同济大学钢结构设计原理题库及答案
一、填空题
1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。
2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。
4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。
5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。
6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B
级 ,F表示沸腾钢。
10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。
13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。
14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。
16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。
17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质
量的综合指标。
18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。
19．薄板的强度比厚板略高。
20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。
21．焊接残余应力不影响构件的强度。
22．角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。
23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是。
。
24．在螺栓连接中，最小端距是 2d
25．在螺栓连接中，最小栓距是 3d
。
26．普通螺栓连接,当板叠厚度∑t〉5d时 (d－螺栓直径),连接可能产
生栓杆受弯破坏。
28．单个普通螺栓承压承载力设计值，式中表示受力方向承压构件总厚度的较小值。
29．普通螺栓连接靠螺栓杆传递剪力；摩擦型高强度螺栓连接靠摩擦
力传递剪力。
30.手工焊焊接Q235钢，一般采用 E43 型焊条。
31.焊接结构在焊缝附近形成热影响区,该区材质存在缺陷。
32.侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜。
33.承压型高强度螺栓仅用于承受非动力荷载结构的连接中。
34.采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。
35.承受动力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是。
36．轴心受压构件的承载能力极限状态有强度和稳定性。37．格构式轴心受压构件的等稳定性的条件绕虚轴与绕实轴的长细比相
同。
38．双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是弯曲屈曲。39. 单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生弯扭屈曲。
40．轴心受压构件的缺陷有残余应力、初始偏心、初始曲率。41．轴心受压构件的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭曲屈曲。42．对于缀板式格构柱，单肢不失稳的条件是单肢稳定承载力不小于整体稳定承载力，且不大于容许长细比。
43．缀条式格构柱的缀条设计时按轴心受力构件计算。
44．对于缀条式格构柱，单肢不失稳的条件是单肢稳定承载力不小于整体稳定承载力。
45．按《钢结构设计规范》，就一般情况而言，为做到轴心受压构件对两主轴的等稳定，应使两主轴方向长细比相同。
46．轴压柱的柱脚中锚栓直径应根据构造确定。
47．在轴心压力一定的前提下,轴压柱脚底板的面积是由基础混凝土的局压强度决定的。
48．工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据三边简支一边自由的均匀的受压板导出的。
49．轴压构件腹板局部稳定保证条件是。
50．为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足时,应设置横向加劲肋。
51．焊接工字形梁腹板高厚比时，为保证腹板不发生局部失稳，应设置横向加劲肋和纵向加劲肋。
52．梁的最小高度是由强度控制的。
53．组合梁的局稳公式是按限制受压翼缘板的宽厚比和腹板的高厚比原则确定。
54．支承加劲肋应验算的内容是在腹板平面外的稳定性、承压强度计算、与腹板的连接焊缝计算。
55．钢梁在集中荷载作用下，若局部承压强度不满足应采取的措施是设置支承加劲肋。
56．按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度 ,拉、压构件要限
制长细比。
57．荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载
力高。
58．承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取_1.05__。
59．工字形受弯构件翼缘板的局部稳定保证条件是根据__单向均匀受压板的临界力____导出的。
60．工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足。
61．组合梁腹板与翼缘间的连接焊缝受__剪__；当该焊缝为角焊缝时,最大计算长度。
62．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为弯曲失稳。
63. 实腹式压弯构件在弯矩平面外屈曲形式为弯扭失稳。
64.压弯构件的刚性柱脚中的锚栓直径应按构造确定。
65.按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制最大挠度 ,拉、压构件要限制长细比。
二选择题
1．在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（ C ）
A 碳磷硅
B 硫磷锰
C 硫氧氮
D 碳锰矾
2．钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（ B ）
A不变 B降低 C升高 D稍有提高，但变化不大
3．体现钢材塑性性能的指标是（ C ）
A屈服点 B强屈比 C延伸率 D抗拉强度
4．同类钢种的钢板，厚度越大（ A ）
A强度越低 B塑性越好 C韧性越好 D内部构造缺陷越少5．在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征
A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏
6．构件发生脆性破坏时，其特点是（ D ）。
A变形大 B破坏持续时间长 C有裂缝出现 D变形小或无变形
7．钢材中磷含量超过限制时，钢材可能会出现（ A ）。
A冷脆 B热脆 C蓝脆 D徐变
8．在钢结构设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（ A ）。
A最大应力 B设计应力 C疲劳应力 D稳定临界应力
9．钢结构用钢的含碳量一般不大于（ C ）。
A 0.6%
B 0.25%
C 0.22%
D 0.2%
10．在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（ A ）的典型特征。
A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏
11．钢材中硫的含量超过限值时，钢材可能会出现（ B ）。
A冷脆 B热脆 C蓝脆 D徐变
12．钢结构具有良好的抗震性能是因为（ C ）。
A钢材的强度高 B钢结构的质量
轻
C钢材良好的吸能能力和延性 D钢结构的材质均匀
13．钢材的强度指标是（ C ）。
A延伸率 B韧性指标 C屈服点 D冷弯性能
14．钢材的设计强度是根据（ C ）确定的。
A比例极限 B 弹性极限 C 屈服强度 D 极限强度
15. 焊接结构的疲劳强度的大小与（ D ）关系不大。
A 钢材的种类
B 应力循环次数
C 连接的构造细节
D 残余应力大小
16. 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与（ B ）有关。
A
B
C
D
17. 型钢中的钢和工字钢相比，（ D ）。
A两者所用的钢材不同 B 前者的翼缘相对较宽
C前者的强度相对较高 D 两者的翼缘都有较大的斜度
18. 有二个材料分别为3号钢和16Mn钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，焊条应选用（ A ）型。
A E43
B E50
C E55
D T50
19. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（ C ）指标。
A 低温屈服强度B低温抗拉强度 C 低温冲击韧性 D 疲劳强度
20. 钢材脆性破坏同构件（ D ）无关。
A应力集中B低温影响C残余应力 D 弹性模量
21. 3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢（ A ）好。
A脱氧B炉种C屈服强度 D浇注质量
22. 钢材的理想σ－ε曲线（包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力）是（）。
23. 普通碳素钢强化阶段的变形是（ B ）。
A完全弹性变形B完全塑性变形
C 弹性成分为主的弹塑性变形
D 塑性成分为主的弹塑性变形
24. 下列因素中，（ A ）与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
A 钢材屈服点的大小B钢材含碳量C负温环境 D 应力集中
25.αk是钢材的（ A ）指标。
A 韧性性能B强度性能 C 塑性性能 D 冷加工性能
26. 吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下，疲劳强度最高的
（ B ）。
A两侧边为轧制边 B两侧边为火焰切割边 C一侧边为轧制边，另一侧边为火焰切割边 D一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边
27. 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）
A标准荷载计算 B设计荷载计算
C考虑动力系数的标准荷载计算 D考虑动力系数的设计荷载计算
28.下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的？（ C ）
Ⅰ. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；Ⅱ. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值；Ⅲ. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值；
