1．如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝T形连接，hf＝8mm，其它尺寸已在图中给出，钢板承受一个斜向拉力F＝500KN的作用（静力荷载），钢材Q235B，焊条E43系列，ffw?160N/mm2。试验算此连接能够满足强度要求。（10分）
工字形柱
8 50 3 5 4
F
解： 力系分解：
水平轴心力：N?Fsin??500?剪力：V?Fcos??500?4535?300KN (1分)
?400KN (1分) 35?50?15000KN?mm (1分)
弯矩：M?Fesin??500?角焊缝有效截面的几何特征：
面积：A??0.7h112l?2?0.7?8?(200?2?2?8)?4300.8mm (1分) fw?0.7?8?(200?2?2?8)?5.2848?10mm3742惯性矩：I?2?抵抗矩：W? (1分)
I(200?8)Nf??5.2848?101923000007?2.7525?10mm (1分)
253在水平轴心力作用下：?在弯矩作用下：?在剪力作用下：?所以：
?????Nf??NMfVfW2.7525?10V4000002???93.00N/mm (1分) A4300.82?MA4300.815000?10005?69.75N/mm (1分) ?54.50N/mm (1分)
2??Mf?f????Vf??2??2??69.75?54.50?2????93.00??137.9N/mm1.22??2w?ff?160 (1分)
2
图示连接，受静载，钢材Q235B，焊条E4303，fw=160N/mm。验算焊缝能否满足承载f
200 200
要求？(9分)
140 P=100 kN 8 240 1、解：
将力简化到焊缝群的形心为：
（2分）剪力 V?P?100kN
弯矩 M?P?0.14?14kNm 在M作用下：σf?（4分） 6M2?0.7?hflV2?0.7?hflw2w?6?14?10622?0.7?8?(240?2?8)100?103?149.5Nmm2
在V作用下：?f??2?0.7?8?(240?2?8)?39.9Nmm2
左、右两侧点为危险点
（3分）
(σf1.22)?τ2f?2(149.51.22)?(39.9)22?128.9Nmm2?fwf?160
∴ 焊缝能满足承载力要求
2、简述梁腹板加劲肋的布置原则？(不考虑梁的屈曲后强度)
1) 当h0/tw?80235fy235fy235fy时，?c?0腹板局部稳定能够保证，不必配置加劲肋；对吊车梁及类似构件（?c?0），应
按构造配置横向加劲肋。 (2分) 2) 当h0/tw?803) 当h0/tw?170时，应配置横向加劲肋。 (2分)
235fy（受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板或焊有铁轨时）或h0/tw?150（受压翼
缘扭转未受到约束时），或按计算需要时，除配置横向加劲肋外，还应在弯矩较大的受压区配置纵向加劲肋。局
部压应力很大的梁，必要时尚应在受压区配置短加劲肋。 (2分)
4) 梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜设置支承加劲肋。 (1分) ? 80f时，梁腹板的局部稳定得到保证；2、 a、 当 h 0 tw 235 y 对无局部压应力（σc＝0）的梁，可不配置加劲肋； 对有局部压应力的梁，应按构造配置横向加劲肋；
b、 当 h 0 tw ? 80 235 f y，应配置横肋，
当 h 0 t w ? 170 235 f y（受压翼缘扭转受到约束），
235 或 h 0 tw ? 150 f y（受压翼缘扭转未受到约束），或按计算需要
时，应在弯曲应力较大区格的受压区配置纵向加劲肋。
0.5h0≤横肋间距≤2h0；
? 100无局压的梁，若 h 0 t ，横肋间距可取2.5h0 ； w
c、 局部压应力很大的梁，尚宜在受压区配置短横向加劲肋； d、 任何情况下，h 0 tw ? 250 ；
e、 支座处和受压翼缘有较大固定集中荷载处，宜设置支承支承加劲肋。
1、焊接残余应力产生的原因和对结构工作性能的影响？（8分)
焊缝出现不均匀温度场。焊缝附近温度最高，可高达1600度以上。在焊缝区以外，温度则急剧下降。
焊缝区受热而纵向膨胀，但这种膨胀因变形的平截面规律(变形前的平截面，变形后仍保持平面)而受到其相邻较低温度区的约束，
由于钢材在600℃以上时呈塑性状态(称为热塑状态)，因而高温区的这种压应力使焊缝区的钢材产生塑性压缩变形
对结构的静力强度没影响，降低结构的刚度，影响压杆的稳定性，对低温冷脆有影响，对疲劳强度不利。
2、简述影响梁整体稳定的因素（8分)
梁的侧向抗弯刚度EIy、抗扭刚度GIt，和抗翘曲刚度EIw愈大，则临界弯矩愈大。 梁两端支承条件、构件侧向支承点间距、受压翼缘宽度、荷载的种类和作用位置。 1、 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载的
值；计算疲劳时，应采用荷载的 值。
