一、填空題（本大題共12題，每題2分，總計24分）
1、《鋼結構設計規範》gb50017-2003中規定，除疲勞計算外，採用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法 ；計算疲勞仍採用容許應力幅法 。
2、承載能力極限狀態指結構或構件達到最大承載能力或出現不適於繼續承載的變形。
3、結構的可靠度指結構在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率，用來衡量。與有一一對應關係，越大， 越小 。
4鋼材在單向均勻受拉時工作效能表現為四個階段： 彈性階段 、彈塑性階段 、塑性階段以及應變硬化階段。
5、 部分發展塑性準則是指構件受力最大截面的部分受壓區和受拉區進入塑性為強度極限，介面塑性發展深度根據具體情況確定。當工字形截面翼緣板自由外伸寬度與厚度之比不大於時，。
6.對工字形梁進行折算應力驗算時，公式（σ2+σc2-σσc+3τ2）1/2≤β1f包含的應力有正應力 、 剪應力 、 區域性壓應力 。
7、驗算格構式軸心受壓柱整體穩定性時，繞實軸的整體穩定計算與實腹柱相同，繞虛軸的整體穩定應採用換算長細比進行計算。肢件間的距離由實軸和虛軸等穩定條件來決定。
8、鋼結構的承載能力分為三個層次：截面承載能力、構件承載能力和結構承載能力。
9、影響軸心受壓構件整體穩定性的主要因素是截面的縱向殘餘應力 、 構件初彎曲、荷載作用點的初偏心以及構件端部約束條件等。
10、實腹式偏心受壓構件的整體穩定性，包括彎矩作用平面內的穩定和彎矩作用平面外的穩定。
11、當工字型梁部分截面腹板的區域性穩定性不滿足要求時，最有效的措施是設定加勁肋。
12、對於板件的寬厚比，傳統的熱軋型鋼和焊接構件是按不允許板件的屈曲先於構件的整體屈曲的思路進行設計的。
三、簡答題：（本大題共4小題，總計26分）
1、簡述不需驗算梁的整體穩定性的條件。（5分）
答：規範規定，當符合下列情況之一時，不必計算梁的整體穩定：
1）有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣並與其牢固連線，能阻止梁受壓翼緣的側向側移時；
2）h型鋼或工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度與其寬度之比不超過規範規定的數值時；
3）箱形截面簡支梁，其截面尺寸滿足時。
2、簡述格構式軸心受壓構件整體穩定性驗算內容。（8分）
答：1）格構式軸心受壓構件繞實軸的穩定性；
2）格構式軸心受壓構件繞虛軸的穩定性；
3）分肢的穩定性；
4）綴條的穩定性或綴板的剛度驗算和連線驗算。
3、分析影響鋼材效能的因素。（8分）
答：1）化學成分的影響。碳素鋼中純鐵約佔99%，低合金元素中，純鐵約佔97%。
鋼材中含有大量其他元素：碳、錳、矽、釩、鈮、鈦、鋁、鉻、鎳、硫、磷、氧、氮等，碳元素是形成鋼材強度的主要成分，但碳元素的增加影響了鋼材的可焊性。硫、磷、氧、氮為鋼材中的有害元素，使鋼材熱脆或冷脆。
錳、矽、釩、鈮、鈦、鋁、鉻是鋼材中的有益元素。
2）成材過程的影響。不同冶煉、澆鑄、軋制、熱處理方式均會影響鋼材的效能。
3）其他因素的影響：a、冷加工硬化。提高了鋼材的強度，降低了鋼材的塑性。
b、溫度影響。正溫範圍，高溫下鋼材強度和彈性模量會降低；負溫範圍，溫度越低，材料越脆，對衝擊韌性的影響突出。c、應力集中的影響。
應力集中，材料容易脆性破壞。
4、寫出常幅疲勞驗算方法及公式。（5分）
答：直接承受重複荷載作用的構件，當應力迴圈次數大於或等於5×104時應進行疲勞驗算。疲勞驗算採用容許應力幅法進行驗算，按可變荷載標準值進行驗算。
公式：焊接結構： 非焊接結構：
三、計算題（共50分）
1、如圖所示軸心受壓柱截面為熱軋工字鋼，在x軸平面內下端固定，上端鉸接，計算長度為4.2公尺；在y軸平面內兩端及三分點處均有可靠的鉸支點支承，柱幾何高度為6公尺，採用q235a·f，承受的軸心壓力設計值為980kn，。（12分）
問：（1）此壓杆剛度是否滿足要求？
（2）此壓杆整體穩定性是否滿足要求？
解：截面特性查表可得
（1）剛度驗算
剛度滿足設計要求。
（3）因截面無削弱。根據該柱的整體穩定性計算最大軸心壓力設計值n：
截面繞x軸為a類截面，繞y軸為b類截面，查表，，。
根據柱的整體穩定性滿足要求。
2、如圖所示一兩端鉸接的焊接工字形等截面梁，鋼材為q235。梁上作用有兩個集中荷載，集中荷載沿跨度方向的支承長度為100mm，p=200kn（設計值），不計梁自重，試驗算該梁的強度並指明計算位置。（18分）
解：（1）計算截面特性
（2）求最大正應力
最大正應力位於bc段上翼緣上邊緣。
最大彎矩：，
， 可見最大正應力滿足要求。
（2）最大剪應力
最大剪應力位於ab段和cd段腹板中和軸處。
最大剪力：，
可見最大剪應力滿足要求。
（3）集中荷載作用點處腹板區域性壓應力
最大剪應力位於ab段和cd段腹板中和軸處。
，可見腹板的區域性承壓滿足要求。
（4）折算應力
需驗算b、c點處上翼緣與腹板相交處的折算應力。
該位置處， 則
可見折算應力滿足要求。
3、一焊接工字形簡支梁如圖所示，跨度為12m，跨中有一側向支撐，均布荷載（為間接動力荷載）設計值為q=120kn/m作用在梁的上翼緣板上，鋼材q235鋼，不計梁自重，請驗算該梁的抗彎強度和整體穩定性是否滿足設計要求？。（20分）
解：（1）計算截面特性
（2）抗彎強度複核
最大彎矩：
可見抗彎強度不滿足設計要求。
（3）整體穩定性校核
可見整體穩定性不滿足設計要求。
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