Ⅳ. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。
A Ⅰ、Ⅲ
B Ⅱ、Ⅲ
C Ⅰ、Ⅳ
D Ⅱ、Ⅳ
29. 计算吊车梁疲劳时，下列作用在跨间内的哪种吊车荷载取值是正确的？
A两台吊车荷载标准值乘以动力系数
B一台吊车荷载设计值乘以动力系数
C一台吊车荷载标准值乘以荷载分项系数
D一台起重量最大的吊车荷载标准值
30．焊接残余应力不影响构件的（ B ）
A．整体稳定 B．静力强度 C．刚度 D．局部稳定
31．反应钢材的最大抗拉能力的是（ D ）。
A 比例极限
B 弹性极限
C 屈服强度
D 极限强度
32．在钢材的力学性能指标中，既能反应钢材塑性又能反应钢材冶金缺陷的指标是（ C ）。
A 屈服强度
B 冲击韧性
C 冷弯性能
D 伸长率
33．北方一严寒地区（温度低于-20℃）的一露天仓库起重量大于50t的工作制为A4级吊车梁，其钢材应选择（ D）钢。
A Q235-A
B Q235-B
C Q235-C
D Q235-D 34．焊接承重结构的钢材应具有（B ）。
A抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证
B 抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量的合格保证
C 抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量和冷弯试的合格保证
D 抗拉强度、伸长率、屈服强度，冷弯试验和冲击韧性的合格保证。
35．钢材的冷弯试验是判别钢材（C ）的指标。
A强度 B塑性 C塑性及冶金质量 D 韧性及可焊性
36．钢材的韧性是反映的（ B ）的指标。
A耐腐性及可焊性 B强度及塑性 C塑性及可焊性 D 韧性及耐腐性
37．在碳素结构钢中，A，B，C，D为按质量划分的级别。除（A）钢冲击韧性不作为要求条件，其余的都要求保证冲击韧性合格。
A、 A级
B、 B级
C、 C级
D、 D级
38．直接受到重复荷载作用的焊接结构，影响其疲劳强度的最主要因素是（D）A 应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）和钢材的静力强度
B应力变化的循环次数、最大应力、应力比（绝对值最小与最大应力之比，拉应力取正值，压应力取负值）和构造细部
C应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）、最大应力、应力比和钢材的静力强度
D 应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）和构造细部39．为保证承重结构的承载力和防止在一定条件下出现能脆性破坏，应根据（ C ）等综合因素考虑，选用合适的钢材牌号和材性。
A 结构形式、应力状态，钢材厚度和工作温度
B荷载特征、连接方法、计算方法、工作环境及重要性
C 重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境
D 重要性、跨度大小、连接方法、工作环境和加工方法
40．钢材经过冷加工冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切所产生的冷作硬化应变硬化后，其（ D ）基本保持不变。
A 抗拉强度和屈服强度
B 塑性
C 韧性 D弹性模量41．钢材经历了应变硬化应变强化之后（ A ）。
A 强度提高 B塑性提高 C 冷弯性能提高 D 可焊性提高42．钢材冲击韧性与工作温度T之间的关系为（ C ）
A．T降低，增加 B．T增加，降低
C．T降低，降低 D．T改变，不变
43．钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由（ B ）等于单向拉伸时的屈服点决定的。
A 最大主拉应力σ1
B 最大剪应力τ 1
C 最大主压应力σ3
D 折算应
力σeq
44．钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（ C ）时的力学性能指标。
A 承受剪切
B 承受弯曲
C 单向拉伸
D 两向和三向受力45．对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（ C ）。
A 可选择Q235钢
B 可选择Q345钢
C 钢材应有冲击韧性的保证D钢材应有三项基本保证
46．在进行第二种极限状态计算时，计算用的荷载（ C ）。
A 需要将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数
B 需要将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数
C 永久荷载和可变荷载都要乘以各自的荷载分项系数
D 永久荷载和可变荷载都用标准值，不必乘荷载分项系数
47．进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（ C ）。
A 标准荷载计算
B 设计荷载计算
C 考虑动力系数的标准荷载计算
D 考虑动力系数的设计荷载计算
48．在连续反复荷载作用下，当应力比时，称为（ A ）。
A 完全对称循环
B 脉冲循环 C不完全对称循环 D 不对称循环
49．钢结构第一极限状态的设计表达式为：
，式中是（ C ）。
A 结构重要性系数
B 荷载分项系数
C 可变荷载组合系数
D 材料的抗力分项系数
50．下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的？（ C ）Ⅰ. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；Ⅱ. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值；Ⅲ. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值；
Ⅳ. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。
A Ⅰ、Ⅲ
B Ⅱ、Ⅲ
C Ⅰ、Ⅳ
D Ⅱ、Ⅳ
51. 建筑钢材的伸长率与（ C ）标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
A到达屈服应力时 B到达极限应力时 C 试件断裂瞬间 D 试件断裂后52. 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（ B ）表示。
A流幅 B 冲击韧性C可焊性 D 伸长率
53. 在钢结构房屋中，选择结构用钢材时，下列因素中的（ D ）不是主要考虑的因素。
A 建造地点的气温B荷载性质 C 钢材造价 D 建筑的防火等
级
3、刚结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。该温度是（ A ）A．150° B．250° C．320° D．600°
54.钢材中硫的含量超过规定标准（ D ）
A．将提高钢材的伸长率 B．将提高钢材的抗拉强度
C．将使钢材在低温工作时变脆 D．将使钢材在高温工作时变脆
55.对于Q235-C级钢材，应具有的质量保证是（ C ）
A．强度、延伸率、冷弯性能 B．强度、延伸率和0℃韧性指标
C．强度、延伸率和+20℃韧性指标 D．强度、延伸率和-20℃韧性指标56.钢结构的承载能力极限状态是指（ C ）
A．结构发生剧烈振动 B．结构的变形已不能满足使用需要
C．结构达到最大承载力产生破坏 D．使用已达五十年
57.处于低温下的焊接结构应选用（ C ）
A．耐腐蚀的钢材 B．含磷的钢材C．韧性好的钢材 D．强度高的钢材
58.规范按照钢材的厚度将钢材分为三组，不同组分的钢材主要是下列哪项指标不同（ B ）
A．强度设计值 B．钢材规格 C．硫磷含量 D．延伸率59、在钢构件中产生应力集中的因素是（ D ）
A．构件环境温度的变化 B．荷载的不均匀分布
C．加载的时间长短 D．构件截面的突变
60.钢材中碳元素含量提高对钢材性能的影响是（ A ）
A．可提高钢材的强度 B．可增强钢材的塑性性能
C．将提高钢材的韧性D．提高钢材的耐腐蚀性
61.下列钢结构的破坏属于脆性破坏的是（ B ）
A．轴压柱的失稳破坏 B．疲劳破坏
C．钢板受拉破坏 D．螺栓杆被拉断
62.下列情况属于正常使用极限验算的是（ B ）
A．受压构件的稳定计算 B．梁的挠度验算
C．受弯构件的弯曲强度验算 D．螺栓连接的强度验算63.Q235-A级钢和Q235-B级钢出厂保证项目不同的力学性能指标是（ C ）A．屈服点 B．极限抗拉强度 C．韧性指标值 D．延伸率64.引起疲劳破坏的荷载为（ C ）
A．静载 B．动载
C．产生拉应力循环的荷载 D．产生全压应力循环的荷载
65.按近似概率方法设计的钢结构是（ C ）
A. 绝对可靠的
B. 绝对不可靠的
C. 存在一定风险的
D. 具有相同可靠性指标的
66.结构钢材易发生脆性破坏的应力状态是（ D ）
A. 三向同号等值拉应力
B. 两向异号等值正应力
C. 单向压应力
D. 三向等值剪应力
67.为提高对接焊缝的容许应力幅应采取下列哪项措施（）
A. 对焊缝进行加工，磨平处理
B. 提高钢材强度
C. 提高焊条抗拉强度
D. 改变作用的应力幅
68.Q235钢的质量等级是按（ A ）
A. 强度划分
B. 厚度划分
C. 化学成分和力学性能划分
D. 不同的硫磷含量划分
69.钢材的冷弯性能可检验钢材的（ A ）
A. 在单向拉伸应力下塑性变形能力
B. 在动荷载作用下的工作能力
C. 在复杂应力下的塑性变形能力
D. 在低温下弯曲时吸收机械能的能力
70.钢材的抗弯强度与屈服点的关系是（ C ）
A. B.
C. D.
71.钢材的性能因温度而改变，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B ）
A. 不变
B. 降低
C. 升高
D. 稍有提高，但变化不大
72.抗拉强度与屈服点之比可表示钢材（ B ）
A. 变形能力
B. 极限承载能力
C. 抵抗分层能
D. 承载力储备
73.处于低温下的焊接结构应选用（ C ）
A. 耐腐蚀的钢材
B. 喊磷的钢材
C. 韧性好的钢材
D. 强度高的钢材
74.钢材的伸长率指标是通过下列哪项实验得到的（ C ）
A. 冷弯试验
B. 冲击功试验
C. 单向拉伸试验
D. 疲劳试验
75.产生焊接残余应力的主要因素之一是（ C ）
A. 钢材的塑性太低
B. 钢材的弹性模量太大
C. 焊接时热量分布不均匀
D. 焊缝的厚度太小
76.下列陈述正确的是（ D ）
A. 因钢材不易燃，所以钢结构具有良好的放火性能
B. 温度达到600度时钢材的强度降为0，说明其耐热性能不好
C. 钢材的比重较大，因此将钢材称为轻质高强材料是不恰当的
D. 与混凝土材料相比，大跨度结构应优先选用钢材
77.没有明显屈服点的钢材，名义屈服点可取（ B ）
A 残余应变为0.01％时对应的应力
B 残余应变为0.2％时对应的应力
C. 残余应变为0.33％时对应的应力
D. 残余应变为0.4％时对应的应力
78.脆性破坏的特点是（ D ）
