钢结构作业集.docx

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钢结构作业集

第一部分绪论

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.钢号Q345A中的345表示钢材的（C）

A.fp值B.fu值C.fy值D.fvy值

2.一简支梁受均布荷载作用，其中永久荷载标准值为15kN/m，仅一个可变荷载，其标准值为20kN/m，则强度计算时的设计荷载为（A）。

A.q=1.2×15+1.4×20B.q=15+20

C.q=1.2×15+0.85×1.4×20D.q=1.2×15+0.6×1.4×20

3.下列各项，（D）不属于结构的承载能力极限状态范畴。

A.静力强度计算B.动力强度计算

C.稳定性计算D.梁的挠度计算

4.在下列各化学元素中，（D）的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时促使钢材变脆（冷脆）。

A.硅B.铝C.硫D.磷

2.对不同质量等级的同一类钢材，在下列各指标中，它们的（D）不同。

A.抗拉强度fuB.屈服点fy

C.伸长率δD.冲击韧性AKV

3.同一结构钢材的伸长率（A）。

A.δ5>δ10B.δ5=δ10

C.δ5<δ10D.不能确定

1.当前我国在钢结构的设计中对钢材的疲劳计算采用的是（B）

A.极限状态设计法B.容许应力设计法

C.近似概率极限状态设计法D.概率极限状态设计法

3.根据钢材的一次拉伸试验，可得到如下四个力学性能指标，其中（B）被作为钢材的强度标准值。

A.抗拉强度fuB.屈服点fyC.伸长率δD.弹性模量E

2.已知某一结构在β=3.0时，失效概率为Pf=0.001，若β改变，下列结论正确的是（C）

A.β=2.5，失效概率为Pf<0.001，结构可靠性降低

B.β=3.5，失效概率为Pr>0.001，结构可靠性提高

C.β=2.5，失效概率为Pf>0.001，结构可靠性降低

D.β=3.5，失效概率为Pf<0.001，结构可靠性降低

3.在对结构或构件进行正常使用极限状态计算时，永久荷载和可变荷载应采用（A）

A.设计值

B.标准值

C.永久荷载为设计值，可变荷载为标准值

D.永久荷载为标准值，可变荷载为设计值

4.某构件发生了脆性破坏，经检查发现构件存在下列问题，但可以肯定对该破坏无直接影

响的为（D）

A.构件有构造引起的应力集中B.构件的荷载增加速度过快

C.存在冷加工硬化D.钢材屈服点过低

5.钢材的伸长率是用来反映材料什么性能的指标?

（C）

A.承载力B.弹性变形能力

C.塑性变形能力D.抵抗冲击荷载能力

1．钢材的抗剪强度设计值

与钢材抗拉强度设计值f的关系为（C）

A．

B．

C．

D．

2．在三向应力状态下，钢材转入塑性状态的综合强度指标称为（D）

A．设计应力B．计算应力

C．容许应力D．折算应力

3．钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的?

