钢结构试卷及参考答案.docx

钢结构试卷及参考答案钢结构试卷和参考答案一, 选择题（每题2分，共30分）1.摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区分是   D     。 (A)摩擦面处理不同(B)材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算时所取极限状态不同 2.在静力荷载作用下，钢材承受三向拉应力时，易发生  B      。 (A)塑性破坏(B)脆性破坏(C)乏累破坏(D)无法判定 3.进行强度验算时，荷载应接受  C      。 (A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数 (B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数 (C)永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数 (D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数 4.钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用   A     的焊接位置。 (A)俯焊(B)仰焊(C)立焊(D)随意 5.在缀条稳定验算式中，系数是    C    。 (A)考虑塑性发展的系数(B)考虑重要性的调整系数 (C)考虑单角钢单面连接偏心受力的系数(D)考虑平安的附加系数 6.图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为  B      。 (A)截面上边缘1点 (B)截面下边缘2点 (C)截面中和轴处3点 (D)可能是1点也可能是2点 7.结构或节点的乏累强度与 A       关系不大。 (A)钢材的种类(B)应力循环次数(C)节点的制作工艺和质量(D)应力集中系数 8.为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度，应尽可能使梁的   D     。 (A)翼缘厚而窄(B)翼缘宽薄而腹板窄厚(C)腹板厚而窄(D)腹板薄而宽 9.对于钢结构用钢材，对化学成分的定义为     B   。 (A)C为不行缺少元素，Mn, S, P均为有害元素(B)C为不行缺少元素，Mn为脱氧剂，S, P为有害元素(C)C, Mn, S, P均为有害元素(D)C, Mn为有害元素，S, P为不行缺少元素10.规范规定缀条式格构柱单肢的长细比（为柱两个主轴方向长细比的最大值），是为了 C       。 (A)保证柱平面内的整体稳定(B) 保证柱平面外的整体稳定 (C)避开单肢先于整个柱失稳(D)构造要求 11.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材，故残余应力的存在将   B     。 (A)降低静力承载实力(B)对静力承载实力无影响 (C)提高静力承载实力(D)钢材易发生塑性破坏 12.开口槽形截面轴心受压构件，当绕对称轴失稳时，构件将发生  C      的失稳变形。 (A)弯曲屈曲(B)扭转屈曲(C)弯扭屈曲(D)不能确定 13.在钢材的机械性能指标中，是指钢材的  B      。 (A)极限强度(B)伸长率(C)弹性变形极限(D)最大变形量 14.在由双角钢作为杆件的桁架结构中，为避开节点区域的焊缝过于密集使材料变脆，可通过限制杆件之间的净间距来实现。一般杆件之间的净间距为    A    。 (A)1520mm(B)2530mm(C)10mm(D)40mm15.为提高梁的整体稳定性，从用钢量的角度，经济的做法是    D    。 (A)加强两个翼缘(B)加强受拉翼缘(C)加高腹板(D)受压翼缘设侧向支承 二, 问答题（每题3分，共18分） 1.对于志向的轴心受压构件，提高钢材的牌号（即钢材强度），对构件的稳定承载实力有何影响？为什么？2.剪力作用下的一般螺栓连接节点可能发生哪些破坏形式？3.两板件通过抗剪螺栓群担当剪力时，就板件的净截面强度来说，摩擦型高强螺栓连接与一般螺栓连接有何区分？接受何种连接方式更合理？4.某煤气柜结构，据统计在预期的20年运用寿命内，煤气气压循环1.5万次，问：可否按现行钢结构设计规范中有关钢结构乏累验算的规定对该煤气柜结构和其节点进行乏累验算？为什么？5.同一种类的钢材，当其厚度或直径发生变更时，钢材的机械性能（强度和塑性）有何变更？为什么？6.某钢结构高强度连接梁柱节点，设计按摩擦型高强螺栓（接触面喷砂后生赤锈）计算摩擦面的抗滑移系数。施工单位为防止构件锈蚀对构件的损伤，对接触面（梁端板与柱翼缘板）间进行了喷漆处理。问这种处理方式是否合理？为什么？三, 计算题（共52分） 1.（本题10分）试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-AF。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。 2.（本题10分）试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为8.8级M20，预拉力P=110KN，被连接板件钢材Q235-AF（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（=0.45）。 3.