2007期末考试-A卷-附答案(DEMO)讲解.doc

同济大学课程考核试卷（A卷） 2006 — 2007 学年第 二 学期 命题教师签名： 审核教师签名： 课号：031126 课名：钢结构基本原理 考试考查：考试 此卷选为：期中考试( )、期终考试(√)、重考( )试卷 年级 专业 学号 姓名 题 号 一 二(1) 二(2) 二(3) 二(4) 总分 得 分 考试说明： 本课程为开卷考试，学生允许将自己的教材、笔记以及作业本带入考场，其他参考书籍、资料不得带入。 考卷装订成册，学生不得自行拆开，草稿可打在考卷反面。 一、简答题(30分) 1、（3分）对一批结构钢材抽样检查，3个试件得到的屈服点分别为345MPa，380MPa, 390MPa，问这批钢材的实际屈服点应定为何值？在国家标准牌号中属于哪一等级的钢材？ 答： 345MPa [2分] / 属于Q345等级钢材。[1分] 2、（3分）地震荷载是一种反复作用的荷载，但钢结构受地震作用时的强度计算不采用疲劳应力幅公式的计算公式，简述其原因？ 答：主要是循环次数不同，地震荷载是循环次数较少的反复作用。[3分] 3、（3分）简述残余应力降低轴压构件刚度的原因。 答：残余应力的合力是自平衡的，故截面上一定有残余压应力。残余压应力和外荷载引起的压应力叠加，将在名义应力（外荷载引起的应力）小于屈服点时达到屈服，从而使得构件提前进入非弹性变形。[3分] 4、（3分）受弯、拉弯、压弯条件下的构件强度设计通常采用弹塑性准则。请问：（a）何为弹塑性准则？（b）采用弹塑性准则有何意义？（c）何种受力状况下不宜采用该准则？ 答：（a）考虑在弯矩作用下的弯曲应力在构件的翼缘和腹板内有适度（有限）的塑性发展。〔1分〕 （b）尽可能充分利用材料强度，发挥其承载能力，节约钢材。〔1分〕 （c）一般在动力荷载、疲劳荷载状况下、受压翼缘宽厚比较大时，不宜采用弹塑性强度准则。〔1分〕 5、（3分）有人评说：“当轴心压力小、构件长度大的情况下，采用格构柱具有价值”。请问（a）你是否同意此观点，（b）并说明理由。 答：（a）同意。〔1分〕 （b）因为轴心压力小时，依据强度要求只需要较小的截面积；当构件较长时，容易失稳，需要较大的截面回转半径，所以采用较小截面规格的型材肢件，拉开一段距离的截面布置，可达到较大的回转半径，从而使构件同时满足强度和整体稳定的要求。〔2分〕 6、（2分）工字型截面主梁在集中荷载（例如由次梁传来、由支座反力引起等）处应验算局部承压强度。如果局部承压强度不满足，有人说：“可采取（a）增加主梁翼缘板厚度，（b）增加主梁翼缘宽度，（c）增加主梁腹板厚度，（d）增加主梁腹板高度，（e）主梁设置支承加劲肋，（f）增加集中荷载与主梁的接触长度等措施”。你认为哪些是既有实效又经济合理的措施？ 答：（e）和（f）都是有效而又经济合理的措施，当梁的高度和跨度较小时，（c）也可能较经济。〔共2分，答对2点即可〕 7、（3分）剪力中心是指构件的横向荷载通过此中心位置时只会产生弯曲而不会引起扭转。请用圆点“S”在以下三个截面形式的构件图中定性地标出它们的剪力中心位置。 答：如下图所示。〔各1分〕 8、（4分）防止钢构件局部稳定的设计准则通常有等稳定准则、强度准则和实际应力小于局部稳定临界应力准则等三种情况。工字型截面梁的受压翼缘局部稳定的宽厚比控制要求为b/t ≤ 15(235/fy)。 请问（a）该宽厚比控制采用了什么设计准则？（b）该准则的含义是什么？（c）有人评说：“实际工程中的梁如果受压翼缘不满足该宽厚比要求，则必然会发生局部失稳”，你是否赞同该观点？并说明理由。 答：（a）采用了强度准则。〔1分〕 （b）要求板件的屈曲临界应力不小于（或大于等于）板材的屈服强度。〔1分〕 （c）不赞同该观点，因为该设计准则较保守，控制板件的局部失稳不先于强度破坏的发生。板件是否失稳，关键是板件中的实际所受的应力是否大于板件的屈曲临界应力。尽管没有满足上面的宽厚比要求，但是如果实际应力小于板件的屈曲临界应力，板件不会局部失稳。〔2分〕 9、（3分）两块钢板采用对接焊缝连接，有时要采用坡口，有时又可不采用坡口，设计时根据什么条件来确定要不要采用坡口？为什么？ 答：薄板不采用坡口，厚板应采用坡口。[2分] / 前者不必采用坡口也能焊透，可以省去坡口加工；后者如不采用坡口，将耗费焊材、工时，且厚度较大的焊缝容易引起残余应力和焊接变形。[1分] 10、（3分）假如钢板的净截面破坏不发生，高强度螺栓摩擦型连接的破坏准则是什么？为什么采用这样的判断准则？