案 作業(yè)1 　 作業(yè)2 一、 選擇題 二 判斷題 　 一、 選擇題 二 判斷題 序號 答案 1 √ 序號 答案 1 D 2 1 C 1 √ 2 D 3 2 C 2 3 A 4 3 A 3 √ 4 C 5 √ 4 C 4 √ 5 A 6 √ 5 B 5 6 D 7 6 D 6 √ 7 A 8 √ 7 D 7 8 C 9 8 B 8

2、 9 B 10 √ 9 A 9 10 B 　 　 10 A 10 √ 11 A 　 　 11 B 　 　 12 B 　 　 12 C 　 　 13 C 　 　 13 C 　 　 14 D 　 　 14 B 　 　 15 A 　 　 15 D 　 　 16 C 　 　 16 D 　 　 17 A 　 　 17 A 　 　 18 A 　 　 18 A 　 　 19 C 　 　 19 A 　 　 20 D 　 　

3、 20 C 　 　 作業(yè)3 　 作業(yè)4 一、 選擇題 二 判斷題 　 一、 選擇題 二 判斷題 序號 答案 　 序號 答案 　 1 A 1 √ 1 B 1 2 D 2 2 A 2 √ 3 C 3 √ 3 D 3 √ 4 A 4 4 A 4 √ 5 C 5 5 D 5 √ 6 A 6 6 B 6 √ 7 D 7 7 A 7 √ 8 A 8 √ 8 A 8 √ 9 A

4、9 √ 9 A 9 10 C 10 √ 10 A 10 √ 11 A 　 　 11 B 　 　 12 B 　 　 12 D 　 　 13 C 　 　 13 A 　 　 14 C 　 　 14 C 　 　 15 B 　 　 15 D 　 　 16 C 　 　 16 B 　 　 17 C 　 　 17 D 　 　 18 A 　 　 18 D 　 　 19 D 　 　 19 A 　 　 20 D 　 　 20 D 　

5、 　 作業(yè)1 1.鋼結構的特點有哪些? (1)輕質(zhì)高強,承載能力大;(2)鋼材材性好,可靠性高;(3)工業(yè)化程度高; (4)抗震性能好;(5)氣密、水密性好;(6)易于銹蝕;(7)耐熱性好、耐火性差; (8)綠色環(huán)保無污染; 2.通常情況下,結構需滿足哪些基本功能? (1)能承受在正常使用和施工時可能出現(xiàn)的各種作用;(2)在正常使用時具有良好的工作性能;(3)具有足夠的耐久性;(4)在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后,能保持必需的整體穩(wěn)定性。 3.鋼結構的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在哪些方面? (1)高性能鋼材的研制與應用;(2)分析理論與分析方法的發(fā)展;(3)新型結構形式的研究與應用

6、;(4)鋼、混凝土組合結構的應用 4.鋼結構的深化設計具體指的是什么? 答:深化設計是在設計施工圖之后進行的,根據(jù)設計施工圖的平立面布置圖,節(jié)點大樣,按照鋼規(guī)的設計要求確定鋼構件的加工尺寸,遵照《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》以方便加工制造和現(xiàn)場安裝的原則,確定連接形式,考慮材料的供料尺寸、運輸能力和現(xiàn)場吊裝能力等條件確定構件的拼接或分段位置。然后,根據(jù)制圖標準和加工廠的圖紙表達要求和習慣繪制完整的加工制造圖和現(xiàn)場安裝布置圖,并提供制造,安裝所需要的各種數(shù)據(jù)和表格。 5.舉例說明不同化學成分對鋼材性能的影響。 答:鋼主要由鐵和碳組成。鐵是鋼材的基本元素,純鐵質(zhì)軟,在碳素結構鋼中約

7、占99%;碳和其他元素僅約占1%,但對鋼材的力學性能卻有著決定性的影響。 碳含量增加,鋼的強度提高,而塑性、韌性和疲勞強度下降,同時惡化鋼的可焊性和抗腐蝕性。硫和磷(其中特別是硫)是鋼中的有害成分,會降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強度。高溫時,硫使鋼變脆,謂之熱脆;低溫時,磷使鋼變脆,謂之冷脆。氧和氮都是鋼中的有害雜質(zhì),使鋼熱脆;氮使鋼冷脆。硅和錳是鋼中的有益元素,都是煉鋼的脫氧劑,使鋼材的強度提高。含量不過高時,對塑性和韌性無顯著的不良影響。 6.低合金高強度結構鋼與碳素鋼相比具有哪些優(yōu)點? 答:它強度高,可減輕自重,節(jié)約鋼材,綜合性能好,如抗沖擊性強、耐低溫和腐蝕,有利于延長

