版钢结构网上作业题参考答案.docx
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版钢结构网上作业题参考答案
（2021版）钢结构网上作业题参考答案
东北农业高校网络训练学院
钢结构网上作业题
作业题一
一、名词解释（每题3分，共计12分）
1.最大梁高：
2.闸门埋固部分：
3.平面闸门：
4.柱脚：
二、填空题（每空2分，共计30分）
1.钢结构的连接往往是传力的关键部位，连接的__________和__________是钢结构设计的重要组成部分。
2.钢梁分为__________和__________两大类。
3.闸门门型的选择应与配套的_________、_________以及整个水工建筑物的方案比较结合起来，力求技术经济综合指标_________。
4.平面桁架能保证桁架_________的几何稳定性，支撑系统则保证桁架_________的几何稳定性。
5.实腹式压弯构件的截面形式可依据弯矩的_________和_________、构件的计算长度选用_________对称或_________对称实腹式截面。
6.铰接连接按构造可分为_________和_________两种。
三、单项选择题（每题2分，共计6分）
1.大、中型工程的工作闸门及重要的事故闸门的调整系数为。
A.0.9~0.95
B.0.85~0.9
C.0.8~0.85
2.对中等跨度（5m~10m）的闸门常采纳
A.型钢梁
B.组合梁
C.桁架
3.梁与轴心受压柱的连接应采纳。
A.铰接
B.刚接
四、问答题（每题8分，共计40分）
1.梁的强度计算有哪些要求？
2.平面钢闸门结构布置的主要任务是什么？
结构布置为什么要合理？
3.屋架设计应考虑那些荷载组合？
4.哪些梁不须计算整体稳定？
5.钢材选用应考虑的主要因素有哪些？
五、推断题（每题2分，共计12分）（答√或×）
1.焊接连接是目前钢结构最主要的连接方法。
2.轴心受力构件包括轴心受拉构件和轴心受压构件。
3.闸门是水工建筑物中活动的挡水结构。
4.桁架主要承受竖向荷载。
5.压弯构件的截面都是格构式。
6.格构式轴心受压柱的截面一般采纳双轴对称截面。
作业题二
一、名词解释（每题3分，共计12分）
1.循环荷载：
2.轴心受力部件：
3.工作闸门：
4.主应力：
二、填空题（每空2分，共计30分）
1.建筑钢材一次拉伸试验时的工作特性可分为：
__________阶段、__________阶段、__________阶段、__________阶段。
2.对接焊缝主要用于板件、型钢的__________或构件的__________。
3.型钢梁的设计包括截面__________和截面__________两方面的内容。
4.主梁是闸门的主要_________，它的数目主要取决于闸门的_________和水头的_________
5.作用于桁架上的荷载有_________荷载和_________荷载两大类。
6.柱脚的作用是将柱身_________传给基础，并和基础有坚固的_________。
三、单项选择题（每题2分，共计6分）
1.组合梁采纳的是采纳钢板焊接而成的工字形截面。
A.两块
B.三块
C.四块
2.规模巨大且在高水头下操作而工作条件又特殊简单的工作闸门调整系数为。
A.0.9~0.95
B.0.85~0.9
C.0.8~0.85
3.桁架在水工建筑物中应用最广。
A.三角形
B.梯形钢
C.平行弦
四、问答题（每题8分，共计40分）
1.为什么选择屈服点作为建筑钢材静力强度承载力极限的依据？
2.实腹式轴心受压柱有哪些设计原则？
3.简述平面钢闸门主梁设计的特点。
4.说明格构式压弯构件的设计步骤。
5.梁的支座构造应满意什么原则？
五、推断题（每题2分，共计12分）（答√或×）
1.中国是最早用钢铁建筑承重结构的国家。
2.与原工字钢或H型钢相比，蜂窝钢的承载力和刚度显著增大，但自重增大。
3.弯矩可以由轴向力的偏心作用和端弯矩作用两种因素构成。
4.门叶结构是一个水平放置的梁板结构。
5.跨度主要却决于结构的使用要求。
6.轴心受压柱一般设计成刚接柱脚。
（
1.蜂窝梁：
2.平面钢桁架：
3.事故闸门：
4.拉弯构件：
二、填空题（每空2分，共计30分）
1.通过标准试件的拉伸试验得到建筑钢材的三个重要机械性能指标是：
