中国大学钢结构原理_3章节答案(mooc完整答案)
第1章习题
1、中国整答如何定义钢结构？
2、大学钢结构的钢结构原合理应用范围有哪些？
3、和其他材料的理章结构相比，钢结构有哪些优点？
4、节答和其他材料的案m案结构相比，钢结构有哪些缺点？
第2章 钢结构材料
第二章测试
1、中国整答以下关于化学成分对钢材性能影响的大学叙述，不正确的钢结构原是：
A、普通碳素钢中，理章碳及杂质元素约占1%
B、节答为保证其强度，案m案钢结构用钢的中国整答含碳量一般不小于0.22%
C、锰和硅均是大学有益元素，主要起脱氧作用
D、钢结构原磷既是有害元素，也是能加以利用的合金元素
2、正常设计的钢结构，不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，得益于钢材具有：
A、较高的强度
B、良好的塑性
C、内部组织均匀，接近匀质和各向同性
D、冷弯性能好
3、对于不同质量等级的同一种钢号的钢材，区分其质量等级的性能指标是：
A、抗拉强度
B、屈服强度
C、伸长率
D、冲击韧性
4、钢材所含的化学成分中，均为有害元素的一组是：
A、碳、磷、硅
B、硫、磷、锰
C、硫、氧、氮
D、硅、锰、矾
5、结构钢的屈服强度：
A、隋板件厚度增大而降低，但与钢材的质量等级无关
B、隋板件厚度增大而降低，并随钢材的质量等级从A到D（E）逐级降低
C、隋板件厚度增大而降低，并随钢材的质量等级从A到D（E）逐级提高
D、隋板件厚度增大而提高，并随钢材的质量等级从A到D（E）逐级提高
6、某构件发生了脆性断裂，经查发现构件存在一些问题，但可以肯定与破坏无直接关联的是：
A、钢材屈服强度过低
B、荷载的加荷速度过快
C、存在引起应力集中的构造
D、存在冷加工硬化
7、承重结构用钢材应保证的基本力学性能指标为：
A、屈服点、抗拉强度
B、屈服点、伸长率、冷弯性能
C、抗拉强度、伸长率、冲击韧性
D、屈服点、抗拉强度、伸长率
8、以下关于钢结构钢材选用的表述，不恰当的是：
A、钢号中的质量等级由A到D（E），表示钢材质量由低到高
B、Q345钢号中的“345”表示其抗拉强度标准值为345MPa
C、钢丝强度的主要指标是抗拉强度，而屈服强度通常不作要求
D、H型钢分热轧H型钢和焊接H型钢
9、为防止厚钢板在承受厚度方向拉力作用时发生层状撕裂，必须对钢材的哪项指标进行测试？
A、屈服点
B、抗拉强度
C、冲击韧性
D、Z向断面收缩率
10、钢材的成材过程不包括：
A、浇筑
B、轧制
C、热处理
D、冷加工
11、低合金结构钢钢号中的A、B、C、D、E等质量分级代号依次表示其抗拉强度由低到高。
12、热轧工字钢或槽钢型号中的字母a、b、c依次代表其腹板较薄、中厚和较厚。
13、在应力循环中不出现拉应力的部位不必验算疲劳强度。
14、钢构件出现了无法继续加载的过大变形属于正常使用极限状态。
15、钢材虽然具有良好的塑性性能，但仍存在脆性破坏的可能。
16、据统计全世界每年约有年产量30%～40%的钢材因腐蚀而失效。
17、钢材的弹性模量E的取值为（ ）N/mm2
18、钢材的质量密度的取值为（ ）kg/m3
19、直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件或其连接，当预期的应力变化循环次数超过5万次时，应进行（ ）强度计算。
20、钢材中的（ ）元素会使钢材“热脆”，（ ）元素会使钢材“冷脆”，这两种有害元素的含量都应该严格控制。
21、当焊接承重结构钢板的厚度大于（ ）mm时，应要求钢材满足Z方向性能的要求，避免出现层状撕裂。
22、土木工程结构中使用的钢材主要有（ ）结构钢和（ ）结构钢两类。
第2章习题
