钢结构试卷及答案

钢结构试卷

3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式 中，其中， W1x 代表 。

mx M x f x A xW1x (1 0.8 N N 'Ex )

(A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是 。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 6、在低温工作(-20ºC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要 的指标是 。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强度 7、直角角焊缝的有效厚度 he 的取值为 。 (A)0.7 h f (B)4mm (C)1.2 hf (D) 1.5 hf 。 8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取 f =1.22b 9、单个螺栓的承压承载力中,[ Nc d t fcb ],其中∑t 为

。

(A)a+c+e

(B)b+d

(C)max{a+c+e,b+d}

(D)min{ a+c+e,b+d}

10、承压型高强度螺栓可用于 。 (A)直接承受动力荷载 (B)承受反复荷载作用的结构的连接 (C)冷弯薄壁型钢结构的连接 (D)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接 11、计算格构式压杆对虚轴 x 轴的整体稳

定性时，其稳定系数应根据 查 表确定。 (A) x (B) ox (C) y (D) oy 12、实腹式轴压杆绕 x,y 轴的长细比分别为 x , y ,对应的稳定系数分别为 x , y , 若 x = y ,则 (A) x > y (B) x = y 。 (C) x < y (D)需要根据稳定性分类判别

13、确定双肢格构式柱的两个分肢间距的根据是 。 (A)格构柱所受的最大剪力 Vmax (B)绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件 (C)单位剪切角 1 (D)单肢等稳定条件 14、在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的焊脚尺寸 hf 是 (A)4mm,4mm (B)6mm,8mm (C)8mm,8mm (D)6mm,6mm 。

15、轴心受力构件的正常使用极限状态是 。 (A)构件的变形规定 (B)构件的强度规定 (C)构件的刚度规定 (D)构件的挠度规定 16、对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是 (A)增加支座约束 (B)提高钢材强度 (C)加大回转半径 (D)减少荷载 17、梁的最小高度是由 控制的。 (A)强度 (B)建筑要求 (C)刚度 (D)整体稳定 18、为了提高梁的整体稳定性， 是最经济有效的办法。 (A)增大截面 (B)增加侧向支撑点，减少 l1

。

(C)设置横向加劲肋 (D)改变荷载作用的位置 ' 19、在梁的整体稳定计算中， b =l 说明所设计梁 。 (A)处于弹性工作阶段 (B)不会丧失整体稳定 (C)梁的局部稳定必定满足要求 (D)梁不会发生强度破坏 20、算梁的整体稳定性时，当整体稳定性系数 b 大于 时， 'b 应以(弹塑 性工作阶段整体稳定系数)代替 b 。 (A)0.8 (B)0.7 (C)0.6 (D)0.5 21、工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为 。 h h h (A) 0 ≤(25+0.1 ) 235 f y ; (B) 0 ≤80 235 f y ; (C) 0 ≤170 235 f y tw tw tw h (D)当 0≤ a0 ≤1.6 时， 0 ≤(16 a0 +0.5 +25) 235 f y ; tw h 当 1.6< a0 ≤2.0 时， 0 ≤(48 a0 +0.5 -26.2) 235 f y ; tw min 其中， a0 max

max

22、弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行 和缀材的计算。 (A)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性 (B)弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性 (C)弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性 (D)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性 23、计算格构式压弯构件的缀件时，剪力应取 。 (A)构件实际剪力设计值 (B)由公式 V Af 85 fy 235

计算的剪力Af 85 fy 235

(C)构件实际剪力设计值或由公式 V (D)由 V dM

计算的剪力两者中之较大值

计算值 dx 24、两端铰接、单轴对称的 T 形截面压弯构件，弯矩作用在截面对称轴平面并使翼 缘受压。可用 A 进行整体稳定计算。 M mx M x N N Ⅰ. ≤ f Ⅱ. mx x f x A bW1x x A xW1x (1 0.8 N ) N ' ExⅢ.

mx M x N ≤f A

xW2 x (1 1.25 N N ' Ex )(B)Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ

Ⅳ.

mx M x N ≤f x A [W1x (1 x N N ' Ex )](D) Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ

(A) Ⅰ,Ⅲ,Ⅱ

(C) Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ

25、规定缀条柱的单肢长细比 1 0.7 max 。( max 为柱两主轴方向最大长细比),是 为了 。 (A)保证整个柱的稳定 (C)避免单肢先于整个柱失稳 (B)使两单肢能共同工作 (D)构造要求

三、 简答题： (共 25 分)1、写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式，当腹板局部稳定不满足要求时，可采 取哪些措施？(5 分)

2、简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证， 哪几种破坏形式通过计算保证？(9 分)

3、简述影响钢材力学性能的主要因素。 分) (6

4、简述钢材选用的原则。 分) (5

四、 计算题： (共 40 分) 1、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接 是否安全， 已知： 荷载设计值 N=300kN, 螺栓 M20,孔径 21.5mm,10.9 级，摩擦 面的抗滑移系数μ =0.5,高强螺栓的设计 预拉力 P=155kN。 不考虑螺栓群长度对螺 栓强度设计值的影响。 (10 分)

2、一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无削弱。当梁某一截面所 受弯矩设计值 M=400kN·m、剪力设计值 V=580kN 时，试验算梁在该截面处的强 度是否满足要求。已知钢材为 Q235-B。 (10 分)

3、验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知 轴向荷载设计值为 N=1500kN,Q235-B 级钢， f =215N/mm2,截面绕 x 轴为 b 类 截面、绕 y 轴为 c 类截面，截面无任何削弱。 (10 分)

