哈工程（《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》期末考試題及答案），，一、選擇題（每題2分，共10分），1. 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，下列哪項(xiàng)不是影響結(jié)構(gòu)受力的主要因素？（C）， A. 材料的強(qiáng)度， B. 構(gòu)件的剛度， C. 構(gòu)件的形狀， D. 荷載的大小，，2. 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，下列哪一項(xiàng)不是常用的連接方式？（B）， A. 焊接連接， B. 螺栓連接， C. 鉚接連接， D. 膠接連接，，3. 以下哪種材料不適用于承受動(dòng)載荷的鋼結(jié)構(gòu)？（B）， A. 鋼材， B. 木材， C. 混凝土， D. 金屬，，4. 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞主要發(fā)生在哪個(gè)階段？（D）， A. 彈性階段， B. 塑性階段， C. 疲勞裂紋形成階段， D. 疲勞斷裂階段，，5. 下列哪種方法不適合用于計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的局部穩(wěn)定性？（D）， A. 彎矩圖法， B. 應(yīng)力分析法， C. 能量等效法， D. 極限狀態(tài)法，，二、填空題（每空1分，共10分），1. 鋼材的屈服點(diǎn)是其___________。，2. 鋼結(jié)構(gòu)中的焊縫應(yīng)進(jìn)行___________。，3. 鋼結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算公式為：σ=K*fy*A/b*h。，4. 鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕主要發(fā)生在___________。，5. 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命一般為___________年。，，三、簡答題（每題10分，共40分），1. 簡述鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則。，2. 描述鋼結(jié)構(gòu)中常見的幾種連接方式及其優(yōu)缺點(diǎn)。，3. 解釋什么是鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞，并舉例說明。，4. 鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)包括哪些內(nèi)容？，5. 簡述鋼結(jié)構(gòu)防腐措施的重要性和常用方法。

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一、常見題型

1. 填空題
   • 示例考點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)計(jì)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)。
   • 知識(shí)點(diǎn)：承載能力極限狀態(tài)包括結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形；正常使用極限狀態(tài)主要是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。
2. 選擇題
   • 示例考點(diǎn)：同類鋼種的鋼板，厚度越大，強(qiáng)度越低。
   • 知識(shí)點(diǎn)：鋼材的強(qiáng)度會(huì)受到厚度等因素影響，厚板在軋制過程中可能存在內(nèi)部缺陷等情況，導(dǎo)致強(qiáng)度相對薄板降低。
3. 判斷題
   • 示例考點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，質(zhì)量輕（正確）。
   • 知識(shí)點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)相比其他結(jié)構(gòu)形式（如混凝土結(jié)構(gòu)），鋼材的強(qiáng)度較高，而且鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，適用于大跨度、高層等結(jié)構(gòu)。
4. 簡答題
   • 示例考點(diǎn)：簡述直角焊縫的構(gòu)造要求要滿足最小焊角尺寸（1.5$t_2$）的道理。
   • 知識(shí)點(diǎn)：
     • 保證焊縫的最小焊角尺寸是為了防止焊縫因尺寸過小而無法承受設(shè)計(jì)荷載。如果焊角尺寸過小，焊縫處的應(yīng)力集中現(xiàn)象會(huì)更加明顯，容易導(dǎo)致焊縫過早破壞。
     • 較小的焊角尺寸可能無法提供足夠的連接強(qiáng)度，難以保證被連接構(gòu)件之間的可靠連接，滿足不了結(jié)構(gòu)的受力要求。
5. 計(jì)算題
   • 示例考點(diǎn)：軸心受拉構(gòu)件、軸心受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定計(jì)算等。
   • 知識(shí)點(diǎn)：
     • 對于軸心受拉構(gòu)件，需根據(jù)拉力設(shè)計(jì)值、構(gòu)件的凈截面面積等計(jì)算其強(qiáng)度是否滿足要求（$\sigma = N/A_n\leq f$，其中$\sigma$為拉應(yīng)力，$N$為軸心拉力設(shè)計(jì)值，$A_n$為凈截面面積，$f$為鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）。
     • 軸心受壓構(gòu)件要考慮整體穩(wěn)定（$N /(\varphi A)\leq f$，$N$為軸心壓力設(shè)計(jì)值，$\varphi$為穩(wěn)定系數(shù)，$A$為構(gòu)件的毛截面面積），穩(wěn)定系數(shù)與構(gòu)件的截面類別、鋼材鋼號(hào)、長細(xì)比等有關(guān)。

二、復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1. 鋼材性能
   • 力學(xué)性能
     • 屈服強(qiáng)度$f_y$是確定鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)，鋼材受力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的塑性變形。抗拉強(qiáng)度$f_u$與屈服強(qiáng)度之比（強(qiáng)屈比）反映鋼材的安全儲(chǔ)備，強(qiáng)屈比越大，安全儲(chǔ)備越大。
     • 鋼材的伸長率反映其塑性變形能力，鋼材中的碳、硫、氧、氮等元素會(huì)影響鋼材的性能，如硫和氧過高會(huì)導(dǎo)致鋼材的熱脆，磷過高會(huì)導(dǎo)致冷脆。
2. 鋼結(jié)構(gòu)的連接
   • 焊接連接
     • 直角焊縫有不同的類型，如正面角焊縫、側(cè)面角焊縫等。角焊縫的計(jì)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(shí)，其計(jì)算長度不宜大于$60hf$ 。
   • 螺栓連接
     • 高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值與螺栓的性能等級(jí)、螺栓公稱直徑等有關(guān)。普通螺栓受剪連接的破壞形式有螺栓桿被剪斷、孔壁擠壓破壞、螺栓桿彎曲、板端被沖剪破壞、鋼板被拉斷等，其中需通過計(jì)算保證的有螺栓桿的抗剪承載力和被連接構(gòu)件（板）的承壓承載力兩者中的較小值。
3. 構(gòu)件設(shè)計(jì)
   • 軸心受力構(gòu)件
     • 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)$\varphi$與構(gòu)件截面類別、鋼材鋼號(hào)、長細(xì)比有關(guān)。對于軸心受拉構(gòu)件，主要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算；對于軸心受壓構(gòu)件，除強(qiáng)度、剛度計(jì)算外，還要進(jìn)行整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定計(jì)算。
   • 受彎構(gòu)件
     • 提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效途徑有增加側(cè)向支撐點(diǎn)、增大受壓翼緣寬度等。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。
   • 壓彎構(gòu)件
     • 雙軸對稱焊接組合工字形截面偏心受壓柱，偏心荷載作用在腹板平面內(nèi)，若兩個(gè)方向支撐情況相同，可能發(fā)生在彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)或彎矩作用平面外的彎扭失穩(wěn)。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理期末考試題及答案哈工程