西南科技大学应用技术学院成教
（2009/2010）学年第一学期试题单（B卷）
课程名称： 专业班级： 命题教师： 刘 兵 学生姓名： 学 号： 成 绩：
考试时间： 月 日 闭卷
一、选择题（每题2分，共,20分）
1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ ） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2、钢材的设计强度是根据（ ） 确定的。 A、比例极限； B、弹性极限； C、屈服强度； D、极限强度。 3.钢结构的承载能力极限状态是指（ ）
A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年
4、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中 （ ）对该破坏无直接影响。 A、钢材的屈服点过低； B、构件的荷载增加速度过快； C、存在冷加工硬化； D、构件有构造原因引起的应力集中。 5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 ）（ ） A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力
6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是 （ ）。
A、冲击韧性； B、冷弯试验； C、化学成分； D、伸长率。
7. 钢号Q345A中的345表示钢材的（ ） A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 8、以下关于应力集中的说法中正确的是（ ）。 A、应力集中降低了钢材的屈服强度
B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制
C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度 9.梁整体失稳的方式为（ ） A.弯曲失稳 B.剪切失稳 C.扭转失稳 D.弯扭失稳
10、对于直接承受动力荷载的结构，宜采用（ ）。 A、焊接连接； B、普通螺栓连接；
C、摩擦型高强度螺栓连接； D、承压型高强度螺栓连 二、填空题(每空1分，共20分)
1.使钢材在高温下变脆的化学元素是_______。 2.钢材加工性能包括_______、_______、_______。
3.影响钢材疲劳性能的主要因素有_______、_______和_______。
4.在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于 _______ 。 5.在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的 _______ 值。
6．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的 _______ 提高， _______ 降低。
7．在确定实际轴心压杆的稳定承载力，应考虑构件的初始缺陷。初始缺陷是指___________、_______、_______。
8．受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为_______、_______。 9．_______ 是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。
10. 焊接组合梁截面高度h根据_______、_______、_______三方面因素确定。 三、简答题（共45分）
1. 简述钢结构有哪些主要特点。（7分）
2. 碳素结构钢按质量分为几级？并是怎样划分的？ Q235B·b代表的意义是什么？（8分） 3. 简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些。（10分） 4. 简述焊接残余应力对结构性能的影响。（10分）
5.为什么采用钢材的屈服点fy作为设计强度标准值?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定?（10分）
四、计算题（共15分）
1．有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱，Q235钢材，翼缘为焰切边，对x,y轴均属于b类截面。截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm，厚度为t=12mm,腹板高度为h0=350mm，厚度为tw=10mm，计算长度为lox=12m,loy=4m,承受的轴心压力设计值为1200KN。试对该柱进
2
行验算。(20分)(f=215N/mm)
一、选择题
1-5 BCCAA 6-10 CCBDC 二、填空题 1、O S 2、冷加工性能、热加工、热处理 3、应力集中、应力幅、应力比、盈利循环 4、螺栓群的形心 5、设计值 6、屈服点、塑性韧性 7、初弯曲、荷载偏心、残余应力 8、弯曲屈曲 侧扭屈曲 9、冷弯性能 10、最大高度、最小高度、经济高度 三、简答题 1、答：（1）材料的强度高，塑性和韧性好； （2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合； （3）制作简便，施工周期短； （4）质量轻；
（5）钢材耐腐蚀性差； （6）钢材耐热，但不耐火；
2、答：碳素结构钢按质量分为A、B、C、D四级。
其中A级钢材不作冲击韧性要求，冷弯性能在需方有要求时才进行；B、C、D各级钢材均要求冲击韧性值Akv≥27J，且冷弯试验均要求合格，所不同的是三者的试验温度有所不同，B级要求常温（20±5℃）冲击值，C和D级则分别要求0℃和-20℃冲击值。 Q235B·b代表屈服强度为235N/mm2，B级，半镇静钢。
3、答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向的弯曲和扭转变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。
梁的临界弯矩Mcr主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。 4、答：（1）对结构静力强度的影响：不影响结构的静力强度； （2）对结构刚度的影响：残余应力使构件的变形增大，刚度降低；
（3）对压杆稳定的影响：焊接残余应力使压杆的挠曲刚度减小，从而必定降低其稳定承载能力；
（4）对低温冷脆的影响：在低温下使裂纹容易发生和发展，加速构件的脆性破坏；
（5）对疲劳强度的影响：焊接残余应力对疲劳强度有不利的影响，原因就在于焊缝及其近旁的高额残余拉应力。
5、选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：(1)它是钢材开始塑性工作的特征点，
钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。 四、计算题
1.解：(1)构件截面几何特性计算：
2
A=25×1.2×2+35×1.0=95cm
1334
［25×37.4-(25-1)×35］=23237cm 12134
Iy=×2×1.2×25=3125cm
12 Ix=
ix=
Ix23237?=15.64cm A95 iy=
IyA?3125 =5.74cm 95 λx=
lox1200? =76.7 ix15.64 λy=
loy400? =69.7 iy5.74 (2)强度验算：
因截面无削弱，所以这里无需验算强度。 (3)整体稳定性验算：
截面对x、y轴弯曲屈曲都属于b类截面，故整体稳定性由绕x轴屈曲控制。 由λx=76.7查表得：?y=0.709
N1200?1032
? =178.2N/mm 235b1120=10<(10+0.1λ)=10+0.1×76.7=17.67 ?fyt12h0350235?=35<(25+0.5λ) =25+0.5×76.7=63.35 tw10fy 腹板 局部稳定性能够保证。
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