鋼結(jié)構(gòu)的五種受力方式是：軸向受力,、彎曲受力、剪切受力,、扭轉(zhuǎn)受力和復(fù)合受力,。

鋼結(jié)構(gòu)基本原理期末試題及答案示例

一,、選擇題

1. 鋼結(jié)構(gòu)的原理是（）
   • A.結(jié)構(gòu)強度等于各部分的最大強度
   • B.結(jié)構(gòu)強度小于各部分的最大強度
   • C.結(jié)構(gòu)強度不受各部分影響
   • D.無論各部分如何,，結(jié)構(gòu)強度都相同
   • 答案：A.結(jié)構(gòu)強度等于各部分的最大強度
2. 鋼結(jié)構(gòu)的組成材料是（）
   • A.木材
   • B.玻璃
   • C.鋼材
   • D.水泥
   • 答案：C.鋼材
3. 鋼結(jié)構(gòu)的五種受力方式是（）
   • A.拉,、壓,、彎曲,、扭轉(zhuǎn),、剪切
   • B.拉、壓,、扭轉(zhuǎn),、分解、彎曲
   • C.拆除,、分析,、剪切、壓縮,、彎曲
   • D.拉,、壓、扭轉(zhuǎn),、剪切,、分解
   • 答案：A.拉、壓,、彎曲,、扭轉(zhuǎn)、剪切

二、填空題

1. 鋼結(jié)構(gòu)計算的兩種極限狀態(tài)是：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)
2. 提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效途徑是：設(shè)置側(cè)向支撐,、增加梁的側(cè)向剛度等（答案不唯一）,。
3. 高強度螺栓預(yù)拉力設(shè)計值與：螺栓的性能等級、螺栓的公稱直徑等有關(guān)
4. 鋼材的破壞形式有：塑性破壞和脆性破壞
5. 焊接組合工字梁,，翼緣的局部穩(wěn)定常采用：限制寬厚比的方法來保證,，而腹板的局部穩(wěn)定則常采用設(shè)置加勁肋的方法來解決
6. 角焊縫的計算長度不得小于：8hf（hf為焊腳尺寸），也不得小于40mm,；側(cè)面角焊縫承受靜載時,，其計算長度不宜大于60hf
7. 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ與：構(gòu)件的長細比、鋼材的屈服強度,、截面的分類等有關(guān)
8. 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有：焊接,、螺栓連接和鉚接（現(xiàn)在鉚接已較少使用）
9. 影響鋼材疲勞的主要因素有：應(yīng)力集中、應(yīng)力循環(huán)次數(shù),、應(yīng)力幅等
10. 從形狀看,，純彎曲的彎矩圖為：矩形，均布荷載的彎矩圖為二次拋物線,，跨中央一個集中荷載的彎矩圖為三角形
11. 軸心壓桿可能的屈曲形式有：彎曲屈曲,、扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲
12. 按焊縫和截面形式不同，直角焊縫可分為：普通型,、凹面型、平面型和凸面型等
13. 對于軸心受力構(gòu)件,，型鋼截面可分為：熱軋型鋼截面和冷彎薄壁型鋼截面,；組合截面可分為焊接組合截面和螺栓連接組合截面

三、簡答題

1. 普通螺栓受剪連接的主要破壞形式包括哪幾種,，并說明防止該種破壞的相應(yīng)計算方法或構(gòu)造措施,。
   • 主要破壞形式及措施如下：
     • 螺桿剪斷：計算螺栓的抗剪承載力，保證作用在螺栓上的剪力小于螺栓的抗剪承載力,。螺栓抗剪承載力設(shè)計值$N_{vb}=n_{v}\frac{\pi d^{2}}{4}f_{vb}$（其中$n_{v}$為受剪面數(shù)目,，$d$為螺栓桿直徑，$f_{vb}$為螺栓的抗剪強度設(shè)計值）,。
     • 孔壁承壓破壞：計算孔壁承壓承載力,，保證作用在螺栓連接上的壓力小于孔壁承壓承載力?？妆诔袎撼休d力設(shè)計值$N_{cb}=d\sum t\cdot f_{cb}$（其中$\sum t$為在同一受力方向承壓構(gòu)件的較小總厚度,，$f_{cb}$為螺栓的承壓強度設(shè)計值）。
     • 構(gòu)件凈截面強度不足破壞：計算構(gòu)件凈截面的強度,，保證構(gòu)件凈截面的應(yīng)力小于鋼材的抗拉（或抗壓）強度設(shè)計值,。對于受拉構(gòu)件，凈截面強度計算公式為$\sigma=\frac{N}{A_{n}}\leq f$（其中$N$為軸力，$A_{n}$為構(gòu)件凈截面面積,，$f$為鋼材的抗拉強度設(shè)計值）,；對于受壓構(gòu)件類似，但要考慮穩(wěn)定系數(shù)等因素,。
     • 連接板端部沖剪破壞：采用構(gòu)造措施,，如限制端距$e\geq 2d_{0}$（$d_{0}$為螺栓孔徑）來防止這種破壞。
2. 請說明圖中所示格構(gòu)式柱頭的主要組成零件及荷載傳遞路徑和方式,。
   • 由于沒有給出具體圖,，一般格構(gòu)式柱頭主要組成零件有柱頭頂板、加勁肋,、格構(gòu)柱的分肢等,。
   • 荷載傳遞路徑和方式：
     • 荷載首先作用在柱頭的頂部，通過柱頭頂板將集中荷載擴散,。
     • 柱頭頂板將荷載傳遞給加勁肋,，加勁肋起到增強局部剛度和傳遞荷載的作用。
     • 加勁肋再將荷載傳遞給格構(gòu)柱的分肢,，分肢將荷載沿著柱子向下傳遞,，在傳遞過程中要考慮分肢的受力穩(wěn)定性等問題。
3. 如圖所示為單向壓彎的格構(gòu)式柱,，分肢1對y軸慣性矩為$I_{1}$,，分肢2對y軸慣性矩為$I_{2}$，軸力$N$作用在虛軸x(軸)上,，由軸力產(chǎn)生的彎矩$M_{y}$作用在構(gòu)件的主軸平面內(nèi),，請說明分配到分肢1和分肢2上軸力和彎矩的分配原則及分肢1所受軸力和彎矩的大小。
   • 分配原則：
     • 對于軸力$N$,，根據(jù)分肢的截面面積比例進行分配,。
     • 對于彎矩$M_{y}$，根據(jù)分肢對$y$軸的慣性矩比例進行分配,。
   • 分肢1所受軸力$N_{1}$和彎矩$M_{y1}$的大小：
     • 軸力$N_{1}=\frac{A_{1}}{A_{1} + A_{2}}N$