A. 变形大
B. 破坏持续时间
C. 有裂缝出现
D. 变形小或无变形
79.下面关于钢材中各化学成分的叙述错误的是（ D ）
A．钢结构用钢的含碳量一般不大于0.22%
B．锰是有益元素，弱脱氧剂，能消除硫对钢的热脆影响。
C．硅是强脱氧剂，适量的硅可提高钢的强度，对变形性能无明显影响。
D．磷元素在低温下能提高钢材强度，还能增加钢材的变形能力。
80.下列关于钢结构疲劳验算的描述正确的是（ A ）
A．疲劳验算采用以概率论为基础的极限状态原则进行的
B．疲劳验算中构件和连接的分类受到钢材的种类及其强度级别的影响
C．疲劳验算中的应力幅由重复作用的荷载产生，故疲劳验算按可变荷载进行D．疲劳验算时不出现拉应力的部位，也应进行疲劳验算
81.钢材在250℃附近出现抗拉强度提高，冲击纫性下降的现象，称为（ A ）A．蓝脆 B．热脆 C．冷脆 D．氢脆
82.纫性指标受下列哪项因素影响较大（ A ）
A．低温 B．荷载类别 C．钢材强度 D．塑性性能
83.下列哪种情况可以使用沸腾钢（ C ）
A、需要验算疲劳的焊接结构
B、常温下承受静荷载的受弯构件
C、工作温度低于-20℃、直接承受动荷载的焊接结构
D、工作温度低于-20℃、直接承受动荷载的非焊接结构
84.下列哪一种状态属于承载能力极限状态（ B ）
A、雨蓬倾覆
B、钢梁有较明显的变形
C、拉杆在动荷载下剧烈晃动
D、吊车梁在吊车行驶时发生抖动、摇晃
85.下列哪一种状态属于正常使用极限状态（ C ）
A、雨蓬倾覆
B、钢梁有较明显的变形
C、拉杆在荷载作用下产生较大塑性变形
D、压杆丧失整体稳定
86.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（ C ）
A栓杆的预拉力 B栓杆的抗剪能力
C被连接板件间的摩擦力 D栓杆被连接板件间的挤压力
87．在动荷载作用下，侧面角焊缝的计算长度不宜大于（ B ）
A 60 B40 C80 D120
88．在钢结构连接中，常取焊条型号与焊件强度相适应，对Q345钢构件，焊条宜采用（ B ）。
A E43型
B E50型
C E55
型 D 前三种均可
89．承压型螺栓连接比摩擦型螺栓连接（ B ）。
A承载力低，变形大 B承载力高，变形大 C 承载力低，变形小D承载力高，变形小
90．摩擦型高强度螺栓抗拉连接，其承载力（ A ）。
A比承压型高强螺栓连接小 B 比承压型高强螺栓连接大
C与承压型高强螺栓连接相同 D 比普通螺栓连接小
91．某角焊缝T形连接的两块钢板厚度分别为8mm和10mm，合适的焊角尺寸为（ B ）。
A 4mm
B 6 mm
C 10mm
D 12mm
92．下列螺栓破坏属于构造破坏的是（ B ）。
A钢板被拉坏 B钢板被剪坏 C螺栓被剪坏 D螺栓被拉坏93．排列螺栓时，若螺栓孔直径为，螺栓的最小端距应为（ B ）。
A 1.5
B 2
C 3
D 8
94．采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用（ A ）焊条。
A E43型
B E50型
C E55型
D 无正确答案
95．在承担静力荷载时，正面角焊缝强度比侧面角焊缝强度（ A ）。
A 高
B 低
C 相等
D 无法判断
96．对于对接焊缝，当焊缝与作用力间的夹角满足（ B ）时，
该对接焊缝的可不进行验算。
A 1
B 1.5
C 2
D 0.5
97．可不进行验算对接焊缝是（ D ）。
A I级焊缝
B 当焊缝与作用力间的夹角满足 1.5时的焊
缝
C II级焊缝
D A、B、C都正确
98. 热轧型钢冷却后产生的残余应力（ C ）。
A以拉应力为主 B以压应力为主
C 包括拉、压应力
D 拉、压应力都很小
99. 产生纵向焊接残余应力的主要原因是（ D ）。
A 冷却速度太快
B 焊件各纤维能自由变形
C 钢材弹性模量太大，使构件刚度很大
D 施焊时焊件上出现冷塑和热塑区
100.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，（ C ）。
A角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等
B角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝
C角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝
D由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用
101. 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（ C ）。
A 要考虑正面角焊缝强度的提高
B 要考虑焊缝刚度影响
C 与侧面角焊缝的计算式相同
D 取
102. 未焊透的对接焊缝计算应按（ C ）计算。
A 对接焊缝
B 角焊缝
C 断续焊缝D斜焊缝
103.角焊缝的最小焊脚尺寸
A 较薄板厚度B较厚板厚度C任意板厚
104.某角焊缝的焊脚尺寸为8mm，该焊缝的最小长度应为下列哪项数值（ A ）A、40 mm B、64 mm C、80 mm D、90 mm
105.某侧面角焊缝长度为600 mm，焊脚为8 mm，该焊缝的计算长度应为下列哪项（ B ）
A、600 mm
B、584 mm
C、496 mm
D、480 mm
106.下列哪项属于螺栓连接的受力破坏（ A ）
A、钢板被剪断
B、螺栓杆弯曲
C、螺栓杆被拉
D、C级螺栓连接滑移
107.某角焊缝连接的两块钢板厚度分别是8mm和10mm，合适的焊脚尺寸为（ B ）A．4mm B．6mm C．10mm D．12mm
108.对于高强度螺栓摩擦型连接，由于栓杆中有较大的预应力，所以高强度螺栓摩擦型连接（C ）
A．不能再承担外应力，以免栓杆被拉断
B．不能再承担外拉力，以免降低连接的抗剪承载力
C．可以承载外应力，因为栓杆中的拉力并未增加
D．可以承担外应力，但需限制栓杆拉力的增加值
109.某承受轴向力的侧面角焊缝的焊缝长度为300mm，焊脚尺寸为6mm，
，该焊缝能承受的最大动荷载为（）
A．100.8KN B. 151.2KN C. 201.6KN D. 245.9KN
110.普通螺栓抗剪工作时，要求被连接构件的总厚度小于螺栓直径的5倍，是防止（ C ）
A.螺栓杆剪切破坏
B.钢板被切坏
C.板件挤压破坏
D.栓杆弯曲破坏
111.某焊缝焊脚尺寸为6mm,经计算焊缝长度为30mm,则最终焊缝长度（ C ）A. 48mm B. 58mm C. 50mm D. 40mm
112.某承受轴心拉力的钢板用摩擦型高强度螺栓连接，接触面摩擦系数是0.5，栓杆中的预拉力为155KN，栓杆的受剪面是一个，钢板上作用的外拉力
为180KN，该连接所需螺栓个数为（ C ）
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
113.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（ C ）
A. 栓杆的预拉力
B. 栓杆的抗剪能力
C. 被连接板件间的摩擦力
D. 栓杆与被连接板件间的挤压力
114.摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接（ C ）
A没有本质差别 B施工方法不同 C承载力计算方法不同 D材料不同115. 设有一截面尺寸为100×8的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm。为满足最小焊缝长度的构造要求，试选用下列何项数值。（ A ）
A 40mm
B 60mm
C 80mm
D 100mm
116.下列有关残余应力对压杆稳定承载力的影响，描述正确的是（ A ）
A残余应力使柱子提前进入了塑性状态，降低了轴压柱的稳定承载力
B残余应力对强轴和弱轴的影响程度一样
C翼缘两端为残余拉应力时压杆稳定承载力小于翼缘两端为残余压应力的情况D残余应力的分布形式对压杆的稳定承载力无影响
117.轴心受压柱的柱脚，底板厚度的计算依据是底板的（C ）
A抗压工作 B抗拉工作 C抗弯工作 D抗剪工作
118．格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于的换算长细比是考虑（ D ）。
A格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件
B考虑强度降低的影响
C考虑单肢失稳对构件承载力的影响
D考虑剪切变形的影响
119．为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应（ B ）。
A控制肢间距B控制截面换算长细比
C控制单肢长细比 D控制构件计算长度
120．轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是（ C ）。
A杆长相等 B计算长度相等 C长细比相等 D截面几何尺寸相等121．实腹式组合工字形截面柱翼缘的宽厚比限值是（ C ）。
A B C
D
122. 一根截面面积为A，净截面面积为An的构件，在拉力N作用下的强度计算公式为（ C ）。
A B C D
123. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有（ B ）。
A强度B强度和整体稳定性C强度、局部稳定和整体稳定
D强度、刚度（长细比）
124. 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了（ D ）。A改变板件的宽厚比 B增大截面面积
C改变截面上的应力分布状态 D增加截面的惯性矩
125. 轴心压杆构件采用冷弯薄壁型钢或普通型钢，其稳定性计算（ B ）。A完全相同 B仅稳定系数取值不同 C仅面积取值不
同 D完全不同
126. 工字型截面受压构件的腹板高度与厚度之比不能满足按全腹板进行计算的要求时，（ A ）。
A可在计算时仅考虑腹板两边缘各的部分截面参加承受荷载
B 必须加厚腹板 C必须设置纵向加劲肋 D 必须设置横向加劲肋127.实腹式轴压杆绕x,y轴的长细比分别为λx、λy ，对应的稳定的系数分别为fx、fy ，若λx=λy ，则（ D ）。