2、 钢材Q235B中，235代表 ，按脱氧方法该钢材属于 钢。 3、 对于普通碳素钢，随含碳量的增加，钢材的屈服点和抗拉强度 ，
塑性和韧性 ，焊接性能 。
4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件，承受轴心力作用，当焊缝轴
线与轴心力方向间夹角满足 ，焊缝强度可不计算 。
5、钢材的选用应根据结构的重要性、 、 等因素综合 考虑，选用合适的钢材。
6、钢材受三向同号拉应力作用，数值接近，即使单项应力值很大时，也不易
进入 状态，发生的破坏为 破坏。
7、 某梯形钢屋架，屋脊处应设 性系杆，该系杆按 杆设计。 8、 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的 受力工作确定的。
9、 如下图突缘式支座加劲肋，应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外
（绕Z轴）稳定，钢材Q235钢，
此受压构件截面面积值为 ， 其长细比为 。
1
20 h0=1000 1
200 Z 10
8
10、 格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定计算采用换算长细比是考虑 的影响。
11、实腹式单向偏心受压构件的整体稳定，分为弯矩 的稳定和 弯矩 的稳定。 一、填空题：(每空1分，共20分)
1、设计值、标准值2、屈服点235N/mm2，镇静钢 3、增高、 下降、 变差
4、tan??1.5 5、荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态、钢材厚度（答出两个即可） 6、塑性、 脆性 7、刚、受压 8、受弯9、2960mm2 21.07 10、剪切变形的影响 11、作用平面内、作用平面外
1、 《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ－2002）推荐使用 碳当量(或CE) 来衡量
低合金钢的焊接性能。
2、 硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素，其中 磷 和 氮 易引起钢材的
低温冷脆。
3、 影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、 循环荷载 和 循环次数 。
4、 钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、 冷弯性能 、
Z向收缩率 和 冲击韧性 。
5、 主要焊接结构不能采用Q235 A 级钢，因含碳量不作交货条件，无法保证含
碳量。
6、 将一块Q235B级钢板与Q345B级钢板通过焊接进行连接时，宜选择 E43 型焊条。
7、 ?钢结构设计规范?（GB50017－2003）规定：质量属于三级的焊缝，焊缝的
抗拉设计强度等于母材抗拉设计强度的 0.85 倍。
8、 单轴对称的T形截面轴心受压构件，绕对称轴失稳时易发生 弯扭 失稳，
绕非对称轴时易发生 弯曲 失稳。
9、 轴心受压构件失稳时可能绕两主轴屈曲，设计时应遵循 等稳定 原则，如进
行梯形钢屋架设计时屋架端斜杆应采用 不等边角钢长肢相连 的截面型式。 10、在轴心受压构件中，确定箱形截面板件满足局部稳定的宽（高）厚比限值的
原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不 低于屈服应力，或不先于屈服） ，确定工字形截面确定板件宽（高）厚比限 值的原则是 构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不 低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳） 。
11、 荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响，相对于荷载作用于工字形截面简
支梁受拉翼缘，当荷载作用于梁的受压翼缘时，其梁的整体稳定性将 降低 。 12、 某梯形钢屋架，下弦支座处应设置 刚性 系杆，该系杆需要按 受压 杆设计。 13、 某工字形组合截面简支梁，若腹板的高厚比为100，应设置 横向 加劲肋，
若腹板高厚比为210，应设置 纵向 加劲肋。
二、单项选择题(每题2分，共14分)
1、 最易产生脆性破坏的应力状态是 B 。
(A) 单向压应力状态 (B) 三向拉应力状态 (C) 单向拉应力状态
(D) 二向拉一向压的应力状态
1、普通螺栓受剪连接的主要破坏形式包括哪几种，并说明防止该种破坏的相应计算方法或构
造措施。
栓杆被剪断（1分）?抗剪承载力验算N?nvbv?d42fv（1分）
b板件被挤压破坏（1分）?承压承载力验算Ncb?d?t?fcb（1分）
板件被拉断破坏（1分）（栓孔削弱截面）?危险截面验算 ??NAn?f（1分） 板件被冲剪破坏（端矩太小造成）（1分）?构造防范 l1(端距)≥2d0（1分）