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁接受Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2 ，fy=235N/mm2。计算时可忽视梁的自重。 4.（本题17分）某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2，E=2.06×105N/mm2。 ，参考答案一, 选择题（每题2分，共30分）1.D2.B3.C4.A5.C6.B7.A8.D9.B10.C11.B12.C13.B14.A15.D二, 问答题（每题3分，共18分） 1.无影响。因为志向轴心受压构件的稳定承载力为，与钢号无关。 2.栓杆被剪断, 栓杆（孔壁承压）破坏, 板件拉断, 栓杆受弯破坏, 板端冲剪破坏 3.摩擦型高强螺栓连接板件计算截面承力需考虑孔前传力，其所受荷载小于一般螺栓连接。从板件的受力来说，接受摩擦型高强螺栓连接更合理。 4.不能按现行钢结构设计规范对该煤气柜结构和其节点进行乏累验算，因为钢结构设计规范中有关钢结构乏累验算是基于循环次数105。 5.同一种类的钢材，当其厚度或直径发生减小时，钢材的强度和塑性会提高。因为随着钢材厚度或直径的减小，钢材（型钢）的轧制力和轧制次数增加，钢材的致密性好，存在大缺陷的几率削减，故强度和塑性会提高。 6.这种处理方式不合理。因为喷砂后生赤锈板件间的抗滑移系数大于板件喷漆处理，板件接触面喷漆后摩擦型高强螺栓的抗剪承载力将下降。 三, 计算题（共52分） 1.（本题10分） 2.（本题10分） 3.（本题15分） 4.（本题17分） ；0.7572；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；0.6309； 钢结构试卷二和参考答案一, 选择题（每题2分，共30分）1.在钢结构设计中，通常以下列中    A    的值作为设计承载力的依据。 (A)屈服点(B)比例极限(C)抗拉强度(D)伸长率 2.压弯格构柱的弯矩绕虚轴作用时，其弯矩作用平面外的整体稳定是通过    B    保证的。 (A)计算平面外的整体稳定(B)计算单肢稳定(C)自然满足(D)计算局部稳定 3.当构件为Q235钢材时，焊接连接时焊条宜接受   A     。 (A )E43型焊条(B) E50型焊条(C) E55型焊条(D)前三种型焊条均可 4.同类钢种的钢板，厚度越大，    D    。 (A)内部存在缺陷的几率越小(B)塑性越好(C) 韧性越好(D) 强度越低 5.在进行正常运用极限状态计算时，计算用的荷载应接受   C     。 (A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数 (B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数 (C)永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数 (D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数 6.钢材牌号Q235代表的是  B      。 (A)钢材的伸长率是235(B) 钢材的屈服强度是235MPa(C)钢材的比例极限是235MPa (D) 钢材的抗拉强度是235MPa7.承受静力荷载的结构，其钢材应保证的基本力学性能指标是    B    。 (A)抗拉强度, 伸长率(B)抗拉强度, 屈服强度, 伸长率(C)抗拉强度, 屈服强度, 冷弯性能(D)屈服强度, 冷弯性能, 伸长率 8.在螺栓连接中，要求板叠厚度是为了    A    。 (A)防止栓杆发生过大弯曲变形破坏(B)便利施工(C)节约栓杆材料(D)使板件间紧密 9.在钢结构设计中，认为钢材是志向的弹塑性体，是指屈服点以前的材料为    B    。 (A)非弹性的(B)弹性的(C)弹塑性的(D)塑性的 10.与单向拉应力相比，钢材担当双向拉应力时     C   。 (A)破坏形式没变更(B)易发生塑性破坏(C)易发生脆性破坏(D)无法判定 11.我国钢结构设计规范规定，当构件担当循环应力的循环次数  B      时，应进行乏累验算。 (A)105(B) 105(C) 106(D) 106 12.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材，故应力集中的存在将    D    。 (A)钢材易发生塑性破坏(B)降低静力承载实力 (C)提高静力承载实力(D)对静力承载实力无影响 13.在由双角钢作为杆件的桁架结构中，通常角钢相并肢间每隔确定距离设置垫板，目的是    A    。 (A)双角钢组成共同截面工作(B)便利杆件的制作 (C)杆件美观(D)增加杆件截面面积 14.为提高梁的整体稳定性，在用钢量不变的前提下，应尽可能    D    。 (A)接受窄翼缘截面(B)接受双轴对称截面 (C)加强受拉翼缘(D)加强受压翼缘 15.在吊车梁的强度验算中，    A    。 (A)塑性发展系数取1.0(B)塑性发展系数取1.05，1.2(C)塑性发展系数取1.0，1.2 (D)塑性发展系数取1.05，1.0二, 问答题（每题3分，共18分） 1.建筑钢材的伸长率是通过什么试验确定的？试验时如何取值？伸长率反映了钢材的什么性质？2.请评价钢材经过常温时的加工（冷作硬化）后，其强度, 塑性性能的变更。3.在角焊缝设计中，对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求？为什么？4.承压型高强螺栓和摩擦型高强螺栓承受剪力作用时在传力和螺栓的验算上有什么区分？