A fx>fy Bfx=fy Cfx 128. 纵向均匀受压四边简支矩形薄板的稳定系数为。当 a=3600mm，b=1500mm时， kmin=（）。 A 4.000 B 5.138 C 4.134 D 4.203 129. 在下列因素中，（ B ）对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。 A压杆的残余应力分布B构件的初始几何形状偏差 C材料的屈服点变化D荷载的偏心大小 130．长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是（ B ） A弯曲 B扭曲 C弯扭屈曲 D斜平面屈曲 131．与轴压杆稳定承载力无关的因素是（ A ） A. 杆端的约束状况 B. 残余应力 C. 构件的初始偏心 D. 钢材中有益金属元素的含量132．轴压构件丧失整体稳定是由（ A ） A．个别截面的承载力不足造成的 B．个别截面的刚度不足造成的 C．整个构件承载力不足造成的 D．整个构件刚度不足造成的133．单轴对称的轴心受压拄，绕对称轴发生屈曲的形式是（ C ） A．弯曲屈曲 B．扭转屈曲 C．弯扭屈曲 D．三种屈曲均可能134．与轴心受压构件的稳定系数φ有关的因素是（A ） A．截面类别、钢号、长细比 B．截面类别、计算长度系数、长细比 C．截面类别、两端连接构造、长细比 D．截面类别、两个方向的长度、长细比 135．由二槽钢组成的格构式轴压缀条柱，为提高虚轴方向的稳定承载力应（ D ）A．加大槽钢强度 B．加大槽钢间距 C．减小缀条截面积 D．增大缀条与分肢的夹角 136．以下截面中抗扭性能较好的是（ D ） A. 槽钢截面 B. 工字型截面 C. T形截面 D. 箱形截面 137．某轴心受拉构件，截面积为1400,承受轴拉力N=300，该杆截面上的应力是( C ) A．120 N/ B.200.2 N/ C. 214.3 N/ D.215 N/ 138．N/φA≦f的物理意义是（ A ） A．构件截面平均应力不超过钢材抗压强度设计值 B．构件截面最大应力不超过构件欧拉临界应力设计值 C．构件截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值 D．轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值 139．格构式轴压柱等稳定的条件是（ D ） A．实轴计算长度等于虚轴计算长度 B．实轴计算长度等于虚轴计算长度的2倍 C．实轴长细比等于虚轴长细比 D．实轴长细比等于虚轴换算长细比 140．格构式柱中缀材的主要作用是（ B ） A、保证单肢的稳定 B、承担杆件虚轴弯曲时产生的剪力 C、连接肢件 D、保证构件虚轴方向的稳定 141．某承受轴拉力的钢板，宽250，厚10，钢板沿宽度方向有两个直径为21.5的螺栓孔，钢板承受的拉力设计值为400KN，钢板截面上的拉应力最接近下列哪项（ B ） A、 B、 C、 D、 142．下列关于稳定的说法哪种正确（ B ） A、压杆失稳是因为杆中部的应力超过了钢材的强度 B、压杆失稳是压力使刚度减小并消失的过程 C、压杆失稳是因为杆件有缺陷 D、压杆失稳时屈曲的形式是弯曲 143．受拉构件按强度计算极限状态是（ C ） A．净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 B．毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 C．净截面的平均应力达到钢材的屈服强度 D．毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度 144．验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时，计算公式中的长细比为（ C ）。 A绕强轴的长细比B绕弱轴的长细比 C两方向长细比的较大值D两方向长细比的较小值 145．格构柱设置横隔的目的是( D ) A保证柱截面几何形状不变 B 提高柱抗扭刚度 C传递必要的剪力 D 上述三种都是 146．下面的（ B ）情况应将其设计强度进行折减。 A动力荷载作用的构件B单角钢单面按轴压计算稳定的构 件 C有应力集中影响的构件D残余应力较大的构件 147．轴压柱脚设计中采用锚栓目的（ D ）。 A承受柱底的弯矩B承受柱底的剪力 C承受柱底的轴力D便于柱子安装定位 148．计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力（ A ）。 A提高 B降低 C不变 D不能确定 149．设轴心受压柱a、b、c 三类截面的稳定系数分别为，则在长细比相同的情况下，他们的关系为（ C ）。 150．下列梁不必验算整体稳定的是（ D ） A焊接工字形截面 B箱形截面梁 C型钢梁 D有刚性铺板的梁151．验算组合梁刚度时，荷载通常取（ A ） A标准值 B设计值 C组合值 D最大值 152．计算梁的（ A ）时，应用净截面的几何参数 A正应力 B剪应力 C整体稳定 D局部稳定 153．梁腹板的高厚比时，应设置（ A ） A横向加劲肋 B纵向加劲肋 C纵横向加劲肋 D短加劲肋154．下列哪项措施对提高梁的稳定承载力有效（ D ）。 A加大梁侧向支撑点间距 B减小梁翼缘板的宽度 C提高钢材的强度 D提高梁截面的抗扭刚度 155．实腹式组合工字形截面柱腹板的宽厚比限值是（ B ）。 A B C D 对直接承受动荷载的钢梁，其工作阶段为（ A ）。 A弹性阶段 B弹塑性阶段 C塑性阶段 D强化阶段 157．整体失稳的方式是（ D ）。 A弯曲失稳 B扭转失稳 C剪切失稳 D弯扭失稳 158．计算直接承受动力荷载的工字型截面梁抗弯强度时，取值为（ A ）。 A 1.0 B 1.05 C 1.15 D 1.2 159．支承加劲肋进行稳定计算时，计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积，该范围是（ A ）。 A 15 B 13 C 13 D 15 160．焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋为防止（ A ）引起的局部失稳；布置纵向加劲肋为防止（ B ）引起的局部失稳。 A剪应力 B弯曲应力 C复合应力 D局部压应力 161．受弯构件的整体失稳是（ C ）屈曲 A 弯曲 B 扭转 C 弯扭 D A、B、C都不正确 162．轴心受压构件的应力梯度（ B ） A 0 B 1 C 1.5 D 2 163．在梁的整体稳定计算中当（ C ）时梁在弹塑性阶段失稳。 A 大于等于1 B 小于等于1 C 大于等于0.6 D 大于0.6 164．梁的纵向加劲肋应布置在（ C ）。 A 靠近上翼缘 B 靠近下翼缘 C 靠近受压翼缘 D 靠近受拉翼缘 165. 梁的支承加劲肋应设在（ C ） A．弯矩较大的区段 B．剪力较大的区段 C．有固定集中荷载的部位 D．有吊车轮压的部位 166. 钢结构梁计算公式中（ C ）。 A与材料强度有关 B是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C表示截面部分进入塑性 D 与梁所受荷载有关 167. 梁的最小高度是由（ C ）控制的。 A强度B建筑要求C刚度D整体稳定 168. 单向受弯梁失去整体稳定时是（ A ）形式的失稳。 A弯曲 B扭转C弯扭 D双向弯曲 169. 为了提高梁的整体稳定性，（ B ）是最经济有效的办法。 A增大截面B增加侧向支撑点，减少l1 C设置横向加劲肋 D改变荷载作用的位置 170. 当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应（ B ）。 A设置纵向加劲肋B设置横向加劲肋 C减少腹板宽度D增加翼缘的厚度 171. 钢梁腹板局部稳定采用（ D ）准则。 A腹板局部屈曲应力与构件整体屈曲应力相等 B腹板实际应力不超过腹板屈曲应力 C腹板实际应力不小于板的屈服应力 D腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力 172. 如图示钢梁，因整体稳定要求，需在跨中设侧向支点，其位置以（ C ）为最佳方案。 173. 当梁整体稳定系数时，用代替，主要是因为（ B ）。 A梁的局部稳定有影响 B 梁已进入弹塑性阶段 C梁发生了弯扭变形 D 梁的强度降低了 174.分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可简化为（ B ）。 A自由边B简支边 C固定边D有转动约束的支承边175. （ D ）对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。 A增加腹板厚度B约束梁端扭转C设置平面外支承 D加宽梁翼缘176. 双轴对称截面梁，其强度刚好满足要求，而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可能，下列方案比较，应采用（ C ）。 A在梁腹板处设置纵、横向加劲肋 B在梁腹板处设置横向加劲肋 C在梁腹板处设置纵向加劲肋 D沿梁长度方向在腹板处设置横向水 平支撑 177. 一焊接工字形截面简支梁，材料为Q235，fy =235N/mm2梁上为均布荷载作用，并在支座处已设置支承加劲肋，梁的腹板高度和厚度分别为900mm和12mm，若考虑腹板稳定性，则（ B ）。 A布置纵向和横向加劲肋B无需布置加劲肋 C按构造要求布置加劲肋D按计算布置横向加劲肋 178.下列简支梁整体稳定性最差的是（ A ） A．两端纯弯作用 B．满跨均布荷载作用 C．跨中集中荷载作用 D．跨内集中荷载作用在三分点处 179.梁的横向加劲肋应设置在（ C ） A. 弯曲应力较大的区段 B. 剪应力较大的区段 C. 有较大固定集中力的部位 D. 有吊车轮压的部位180.经济梁高是指（A） A. 用钢量最小时的梁截面高度 B. 强度与稳定承载力相等时截面高度 C. 挠度等于规范限值时的截面高度 D. 腹板与翼缘用钢量相等时截面高度181.梁的正常使用极限验算是指（ D ） A. 梁的抗弯强度验算 B. 梁的抗剪强度演算 C. 梁的稳定计算 D. 梁的挠度计算 182.支撑加劲肋应验算的内容是（ C ） A. 抗拉强度 B. 抗剪强度 C. 稳定承载力 D. 挠度 183.梁腹板的高厚比80＜/＜170时，应设置（ A ） A. 横向加劲 B. 纵向加劲肋 C. 纵横向加劲肋 D. 短加劲肋 184.对梁挠度的验算是（ D ） A．承载力极限状态的验算，荷载用设计值 B．承载力极限状态的验算，荷载用标准值 C．正常使用极限状态的验算，荷载用设计值 D．正常使用极限状态的验算，荷载用标准值 185.某焊接工字形截面梁，翼缘板宽250，厚18，腹板高600，厚10，钢材Q235，受弯计算时钢材的强度应为（ C ） A、B、 C、D、 186.某教学楼屋面梁，其工作应处于下列哪个工作阶段（ B ） A、弹性阶段 B、弹塑性阶段 C、塑性阶段 D、强化阶段 187.某焊接工字形截面梁，翼缘板宽250，厚10，腹板高200，厚6，该梁承受 静荷载，钢材Q345，其截面塑性发展系数为（ A ） A、1.05 B、1.0 C、1.2 D、1.17 188.计算梁的抗弯强度,与此相应的翼缘外伸肢宽厚 比不应超过( B )。 同济大学朱慈勉 结构力学 第10章 结构动..习题答案 10-1 试说明动力荷载与移动荷载的区别。移动荷载是否可能产生动力效应？ 10-2 试说明冲击荷载与突加荷载之间的区别。为何在作厂房动力分析时，吊车水平制动力可视作突加荷载？ 10-3 什么是体系的动力自由度？它与几何构造分析中体系的自由度之间有何区别？如何确定体系的 动力自由度？ 10-4 将无限自由度的振动问题转化为有限自由度有哪些方法？它们分别采用何种坐标？ 10-5 试确定图示各体系的动力自由度，忽略弹性杆自身的质量。 (a) (b) EI 1=∞ EI m y ? 分布质量的刚度为无穷大，由广义坐标法可知，体系仅有两个振动自由度y ，?。 (c) (d) 在集中质量处施加刚性链杆以限制质量运动体系。有四个自由度。 10-6 建立单自由度体系的运动方程有哪些主要方法？它们的基本原理是什么？ 10-7 单自由度体系当动力荷载不作用在质量上时，应如何建立运动方程？ 10-8 图示结构横梁具有无限刚性和均布质量m ，B 处有一弹性支座（刚度系数为k ），C 处有一阻尼器（阻尼系数为c ），梁上受三角形分布动力荷载作用，试用不同的方法建立体系的运动方程。 解：1）刚度法 该体系仅有一个自由度。 