（B）

A．冷弯试验B．单向拉伸试验

C．冲击韧性试验D．疲劳试验

1.钢结构更适合于建造大跨结构，这是由于（C）

A.钢材具有良好的耐热性B.钢材具有良好的焊接性

C.钢结构自重轻而承载力高D.钢结构的实际受力性能和力学计算结果最符合

2.进行疲劳设计时我国钢结构设计规范采用的是（　B　　）

A.近似概率极限状态设计方法B.容许应力设计方法

C.全概率极限状态设计方法D.屈服应力设计方法

3.钢结构正常使用极限状态是指（　D　）

A.已达到五十年的使用年限B.结构达到最大承载力产生破坏

C.结构和构件产生疲劳裂纹D.结构变形已不能满足使用要求

4.钢材的冲击韧性AKV值代表钢材的（　C　）

A.韧性性能B.强度性能

C.塑性性能D.冷加工性能

6.钢结构发生脆性破坏是由于（　C）

A.钢材是塑性较差的材料B.钢材的强度较高

C.结构的构造不合理或工作条件差D.材料的使用应力超过屈服点

7.钢材的伸长率指标是通过下列哪项试验得到的？

（　D）

A.冷弯试验B.冲击功试验

C.疲劳试验D.单向拉伸试验

1.关于钢结构的特点叙述错误的是（C）

A.建筑钢材的塑性和韧性好B.钢材的耐腐蚀性很差

C.钢材具有良好的耐热性和防火性D.钢结构更适合于建造高层和大跨结构

3.钢材屈服点fy的高低反应材料（D　）

A.受静荷时的最大承载能力B.受静荷时的最大变形能力

C.受动荷时的最大承载能力D.受静荷时发生塑性变形前的承载能力

4.在三向正应力状态下，当出现下列何种情况时，钢材易发生脆性破坏（A）

A.异号应力，且应力差较小B.异号应力，且应力差较大

C.同号拉应力，且应力差较小D.同号拉应力，且应力差较大

A.Pf越大，β越大，结构可靠性越差B.Pf越大，β越小，结构可靠性越差

1.在结构设计中，失效概率Pf与可靠指标β的关系为（B）。

C.Pf越大，β越小，结构越可靠D.Pf越大，β越大，结构越可靠

1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B）

A.密封性好B.自重轻

C.制造工厂化D.便于拆装

2.钢结构的承载能力极限状态是指（C）

A.结构发生剧烈振动B.结构的变形已不能满足使用要求

C.结构达到最大承载力产生破坏D.使用已达五十年

4.结构钢材最易发生脆性破坏的应力状态为（A）

A.三向同号等值拉应力作用B.两向异号等值正应力作用

C.单向拉应力作用D.三向等值剪应力作用

5.钢材塑性破坏的特点是（D）

A.变形小B.破坏经历时间非常短

C.无变形D.变形大

10.钢材的塑性性能受很多因素的影响，下列结论中正确的是（C）

A.温度降低对钢材塑性性能影响不大

B.二（三）向拉应力导致钢材塑性增加

C.加载速度越快，钢材表现出的塑性越差

D.应力集中对钢材的塑性变形无显著影响

16.在对结构或构件进行正常使用极限状态计算时，永久荷载和可变荷载应采用（B）

A.设计值

B.标准值

C.永久荷载为设计值，可变荷载为标准值

D.永久荷载为标准值，可变荷载为设计值

17.当组合梁用公式

验算折算应力时，其中σ、τ应为（D）

A.梁中的最大正应力和最大剪应力

B.梁最大弯矩截面中的最大正应力、最大剪应力

C.梁最大剪力截面中的最大正应力、最大剪应力

D.验算点的正应力和剪应力

二、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分）

22．在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的设计值。

23．型钢代号L100×8中，L表示角钢。

24．Q235BF钢中的F表示沸腾钢。

23.现行钢结构设计规范采用的运用概率理论的设计方法可称为_______设计法。

24.碳在钢中是除铁以外（低合金钢除外）含量最多的元素，它对钢材性能的影响很大，随着含碳量的提高，钢材的强度（fy和fu）逐渐_______。

25.钢材的伸长率指标是通过_______试验得到的。

29.由强度理论得到的钢材剪切屈服点fyv和拉伸屈服点fy存在如下关系_______。

30.钢材标号Q235BF中的235表示材料的_______为235N/mm2。

___________。

21.对于没有明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为___________时所对应的应力作为假想屈服点，也称为条件屈服点。

24.钢材的伸长率是衡量钢材___________性能的指标，是通过一次静力拉伸试验得到的。

21．当温度达到600℃时，强度几乎降为零，完全失去了承载力，这说明钢材的_____________性能差。

22．钢结构设计规范采用了以概率理论为基础的_________________设计法，它是从结构可靠度设计法转变而来的。

23．在钢结构中，使用_________________作为钢材静力强度承载力的极限，设计时尚应对它除以材料分项系数，从而得到钢材的强度设计值。

22.钢材标号Q235B中的235表示材料的为235N／mm2。

25.钢材的剪切屈服点是拉伸屈服点的倍。

27.结构或构件的可靠度指标越高，则失效概率愈___________。

30.钢结构中采用的各种板件和型材，都是经过多次辊轧形成的。

薄钢板的屈服点比厚钢板___________。

3.轴心受压构件的承载能力极限状态有______极限状态和______极限状态。

1.根据结构或构件能否满足预定功能要求来确定它们的极限状态。

一般规定有两种极限状态，即结构或构件的_______状态（它包括静力强度、动力强度和稳定等的计算）和_______状态（包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈震动等）。