8、使用年限。塑性、韌性和可焊性好,有利于加工和施工。 7.簡述溫度變化對鋼材性能的影響。 答:鋼材性能隨溫度變動而有所變化?？偟内厔菔?溫度升高,鋼材強度降低,應變增大;反之,溫度降低,鋼材強度會略有增加,塑性和韌性卻會降低而變脆。溫度升高,約在250℃以內(nèi)鋼材性能沒有很大變化,430℃~540℃之間強度急劇下降,600℃時強度很低不能承擔荷載。但在250℃左右,鋼材的強度反而略有提高,同時塑性和韌性均下降,材料有轉脆的傾向,鋼材表面氧化膜呈現(xiàn)藍色,稱為藍脆現(xiàn)象。當溫度在260℃~320℃時,在應力持續(xù)不變的情況下,鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變形,此種現(xiàn)象稱為徐變。當溫度從常溫開始下降,特別

9、是在負溫度范圍內(nèi)時,鋼材強度雖有提高,但其塑性和韌性降低,材料逐漸變脆,這種性質(zhì)稱為低溫冷脆。 8.簡述疲勞斷裂的過程。 答:疲勞破壞過程經(jīng)歷三個階段:裂紋的形成,裂紋的緩慢擴展和最后迅速斷裂。鋼構件在反復荷載作用下,總會在鋼材內(nèi)部質(zhì)量薄弱處出現(xiàn)應力集中,個別點上首先出現(xiàn)塑性變形,并硬化而逐漸形成一些微觀裂痕,在往復荷載作用下,裂痕的數(shù)量不斷增加并相互連接發(fā)展成宏觀裂紋,隨后斷面的有效截面面積減小,應力集中現(xiàn)象越來越嚴重,裂紋不斷擴展,最后當鋼材截面削弱到不足以抵抗外荷載時,鋼材突然斷裂。 作業(yè)2 1.什么是焊縫連接,其有哪些特點? 答:焊縫連接是通過熱熔并加填料的方法完成構件之

10、間的連接,是現(xiàn)代鋼結構連接的主要方法。焊縫連接具有構造簡單、適應性強、自動化程度高、連接剛度大等優(yōu)點。缺點是焊接降低被焊鋼材的塑性和韌性,焊縫熱熔區(qū)易出現(xiàn)微裂紋、焊渣等缺陷,焊接過程產(chǎn)生較大的焊接殘余應力,從而導致焊縫區(qū)和熱熔區(qū)容易發(fā)生脆斷和疲勞破壞。 2.鋼結構焊接連接構造設計時,應符合哪些要求? 答:(1)盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸;(2)焊縫的布置宜對稱于構件截面的中和軸;(3)節(jié)點區(qū)留有足夠空間,便于焊接操作和焊后檢測;(4)采用剛度較小的節(jié)點形式,宜避免焊縫密集和雙向、三向相交;(5)焊縫位置避開高應力區(qū);(6)根據(jù)不同焊接工藝方法合理選用坡口形狀和尺寸。 3.為什么角焊

11、縫的的焊腳尺寸和長度都不宜過小,也不宜過大? 答:角焊縫的焊腳尺寸不宜過小,是因為過小的角焊縫導致焊縫冷卻過快易產(chǎn)生收縮裂紋等缺陷;角焊縫的焊腳尺寸不宜太大,是因為太大會導致焊縫燒穿較薄的焊件,增加主體金屬的翹曲和焊接殘余應力;長度過小會使桿件局部加熱嚴重,且起弧、落弧坑相距太近,加上一些可能產(chǎn)生的缺陷,使焊縫不夠可靠;角焊縫(側面)應力沿長度方向分布不均勻,兩端大,中間小,焊縫越長其差別也越大,太長時角焊縫(側面)兩端應力可先達到極限而破壞,此時焊縫中部還未充分發(fā)揮其承載力,這種應力分布的不均勻性,對承受動力荷載的構件更加不利。 4、.抗剪型螺栓連接達到極限承載力時,可能出現(xiàn)破壞形式