可设A 截面转角a 为坐标顺时针为正，此时作用于分布质量m 上的惯性力呈三角形分布。其端部集度为.. ml a 。 取A 点隔离体，A 结点力矩为： (3) 121233I M ml a l l mal =???= 由动力荷载引起的力矩为： ()()2121 233 t t q l l q l ??= 由弹性恢复力所引起的弯矩为：.21 33 la k l c al ? ?+ 根据A 结点力矩平衡条件0I p s M M M ++=可得： ()3 (322) 1393 t q l ka m al l c al ++= 整理得：() . .. 33t q ka c a m a l l l ++= 2）力法 . c α 解：取AC 杆转角为坐标，设在平衡位置附近发生虚位移α。根据几何关系，虚功方程 为：() (20111) 0333 l t q l l k l l l c m x xdx ααααααα-?-?-?=? 则同样有：() . .. 33t q ka c a m a l l l ++=。 10-9 图示结构AD 和DF 杆具有无限刚性和均布质量m ，A 处转动弹簧铰的刚度系数为k θ，C 、E 处弹簧的刚度系数为k ，B 处阻尼器的阻尼系数为c ，试建立体系自由振动时的运动方程。 t ) 页脚内容1 《钢结构设计原理》 三. 连接 3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴力拉力设计值N=1500kN ，钢材Q345-A ，焊条E50型，手工焊，焊缝质量三级。 解： 三级焊缝 查附表1.3：2w t N/mm 265=f ，2w v N/mm 180=f 不采用引弧板：m m 4801025002w =?-=-=t b l 3 2w 2t w 150010312.5N/mm 265N/mm 48010 N f l t σ?===>=?，不可。 改用斜对接焊缝： 方法一：按规范取θ=56°，斜缝长度： m m 58320)829.0/500(20)56sin /500(2)sin /(w =-=-?=-='t b l θ 32w 2t w sin 1500100.829213N/mm 265N/mm 58310 N f l t θσ??===<='? 32w 2w cos 1500100.559144N/mm 180N/mm 58310 v N f l t θτ??==≈<='? 设计满足要求。 方法二：以θ作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解方便些。 3.9 条件同习题3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。 页脚内容 2 解：依题意设计加盖板的对接连接，采用角焊缝连接。 查附表1.3：2w f N/m m 200=f 试选盖板钢材Q345-A ，E50型焊条，手工焊。设盖板宽b =460mm ，为保证盖板与连接件等强，两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。所需盖板厚度： 1250010 5.4mm 22460 A t b ?≥==?，取t 2=6mm 由于被连接板件较薄t =10mm ，仅用两侧缝连接，盖板宽b 不宜大于190，要保证与母材等强，则盖板厚则不小于14mm 。所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接，先采用三面围焊。 1) 确定焊脚尺寸 最大焊脚尺寸：t h t ==m ax m m 6f ，mm 最小焊脚尺寸：7.4105.15.1min f =?==t h mm 取焊脚尺寸h f =6mm 2）焊接设计： 正面角焊缝承担的轴心拉力设计值： N 94281620022.146067.027.02w f f f 3=?????=?=f b h N β 侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值： N 557184942816101500331=-?=-=N N N 所需每条侧面角焊缝的实际长度（受力的一侧有4条侧缝）： mm 172620067.045571847.04f w f f 1f w =+???=+?=+=h f h N h l l 取侧面焊缝实际长度175mm L=175×2+10(盖板距离)=360mm 。 同济大学地下建筑结构复习 1 绪论 1.1简述地下建筑结构的概念及形式 地下建筑结构即埋置于地层内部的结构。包括衬砌结构和内部结构两部分。要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。地下建筑结构的形式主要由使用功能、地质条件和施工技术等因素确定。根据地质情况差异可分为土层和岩层内的两种形式。 土层地下建筑结构分为1.浅埋式结构2.附建式结构3.沉井（沉箱）结构4.地下连续墙结构5.盾构结构6.沉管结构7其他如顶管和箱涵结构。 岩石地下建筑结构形式主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形，还有如喷锚结构、穹顶结构、复合结构。 1.2简述地下建筑结构设计程序及内容 设计工作一般分为初步设计和技术设计两个阶段 初步设计主要内容：1.工程等级和要求，以及静、动荷载标准的确定2.确定埋置深度和施工方法3.初步设计荷载值4.选择建筑材料5.选定结构形式和布置6.估算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度等主要尺寸7.绘制初步设计结构图8.估算工程材料数量及财务概算 技术细节主要内容：1.计算荷载2.计算简图3.内力分析4.内力组合5.配筋设计6.绘制结构施工详图7材料、工程数量和工程财务预算 2 地下建筑结构的荷载 2.1地下建筑荷载分哪几类？ 按其存在的状态，可以分为静荷载、动荷载和活荷载等三大类 2.2简述地下建筑荷载的计算原则 需进行最不利情况的组合，先进性个别荷载单独作用下的结构各部件截面内力，再进行最不利的内力组合，得出各设计控制截面的最大内力。 2.3土压力可分为几种形式？其大小关系如何？ 土压力分为静止土压力E0、主动土压力力Ea 被动土压力Ep,则Ep>E0>Ea 2.4静止土压力是如何确定的？ 在挡土结构在土压力作用下，结构不发生变形和任何位移，背后填土处于弹性平衡状态，则作用于结构上的侧向土压力，称为静止土压力。静止土压力可根据半无限弹性体的应力状态求解。 2.5库仑理论的基本假设是什么？并给出其一般土压力计算公式。 基本假设：1)挡土墙墙后土体为均质各向同性的无黏性土2）挡土墙是刚性的且长度很长，属于平面应变问题3）挡土墙后土体产生主动土压力或被动土压力 一、 填空题（每空1分，共10分） 1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 。 2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 、搭接、角接和T 形连 接。 3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和 的验算。 4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 、和 。 5、梁整体稳定判别式11l b 中，1l 是 1b 。 6、静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 7、当组合梁腹板高厚比0w h t ≤ 时，对一般梁可不配置加劲肋。 二、 单项选择题（每题2分，共40分） 1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊， 采用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为y f t b 235) 1.010(1λ+≤，其中λ的含义为 。 (A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比 (C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或100 3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式 x 1(10.8') mx x x x Ex M f A W N N βN ?γ+≤-中，其中，1x W 代表 。 (A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是 。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 6、在低温工作(-20oC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要 的指标是 。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强度 7、直角角焊缝的有效厚度e h 的取值为 。 (A)0.7f h (B)4mm (C)1.2f h (D) 1.5f h 8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时 。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取f β＝1．22 9、单个螺栓的承压承载力中,[b b c c N d t f =?∑]，其中∑t 为 。 (A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e ，b+d} (D)min{ a+c+e ， b+d} 10、承压型高强度螺栓可用于 。 同济大学建筑学结构选型题库 1、试述建筑平立面尺寸对结构性能的影响。 答：1. 建筑平面的对称性 建筑平面形状最好是双轴对称的，这是最理想的，但有时也可能只能对一个轴对称，有时可能是根本找不到对称轴。不对称的建筑平面对结构来说有三个问题:一是会引起外荷载作用的不均匀，从而产生扭矩;二是会在凹角处产生应力集中;三是不对称的建筑平面很难使三心重合。因此，对于单轴对称或无轴对称的建筑平面，在结构布置时必须十分小心，应该对结构从各个方向反复进行计算，并考虑结构的空间作用。 2. 质量布置的对称性 仅仅由于建筑平面布置的对称并不能保证结构不发生扭转。在建筑平面对称和结构刚度均匀分布的情况下，若建筑物质量分布有较大偏心，当遇到地震作用时，地震惯性力的合力将会对结构抗侧刚度中心产生扭矩，这时也会引起建筑物的扭转及破坏。 3. 结构抗侧刚度的对称性 抗侧力构件的布置对结构受力有十分重要的影响。常常会遇到这样的情况，即在对称的建筑外形中进行了不对称的建筑平面布置，从而导致了结构刚度的不对称布置。在建筑物的一侧布置墙体，而在其他部位则为框架结构。由于墙体的抗侧刚度要比框架大得多，这样当建筑物受到均匀的侧向荷载作用时，楼盖平面显然将发生图中虚线所示的扭转变位。 4、需要抗震设防的建筑，结构抗震设计规范对建筑体型有较多的限制条件，其主要原则是:建筑的平、立面布置宜规则、对称，建筑的质量分布宜均匀，避免有过大的外挑和内收，结构抗侧刚度沿竖向应均匀变化，楼层不宜错层，构件的截面由下至上逐渐减小，不突变。当建筑物顶层或底部由于大空间的要求取消部分墙柱时，结构设计应采取有效构造措施，防止由于刚度突变击产生的不利影响。 