第二部分连接

4.规范规定侧焊缝的设计长度lwmax在动荷载作用时为40hf，在静荷载作用时为60hf，这主要考虑到（B）

A.焊缝的承载能力已经高于构件强度

B.焊缝沿长度应力分布过于不均匀

C.焊缝过长，带来施工的困难

D.焊缝产生的热量过大而影响材质

4.普通轴心受压构件的承载力经常决定于（D）。

A.扭转屈曲B.强度C.弯曲屈曲D.弯扭屈曲

5.摩擦型高强度螺栓的抗剪连接以（D）作为承载能力极限状态。

A.螺杆被拉断B.螺杆被剪断

C.孔壁被压坏D.连接板件间的摩擦力刚被克服

6.根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中（B）施焊的质量最易保证。

A.平焊B.立焊C.横焊D.仰焊

4.摩擦型高强度螺栓的抗剪连接是靠（D）来传递剪力。

A.螺杆抗剪和承压B.螺杆抗剪

C.螺杆承压D.连接板件间的摩擦力

4.摩擦型高强度螺栓抗剪连接，其变形（A）。

A.比承压型高强度螺栓连接小B.比普通螺栓连接大

C.与普通螺栓连接相同D.比承压型高强度螺栓连接大

5.在下列各焊接连接缺陷中，对焊缝连接最危险的是（C）。

A.未焊透B.气孔C.裂纹D.夹渣

6.为了提高简支梁的整体稳定性，侧向支撑点应设在梁的（A）。

A.上翼缘B.下翼缘C.任意位置D.横截面中性轴处

7.手工电弧焊接Q345构件，应采用（B）

A.E43型焊条B.E50型焊条

C.E55型焊条D.H08A焊丝

8.T形连接角焊缝的最大焊角尺寸hfmax为（D）

A.当焊件边缘厚度t≤6mm时，hfmax=t

B.当焊件边缘厚度t>6mm时，hfmax=t-（1~2）mm

C.hfmax=1.5

，t2为较厚焊件的厚度

D.hfmax=1.2t1，t1为较薄焊件的厚度

9.某侧面直角角焊缝hf=6mm，由计算得到该焊缝所需计算长度40mm，考虑起落弧缺陷，设计时该焊缝实际长度取为（C）

A.60mmB.58mm

C.52mmD.40mm

11.采用摩擦型高强螺栓连接，其受力时的变形（C）

A.比普通螺栓连接大

B.比承压型高强螺栓连接大

C.比普通螺栓和承压型高强螺栓连接都小

D.与普通螺栓和承压型高强螺栓连接相同

12.单个普通螺栓传递剪力时的设计承载能力（C）

A.由单个螺栓抗剪设计承载力确定

B.由单个螺栓承压设计承载力确定

C.由单个螺栓抗剪和承压设计承载力中的较小值确定

D.由单个螺栓抗剪和承压设计承载力中的较大值确定

13.当沿受力方向的连接长度l1>15d0（孔径）时，螺栓的抗剪和承压的设计承载力均应降低，以防（B）

A.中部螺栓提前破坏B.端部螺栓提前破坏

C.螺栓受弯破坏D.螺栓连接变形过大

A．熔敷金属抗拉强度最小值B．焊条药皮的编号

4．钢结构焊接采用E55xx型焊条，其中55表示（A）

C．焊条所需的电源电压D．焊条编号，无具体意义

8．在如图所示的普通螺栓连接中，受力最大的螺栓所在的位置为（A）

A．（a）

B．（b）

C．（c）

D．（d）

8.在承受动荷的下列连接构造中，不合理的是（　D）

9.某侧面直角角焊缝hf=4mm，由计算得到该焊缝所需计算长度30mm，考虑起落弧缺陷，

设计时该焊缝实际长度取为（B）

A.30mmB.38mm

C.40mmD.50mm

A.刚度B.静力强度

10.焊接残余应力不影响构件的（B）

C.整体稳定承载力D.疲劳强度

11.普通螺栓的受剪承载力设计值与下列哪项无关？

（　A　）

A.螺栓孔的直径B.螺栓直径

C.受剪面数D.螺栓抗剪强度设计值

A.1点B.2点

C.3点D.4点

12.图示高强螺栓群受弯后的旋转中心为（B）

13.在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的hf应分别为（　D　）

A.4mm，4mmB.6mm，8mm

C.8mm，8mmD.6mm，6mm

5.T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin=1.5

，最大焊脚尺寸hfmax=1.2t1，式中的t1和t2分别为（C）

A.t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度

B.t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度

C.t1为较小的被连接板件的厚度，t2为较大的被连接板件的厚度

D.t1为较大的被连接板件的厚度，t2为较小的被连接板件的厚度

6.图示焊接连接中，最大的焊缝应力发生在（　A　）

A.a点B.b点C.c点D.d点

7.如图所示普通螺栓群受弯矩M作用，在计算螺栓拉力时应取哪一点为旋转中心？