__________、__________及__________。
2.螺栓有__________螺栓、高强螺栓和__________螺栓三大类。
3.闸门一般由_________、_________、_________三个主要部分组成。
4.桁架的基本尺寸是指桁架的_________和_________。
5.桁架所受的荷载一般是通过_________、_________或其他构件传递作用于桁架节点上，这时桁架各干基本上只受轴心力作用。
6.轴心压杆的失稳形式主要有_________、_________和_________三种形式。
三、单项选择题（每题2分，共计6分）
1.最小梁高是指在正常使用时，梁的挠度容许挠度的最小梁高。
A.不超过
B.超过
C.等于
2.闸门结构简洁，受力明确，制造和安装也比较便利，在大跨度露顶式闸门中常常采纳。
A.多梁式闸门
B.双梁式闸门
3.梯形和平行弦桁架的高度常采纳H≈L。
A.1/5~1/10
B.1/4~1/6
C.1/1.5~1/2.5
四、问答题（每题8分，共计40分）
1.焊接连接有哪些优点？
2.桁架外形的选择应考虑哪些因素？
3.平行弦桁架的最大优点是什么？
怎样提高整体结构的刚度？
4.简述实腹式轴心受压柱截面设计的步骤。
5.减小或消退焊接残余应力有哪些措施？
五、推断题（每题2分，共计12分）（答√或×）
1.同一种钢材在不同的工作条件下，只能发生塑性破坏，不能发生脆性破坏。
2.型钢梁的实际步骤是：
（1）计算内力，
（2）选择截面。
3.临界应力σcr是能保持梁整体稳定相应截面的最大弯曲压应力。
4.吊耳虽小，但关系到闸门的平安运行。
5.约束节点转动的主要因素是拉杆。
6.偏心受压柱一般设计成铰接柱脚。
1.临界荷载：
2.闸门门叶结构：
3.检修闸门：
4.压弯构件：
二、填空题（每空2分，共计30分）
1.钢材的冷弯性能是判别钢材__________力量及__________质量的综合指标。
2.高强度螺栓按设计和受力要求的不同可分为__________和__________两种。
3._________钢闸门、_________钢闸门和_________钢闸门是水工建筑物和船闸常用的闸门形式。
4.斜腹杆的弦杆夹角约在_________~_________之间，最好是_________左右，这样可以使节点的构造合理。
5.压弯构件既受_________作用又受_________作用。
6.组合梁的截面高度应考虑建筑设计和结构布置所允许的_________，刚度条件所要求的_________和经济条件的_________三方面的要求。
三、单项选择题（每题2分，共计6分）
1.次梁与主梁的连接有铰接和两种。
A.焊接
B.螺栓连接
C.钢接
2.用于小跨度低水头的闸门。
A.型钢梁
B.组合梁
C.桁架
3.三角形悬臂桁架的高度常采纳H≈L。
A.1/5~1/10
B.1/4~1/6
C.1/1.5~1/2.5
四、问答题（每题8分，共计40分）
1.焊接连接有哪些缺点？
2.在桁架体系中，支撑有哪些主要作用？
3.系杆的布置原则是什么？
4.简述钢梁整体失稳的概念。
5.减小或消退焊接变形有哪些措施？
五、推断题（每题2分，共计12分）（答√或×）
1.同一种钢材在不同的工作条件下，只能发生脆性破坏，不能发生塑性破坏。
2.梁的拼接方式是工地拼接。
3.闸门主梁的数目主要取决于闸门尺寸的大小。
4.边梁的截面形式有单腹式和多腹式两种。
5.拉弯构件的截面都是实腹式。
6.轴心受压构件的承载力是由稳定条件打算的。
钢结构作业题参考答案
作业题一答案
一、名词解释（每题3分，共计12分）
1.最大梁高：
是指建筑物净空要求所允许采纳的梁截面高度的最大尺寸。
2.闸门埋固部分：
是指埋设与水工建筑物的接触表面而与闸门的门体或支承相协作的部分。
3.平面闸门：
是指挡水面板为平面的闸门，包括一块平面的整板及梁格式的平面闸门。
4.柱脚：
柱下端与基础相连的部分称为柱脚。
二、填空题（每空2分，共计30分）
1.构造计算
2.型钢梁组合梁
3.启闭设备埋固构件最优
4.平面内平面外
5.大小方向双轴单轴
6.叠接平接
三、单项选择题（每题2分，共计6分）
1.A
2.B
3.A
四、问答题（每题8分，共计40分）
1.要求钢梁在荷载作用下，其弯曲正应力、剪应力、局部承压应力以及在简单应力状态下的折算应力等均不超过规范规定的相应强度设计值。
2.