1、
2、
3、
第3章 钢结构的可能破坏形式
第三章作业
1、钢结构稳定分析与经典的结构强度分析的主要区别在于：
2、工程设计上，将构件的截面按其板件的宽厚比划分成不同类别，对应截面的不同承载能力和变形能力。从截面设计准则的角度出发，我国《钢结构设计标准》GB50017-2017给出的压弯和受弯构件截面分类等级中的S1级、S2级、S3级、S4级、S5级截面可分别称为：
3、为了预防损伤积累破坏，应采取的措施有哪些？
4、影响结构脆性断裂的三个直接因素是：
第4章 受拉构件
第4章习题
1、4.1 图示桁架，承受节点荷载P=720kN，验算下弦杆AB是否安全。AB杆采用2L100x63x8，钢材Q235B，杆件在平面内和平面外的计算长度分别为12m和6m。节点C处设有安装孔。
2、4.2 如图4-12所示桁架，下弦杆改为单角钢截面，构造详图4-12b，验算下弦杆AB是否安全。杆件在平面内和平面外的计算长度均为6m。
3、4.3 图4-13a所示为一水平向轴心拉杆连接于立柱上，截面为HW125x125。钢材强度设计值fd=215MPa，屈服强度fy=235MPa，极限抗拉强度fu=400MPa，分别计算该构件在不同连接方式下的强度能否满足要求（假设螺栓均不破坏）。 （1）拉杆左侧用上下两角钢与立柱螺栓连接（图4-13b所示），螺栓孔直径d0=13.5mm，其上拉力设计值F=480kN； （2）除上下角钢外在腹板上增设一螺栓连接（图4-13c所示），螺栓孔直径d0=13.5mm，问此时拉杆能承受多大的轴心拉力设计值，并讨论这种开孔方式在工程应用中有何问题。
第5章 轴心受压构件
第5章测验
1、工字形截面轴心受压构件，翼缘板的局部稳定性保证条件为，其中是：
A、构件在两个主轴方向的最小长细比
B、构件在两个主轴方向的最大长细比
C、构件在两个主轴方向的长细比取值的平均值
D、构件在两个主轴方向的最大长细比，但当小于30时取等于30计算、大于100时取等于100计算
2、关于钢结构的截面类别，下列表述中正确的是：
A、截面类别主要是由其加工制作方法确定的
B、截面类别主要是由其截面形状确定的
C、构件长细比相同时，从a类截面到d类截面，稳定系数递增
D、构件长细比相同时，从a类截面到d类截面，稳定系数递减
3、为了提高轴心受压构件的整体稳定性，在杆件横截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其材料分布：
A、尽可能远离形心
B、尽可能集中于截面形心处
C、尽可能集中于截面剪力中心
D、任意分布，无影响
4、工字形截面轴心受压构件翼缘外伸宽度与厚度比的限值为：
A、
B、
C、
D、
5、以下为与轴心受压构件截面中残余应力的影响有关的叙述，不恰当的叙述是：
A、残余应力的存在基本不影响细长构件的承载力
B、残余应力的存在基本不影响短构件的极限承载力
C、残余应力是存在于构件截面内自相平衡的初始应力
D、焊接工字形截面翼缘和腹板连接处的残余拉应力会高达钢材的屈服强度
6、在下列因素中，对轴心压杆的弹性屈曲承载力影响不大的是：
A、压杆的残余应力分布
B、构件的初始几何缺陷
C、材料的屈服点变化
D、荷载的初始偏心大小
7、理想轴心压杆的临界应力时，因下列哪种原因，应采用切线模量理论？
A、杆件的应力太大
B、杆件的刚度太小
C、杆件长细比太大
D、杆件进入弹塑性阶段
8、为了保证格构式构件单肢的稳定承载力，应该：
A、控制肢件间距
B、控制单肢长细比
C、控制截面换算长细比
D、控制构件计算长度
9、当工字形截面轴心受压构件的腹板高厚比不能满足要求时，要采取的措施是：
A、必须加厚腹板
B、必须设置横向加劲肋