（　A　）

A.aB.bC.cD.d

5.图示焊接连接中，最大焊缝应力发生在（D）。

A.a点B.b点C.c点D.d点

6.如图所示普通螺栓连接中，受力最大的螺栓为（A）。

A.aB.bC.cD.d

6.普通螺栓抗剪工作时，要求被连接构件的总厚度≤螺栓直径的5倍，是防止（A）

A.螺栓杆弯曲破坏B.螺栓杆剪切破坏

C.构件端部冲剪破坏D.板件挤压破坏

8.在静荷载作用下，侧面角焊缝的计算长度不宜大于（B）

A.40hfB.60hfC.80hfD.120hf

14.图示螺栓连接中，受力最大的螺栓为（A）

A.A

B.B

C.C

D.D

18.螺栓连接中要求端距≥2d0，目的是防止（C）

A.钢材被挤压破坏B.螺栓被剪坏

C.钢板被冲剪破坏D.螺栓产生过大的弯曲变形

2.计算直角角焊缝承载能力时是以_______方向的最小截面为危险截面，此危险截面称为角焊缝的计算截面或有效截面。

侧面角焊缝的强度要比正面角焊缝的强度_______。

3.侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布____。

2.钢结构设计规范中规定：

角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin>1.5

，式中的t表示_______；而最大焊脚尺寸hfmax<1.2t中的t表示_______。

2.角焊缝的计算长度不宜过小，钢结构设计规范规定：

角焊缝的计算长度lw≥______或______，此规定适用于侧面角焊缝和正面角焊缝。

同时侧面角焊缝的长度也不宜过长，钢结构设计规范规定：

侧面角焊缝的计算长度，当连接承受静力荷载或间接承受动力荷载时不宜大于。

28.螺栓连接中，沿受力方向规定螺栓端距大于2d0，是为了防止___________。

23.10.8级高强螺栓中的小数点及后面的8（即0.8）表示螺栓材料的___________。

22.承受拉力的对接焊缝，在符合二级质量检验标准的情况下，其设计强度ft与母材设计强度f的关系为___________。

26.同时承受拉力和剪力的摩擦型高强螺栓，每个螺栓承受的拉力应满足Nt≤。

27．构件中由于残余应力的存在，一般不会影响其_________________，但会降低构件的刚度和稳定承载力。

26．对于全熔透的坡口对接焊缝而言，只有未采用引弧板或质量为_________________级的对接受拉焊缝才需进行强度验算。

25．高强螺栓摩擦型连接是以_________________被克服作为连接的承载力极限状态，因而连接的剪切变形很小，整体性好。

22.残余应力将减小构件的刚度，同时将___________构件的稳定承载力。

26.普通螺栓连接受剪时，限制端距e≥2d,是为了避免钢板被___________破坏。

27.普通螺栓靠螺栓承压和抗剪传递剪力，而高强螺栓首先靠被连接板件之间的_______传递剪力。

21.承受拉力的对接焊缝，在符合二级质量检验标准的情况下，其设计强度ft与母材设计强度f的关系为_______。

28．在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝低或小。

21．在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于螺栓群形心轴。

25.轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满足___________条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必再进行计算。

28.普通螺栓靠螺栓承压和抗剪传递剪力，而高强螺栓首先靠传递剪力。

第三部分梁

7.为了保证焊接板梁腹板的局部稳定性，应根据腹板的高厚比

的不同情况配置加颈肋。

当

<

≤170

时，应（B）。

A.不需配置加劲肋B.配置横向加劲肋

C.配置横向和纵向加颈肋D.配置横向、纵向和短加颈肋

5.在纯剪切作用下，梁腹板的纯剪屈曲不先于屈服破坏的条件是（A）。

A.

≤

B.

≤

C.

>

D.不能确定

6.两端简支的梁，跨中作用一集中荷载，对荷载作用于上翼缘和作用于下翼缘两种情况，梁的整体稳定性承载能力（B）。

A.前者大B.后者大

C.二者相同D.不能确定

16.下列截面形式的轴心受压柱，可能发生弯扭失稳的是（D）

A.H型钢B.矩形钢管

C.圆钢管D.T形截面柱

18.四边简支薄板纯剪切作用下板的屈曲形式是（A）

11．保证焊接组合工字形截面轴心受压柱翼缘板局部稳定的宽厚比限值条件，是根据矩形板单向均匀受压时下列哪种边界条件确定的?