对于矩形平面，其长边与短边之比不宜过大。对非矩形平面，则还应限彻其翼肢的长度， 在结构布置中应通过调整平面形状和尺寸，采取构造和措施，尽量使整个建筑物形成一个整体结构，以提高结构的抗震，不然的话，则应设置抗震缝，将建筑物划分为若干个独立的结构单元。 2、试述高层建筑结构分析相对于多层建筑的特殊性。 答：从结构分析的基本原理来说，高层建筑结构的分析与多层建筑结构的分析是一样的。但是由于以下两个方面的原因，使得高层建筑结构的分析又具有其特殊性。一方面是由于墙柱内轴力的增加，和墙柱总高度的增加，构件轴向变形所引起的对结构内力与位移的影响已不可忽略;同时由于高层建筑结构中各构件截面高度往往较大，构件截面剪切变形对结构内力和位移的影响也已不可忽略。另一方面是由于建筑物高度的增加，侧向风荷载或地震作用所产生的结构内力与位移常常成为结构设计的控制因素。 随着建筑物层数的增加，楼面结构所耗用的材料几乎不变，而柱或墙体为承受竖向荷载所消耗的材料与层数呈近乎线性的关系增长。值得注意的是，为承受侧向力所需要的材料的增长与层数成抛物线关系。在超高层范围内，层数的增加会引起土建造价的大幅度上升。当结构设计较为合理时，例如选用合理的结构型式，进行合理的结构布置，采用合理的建筑物高宽比，则为抵抗水平荷载所需增加的材料用量或土建造价尚可接受，而如果结构设计不合理，例如对于高宽比很大的建筑物，则为保证建筑物在侧向荷载作用下的强度和刚度，材料用量或土建造价的增长将使得该建筑物难以建成。 高层建筑结构从整体上说可以看成是底端固定的悬臂柱，承受竖向荷载和侧向水平力的作用，建筑物的侧向位移，常会成为结构设计的控制因素。侧向位移过大，会导致建筑装修与隔墙的损坏，造 2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于 40 ，也不得小于 8hf ；侧面角焊缝承受静载时，其 计算长度不宜大于 60hf 。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 1.承载能力极限状态，正常使用极限状态 2.加强受压翼缘，减少侧向支承点间的距离（或增加侧向支承点） 3.螺栓材质，螺栓有效面积 4.塑性破坏，脆性破坏 5.限制宽厚比，设置加劲肋 6.性能等级，螺栓直径 7.8h f，40mm，60 h f 8.钢号，截面类型，长细比 9.焊接连接，铆钉连接，螺栓连接 10.应力集中，应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构），应力循环次数 11.矩形，抛物线，三角形 12.弯曲屈曲，扭转屈曲，弯扭屈曲 13.技术先进，经济合理，安全适用，确保质量 14.普通缝，平坡缝，深熔缝，凹面缝 15.热轧型钢，冷弯薄壁型钢，实腹式组合截面，格构式组合截面 16.荷载类型，荷载作用点位置，梁的截面形式，侧向支承点的位置和距离，梁端支承条件 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？ 钢结构设计原理重点 1、什么是柱子曲线？现行规范采用几条？为什么采用此数目？（1）根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数9 -正则化-广义长细比曲线 （2）4条 （3）初弯矩和残余应力不同 2、轴心构件的屈曲形式，什么截面发生此种屈曲？ 弯曲屈曲单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲双轴对称屈曲（十字形）弯扭屈曲单轴对称截面绕对称轴失稳 3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些？残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心 4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板？其计算原则是什么？ （1）构件翼缘-三边简支，腹板-四边简支（2）局部不失于整体失稳5、格构式受压构件需要对那些进行验算？（1）构件在弯矩作用平面内失稳（2）构件在弯矩作用平面外失稳（3）单肢验算（4）缀材验算 6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比？它的缀件有什么作用？计算模型？ （1）两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多，绕虚轴稳定承载力有所降低，故采用加大的长细比（2）缀材承受剪力，而且能接受分肢计算长度（3）缀条为腹板，缀板为梁 7、轴压设计原则（1）等稳定性：使构件两个主轴方向的稳定承载力相同，以达到经济的效果，长细比应尽量接近，入x=入y（等稳定性原则）。（2）宽肢薄壁（3）连接方便，便于施工（4）制造省工 8.轴心受压正常使用极限状态如何保证？控制长细比 9.梁强度需验算哪些方面？弯曲正应力，剪应力，局部压应力，折算 应力。 10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求？陈绍蕃、顾强钢结构设计原 理第二版p79 页，对直接承受动力荷载的梁，不考虑塑性发展，11?梁翼缘局部设计稳定的保证措施：限制宽厚比a弹性设计v根号 下235/fy; b塑性设计v 9倍的；c部分塑性v 13倍的。 12.梁腹板加劲肋作用 横向:承受剪力&局部压应力纵向:承受弯矩。 短加劲肋:承受局部压应力。 13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力 14.影响梁整体稳定性的因素有哪些？ a抗弯刚度，抗扭刚度，翘曲刚度，提高M cr,稳定性增加，b受压区侧向支撑长度增加，临界弯矩M cr增加，C荷载性质（纯弯曲时最低，其次是均布荷载，再次是集中力） d 荷载作用位置，作用于翼缘M cr 降低，作用于下翼缘M cr增加f支座多余约束条件越强；M cr增加e 加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效，M ”增加。 15.何时无需进行梁整体稳定？ a有铺板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止受压翼缘侧向位 按构造要求确定焊角高h f 为 h fmin =1.5t =1.5?10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm 取盖板截面为260?6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ???=21 查表1－4得f w t =160 N/mm 2 则 kN N 8.42631616022.167.026021=?????= 接缝一侧一条焊缝需要长度 ()mm f h N N L w t f W 57516067.0410975.40955057.043 1=+????-=+???-= 取L W =60mm.则盖板全长为： mm L L W 130********=+?=+?= 3-3．图3-73所示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ?=2500，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准，试验算拼接焊缝强度。（提示：剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M I I M w w = ） 解：查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值 () 4237393605953601440006124021200.1121 cm I =+=???+??= 431440001200.112 1 cm I w =??= 21201120cm A w =?= 验算正应力 m kN M I I M w w ?=?== 9.486739360 1440002500 2 24 6/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=??==σ满足 验算剪应力 222 3 /125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=??==τ满足 验算折算应力 222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =?<=?+=+τσ 满足要求 3-4．图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴拉力设计值 kN N 300=，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。 (1) 支撑与节点板采用角焊缝相连，焊脚尺寸见图，试确定焊缝长度。 (2) 节点板与端板用两条角焊缝相连，试演算该连接焊缝强度。 解：查附表1-4得2/160mm N f w f = (1) 采用两边围焊，肢背、肢尖的受力为 kN N K N 2103007.011=?=?= kN N K N 903003.022=?=?= 据题设焊脚高度为 mm h f 81=，mm h f 62= 计算肢背、肢尖所需焊缝长度为 文远楼浅析1 关键词：文远楼平面立面功能结构节点节能 文远楼简介： 静静地横卧在同济大学东北部 葱茏草木间的文远楼，可以说是同济 最具历史意义与深远影响的建筑之 一。虽然外表朴实无华，但这座建筑 已经近花甲年岁，却又是中国现代建 筑上的一座丰碑。文远楼总建筑面积 5050平方米，属于混凝土框架结构， 这在50年代的中国可谓稀有。建筑 属包豪斯风格，平面布局自由流畅、 功能分布于流线安排合理、立面设计 简洁有力，可以说是“现代主义建筑在中国的第一栋”，是“同济建筑规划设计的一座精神财富”。 走进文远楼，无论是进厅、房间、楼梯还是细部设计，都显示了设计者对于现代建筑精神的深刻理解和把握，它不仅娴熟而恰当地运用了现代建筑的手法，更主要的是它真正从建筑理念到空间、功能的布局、处理，以至构件、细部的设计都贯穿了现代建筑思想。尽管我们以现代的眼光去看，它仍有很多地方值得我们去欣赏和学习！ “当初，文远楼在设计时很注重结构和材料的节省，巧妙运用了工程学和力学原理。”有位老师曾经告诉我们，“虽然用料节省了，但却丝毫没有影响到建筑的质量。反而，经过岁月的考验，事实证明它更具牢固性和耐久性。” 作为09级的一名建筑学学生，文远楼对我也有着不一般的意义。初入高等学府，文远楼便成为我学习专业课的基地，每天在这里听课、做模型、赶图，可以说对这座声名在外而又久经风雨的建筑有了亲身的体会。虽然已经离开文远楼，但这里仍旧是我在同济最为熟悉的建筑，对它有一种难以言喻的亲切感与归属感，因而毫不犹豫地选择了文远楼作为分析对象。建筑结构 文远楼是典型的三层不对称的错层式、钢筋混凝土框架 结构建筑。 框架结构的承重部分是由钢筋混凝土或钢材制作的梁、 板、柱形成的骨架结构承担，墙体只是起围护和分割作用。 由于墙体无需承重，这种结构防震性能好，比砖混结构更坚 固，保温隔热隔音，使用寿命长，且可以灵活布置房间，不 受楼板跨度的限制，随意分割内部空间。因此文远楼平面和 空间布局自由，空间相互穿插，内外彼此联系。 