钢结构设计原理.docx

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钢结构设计原理

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《钢结构设计原理》复习题

一、单项选择题

1.采用叠接方式连接次梁和主梁时，下列叙述中正确的是（C）A.构造简单B.只能用焊接C.构造复杂D.只能用螺栓连接

2.采用平接方式连接次梁和主梁时，下列叙述中正确的是（C）A.所需结构高度低B.只能用焊接C.所需结构高度高D.只能用螺栓连接

3.次梁和主梁连接方式有叠接和平接俩种，下列叙述中正确的是（A）A.叠接构造简单B.叠接所需结构高度小C.平接构造简单D.平接所需结构高度小

4.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.缀件剪切变形的影响B.格构柱弯曲变形的影响C.格构柱剪切变形的影响D.缀件弯曲变形的影响

5.钢材经冷作硬化后塑性降低了，屈服点（B）A.降低B.提高C.不变D.变为零

6.根据钢材的一次拉伸试验，可得到如下四个力学性能指标，其中钢结构的强度储备是（A）A.抗拉强度B.屈服点C.伸长率D.弹性模量

7.固定框架柱的整体式刚接柱脚的方式是（D）A.焊接B.螺栓C.铆钉D.锚栓

8.框架柱的整体式刚接柱脚的锚栓不能够直接连于底板上，是因为底板（D）A.强度太大B.强度太小C.刚度太大D.刚度太小

9.框架柱的整体式刚接柱脚是利用锚栓固定于基础上的（A）A.底板B.水平版C.垫板D.肋板

10.框架柱的柱脚形式中，受力特点为在与基础连接处同时存在弯矩、轴心压力和剪力的是（A）A.整体式B.分离式C.插入式D.实腹式

11.框架柱的柱脚形式中，最耗费钢材的是（A）A.整体式B.分离式C.插入式D.实腹式

12.框架柱的柱脚形式中，最节约钢材的是（A）A.插入式B.分离式C.整体式D.实腹式

13.梁支座处或上翼缘受有较大固定集中荷载的地方，应设置的加劲肋类型是（B）A.横向加劲肋B.支承加劲肋C.短加劲肋D.纵向加劲肋

14.摩擦型高强度螺栓的连接的承载能力极限状态为（C）A.孔壁被压坏B.螺杆被剪断C.连接板件间的出现滑动D.螺杆被拉断

15.某截面无削弱的热轧型钢实腹式轴心受压柱，设计时应计算（A）A.整体稳定、长细比B.强度、整体稳定、长细比C.整体稳定、局部稳定D.强度、局部稳定、长细比

16.偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式中，代表（A）A.受压较大纤维的毛截面抵抗矩B.受压较小纤维的毛截面抵抗矩C.受压较大纤维的净截面抵抗矩D.受压较小纤维的净截面抵抗矩1（10.8/）mxxxxxExMNfAWNN1xW

17.轻型房屋钢结构体系中，保证主钢架斜梁下翼缘和钢架柱内翼缘的平面外稳定性的是（C）A.与柱脚相连接的隅撑B.与肩梁相连接的隅撑C.与檩条相连接的隅撑D.与托架相连接的隅撑

18.轻型房屋钢结构体系中，宜采用刚接的是（C）A.停车场B.大型商场C.工业厂房有桥式吊车D.工业厂房无桥式吊车

19.轻型房屋钢结构体系中，主钢架间的交叉支撑可采用的是（C）A.张紧的角钢B.普通的角钢C.张紧的圆钢D.普通的圆钢

20.设计焊接组合截面梁时，通常要事先估计梁的高度取值范围，一般来说梁的最大高度是由建筑高度所决定的，而用来决定梁的最小高度的要求是梁的（B）A.整体稳定B.刚度C.强度D.局部稳定