（1）确定闸门上需要设置的构件，每种构件需要的数目以及确定每个构件的所在位置等。
（2）结构布置是否合理直接关系到闸门能否达到平安运行、使用便利、操作敏捷、经久耐用、节省材料、构造简洁和制造便利等方面的要求。
3.
（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载；
（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载；（3）全跨屋架、支撑及天窗架自重+半跨檩条、屋面板和活荷载。
4.
（1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其坚固连接、能阻挡梁受压翼缘的侧向位移时；
（2）工字形截面或H型钢截面简支梁受压翼缘的自由长度l1与其宽度b1之比不超过规定的数值时；（3）箱形截面简支梁，其截面尺寸满意h/b0≤6，且l1/b0≤95（235/fy）时不必计算。
5.
（1）结构的重要性。
（2）荷载状况。
（3）连接方法。
（4）结构所处的温度和环境。
（5）钢材的厚度。
五、推断题（每题2分，共计12分）（答√或×）
1.√
2.√
3.√
4.×
5.×
6.√
作业题二答案
一、名词解释（每题3分，共计12分）
1.循环荷载：
是大小和方向随时间变化的荷载。
2.轴心受力部件：
是指承受通过截面形心轴线纵向力作用的构件。
3.工作闸门：
是指建筑物正常运行时常常使用的闸门。
4.主应力：
依据抱负的桁架的计算简图所算出个杆的轴心力，使杆件截面上产生的匀称正应力。
二、填空题（每空2分，共计30分）
1.弹性弹塑性塑性强化
2.拼接连接
3.选择验算
4.承重构件尺寸大小。
5.永久可变
6.内力连接
三、单项选择题（每题2分，共计6分）
1.B
2.C
3.C
四、问答题（每题8分，共计40分）
1.
（1）钢材屈服后，塑性变形很大，从屈服到断裂的塑性变形约等于弹性变形的200倍，这样大的塑性变形已使结构失去正常使用功能而达到极限状态，因而无法利用强化阶段。
（2）屈服后塑性变形很大，险情极易被察觉，可以准时实行适当补救措施，以免突然发生破坏。
（3）抗拉强度和屈服点的比值较大，成为结构极大的后背强度，符合结构多级抗震设防的准则，使钢结构从来不会发生真正的塑性破坏。
2.
（1）截面面积的分布应尽量远离主轴线，以增大截面的惯性矩和回转半径，从而提高柱的整体稳定性和刚度；
（2）使两个轴方向的稳定性相等；（3）构造简洁，便于制作；（4）便于与其他构件连接；（5）选用便于供应的钢材规格。
3.当主梁所承受的最大弯矩值不超过500kNm时，可考虑使用型钢作为主梁。
若型钢强度不足，可在其上翼缘加焊扁钢予以加强。
采纳型钢可以简化制造，降低成本。
当型钢不能满意要求时，可采纳由钢板焊接而成的主梁组合梁。
当跨度较大时，采纳变截面组合梁较为经济合理。
4.
（1）初选截面尺寸；
（2）计算截面的几何特征；（3）刚度验算；（4）弯矩作用平面内的整体稳定验算；（5）分肢稳定验算；（6）缀材设计。
5.