文远楼大胆而成功地运用了现代建筑的观念和手法，它 的形象很自然地令人想到“包豪斯”。“第二次世界大战前后， 现代主义风格深入影响中国，五十年代初诞生了一批非常优 秀的本土现代建筑，文远楼就是其中之一，它是我国最早的 典型的包豪斯风格的建筑，是包豪斯飘到远东中国的第一粒 种子。” 衬砌结构主要是起承重和围护作用。承重，即承受岩土体压力、结构自重以及其它荷载作用；围护，即防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等。 土层地下建筑结构型式:（一）浅埋式结构：（二）附建式结构：（三）沉井结构（四）地下连续墙结构：（五）盾构结构（六）沉管结构：（七）桥梁基础结构（八）其它结构：还包括顶管结构和箱涵结构等 地下建筑与地面建筑结构的区别:（1）计算理论、设计和施工方法（2）地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。（3）地下建筑结构埋置于地下，其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上，而且约束着结构的移动和变形。计算理论上最主要差别：在地下建筑结构设计中除了要计算因素多变的岩土体压力之外，还要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。 岩石地下建筑结构形式:主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形等。 （一）、拱形结构 1．贴壁式拱形结构 （1）半衬砌结构 （2）厚拱薄墙衬砌结构 （3）直墙拱形衬砌 （4）曲墙拱形衬砌结构 2．离壁式拱形衬砌结构 （二）喷锚结构 （三）穹顶结构 （四）连拱隧道结构 （五）复合衬砌结构 最常用的是拱形结构，具有以下优点：（一）地下结构的荷载比地面结构大，且主要承受垂直荷载。因此，拱形结构就受力性能而言比平顶结构好（二）拱形结构的内轮廓比较平滑，只要适当调整拱曲率，一般都能满足地下建筑的使用要求，并且建筑布置比圆形结构方便，净空浪费也比圆形结构少。（三）拱主要是承压结构。适用于采用抗拉性能较差，抗压性能较好的砖、石、混凝土等材料构筑。材料造价低，耐久性良好，易维护。 普氏压力拱理论：洞室开挖后如不及时支护，洞顶岩土将不断垮落而形成一个拱形，又称塌落拱。其最初不稳定，若洞侧壁稳定，则拱高随塌落不断增高，如侧壁不稳定，则拱高和拱跨同时增大。当洞的埋深较大时塌落拱不会无限发展，最终将在围岩中形成一个自然平衡拱。 荷载种类:按存在状态分为静荷载、动荷载和活荷载;按其作用特点:永久（主要）荷载、可变（附加）荷载和偶然（特殊）荷载. 水土压力分算：砂性土和粉土.水土压力合算：粘性土 围岩压力是指位于地下结构周围变形及破坏的岩层，作用在衬砌或支撑上的压力。 围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力。 影响围岩压力的因素:主要与岩体的结构、岩石的强度、地下水的作用、洞室的尺寸与形状、支护的类型和刚度、施工方法、洞室的埋置深度和支护时间等相关。岩体稳定性的关键在于岩体结构面的类型和特征。确定围岩压力的方法:工程类比法,理论计算,现场实测 围岩压力的计算方法:1、按松散体理论计算围岩压力1）垂直围岩压力①浅埋结构上的垂直围岩压力②深埋结构上的垂直围岩压力(普氏理论,抛物线状的天然拱) 2）水平围岩压力3）底部围岩压力2、按弹塑性体理论计算围岩压力芬诺公式3、按围岩分级和经验公式确定围岩压力 初始地应力一般包括自重应力场和构造应力场.自重地应力可由有限元法求得，构造地应力可由位移反分析方法确定.时间效应：Ⅳ级以下围岩一般呈现塑性和流变特性 喷层将受到来自围岩的挤压力。这种挤压力由围岩变形引起，常称作“形变压力” 释放荷载等效结点力的求法：一：根据结点力静力等效原则——单元应力法.二：洞周边界等效结点力法 弹性抗力大小和作用范围的描述方法1）局部变形理论2）共同变形理论 文克尔假定的局部变形理论:假定围岩在某点的弹性抗力和围岩在该点的变形成正比 弹性地基梁，是指搁置在具有一定弹性地基上，各点与地基紧密相贴的梁。 弹性地基梁与普通梁的区别：1弹性地基梁是无穷多次超静定结构。普通梁是静定的或有限次超静定的结构超静定次数是无限还是有限，这是它们的一个主要区别。2普通梁的支座通常看作刚性支座，弹性地基梁则必须同时考虑地基的变形。地基的变形是考虑还是略去，这是它们的另一个主要区别。 XX 工学院 课程实训 课程名称：钢结构设计原理专业层次：土木工程（卓越） 1、设计资料 1）某厂房跨度为24m，总长90m，柱距6m，屋架下弦标高为18m。 2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。 3）屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。 4）该车间所属地区西安。 5）采用梯形钢屋架。 考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1400N/m2 ②二毡三油防水层400N/m2 ③20mm厚水泥砂浆找平400N/m2 ④支撑重量70N/m2 考虑活载：活载700N/m2 6）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。 2、屋架形式和几何尺寸 屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。 屋面坡度 i=1/10； 屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ； 端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （为L 0/7.4）。 屋架几何尺寸如图1所示： 1拱50 图1：24米跨屋架几何尺寸 三、支撑布置 由于房屋长度有6米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。 上弦平面支撑布置 屋架和下弦平面支撑布置 垂直支撑布置 4、设计屋架荷载 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2，故不考虑风荷载的影响。沿屋面分布的永久荷载乘以1/cosα=√1+102/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（ P=0.12+0.011 跨度）计 w 算，跨度单位为m。 标准永久荷载： 二毡三油防水层 广州大学2010~2011 学年第 1 学期考试卷 课程钢结构设计原理考试形式（开卷/闭卷，考试/考查）学院土木工程系建工专业班级学号姓名_ （改题需注意：每个小题处仅写扣分，即负分，如-1，不能写加分，如+1，大题（如一、二）前写得分，如20，不能写+20，小题（如1，2）前不能写得分，另外，改完后需核准每一小题扣分、每一大题得分；而且每一大题得分应与上表中的分数统计一致，最后还要把上表的总分核准，卷子改完后，需找另一人按照上述程序复核一下，分数有修改处需相应改题老师签字，否则在考卷的评估中，改卷老师就要领取相应的教学事故，会影响以后的聘任） 一、选择题：（每题1分，共10分） 1. 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是（c ） a抗拉强度、伸长率b抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 c抗拉强度、屈服强度、伸长率d屈服强度、伸长率、冷弯性能 2. 钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料的___a__进行命名。 a 屈服点 b 设计强度 c 标准强度 d 含碳量 3. 在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是__ c _。 a 碳磷硅 b 硫磷锰 c 硫氧氮 d 碳锰矾 4．轴心压杆整体稳定公式 N f A ? ≤的意义为__d____。 a 截面平均应力不超过材料的强度设计值； b 截面最大应力不超过材料的强度设计值； c 截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值； d 构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值。 5. 为提高梁的整体稳定性，从用钢量的角度，经济的做法是（ c ） a加强两个翼缘b加强受拉翼缘 c受压翼缘设侧向支承d加高腹板 6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是__d____。 a 摩擦面处理不同 b 材料不同 综合楼的建筑构造分析 位置与概况 综合楼位于校园的东北部，东临主干道四平路，北临国康路，南侧与行政楼之间有一块大型的景观绿化广场，整个占地面积为15615平方米。广场下部有一面积为7859平方米的停车场。该建筑地下一层，地上塔楼27层(包括21个标准层，层高4m；6个设备层，层高2m)，建筑高度98m，总建筑面积46000平方米。 背景与功能 综合楼是为了纪念同济百年校庆的一个作品，主要的功能是集办公与教学一体，并体现了同济在建筑方面的卓越成就。英国结构工程师学会授予综合楼的设计教育与医疗建筑类大奖，成为自1968年奖项设立以来中国大陆地区第一个获奖项目。作为百年校庆的标志性建筑，综合楼高度近100米。由于是21世纪的代表性作品，所以设计为21层。大楼从外型看是一个方正的建筑，边长近50米的正方形以16.2m*16.2m为一个单元，将教学、科研、接待、办公、会议等多种功能集中在7个L形单元，每个单元高度为3层，在楼内顺时针旋转叠置上升，中央形成一个通高的中庭。中庭的大跨度空间中分布了多个造型各异的单体，单体包括了会议厅、多媒体室等进行教研会议的场所。透过围绕楼体旋转上升的玻璃幕墙能够清晰地看到楼内颜色丰富的单体，产生了楼中楼的效果。大楼的整体方正造型和楼内单体的造型产生了强烈的对比效果。正是楼中中庭并不规则的中空空间使整个大楼产生了一种强烈的空间感。 通高的中庭 结构与构造 综合楼的建筑空间组织复杂但是却不显错乱。其间功能单元可进行多种使用方式的转换。建筑形体盘旋而上，虚实相间。复杂的建筑空间给结构体系的选择和结构设计带来了挑战。设计采用由方钢管混凝土框架和外围粘滞阻尼支撑组成的耗能支撑框架结构体系。从结构抗震的角度出发，大型复合中庭导致每层楼板的开动较大，在水平地震作用下，楼板薄膜效应削弱。“L”形体块的螺旋上升设置，致使各体块单元的质心亦呈螺旋上升排列。在地震作用下结构将产生较大的扭转效应。设备层的设置使结构的侧向刚度不规则。设计采用的钢结构体系，形成巨型框架结构，实现建筑空间大跨度，并有效减轻结构自重，增强外围框架的空间协同抗扭性能。外围框架对应建筑螺旋布置的56个阻尼支撑，在水平地震作用下，粘滞阻尼器做功耗散输入的振动能量，减小结构的扭转影响。经同济大学土木工程防灾国家重点实验室进行的模型几何相似比为1/15的模拟地震振动台研究，试验结果为结构抗震设计提供了可靠依据，确立了结构设计方案的可行性。因此模型也作为象征综合楼的雕塑立于楼前的广场，富有意义。楼盖体系采用压型钢板组合楼板，板底不再配置受拉钢筋，仅在板 钢结构设计原理试题库 一、填空题 1. 钢结构计算的两种极限状态是和。 