21.双轴对称截面最常见的屈曲形式（B）A.扭转屈曲B.弯曲屈曲C.压缩屈曲D.弯扭屈曲

22.四种不同厚度的Q345钢，其中强度设计值最高的钢板厚度是（C）A.36mmB.18mmC.12mmD.52mm

23.我国现行钢结构设计规范进行疲劳设计时采用的是（D）A.近似概率极限状态设计方法B.屈服应力设计方法C.全概率极限状态设计方法D.容许应力设计方法

24.下列格构式受弯构件中，常用于塔架的是（C）A.简支梁式B.连续式C.悬臂式D.伸臂式

25.下列焊接方法中，适用于全位置焊接的方法是（D）A.手工电弧焊B.埋弧自动焊C.埋弧半自动焊D.气体保护焊

26.下列焊接方法中，受风的影响较大的方法是（D）A.手工电弧焊B.埋弧自动焊C.埋弧半自动焊D.气体保护焊

27.下列焊接方法中，最经济实用的方法是（D）A.埋弧半自动焊B.埋弧自动焊C.气体保护焊D.手工电弧焊

28.下列桁架中，不受支座沉陷影响的是（A）A.简支梁式B.钢架横梁式C.连续式D.伸臂式

29.下列受弯构件中，常用于单层厂房结构的是（A）A.简支梁式B.连续式C.钢架横梁式D.伸臂式

30.下列所述的支座形式，适用于跨度大于40m的梁的是（B）A.辊轴式支座B.较轴式支座C.弧形支座D.平板支座

31.下列所述的支座形式，适用于跨度小于20m的梁的是（B）A.辊轴式支座B.平板支座C.弧形支座D.较轴式支座

32.下列所述的支座形式，适用于跨度在20m至40m的梁的是（B）A.辊轴式支座B.弧形支座C.平板支座D.较轴式支座

33.以下关于应力集中的说法正确的是（C）A.应力集中降低了钢材的屈服强度B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制C.应力集中产生异号应力场，使钢材变脆D.应力集中可以提高构件的疲劳强度

34.影响钢材疲劳强度的主要因素不．包括（C）A.构造状况B.应力幅C.钢材的静力强度D.循环荷载重复的次数

35.应力循环特征值（应力比）ρ=σmin/σmax将影响钢材的疲劳强度。

在其它条件完全相同情况下，下列条件中，使得疲劳强度最低的是（C）A.脉冲循环ρ=0B.应力循环特征值ρ=+1C.对称循环ρ=-1D.以压为主的应力循环

36.由于现场施焊条件差，焊缝质量难以保证，所以受动力荷载的大型梁，其工地拼接宜采用的连接方式为（D）A.角焊缝B.对接焊缝C.普通螺栓D.高强度螺栓

37.在梁的拼接设计中，拼接板拼接位置应该是（D）A.弯矩为正处B.弯矩为负处C.弯矩最大处D.弯矩最小处

38.在拼接型钢梁时，翼缘和腹板连接处不易焊透，此时采用的拼接方式为（D）A.工厂拼接B.工地拼接C.对接焊连接D.拼接板拼接

39.在设计框架柱时，刚度较差的是（B）A.阶形柱B.分离式柱C.等截面柱D.双阶柱

40.在设计框架柱时，荷载偏心小、构造合理且钢用量小的是（B）A.等截面实腹柱B.阶形柱C.分离式柱D.等截面格构柱

41.在设计框架柱时，只适用于吊车起重量小于150KN或无吊车且厂房高度较小的轻型厂房的是（B）A.阶形柱B.等截面柱C.分离式柱D.双阶柱

42.在下列各化学元素中，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）的是（B）A硅B.磷C.硫D.铝

43.在下列特点中，使得钢结构适用于地震多发区的是（A）A.韧性好B.塑性好C.强度高D.质量轻

44.在下列特点中，属于钢结构的缺点的是（A）A.腐蚀性差B.强度低C.韧性差D.不耐热

45.图示高强螺栓群摩擦型连接受弯后的旋转中心为（A）A.a点

B.b点

C.c点

D.d点

二、多项选择题

1.按结构形式分类，下列类型中属于框架柱的有（ACE）A等截面柱B实腹式柱C.分离式柱D.格构式E.阶形柱

2.刚接的框架柱脚的受力特点是在于基础连接处同时存在（ACE）A.轴向压力B.轴向拉力C.弯矩D.扭矩E.剪力

3.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（ABCE）。

A.平焊B.立焊C.横焊D.竖焊E.仰焊

4.框架柱中，属于等截面柱类型有（AD）A.等截面实腹柱B.阶形柱C.分离式柱D.等截面格构柱E.双阶柱

5.下列各项，属于结构的承载能力极限状态范畴的是（AE）A挠度计算B动力强度计算C.稳定性计算D.静力强度计算E.裂缝宽度计算

6.下列关于建筑钢材的特点中，正确的是（ABE）A.强度高B.塑性好C.耐火D.强度利用充分E.韧性好

7.在承受静力荷载的角焊缝连接中，与侧面角焊缝相比，正面角焊缝（BE）A.承载能力高B.塑性变形能力却较差C.承载能力低D.塑性变形能力却较好E.刚度较大

8.在单层厂房结构中，直接支撑吊车的受弯构件有（BD）A.排架柱B.吊车梁C.剪力墙D.吊车桁架E.屋架

9.在框架结构中，梁上翼缘的连接范围内，柱的翼缘可能在水平拉力的作用下向外弯曲致使连接焊缝受力不均，因此需在对应位置设置柱的（BCE）A水平加劲肋B纵向加劲肋C.短加劲肋D.横隔E.支撑加劲肋