（C）

A．两边简支、一边自由、一边弹性嵌固

B．两边简支、一边自由、一边嵌固

C．三边简支、一边自由

D．四边均为简支

12．受竖直向下均布荷载作用的工字形截面悬臂梁，为了提高其整体稳定承载力，需要在梁的侧向增加支撑，此支撑应该加在（B）

A．梁的上翼缘处B．梁的下翼缘处

C．梁的中和轴处D．距梁上翼缘h0／5~h0／4的腹板处

14．如图所示的各种情况，除了荷载作用形式不同之外，其它各种条件均相同，试问哪种弯矩分布模式对工字梁的整体稳定更为不利?

（C）

A．（a）

B．（b）

C．（c）

D．（d）

14.为保证工字形梁受压翼缘的局部稳定，要对其宽厚比进行限制：

对Q235钢为b1/t≤15，对Q345钢为b1/t（　A　）

A.比15小B.比15大

C.仍等于15D.有时大于15，有时小于15

11.梁的受压翼缘侧向支承点的间距和截面尺寸都不改变，跨内的最大弯矩相等，且不存在局部稳定问题，承受以下哪种荷载时梁的临界弯矩为最高（　D）

A.三分点处各有一个集中荷载B.均布荷载

C.跨中一个集中荷载D.纯弯矩

12.对于受均布荷载的单层翼缘板的焊接组合截面简支梁，跨度为l，当要改变截面时，宜变一次，且只改变翼缘板的宽度，其最经济的改变截面的位置为（　B　）

A.距支座l/8处B.距支座l/6处

C.距支座l/4处D.距支座l/3处

13.图示的四边简支薄板，当a=b时，纯剪作用下板的屈曲形式是（　D　）

8.焊接组合工字形轴心受压柱的翼缘与腹板的焊缝承受（C）。

A.压力B.压杆屈曲时的剪力

C.同时承受压力与压杆屈曲时的剪力D.不受力

13.梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式为（C）。

A.弯曲失稳B.扭转失稳

C.弯扭失稳D.局部失稳

13.经济梁高he,指的是（A）

A.用钢量最小时梁的截面高度

B.挠度等于规范限值时梁的截面高度

C.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度

D.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度

19.梁受压翼缘的自由外伸宽度b1/t≤

是为了保证翼缘板的（D）

A.抗剪强度B.抗弯强度

C.整体稳定D.局部稳定

二、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分）

29．工字形截面梁按弹性设计时，应使翼缘的宽厚比b1/t1≤

。

22.当

大于_______时，要用

′代替

，它表明钢梁已进入弹塑性工作阶段。

28.当实腹梁腹板高厚比满足

≤

时，为保证腹板的局部稳定应设置_______。

28.承受向下均布荷载作用的简支梁，当荷载作用位置在梁的___________翼缘时，梁整体稳定性较高。

29.梁的整体稳定系数φb大于0.6时，需用φb′代替φb，它表明此时梁已经进入___________阶段。

28.提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点，但侧向支承点必须设在钢梁的___________翼缘。

29．在不改变梁的截面规格、荷载作用形式和位置的前提下，提高梁整体稳定性的最有效措施是_________________。

29.当

大于时，要用

′,代替

，它表明钢梁已进入弹塑性阶段。

24.相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者___________。

25.计算梁的整体稳定时，当

>0.6时，需要用

′代替

，用以考虑钢梁失稳时已进入___________工作状态。

第四部分柱

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

14.轴心受压杆设计公式

中的

为（A）

A.

B.

C.

D.

15.已知双肢格构式轴心压杆（缀条式）对虚轴的换算长细比

，根据等稳定条件，对实轴的长细比λy与λx的关系为（B）

A.λx=λyB.λx=

C.λx=

D.λx与λy无关

15.当仅讨论截面形式对轴心受压杆的失稳影响时，一般来说，图示的四种截面中最易发生扭转失稳的截面为（　B　）

16.对格构式轴压柱绕虚轴的整体稳定进行计算时，用换算长细比λox代替λx，这是考虑

（　A　）

A.格构柱剪切变形的影响B.格构柱弯曲变形的影响

C.缀件剪切变形的影响D.缀件弯曲变形的影响

9.通常轴心受压缀条式格构柱的横缀条不受力，但一般仍设置。

其理由是（D）

A.起构造作用B.可以加强柱的整体抗弯刚度

C.对单肢稳定起作用D.以上三种原因都有

10.两端铰接轴心受压柱发生弹性失稳时，其它条件相同，轴力分布图如下所示，则各压杆的临界力的关系是（　B　）

A.Nk1>Nk2>Nk3>Nk4B.Nk4>Nk2>Nk3>Nk1

C.Nk4>Nk3>N