2. 钢结构具有、、、、 和等特点。 3. 钢材的破坏形式有和。 4. 影响钢材性能的主要因素有、、、 、、、和。 5. 影响钢材疲劳的主要因素有、、、 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是、、、 和。 7. 钢结构的连接方法有、和。 8. 角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于。侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。 9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即、、、、和。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。 12. 轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是、和。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。 二、问答题 1.钢结构具有哪些特点？ 2.钢结构的合理应用范围是什么？ 3.钢结构对材料性能有哪些要求？ 4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？ 5.影响钢材性能的主要因素是什么？ 6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？ 7.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？ 10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 11.对接焊缝的构造要求有哪些？ 12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结 构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形 式有何不同？ 15.螺栓的排列有哪些构造要求？ 《钢结构设计原理》 1. 钢结构一般情况下属延性破坏，故总体安全等级为（）级 一 二 三 四 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：二 2. 在其它条件相同情况下，简支钢梁在下列哪种受力情况下对应的临界弯矩值最低 全跨匀布荷载 跨中一集中荷载 纯弯矩 任意荷载 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：纯弯矩 3. 采用格构式轴心受压构件，可以显著提高（） 构件的强度 构件绕虚轴的刚度 构件绕实轴的刚度 构件的局部稳定 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：构件绕虚轴的刚度 4. 常用的炼钢炉有（）种形式 2 3 4 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： 3 5. 强度计算时，不考虑截面部分塑性发展的构件是（） 轴心受力构件 受弯构件 拉弯构件 压弯构件 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：轴心受力构件 二判断题 1. 在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时，应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1: 2.5的斜角 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：对 2. 对于计算疲劳的梁也要考虑塑性的发展 错 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：错 3. 实腹式压弯构件的板件与轴心受压构件和受弯构件的板件的受力情况相似，其局部稳定性也是采用限制板件宽（高）厚比的办法来加以保证的 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：对 4. 厚钢板常用做大型梁、柱等实腹式构件的翼缘和腹板，以及节点板等 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：对 5. 设计或选用屋面压型钢板时，应考虑风吸力引起截面应力反号的影响，此时，不计入风吸力外所有可变荷载效应的影响，构件自重的荷载分项系数取作1.0 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：对 6. 冷弯薄壁型钢系由带钢或钢板经辊轧、模压冷弯或冷拔成型，由于薄壁和截面开展，其回转半径较普通型钢截面要大，比较经济 错 对 注：本考卷作图题带有开放性质无唯一标准答案，本答案仅供参考 同济大学〈房屋建筑学〉试题 一、填充题（共25分，每空格1分） 1. 建筑标高是指建筑的完成（光）面标高。 2. 粉刷用的水泥砂浆的常见级配有1：2 和1：3 ，混合砂浆的级配有1：1：4 和1：1：6 ， 这种配合比是材料的重量比。 3. 普通粉刷的工序中找平层又叫括糙层或打底层，其作用是使基底初步找平并使之与其它粉刷层次结合牢固。 4. 对混凝土楼板底面进行抹灰类饰面装修时应采用混合砂浆，且总厚度不大于15 mm。 5. 公共楼梯一个梯段上的踏步步数最少不得少于 3 步，最多不得多于18 步。 6. 用于无障碍设计的坡道坡度不大于1：12 ，在其起始及终结处，扶手应自前缘伸出300 mm。 7. 安装外墙上的塑钢窗时应该用柔性材料填塞窗框与墙间的缝隙，并且在其内外两面做防水密封胶密封处理。 8. 按照防水规范的规定，建筑屋面防水等级是按照建筑物的重要性以及使用要求来划分的。其中防水年限为15年的是重要的工业与民用建筑以及高层建筑，应该做二道防水设防。 9. 建筑外墙上的“热桥”是指热量易于传导散失的部位，如砖混结构外墙上的构造柱、圈梁等部位。 10. 适合用于铺设在建筑屋面防水层之上的保温材料必须具有自防水的性能。 二、问答题（共30分，每题6分） 1. 某建筑的底层室内地面标高为±0.00，室内外的高差为600，室外地面的绝对标高为4.18m，冰冻线位置在3.63m处。仅以此条件考虑建筑基础的底标高至少应为多少？请写出计算过程。 答：基础埋深应在冰冻线以下200mm以上，故基础埋深的绝对标高为3.63—0.2＝3.61（m）底层室内地面绝对标高为4.18+0.6＝4.78（m） 建筑基础底面的底标高至少应为－（4.78-3.61）＝－1.17（m） 2. 除了设置伸缩缝之外，尚有哪些构造措施是针对建筑外墙或屋面有可能受到热胀冷缩的温度应力的影响而采用的？请举出两个例子并对其主要构造做法加以简单说明。 答：例一是屋面设置的分仓缝：在屋面某些变形敏感的部位如屋面板支座、屋面板缝间、屋面檐口等处，将用刚性材料所作的构造层次作人为的分割，使屋面纵横不超过6000mmx6000mm的间距设置分仓缝。分仓缝预留缝宽约20－40mm，用柔性材料填充，用建筑密封膏嵌缝。 例二是外墙面上的引条线：为了避免外墙面上的大面积的粉刷在昼夜温差的作用下周而复始的热胀冷缩，导致墙面粉刷开裂，在施工时就用木质引条线将粉面层分格，待完成粉面层后取出引条线，留下变形需要的空隙。也可在引条线内用密封膏嵌缝。 3. 用作建筑幕墙以及楼梯栏板的玻璃应该是什么玻璃？请举出两种属于该种类型的玻璃品种来。 答：用作建筑幕墙以及楼梯栏板的玻璃应该是安全玻璃。钢化玻璃、夹丝玻璃、夹膜玻璃都属于安全玻璃。 4.混合结构建筑的水平防潮层一般做在什么部位？较好的一种水平防潮层的构造做法是什么？ 答：混合结构建筑的水平防潮层一般做在地面素混凝土结构层的厚度范围内，工程上一般设在－0.06m处。比较好的水平防潮层是细石混凝土防潮层，具体做法是采用60厚的细石混凝土，内配3?6或3?8的钢筋。 5. 抗震设防地区混合结构建筑的构造柱应采用哪些构造措施与周围的砌体墙拉结？ 答：抗震设防地区混合结构建筑的构造柱应采用以下构造措施与周围的砌体墙拉结： 1、设置构造柱部位的墙体砌成马牙槎的形式。 2、在构造柱与墙之间沿墙高每500mm设2 ?6的钢筋连结，每边伸入墙体不少于1000mm。 3、构造柱不单独设置基础，其下端应锚固于砌体墙的钢筋混凝土基础或基础梁内。 三、作图题（共45分） 1. 绘出下列窗的开启线（直接画在下图中）（8分） A—平开窗（外开）；B—上悬窗；C—推拉窗；D—中悬窗 2. 下图为某建筑屋面上变形缝的盖缝节点（左右应该对称，右半空出作为答题用），但其中屋面的防水做法有 B A C D同济大学朱慈勉结构力学第10章结构动.知识题目解析
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三. 连接
3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴力拉力设计值 N=1500kN，钢材
Q345-A，焊条 E50 型，手工焊，焊缝质量三级。
解： 三级焊缝
N
N
500
查附表 1.3：
f tw
?
265 N/mm 2 ，
f
w v
? 180 N/mm 2
10
不采用引弧板： lw ? b ? 2t ? 500 ? 2 ?10 ? 480 mm
?
?
N lwt
1500 ?103 ?
480 ?10
? 312.5N/mm2
?
ftw
?
265N/mm2 ，不可。
改用斜对接焊缝： 方法一：按规范取 θ=56°，斜缝长度：
lw? ? (b / sin? ) ? 2t ? (500 / sin 56?) ? 20 ? (500 / 0.829 ) ? 20 ? 583mm
?
?
N sin? lw? t
? 1500?103 ?0.829 583?10
? 213N/mm2
?
ftw
? 265N/mm2
?
?
N cos? lw? t
? 1500?103 ?0.559 583?10
? 144N/mm2
?
fvw
? 180N/mm2
设计满足要求。
方法二：以 θ 作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解方便些。
3.9 条件同习题 3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。 解：依题意设计加盖板的对接连接，采用角焊缝连接。
查附表
1.3：
f
w f
?
200 N/mm
2
试选盖板钢材 Q345-A，E50 型焊条，手工焊。设盖板宽 b=460mm，为保证盖板与连
接件等强，两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。所需盖板厚度：
t2
?
A1 2b
?
500 ?10 2? 460
?
5.4mm
，取
t2=6mm
由于被连接板件较薄 t=10mm，仅用两侧缝连接，盖板宽 b 不宜大于 190，要保证与母
材等强，则盖板厚则不小于 14mm。所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接，先采用三面
围焊。
1钢结构设计原理1
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