南昌大学钢结构基础期末试卷及答案
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所以此处的折算应力也满足要求。 （1 分） 3. 解： A 25 0.8 2 25 1.4 90cm2 ； （1 分） 3 （1 分） I x 0.8 25 /12 2 25 1.4 (12.5 0.7)2 13238.5cm4 ； （1 分） I y 25 0.83 /12 2 1.4 253 /12 3646.9cm4 ；
1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：
9. D 19. B
10. D 20. C
11. B 21. D
235 h0 ≤ (25+0.5 ) ，当腹板局部稳 fy tw
定不满足要求时，可采取三种措施：①加大腹板厚度 t w ；②加加劲肋，减小 腹板高度 h0 ；③计算时取有效截面。 2、普通螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③ 板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤螺栓杆受弯破坏。其中③⑤通过构造保证，③ 通过限制端距≥2d0，⑤通过限制板叠厚度≤5d，其中 d 为螺栓直径，d0 为螺栓孔 径，①②④通过计算保证。 3、①化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。② 冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的 影响： 脱氧程度不同制成的钢材质量不同， 轧制程度也影响钢材的力学性能。 ④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有 三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化） ，应变时效。⑤温度的影响：⑥ 应力集中的影响。 4、①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。②荷载性质，动荷载 下选用好钢材。③连接方法，焊接选用较好钢材。④结构的工作温度和环境， 低温，腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。⑤受力性质。如受较大拉力的结 构选用好钢材。
N1 My1 T 180 630 (6.5 7.0 / 2) 36.53kN （2 分） 2 n 2 yi 8 2 [2 3.52 2 (3.5 6.5) 2 ]
V 240 30kN （1 分） n 8 一个高强螺栓受拉承载力设计值： Ntb 0.8P 0.8 155 124kN （1 分）
Nv N1 30 36.53 b 0.72 1 此连接安全。 b Nv Nt 69.75 124
Sx 20 2 26 1 25 12.5 1352.5cm3 （0.5 分） S1 2 20 26 1040cm3 （0.5 分）
W1x 64496.7 27 2388.8cm3 （0.5 分） 截面边缘纤维最大正应力： M xW1x 400 106 /(1.05 2388.8103 ) 159.5N / mm2 f 205N / mm2 满足 要求； （2 分） 腹板中央截面最大剪应力： VS 580 103 1352.5 103 （2 x 121.6 N / mm2 f v 125N / mm2 满 足 要 求 ； 4 I x tw 64496.7 10 10 分） 腹板上边缘处： M 500 400 106 正应力： 1 155.1N / mm2 （1 分） 4 Ix 2 64496.7 10
VS1 580 103 1040 103 剪应力： 1 93.5N / mm2 （1 分） 4 I x tw 64496.7 10 10
试题标准答案 共 3 页 第 2 页
折算应力：
12 312 155.12 3 93.52 224.2 N / mm2 1.1 f 1.1 215 236.5N / mm2
一个螺栓所受到的剪力为： N v
b 一个高强螺栓受剪承载力设计值： Nv 0.9n f P 0.9 1 0.5155 69.75kN
（1 分） 所以高强螺栓同时承受拉剪时： （2 分） 2. 解： A 2 20 2 50 1 130cm2 （0.5 分） 3 2 I x 1 50 12 2 2 20 26 64496.7cm4 （1 分）
ix I x A 13238.5 90 12.13cm; i y I y A 3646.9 90 6.37cm （1 分）
x lox ix 600 12.13 49.46 ；绕 x 轴属 b 类截面，所以查表得 x 0.859 （1 分） y loy iy 300 6.37 47.10 ；绕 y 轴属 c 类截面，所以查表得 y 0.793 （1 分）
N 1500 103 所以 （1 分） 210.2 N mm2 f 215 N mm2 整体稳定满足要求。 y A 0.793 9000
截面无削弱，故强度自然满足。 （1 分） h0 tw 250 / 8 31.25 25 0.5 25 0.5 49.46 49.73 （1 分）
试题标准答案 共 3 页 第 1 页
四、计算题 1. 解：螺栓群形心 O 处的内力有： 3 3 轴心拉力 T N 300 180kN ； （1 分） 5 5 4 4 剪力 V N 300 240kN ； （1 分） 5 5 弯矩 M Te 180 7.0 / 2 630kN cm （1 分） 在 N、M 作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：
试题标准答案
考核类型：闭卷
一、填空题（每空 1 分，共 10 分） 1、塑性破坏； 2、对接；3、刚度（长细比） ；4、弯曲失稳（屈曲） 、扭转失稳（屈 曲） 、弯扭失稳（屈曲） ；5、梁受压翼缘的自由长度，梁受压翼缘宽度；6、60 hf ； 7、80 235 f y 。 二、单项选择题（每题 1 分，共 25 分） 1.B 2.A 3. C 4.C 5.A 6. C 7. A 8. C 12. D 13. B 14. D 15.C. 16.A 17. C 18. B 22. D 23.C 24. A 25. C 三、简答： （共 25 分）