4、如图所示，该连接承受 P=100kN 的静力集中荷载设 计值作用，钢材为 Q235-B,焊条为 E43XX 型，焊脚尺 寸 hf 8mm ,角焊缝强度设计值 f wf 160 N mm2 ,验算 该连接的角焊缝强度是否满足要求。 (10 分)

钢结构试题标准答案一、填空题(每空 1 分，共 10 分) 1、塑性破坏； 2、对接；3、刚度(长细比) 4、弯曲失稳(屈曲) ; 、扭转失稳(屈 曲) 、弯扭失稳(屈曲) ;5、梁受压翼缘的自由长度，梁受压翼缘宽度；6、60 hf ; 7、80 235 f y 。 二、单项选择题(每题 1 分，共 25 分) 1.B 2.A 3. C 4.C 5.A 6. C 7. A 8. C 12. D 13. B 14. D 15.C. 16.A 17. C 18. B 22. D 23.C 24. A 25. C 三、简答： (共 25 分)1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：

9. D 19. B

10. D 20. C

11. B 21. D

235 h0 ≤ (25+0.5 ) ,当腹板局部稳 fy tw

定不满足要求时，可采取三种措施：①加大腹板厚度 t w ;②加加劲肋，减小 腹板高度 h0 ;③计算时取有效截面。 2、普通螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③ 板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤

螺栓杆受弯破坏。其中③⑤通过构造保证，③ 通过限制端距≥2d0,⑤通过限制板叠厚度≤5d,其中 d 为螺栓直径，d0 为螺栓孔 径，①②④通过计算保证。 3、①化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。② 冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的 影响： 脱氧程度不同制成的钢材质量不同， 轧制程度也影响钢材的力学性能。 ④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有 三种：时效硬化，应变硬化(冷加工硬化) ,应变时效。⑤温度的影响：⑥ 应力集中的影响。

4、①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。②荷载性质，动荷载下 选用好钢材。③连接方法，焊接选用较好钢材。④结构的工作温度和环境，低 温，腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。⑤受力性质。如受较大拉力的结构选 用好钢材。

四、计算题 1. 解： 螺栓群形心 O 处的内力有： 3 3 轴心拉力 T N 300 180kN ; 分) (1 5 5 4 4 剪力 V N 300 240kN ; 分) (1 5 5 弯矩 M Te 180 7.0 / 2 630kN cm (1 分) 在 N、M 作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：N1 My1 T 180 630 (6.5 7.0 / 2) 36.53kN (2 分) 2 n 2 yi 8 2 [2 3.52 2 (3.5 6.5) 2 ]

V 240 30kN (1 分) n 8 一个高强螺栓受拉承载力设计值： Ntb 0.8P 0.8 155 124kN (1 分)

一个螺栓所受到的剪力为： N v

b 一个高强螺栓受剪承载力设计值： Nv 0.9n f P 0.9 1 0.5 155 69.75kN

(1 分) 所以高强螺栓同时承受拉剪时： (2 分) 2. 解： A 2 20 2 50 1 130cm2 (0.5 分) 3 2 I x 1 50 12 2 2 20 26 64496.7cm4 (1 分)Nv N1 30 36.53 b 0.72 1 此连接安全。 b Nv Nt 69.75 124

Sx 20 2 26 1 25 12.5 1352.5cm3 (0.5 分) S1 2 20 26 1040cm3 (0.5 分) W1x 64496.7 27 2388.8cm3 (0.5 分) 截面边缘纤维最大正应力： M xW1x 400 106 /(1.05 2388.8 103 ) 159.5N / mm2 f 205N / mm2 要求； 分) (2

满足

腹板中央截面最大剪应力： VS 580 103 1352.5 103 ( x 121.6 N / mm2 f v 125N / mm2 满 足 要 求 ； 2 4 I x tw 64496.7 10 10 分) 腹板上边缘处： M 500 400 106 正应力： 1 155.1N / mm2 (1 分) 4 Ix 2 64496.7 10 剪应力： 1 折算应力：

VS1 580 103 1040 103 93.5N / mm2 (1 分) 4 I x tw 64496.7 10 10

12 3 12 155.12 3 93.52 224.2 N / mm2 1.1 f 1.1 215

236.5N / mm2所以此处的折算应力也满足要求。 分) (1 3. 解： A 25 0.8 2 25 1.4 90cm2 ; 分) (1 3 (1 I x 0.8 25 /12 2 25 1.4 (12.5 0.7)2 13238.5cm4 ; 分) (1 I y 25 0.83 /12 2 1.4 253 /12 3646.9cm4 ; 分)ix I x A 13238.5 90 12.13cm; i y I y A 3646.9 90 6.37cm (1 分)

x lox ix 600 12.13 49.46 ;绕 x 轴属 b 类截面，所以查表得 x 0.859 (1 分) y loy iy 300 6.37 47.10 ;绕 y 轴属 c 类截面，所以查表得 y 0.793 (1 分)所以

N 1500 103 ( 210.2 N mm2 f 215 N mm2 整体稳定满足要求。 1 y A 0.793 9000

分) 截面无削弱，故强度自然满足。 分) (1 h0 tw 250 / 8 31.25 25 0.5 25 0.5 49.46 49.73 (1 分)

b1 t 250 -8)2 /14 8.64 10 0.1 10 0.1 49.46 14.95 (1 分) ( / 所以局部稳定也能满足要求。4. 解：1分 1分

3分

3分

2分

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