2018年本科《土木工程》鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有哪些? (1)輕質(zhì)高強(qiáng),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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)用;(2)分析理論與分析方法的發(fā)展;(3)新型結(jié)構(gòu)形式的研究與應(yīng)用

6、;(4)鋼、混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 4.鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計具體指的是什么? 答:深化設(shè)計是在設(shè)計施工圖之后進(jìn)行的,根據(jù)設(shè)計施工圖的平立面布置圖,節(jié)點(diǎn)大樣,按照鋼規(guī)的設(shè)計要求確定鋼構(gòu)件的加工尺寸,遵照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)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(yùn)輸能力和現(xiàn)場吊裝能力等條件確定構(gòu)件的拼接或分段位置。然后,根據(jù)制圖標(biāo)準(zhǔn)和加工廠的圖紙表達(dá)要求和習(xí)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(xué)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(jié)構(gòu)鋼中約

7、占99%;碳和其他元素僅約占1%,但對鋼材的力學(xué)性能卻有著決定性的影響。 碳含量增加,鋼的強(qiáng)度提高,而塑性、韌性和疲勞強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼與碳素鋼相比具有哪些優(yōu)點(diǎn)? 答:它強(qiáng)度高,可減輕自重,節(jié)約鋼材,綜合性能好,如抗沖擊性強(qiáng)、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(qiáng)度降低,應(yīng)變增大;反之,溫度降低,鋼材強(qiáng)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(qiáng)度急劇下降,600℃時強(qiáng)度很低不能承擔(dān)荷載。但在250℃左右,鋼材的強(qiáng)度反而略有提高,同時塑性和韌性均下降,材料有轉(zhuǎn)脆的傾向,鋼材表面氧化膜呈現(xiàn)藍(lán)色,稱為藍(lán)脆現(xiàn)象。當(dāng)溫度在260℃~320℃時,在應(yīng)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(dāng)溫度從常溫開始下降,特別

9、是在負(fù)溫度范圍內(nèi)時,鋼材強(qiáng)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(kuò)展和最后迅速斷裂。鋼構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下,總會在鋼材內(nèi)部質(zhì)量薄弱處出現(xiàn)應(yīng)力集中,個別點(diǎn)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(fù)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(yīng)力集中現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,裂紋不斷擴(kuò)展,最后當(dāng)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(diǎn)? 答:焊縫連接是通過熱熔并加填料的方法完成構(gòu)件之

10、間的連接,是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)連接的主要方法。焊縫連接具有構(gòu)造簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、自動化程度高、連接剛度大等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)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(yīng)力,從而導(dǎo)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(jié)構(gòu)焊接連接構(gòu)造設(shè)計時,應(yīng)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(gòu)件截面的中和軸;(3)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(yīng)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?yàn)檫^小的角焊縫導(dǎo)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?yàn)樘髸?dǎo)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(yīng)力;長度過小會使桿件局部加熱嚴(yán)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(cè)面)應(yīng)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(cè)面)兩端應(yīng)力可先達(dá)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(yīng)力分布的不均勻性,對承受動力荷載的構(gòu)件更加不利。 4、.抗剪型螺栓連接達(dá)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(gòu)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(gòu)件? 答:所謂理想軸心受壓構(gòu)件,是指符合以下假定條件的受壓構(gòu)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(yīng)力;(4)材料勻質(zhì),各向同性,符合虎克定律。 2.實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件截面形式的選擇,應(yīng)遵循哪些原則? 實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)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(yīng)盡量開展,以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)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(xì)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(gòu)件進(jìn)行連接;(4)盡可能構(gòu)造簡單,制造省工,取材方便 3、.軸心受壓柱腳應(yīng)滿足哪些要求? (1)設(shè)計底板大小要滿足基礎(chǔ)混凝土的抗壓強(qiáng)度及邊緣構(gòu)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(qiáng)度要求;(5)柱腳設(shè)計要便于靴梁焊接。 4、6.計算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的整體

14、穩(wěn)定時,為什么采用換算長細(xì)比? 答:格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件,當(dāng)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(gòu)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(xì)比來考慮綴材剪切變形對格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)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(zhuǎn)動,不能繞z軸轉(zhuǎn)動,只能自由撓曲,不能扭轉(zhuǎn)); (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(shè)計的步驟。 答:(1)統(tǒng)計荷載,確定構(gòu)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(qiáng)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(yàn)算構(gòu)件的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性和撓度;(6)調(diào)整截面尺寸。 3.偏心受力構(gòu)件的設(shè)計要點(diǎn)有哪些? 答:設(shè)計偏心受拉構(gòu)件時,應(yīng)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(yàn)算包括強(qiáng)度和穩(wěn)定,偏心受拉構(gòu)件只有強(qiáng)度問題,偏心受壓構(gòu)件則應(yīng)同時滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求。此外,實(shí)腹式構(gòu)件還必須保證組成板件的局部穩(wěn)定,格構(gòu)式構(gòu)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(xì)比來保證,但應(yīng)注意,當(dāng)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(gòu)

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(diǎn)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(dá)到其臨界荷載;(4)當(dāng)柱子開始失穩(wěn)時,相交于同一節(jié)點(diǎn)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(cè)移失穩(wěn)時,橫梁兩端的轉(zhuǎn)角大小相等方向相反;在有側(cè)移失穩(wěn)時,橫梁兩端的轉(zhuǎn)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)