C、必须设置纵向加劲肋
D、可采用有效截面的概念进行计算
10、以下关于轴心受压构件稳定系数的叙述，恰当的叙述有：
A、我们《钢结构设计标准》GB50017将轴心受压构件的截面划分为a、b、c、d四类。
B、杆件长细比相同时，截面类型从a类到d类，其稳定系数递减
C、稳定系数总是小于或等于1.0
D、实际工程中，大部分轴心受压构件截面类型为d类
11、轴心受压构件整体失稳的形态与其截面形式密切相关，其中单轴对称截面构件整体失稳的形态可能为：
A、弯曲失稳
B、弯扭失稳
C、扭转失稳
D、不确定
12、轴心受压实腹构件中的板件按其支承情况可以分为：
A、加劲板件
B、非加劲板件
C、部分加劲板件
D、自由板件
13、某截面无削弱的热轧型钢实腹轴心受压构件设计，必须进行计算的项目有：
A、整体稳定性
B、板件局部稳定性
C、构件最大长细比
D、截面强度
14、验算格构式轴心受压构件绕实轴和虚轴的整体稳定时，均应采用虚轴的换算长细比确定稳定系数。
15、采用热轧H型钢等标准型材制作的轴心受压构件不必验算其板件的局部稳定性。
16、实际轴心压杆的失稳属于极值型失稳，其极限承载力与欧拉临界力有很大不同。
17、某轴心受压构件采用热轧H型钢截面，若通过采取措施使其两个主轴的长细比相同，则该构件对两个主轴是等稳定的。
18、轴心受压构件一旦发生板件局部失稳就不能维持整体的平衡状态。
19、格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定计算，应采用换算长细比确定其稳定系数，以考虑杆件缀材面（ ）变形的影响。
20、某6m高轴心受压构件，上下两端铰接，采用HM250x175截面，Q235B钢，杆中央有一侧向支撑点。此构件的最大长细比为（ ）。（注：小数点后保留1位）
21、轴心受压构件的整体失稳存在弯曲失稳、弯扭失稳和（ ）三种形式。
22、与理想轴心压杆相比，实际轴心压杆不可避免地存在初始缺陷，包括力学缺陷和（ ）缺陷两种。
第5章习题-1
1、
2、5.2a 条件如题5.2，但改用Q345钢，求其轴心受压稳定系数及其稳定临界荷载。
3、5.5 两端铰接的轴心受压柱，高10m，截面由三块钢板焊接而成，翼缘未焰切边，材料为Q235钢，强度设计值，承受轴心压力设计值3200kN（包括自重）。如采用图示两种截面，试分别验算两种情况下柱是否安全。
第5章习题-2
1、5.9（附加1） 图示为一管道支架，其支柱的设计压力为N=2200kN（设计值），柱两端铰接，钢材为Q345B钢，截面无孔眼削弱。拟从图示三种待选截面中确定支柱的截面形式：1）I56a普通热轧工字钢，2）HW250x255x14x14热轧H型钢，3）焊接工字形截面（翼缘为焰切边）。试分别验算图示三种情况下支柱的整体稳定性，给出推荐截面并陈述推荐理由。
2、5.6 图示某轴心受压实腹柱，采用型钢与钢板焊接组合截面，钢材为Q345B钢，柱对应于其截面弱轴方向和强轴方向的计算长度分别为8m和4m。求轴压承载力设计值。
3、5.10（附加2） 图示某轴心受压柱，高10m，两端铰接，截面由三块钢板焊接而成，材料为Q235B钢。已求得a截面对两个主轴的长细比分别为40.9和75.9，b截面对两个主轴的长细比分别为50.1和94.9。试分别验算两种情况下板件的局部稳定性。
4、5.7 图示某轴心受压缀条柱，柱肢采用工字型钢，材料为Q235B钢。截面虚轴（x轴）和实轴（Y轴）方向的计算长度分别为30m和15m。求轴压承载力设计值。
第6章 受弯构件
第6章单元测验
1、单向弯曲梁整体失稳的形式是：
A、弯曲失稳
B、扭转失稳
C、弯扭失稳
D、双向弯曲失稳
2、下列哪项措施对提高受弯构件的整体稳定性有效？