5.钢材在困难应力作用下，应力场不同，钢材的强度, 塑性等力学性能有何变更？6.请说明缀条式格构柱和缀板式格构柱的单肢的受力状况，大型柱从受力更合理的角度动身应尽可能选用何种形式的格构柱？三, 计算题（共52分） 1.（本题10分）试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-A F。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。 2.（本题10分）试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度（不需验算连接板的强度）。图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为10.9级M20（孔d0=21.5mm），预拉力P=155kN，被连接板件钢材Q235-A F（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（=0.45）。 3.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁接受Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2。计算时可忽视梁的自重。 4.（本题17分）某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。材质：Q235-A钢材，fd =215N/mm2，fvd =125N/mm2，fy=235N/mm2，E=2.06×105N/mm2。 ，参考答案一, 选择题（每题2分，共30分）1.A2. B3. A4.D5. C6. B7. B8. A9. B10. C11. B12. D13. A14. D15. A二, 问答题（每题3分，共18分） 1. 建筑钢材的伸长率是通过单向拉伸试验确定的。取试件拉断后的伸长量与原标距的比值的百分率，即，伸长率反映了钢材的塑性变形实力。 2. 钢材经过冷作硬化后，其强度提高，塑性变形实力下降。 3. 最大焊脚尺寸：，防止焊缝过烧焊件； 最小焊脚尺寸：，防止焊缝冷裂； 最大计算长度：，防止应力沿焊缝长度不匀整分布； 最小计算长度：，防止焊缝沿长度缺陷几率增加。 4. 承压型高强螺栓承受剪力作用时螺栓干脆承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载实力。摩擦型高强螺栓承受剪力作用时螺栓不干脆承受剪力，需验算螺栓的受剪承载实力。 5. 同号应力场时钢材的强度提高而塑性变形实力降低，异号应力场时钢材的强度降低而塑性变形实力提高。 6. 缀条式格构柱的单肢为轴心受力构件，缀板式格构柱的单肢为压弯构件。从受力更合理的角度动身，大型柱应尽可能选用缀条式格构柱。 三, 计算题（共52分） 1.（本题10分） 2.（本题10分） 3.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁接受Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fv=125N/mm2 ，fy=235N/mm2。计算时可忽视梁的自重。4.（本题17分）；0.9181；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；0.8368；平面外稳定不满足要求。  钢结构试卷三和参考答案一, 选择题（每题1.5分，共30分） 1. 设有一截面尺寸为100×8的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm。为满足最小焊缝长度的构造要求，应选用   D     。 (A)40mm(B)60mm(C)80mm(D)100mm 2. 钢结构连接中所运用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用    B    。 (A)E55(B)E50(C)E43(D) 前三种均可3. 产生焊接残余应力的主要因素之一是    D    。 (A) 钢材的塑性太低(B) 钢材的弹性模量太高 (C) 焊缝的厚度太小(D) 焊接时热量分布不均4. 焊接结构的乏累强度的大小与   A     关系不大。 (A) 钢材的种类(B) 应力循环次数 (C) 连接的构造微小环节(D) 残余应力大小5. 未焊透的对接焊缝计算应按    B    计算。 (A) 对接焊缝(B) 角焊缝(C) 断续焊缝(D) 斜焊缝6. 计算梁的   A     时，应用净截面的几何参数。 (A) 正应力(B) 剪应力(C) 整体稳定(D) 局部稳定7. 梁的最小高度是由    C    限制的。 (A) 强度(B) 建筑要求(C) 刚度(D) 整体稳定8. 单向受弯梁失去整体稳定时是   C     形式的失稳。 (A) 弯曲(B) 扭转(C) 弯扭(D) 双向弯曲9. 钢梁腹板局部稳定接受   D   准则。(A) 腹板局部屈曲应力与构件整体屈曲应力相等 (B) 腹板实际应力不超过腹板屈曲应力(C) 腹板实际应力不小于板的屈服应力(D) 腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力10. 分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可简化为   C     。(A) 自由边(B) 固定边(C) 有转动约束的支承边(D) 简支边11. 