（1）支座与墩台间应有足够的承压面积；
（2）尽可能使反力通过支座中心，承压应力分布比较匀称；（3）对于简支梁，特殊是大跨度梁，应保证梁沿纵向移动的可能，削减因温度变化梁胀缩时产生的附加压力。
五、推断题（每题2分，共计12分）（答√或×）
1.√
2.×
3.×
4.×
5.√
6.×
作业题三答案
一、名词解释（每题3分，共计12分）
1.蜂窝梁：
是将工字钢或H型钢的腹板沿折线切割成两部分，然后错开，齿尖对齿尖的焊起来，就形成腹板有孔洞的梁。
2.平面钢桁架：
是指由直杆在端部相互连接而组成的以抗弯为主的格构式结构。
3.事故闸门：
是指当闸门的上游或下游水道或其设备发生故障时，能在动水中关闭的闸门。
4.拉弯构件：
是指同时受轴心拉力N以及弯矩M的构件。
二、填空题（每空2分，共计30分）
1.抗拉强度fu伸长率δ10或δ5屈服点fy
2.一般锚固
3.门叶结构埋固部分启闭设备
4.跨度L高度H
5.次梁檩条
6.弯曲屈曲扭转屈曲弯扭屈曲
三、单项选择题（每题2分，共计6分）
1.A
2.B
3.A
四、问答题（每题8分，共计40分）
1.优点是不减弱构件截面，可省去拼接板，结构简洁，节省钢材，制造加工便利，密封性能好，易于自动化作业，生产效率高。
2.应充分考虑使用要求、受力合理、节省钢材、桁架与柱或其他构件的连接方法（铰接或钢接），以及整个桁架的刚度等问题。
此外，为了便于制造和安装，应尽量使桁架的杆件及节点统一化。
3.
（1）它的最大优点是弦杆和腹杆长度均能全都，节点的构造可以统一，上下弦杆的拼接数量较少。
（2）平行弦桁架两端可以和钢柱做成刚性连接，共同形成承重刚架，这样可以提高整体结构的刚度。
4.
（1）假定柱子的长细比，求出所需的截面面积A。
（2）求两个主轴所需的回转半径ix，iy。
（3）依据截面面积A和回转半径ixiy优先选用轧制型钢，如一般工字钢、H型钢等。
（4）依据A，h，b，并考虑构造要求和局部稳定等，初拟截面尺寸。
（5）计算截面的几何特征并验算柱子的强度、整体稳定、局部稳定和刚度。
5.
（1）在构造设计方面应着重避开能引起三向拉应力的状况；
（2）在制造方面应选用适当的焊接方法、合理的装配及焊接次序，尽量使各焊接件能自由收缩。
五、推断题（每题2分，共计12分）（答√或×）
1.√
2.×
3.√
4.√
5.√
6.×
作业题四答案
一、名词解释（每题3分，共计12分）
1.临界荷载：
能保持梁整体稳定的最大荷载。
2.闸门门叶结构：
是指直接用来封堵或开启孔口的活动部分。
3.检修闸门：
是专供工作闸门或水工建筑物的某一部位或设备需要检修时使用的闸门，在静水中启动。
4.压弯构件：
是指同时受轴心压力N以及弯矩M的构件。
二、填空题（每空2分，共计30分）
1.塑性变形冶金
2.摩擦型承压型
3.平面弧形人字形
4.300600450
5.压力弯矩
6.最大梁高最小梁高经济梁高
三、单项选择题（每题2分，共计6分）
1.C
2.A
3.C
四、问答题（每题8分，共计40分）
1.缺点是由于焊接连接处局部受高温，在热影响区形成的材质较差，冷却又很快，再加上热影响区的不匀称收缩，易使焊件产生焊接残余应力以及残余变形，甚至可能造成裂缝，导致脆性破坏对结构工作产生不利影响。
2.
（1）保证桁架结构的空间几何稳定性，即几何外形不变。
（2）保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。
（3）为桁架弦杆供应必要的侧向支撑点。
（4）承受并传递水平荷载。
（5）保证结构安装时的稳定且便于安装。
3.在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆；屋脊节点及主要支撑点处需设置刚性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中四周设置柔性系杆，当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，则第一柱间全部系杆均应为刚性系杆。
4.钢梁截面一般都设计成高而窄且壁厚较薄的开口截面，以获得弯矩作用平面内较大的抗弯承载力和抗弯刚度，但抗扭和侧向抗弯力量较差。
如工字形截面梁，弯矩作用在其最大刚度平面内，当弯矩渐渐增加使梁受压，翼缘的最大弯曲应力达到某一数值时，梁在很小的侧向干扰力作用下，会突然向刚度较小的侧向弯曲，并伴有扭矩而破坏，这种现象称为整体失稳。
5.
（1）反变形法即在施焊前预留适当的收缩量和依据制造阅历预先造成相反方向和适当大小的变形来抵消焊后变形；
（2）采纳合理的焊接和装配挨次掌握变形也非常有效；（3）焊接变形的矫正方法，以机械矫正和局部火焰加热矫正较为常用。
五、推断题（每题2分，共计12分）（答√或×）
1.√
2.×
3.×
4.×
5.×
6.√
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