A、加大侧向支撑点间距
B、减小翼缘板的宽度
C、提高钢材的强度
D、提高截面的抗扭刚度
3、当受弯构件的整体稳定系数时，用代替，主要是因为：
A、构件的受力状态已进入弹塑性阶段
B、对构件板件的局部稳定性有影响
C、构件发生了弯扭变形
D、构件的材料强度有所降低
4、梁的挠度计算属于：
A、承载能力极限状态计算，采用作用的设计值
B、承载能力极限状态计算，采用作用的标准值
C、正常使用状态计算，采用作用的设计值
D、正常使用状态计算，采用作用的标准值
5、计算直接承受动力荷载的工字形截面梁抗弯强度时，的取值为：
A、1.0
B、1.05
C、1.15
D、1.2
6、下列简支梁整体稳定性最差的是：
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跨度的三分点处
7、在受弯构件的相关计算中，应采用净截面参数计算的是：
A、弯曲正应力
B、剪应力
C、整体稳定
D、板件局部稳定
8、受弯构件截面强度计算的准则包含：
A、边缘屈服准则
B、全截面塑形准则
C、有限塑形发展的强度准则
D、允许最大变形准则
9、受弯构件的截面强度计算通常包括：
A、抗弯强度
B、抗剪强度
C、局部承压强度
D、折算应力强度
10、受弯构件截面的侧向抗弯刚度、抗扭刚度和翘曲刚度愈大，则其临界弯矩愈大。
11、对于工字形截面受弯构件，当横向荷载作用在下翼缘时，容易失稳。
12、对于弯矩作用在非对称轴平面内的槽型截面受弯构件，若使其横向荷载通过剪力中心，则设计时不考虑横向力引起的扭转问题。
13、某工字形截面悬臂梁承受端部集中弯矩作用，当弯矩达到其临界弯矩时构件会发生弯扭失稳，此时构件的截面已不再保持为平面。
14、当有足够刚度的铺板密铺在受弯构件的受压翼缘并与其牢固连接，能阻止受压翼缘的侧向变形时，可不计算构件的整体稳定性。
15、计算受弯构件腹板边缘在复合应力状态下的折算应力强度，当弯曲正应力和局部压应力异号时，材料强度可以乘以1.2倍增大系数，当弯曲正应力和局部压应力同号或局部压应力为0时，材料强度可以乘以1.1倍增大系数。
16、受弯构件按全截面塑形准则进行设计时可以利用屈曲后强度。
17、受弯构件截面的剪力中心也称为弯曲中心或扭转中心。
18、根据我国《钢结构设计标准》规定，有限截面塑形发展系数的取值，对工字形截面绕强轴弯曲时取（ ），绕弱轴弯曲时取1.2。
19、防止受弯构件腹板发生局部失稳的措施之一是设置加劲肋改变板件区格划分，视腹板的受力状态不同，可在受弯构件的不同部位设置横向加劲肋、纵向加劲肋和（ ）。
20、防止工字形截面受弯构件翼缘板件失稳的要求是限制其悬伸宽度和板件厚度的比值，即，如果截面设计时考虑有限塑形发展，则公式右端的15要改为（ ）。
第6章习题
1、
2、
3、6.1 外伸梁上作用均布恒载标准值q1=4.0kN/m（含梁自重）、均布活荷载标准值q2=10kN/m、和C点作用集中活荷载标准值F=15kN（如图所示）。梁在A、B、C、D各点均设有侧向支撑防止整体失稳，且在集中荷载及支座部位设置支承加劲肋。拟采用热轧普通工字钢截面，试根据截面强度条件按截面有限塑形发展准则确定重量最轻的截面型号。计算时，恒载分项系数取1.3，活荷载分项系数取1.5。
第7章 拉弯和压弯构件
第7章习题
1、7.1 某压弯构件，其简图、截面尺寸、受力和侧向支承情况如图所示，钢材为Q235钢，翼缘为焰切边，构件承受静力荷载设计值F=100kN和N=900kN，试复核该构件的截面强度和整体稳定性；另外，若侧向支承点由跨中一点改为杆件三分点处各一个，构件整体稳定性有何变化？
2、7.2 已经图示压弯构件在三分点处有侧向支承，钢材采用Q235B钢，试验算该构件的整体稳定性。