轴心受拉构件按强度极限状态是     C   。(A) 净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度(B) 毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度(C) 净截面的平均应力达到钢材的屈服强度(D) 毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度12. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有  D      。 (A) 强度(B) 强度, 局部稳定和整体稳定(C) 强度和整体稳定性(D) 强度, 刚度（长细比）13. 用Q235号钢和16锰钢分别建立一轴心受压柱，其长细比相同，在弹性范围内屈曲时，前者的临界力   C     后者的临界力。 (A) 大于(B) 小于(C) 等于或接近(D) 无法比较14. 为防止钢构件中的板件失稳实行加劲措施，这一做法是为了    A    。(A) 变更板件的宽厚比(B) 变更截面上的应力分布状态(C) 增大截面面积(D) 增加截面的惯性矩15. 在下列因素中，  C      对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。 (A) 压杆的残余应力分布(B) 构件的初始几何形态偏差(C) 材料的屈服点变更(D) 荷载的偏心大小16. 弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行   D     , 刚度和缀材的计算。  (A) 强度, 弯矩作用平面内稳定性, 弯矩作用平面外的稳定性(B) 弯矩作用平面内稳定性, 弯矩作用平面外的稳定性(C) 弯矩作用平面内稳定性, 弯矩作用平面外稳定性(D) 强度, 弯矩作用平面内稳定性, 单肢稳定性17. 承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数gx通常取    C    。 (A) 1.1(B) 1.15(C) 1.05(D) 1.0718. 钢结构压弯构件的设计一般应进行下面    D    的计算 (A) 强度, 弯矩作用平面内的整体稳定性, 局部稳定, 变形(B) 弯矩作用平面内的整体稳定性, 局部稳定, 变形, 长细比(C) 强度, 弯矩作用平面内和平面外的整体稳定性, 局部稳定, 变形(D) 强度, 弯矩作用平面内和平面外的整体稳定性, 局部稳定, 长细比19. 实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的gx主要是考虑 A       。 (A) 截面塑性发展对承载力的影响(B) 残余应力的影响(C) 初弯矩的影响(D) 初偏心的影响20. 工形截面压弯构件腹板的容许高厚比是依据    D    确定的。 (A) 介于轴压杆腹板和梁腹板高厚比之间(B) 腹板的应力梯度a0(C) 构件的长细比 (D) h0/tw与腹板的应力梯度a0, 构件的长细比的关系 二, 计算题(70分)： 1.（本题15分）两钢板截面为18×400 ，两面用盖板连接，钢材 Q235 ，承受轴心力设计值N=1181kN ，接受M22一般C级螺栓连接，d0 = 23.5mm ，按图示连接。试验算节点是否平安。已知：，。 2. （本题20分）简支梁受力和支承如图所示，荷载标准值P=180kN，分项系数1.4，不计自重，Q235钢，fy=235N/mm2。1）验算该梁的强度。 2）如不需验算该梁的整体稳定，问需设几道侧向支承？  3.（本题20分）一工字形截面轴心受压柱如图所示，l0x=l = 9m，l0y=3m , 在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的 d = 24mm 的孔，钢材用Q235AF，f =215N/mm2，翼缘为焰切边。试求其最大承载实力N。局部稳定已保证，不必验算。 4. （本题15分）验算图示端弯矩（计算值）作用状况下压弯构件的承载力是否满足要求。已知构件截面为一般热轧工字钢I10，Q235AF，假定图示侧向支承保证不发生弯扭屈曲。I10截面的特性：A=14.3cm2，Wx=49cm3，ix=4.15cm。 参考答案一, 选择题（每题1.5分，共30分） 1.D2.B3.D4.A5.B6.A7.C8.C9.D10.C11.C12.D13.C14.A15.C16.D17.C18.D19.A20.D二, 计算题（共70分） 1.（本题15分） （1） 螺栓强度验算 单个螺栓抗剪承载力设计值 单个螺栓承压承载力设计值 故取 。每侧12个螺栓，承载力为 （2） 验算被连接钢板的净截面强度 2（本题20分） 设强轴为x轴。 （1） 强度验算 最大正应力强度验算： 因为翼缘 所以可以考虑部分塑性。 最大剪应力强度验算： 腹板与翼缘交界处折算应力验算： 所以强度均满足。 （2） 整体稳定性保证 如不需验算梁的整体稳定性，则需受压翼缘自由长度与其宽度的比满足要求：      所以在梁跨中设一道侧向支承点就能保证梁的整体稳定性。 3. （本题20分） 截面几何特性： 按强度条件确定的承载力： 按稳定条件确定的承载力： 因x轴为弱轴，且 ，因而对y轴的稳定承载力小于对x轴的稳定承载 力，由 查表得所以所以 此柱的最大承载力为2160kN。 4（本题15分） 热轧工字钢截面对x轴属于a类。因而，当 时，得 。由平面内稳定计算公式： 由截面强度计算公式： 因为平面外稳定通过侧向支承得到保证，所以本题承载力由强度, 平面内稳定计算均满足要求。