12、有哪些? 答:(1)螺桿剪切破壞;(2)鋼板孔壁擠壓破壞;(3)構件本身由于截面開孔削弱過多而被拉斷;(4)由于鋼板端部螺栓孔端距太小而被剪壞;(5)由于鋼板太厚,螺栓桿直徑太小,發(fā)生螺栓桿彎曲破壞。 作業(yè)3 1.何謂理想軸心受壓構件? 答:所謂理想軸心受壓構件,是指符合以下假定條件的受壓構件: (1)桿件為等截面直桿(無初彎曲);(2)荷載沿桿件形心軸作用(無初偏心); (3)桿件受荷載之前沒有初始應力;(4)材料勻質(zhì),各向同性,符合虎克定律。 2.實腹式軸心受壓構件截面形式的選擇,應遵循哪些原則? 實腹式軸心受壓構件一般采用雙軸對稱截面,以避免彎扭失穩(wěn),具體的原則主要有

13、: (1)寬肢薄壁:截面面積的分布應盡量開展,以增加截面的慣性矩和回轉半徑,提高它的整體穩(wěn)定性和剛度;(2)等穩(wěn)定性:使兩個主軸方向的穩(wěn)定系數(shù)(長細比)大致相等,這樣穩(wěn)定承載力基本接近,以充分發(fā)揮截面的承載能力;(3)便于與其他構件進行連接;(4)盡可能構造簡單,制造省工,取材方便 3、.軸心受壓柱腳應滿足哪些要求? (1)設計底板大小要滿足基礎混凝土的抗壓強度及邊緣構造要求;(2)底板厚度要滿足雙向板(四邊或三邊支承)的抗彎要求;(3)靴梁要滿足抗彎要求;(4)靴梁和柱、靴梁和底板的焊縫連接要滿足強度要求;(5)柱腳設計要便于靴梁焊接。 4、6.計算格構式軸心受壓構件繞虛軸的整體

14、穩(wěn)定時,為什么采用換算長細比? 答:格構式軸心受壓構件,當繞虛軸失穩(wěn)時,因肢件之間并不是連續(xù)的板而只是每隔一定距離用綴條或綴板聯(lián)系起來,構件的剪切變形較大,剪力造成的附加影響不能忽略。因此,采用換算長細比來考慮綴材剪切變形對格構式軸心受壓構件繞虛軸的穩(wěn)定承載力的影響。 作業(yè)4 1.在處理梁的整體穩(wěn)定性問題時,有哪些假定? (1)彎矩作用在最大剛度平面,屈曲時鋼梁處于彈性階段; (2)梁端為夾支座(只能繞x、y軸轉動,不能繞z軸轉動,只能自由撓曲,不能扭轉); (3)梁變形后,力偶矩與原來的方向平行(即小變形)。 2.簡述型鋼梁設計的步驟。 答:(1)統(tǒng)計荷載,確定構件內(nèi)力(

15、最大彎矩、剪力);(2)選擇截面形式(工字鋼,槽鋼,H型鋼等);(3)按照抗彎強度或整體穩(wěn)定確定截面抵抗矩;(4)查型鋼表選擇型鋼號;(5)驗算構件的強度、整體穩(wěn)定性和撓度;(6)調(diào)整截面尺寸。 3.偏心受力構件的設計要點有哪些? 答:設計偏心受拉構件時,應同時滿足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載力極限狀態(tài)的驗算包括強度和穩(wěn)定,偏心受拉構件只有強度問題,偏心受壓構件則應同時滿足強度和穩(wěn)定要求。此外,實腹式構件還必須保證組成板件的局部穩(wěn)定,格構式構件還必須保證單肢穩(wěn)定;正常使用極限狀態(tài)則通過限制長細比來保證,但應注意,當桿件以受彎為主,軸力較小,或有其它需要時,也需計算拉彎或壓彎構

16、件的撓度或變形,使其不超過容許值。 4.框架柱計算長度系數(shù)確定時,采取了哪些假定? 答:(1)材料是線彈性的;(2)框架只承受作用在節(jié)點上的豎向荷載;(3)框架中的所有柱子是同時喪失穩(wěn)定的,即各柱同時達到其臨界荷載;(4)當柱子開始失穩(wěn)時,相交于同一節(jié)點的橫梁對柱子提供的約束彎矩,按上、下柱子的線剛度之比分配給柱子;(5)在無側移失穩(wěn)時,橫梁兩端的轉角大小相等方向相反;在有側移失穩(wěn)時,橫梁兩端的轉角不但大小相等而且方向亦相同。 作業(yè)2計算題（P12） 解:將F分解為垂直于焊縫和平行于焊縫的分力  作業(yè)3計算題（P18） 作業(yè)4計算題（P24） 專心---專注---專業(yè)