3、7.3 某压弯缀条式格构构件，弯矩绕虚轴作用，截面如图所示，钢材采用Q235B钢；构件在弯矩作用平面内外的计算长度分别为29.3m和18.2m。已知轴心压力设计值（含柱自重）N=2200kN，试确定构件能承受的最大弯矩设计值为多少？钢材强度设计值取205MPa。
学习通钢结构原理_3
钢结构是一种高效、可靠、经济的构造体系，其应用范围广泛，可以用于各种类型的建筑和结构中。在学习钢结构原理的过程中，了解如何计算和分析钢结构的受力情况是非常重要的。
钢结构的受力分析
钢结构的受力分析主要涉及以下几个方面：
- 荷载分析
- 静力分析
- 动力分析
- 稳定性分析
- 疲劳分析
荷载分析
荷载分析是指确定钢结构所受到的各种荷载大小、作用位置和作用方向以及相互作用情况。荷载包括静载荷、动载荷和风载荷等。
钢结构常见的静载荷包括自重和附加荷载。自重是由于材料本身的重量而产生的荷载，包括钢材、钢板、钢管等等。附加荷载是指建筑物内部的负荷和建筑物外部的风荷载、雨荷载等。
钢结构常见的动载荷包括地震荷载、车辆荷载、设备荷载等。在计算动载荷时，需要考虑荷载的大小、频率和方向。
风载荷是指建筑物在风的作用下所承受的荷载，其大小和方向与风速、风向和建筑物的形状、高度等有关。在计算风载荷时，需要考虑建筑物的设计参数和地理环境等因素。
静力分析
静力分析是指根据所受荷载和结构的几何形状，计算出结构内部的应力分布和变形情况。静力分析主要包括弹性静力分析和塑性静力分析两种方法。
弹性静力分析是指在结构未发生塑性变形时进行的分析。该方法假设结构材料具有线性弹性，即应力与应变之间存在线性关系。在进行弹性静力分析时，通常采用有限元分析方法。
塑性静力分析是指在结构存在一定塑性变形时进行的分析。该方法假设结构材料具有非线性弹塑性行为，即在一定应力范围内材料的应变不再是线性关系。在进行塑性静力分析时，需要考虑结构的受力状态和应力分布情况。
动力分析
动力分析是指在结构受到动荷载作用时，计算出结构的振动响应和动态应力分布。动力分析主要包括模态分析和时程分析两种方法。
模态分析是指通过求解结构的特征值和特征向量来确定结构的振动特性和模态形态。在进行模态分析时，通常采用有限元分析方法。
时程分析是指通过求解结构的运动方程，计算出结构在不同时间步长下的振动响应和动态应力。在进行时程分析时，需要考虑荷载的大小、方向和作用时间等因素。
稳定性分析
稳定性分析是指在结构受到外力作用时，分析结构受力状态和稳定性状况。稳定性分析主要包括欧拉稳定性分析和动力稳定性分析两种方法。
欧拉稳定性分析是指通过分析结构的弹性稳定性来判断结构的稳定性状况。在进行欧拉稳定性分析时，需要考虑结构的形状、截面和材料等因素。
动力稳定性分析是指在结构受到动荷载作用时，分析结构的动力稳定性状况。在进行动力稳定性分析时，需要考虑结构的振动特性和荷载作用情况。
疲劳分析
疲劳分析是指在结构长期受到往复荷载作用下，分析结构的疲劳强度和疲劳寿命。疲劳分析主要包括疲劳试验和疲劳计算两种方法。
疲劳试验是指通过实验方法来确定结构的疲劳强度和疲劳寿命。在进行疲劳试验时，需要考虑荷载的大小、频率和方向等因素。
疲劳计算是指通过计算方法来预测结构在往复荷载作用下的疲劳强度和疲劳寿命。在进行疲劳计算时，需要考虑结构的应力历程和应力幅值等因素。
总结
钢结构的受力分析是钢结构设计中的重要环节，其目的是确定结构的安全性和稳定性。荷载分析和静力分析是钢结构受力分析的基础，动力分析、稳定性分析和疲劳分析则是对结构的更深层次的分析和评估。
在学习钢结构原理的过程中，需要掌握各种计算和分析方法，同时需要结合实际工程实例进行练习和应用，以提高自己的钢结构设计能力。