b1 t （250 -8） / 2 /14 8.64 10 0.1 10 0.1 49.46 14.95 （1 分） 所以局部稳定也能满足要求。4.解：1分 1分3分
3分
2分 试题标准答案 共 3 页 第 3 页
1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：
9. D 19. B
10. D 20. C
11. B 21. D
235 h0 ≤ (25+0.5 ) ，当腹板局部稳 fy tw
定不满足要求时，可采取三种措施：①加大腹板厚度 t w ；②加加劲肋，减小 腹板高度 h0 ；③计算时取有效截面。 2、普通螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③ 板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤螺栓杆受弯破坏。其中③⑤通过构造保证，③ 通过限制端距≥2d0，⑤通过限制板叠厚度≤5d，其中 d 为螺栓直径，d0 为螺栓孔 径，①②④通过计算保证。 3、①化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。② 冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的 影响： 脱氧程度不同制成的钢材质量不同， 轧制程度也影响钢材的力学性能。 ④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有 三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化） ，应变时效。⑤温度的影响：⑥ 应力集中的影响。 4、①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。②荷载性质，动荷载 下选用好钢材。③连接方法，焊接选用较好钢材。④结构的工作温度和环境， 低温，腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。⑤受力性质。如受较大拉力的结 构选用好钢材。
N1 My1 T 180 630 (6.5 7.0 / 2) 36.53kN （2 分） 2 n 2 yi 8 2 [2 3.52 2 (3.5 6.5) 2 ]
V 240 30kN （1 分） n 8 一个高强螺栓受拉承载力设计值： Ntb 0.8P 0.8 155 124kN （1 分）
Nv N1 30 36.53 b 0.72 1 此连接安全。 b Nv Nt 69.75 124
Sx 20 2 26 1 25 12.5 1352.5cm3 （0.5 分） S1 2 20 26 1040cm3 （0.5 分）
W1x 64496.7 27 2388.8cm3 （0.5 分） 截面边缘纤维最大正应力： M xW1x 400 106 /(1.05 2388.8103 ) 159.5N / mm2 f 205N / mm2 满足 要求； （2 分） 腹板中央截面最大剪应力： VS 580 103 1352.5 103 （2 x 121.6 N / mm2 f v 125N / mm2 满 足 要 求 ； 4 I x tw 64496.7 10 10 分） 腹板上边缘处： M 500 400 106 正应力： 1 155.1N / mm2 （1 分） 4 Ix 2 64496.7 10
VS1 580 103 1040 103 剪应力： 1 93.5N / mm2 （1 分） 4 I x tw 64496.7 10 10
试题标准答案 共 3 页 第 2 页
折算应力：
12 312 155.12 3 93.52 224.2 N / mm2 1.1 f 1.1 215 236.5N / mm2
一个螺栓所受到的剪力为： N v
b 一个高强螺栓受剪承载力设计值： Nv 0.9n f P 0.9 1 0.5155 69.75kN
（1 分） 所以高强螺栓同时承受拉剪时： （2 分） 2. 解： A 2 20 2 50 1 130cm2 （0.5 分） 3 2 I x 1 50 12 2 2 20 26 64496.7cm4 （1 分）
ix I x A 13238.5 90 12.13cm; i y I y A 3646.9 90 6.37cm （1 分）
x lox ix 600 12.13 49.46 ；绕 x 轴属 b 类截面，所以查表得 x 0.859 （1 分） y loy iy 300 6.37 47.10 ；绕 y 轴属 c 类截面，所以查表得 y 0.793 （1 分）
N 1500 103 所以 （1 分） 210.2 N mm2 f 215 N mm2 整体稳定满足要求。 y A 0.793 9000
截面无削弱，故强度自然满足。 （1 分） h0 tw 250 / 8 31.25 25 0.5 25 0.5 49.46 49.73 （1 分）
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四、计算题 1. 解：螺栓群形心 O 处的内力有： 3 3 轴心拉力 T N 300 180kN ； （1 分） 5 5 4 4 剪力 V N 300 240kN ； （1 分） 5 5 弯矩 M Te 180 7.0 / 2 630kN cm （1 分） 在 N、M 作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：
试题标准答案
考核类型：闭卷
一、填空题（每空 1 分，共 10 分） 1、塑性破坏； 2、对接；3、刚度（长细比） ；4、弯曲失稳（屈曲） 、扭转失稳（屈 曲） 、弯扭失稳（屈曲） ；5、梁受压翼缘的自由长度，梁受压翼缘宽度；6、60 hf ； 7、80 235 f y 。 二、单项选择题（每题 1 分，共 25 分） 1.B 2.A 3. C 4.C 5.A 6. C 7. A 8. C 12. D 13. B 14. D 15.C. 16.A 17. C 18. B 22. D 23.C 24. A 25. C 三、简答： （共 25 分）
b1 t （250 -8） / 2 /14 8.64 10 0.1 10 0.1 49.46 14.95 （1 分） 所以局部稳定也能满足要求。4.解：1分 1分3分
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