10.在框架结构中，梁下翼缘的连接范围内，柱的翼缘可能在水平拉力的作用下而局部失稳，因此需在对应位置设置柱的（AD）A.水平加劲肋B.纵向加劲肋C.短加劲肋D.横隔E.支撑加劲肋

11.在下列特点中，属于钢结构的缺点的是（AC）A.腐蚀性差B.强度低C.不耐火D.不耐热E.韧性差

12.在下列特点中，属于钢结构的优点的是（ABC）A.强度高B.塑性好C.耐热D.耐火E.耐腐蚀性好

13.直角角焊接的焊脚尺寸应满足hfmin1.5及hfmax1.2t2，下列说法正确的是（AB）A.t1为厚焊件B.t2为薄焊件C.t1、t2皆为厚焊件D.t1、t2皆为薄焊件E.t1为薄焊件，t2为厚焊件1t

14.轴心拉杆设计时，下列因素中属于屈曲准则未考虑的因素有（BE）A.轴心力的大小B.杆件的形状C.荷载偏心的大小D.截面残余应力的分布E.构件中初始弯曲的大小

15.轴心受压柱柱脚底板的尺寸的影响因素有（BCE）A.柱的弹性模量B.基础混凝土的抗压强度C.柱的抗压强度D.基础混凝土的轴向压力E.柱的轴向压力

三、填空题

1.边缘纤维屈服准则考虑当构件截面最大纤维刚一屈服时构件即失去承载能力，较适用于的构件类型为格构式构件

。

2.常用于轻型屋面材料的屋盖结构形式为有檩屋盖。

3.常用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面的屋盖结构形式为无檩屋盖。

4.厂房横向框架的柱脚一般与基础的连接形式为刚接。

5.钢桁架按杆件截面形式和节点构造特点可分为普通、重型和轻型钢桁架。

6.根据构件端部的约束条件，用来确定单根受压构件的计算长度的稳定理论为弹性稳定理论。

7.鉴定钢材在弯曲状态下塑形应变能力和钢材质量的综合指标为冷弯性能。

8.框架柱按结构形式可分为等截面柱、分离式柱和阶形柱。

9.框架柱按结构形式可分为等截面柱、阶形柱和分离式柱。

10.梁的拼接有工厂拼接和工地拼接。

11.确定框架柱的计算长度时，所做的近似假定框架只承受作用于节点的荷载类型为竖向荷载。

12.确定冷弯性能的试验为冷弯试验即弯曲试验。

13.试件被拉断时的绝对变形值与试件原标距之比的百分数为伸长率。

14.支撑中间屋架的桁架称为托架。

15.主要承受横向荷载的格构式受弯构件称为桁架。

四、名词解释

1.插入式柱脚：

将柱端直接插入钢筋混凝土杯形基础的杯口中。

2.单向梁格：

只有主梁，适用于楼盖或平台结构的横向尺寸较小或面板跨度较大的情况。

3.复式梁格：

在主梁间设纵向次梁，纵向次梁间再设横向次梁。

4.钢的疲劳：

钢材在反复荷载的作用下，当应力低于钢材的抗拉强度，甚至低于屈服点时发生断裂。

5.工厂拼接：

由于钢材尺寸的限制，必须将钢材接长或拼大，这种拼接常在工厂中进行，称为工厂拼接。

6.工地拼接：

由于运输或安装条件的限制梁必须分段运输，然后再工地拼接，称为工地拼接。

7.极限状态：

当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。

8.结构可靠度：

结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

9.抗剪薄膜作用。

10.梁整体稳定的临界荷载:

梁维持其稳定平衡状态所承担的最大荷载或最大弯矩。

11.双向梁格：

有主梁及一个方向的次梁，次梁有主梁支承，是最常见的梁格

12.校准法：

通过对现存结构或构件安全系数的反演分析来确定设计时采用的结构或构件可靠指标的方法

13.徐变现象：

是物体在荷载作用下，随时间增长而增加的变形，与荷载的大小关系不大。

14.应变硬化：

是指由塑性变形引起的硬度和强度增加的度量。

。

15.正常使用极限状态：

对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

五、简答题

1.简述钢材的破坏形式。

钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。

塑性破坏是由于变形过大超过了材料或构件可能发生的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度。

脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始。

2.简述高强度螺栓连接的类型及其适用范围。

高强度螺栓连接的类型分为高强度螺栓摩擦型连接和高强度螺栓承压型连接。

摩擦连接是高强度螺栓拧紧后，产生强大夹紧力来夹紧板束，依靠接触面间产生的抗剪摩擦力传递与螺杆垂直方向应力的连接方法。

承压连接是在工程材料螺栓拧紧后所产生的抗滑移力及螺栓孔内和连接钢板产生的承压力来传递应力的一种方法。

3.简述焊缝连接形式及其使用范围。

按被连接钢材的互相位置可分为对接、搭接、T行连接和角部连接四种。

这些连接所采用的焊缝主要有对接焊缝、角焊缝以及对接与角接组合焊缝。

对接连接主要用于厚度相同或接近相同的两构件的相互连接。

角焊缝的搭接连接，特别适用于不同厚度构件的连接。

T形连接常用于制作组合截面。

角部连接主要用于制作箱型截面。

4.简述焊缝链接的优缺点。

按被连接钢材的互相位置可分为对接、搭接、T行连接和角部连接四种。

对接连接传力均匀平缓，用料经济但是焊件边缘一般需要加工，被连接两板的间隙和坡口尺寸有严格的要求。

双层盖板和角焊缝的对接连接传力不均匀、费料，但施工简单，所连接的两板的间隙大小无严格控制。

角焊缝的搭接连接，传力不均匀、材料较费，但构造简单、施工方便。

5.简述极限状态及其分类。

极限状态：

当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。

分两类承载能力极限状态和正常使用极限状态。

6.简述加劲肋的类型及其作用。

在支座或有集中荷载处，为保证构件局部稳定并传递集中力所设置的条状加强件。

可以提高梁的稳定性，和抗扭性能。

加劲肋有横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋。

另外，在梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜设置短加劲肋。

加劲肋宜在腹板两侧成对配置，也可单侧配置，但支承加劲肋、重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置。

7.简述铰接柱脚的传力特点。

铰接柱脚不承受弯矩，只承受轴向压力和剪力。

剪力通常由底板与基础表面的摩擦力传递。

8.简述梁的整体稳定性不必验算的情况。

1，有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其连接牢固，能够阻止梁受压翼缘的侧向位移时。

2，工字形截面简支梁受压翼缘的自有长度与其宽度之比不超过规定数值时。

3，箱形截面简支梁。

9.简述梁整体失稳及其影响因素。

当荷载增大到某一数值后，梁在向下弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲或扭转变形破坏，这种现象称为梁的侧向弯扭屈曲或整体失稳。

与梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、荷载沿梁跨分布情况及其在截面上的作用点位置有关。

10.简述一次二阶矩法与全概率法的区别。

一次二阶矩法在分析中忽略或简化了基本变量随时间变化的关系，确定基本变量的分布时有一定的近似性，且为了简化计算而将一些复杂关系进行了线性化。

而全概率法考虑的全面。

11.简述在轴力不变而弯矩不断增加的情况下，工字梁截面上应力的发展过程。

梁横截面上最大正应力与最大弯矩成正比，与抗弯截面模量成反比。

12.简述正常使用极限状态设计应当采用的荷载组合。

（1）荷载的标准组合

（2）荷载的频遇组合（3）荷载的准永久组合

13.简述轴心受压构件的整体稳定临界应力确定方法。

1、屈曲准则建立在理想轴心压杆的假定上的。

建立在屈曲准则上的稳定计算方法，弹性阶段以欧拉临界力为基础，弹塑性阶段以切线模量临界力为基础，通过提高安全系数来考虑初偏心、初弯曲等不利影响。

2、边缘屈服准则以有初偏心和初弯曲等压杆为计算模型，截面边缘应力达到屈服点即视为压杆承载能力的极限。

3、最大强度准则仍以有初始缺陷的压杆为依据，但考虑塑性深入截面，以构件最后破坏时达到的最大轴心压力值为压杆的稳定极限承载能力。

4、经验公式，临界应力主要有试验资料确定。

14.简述组合梁截面沿长度改变时应注意的问题（写出三点即可）。

梁的弯矩是沿梁的长度变化的，因此，梁的截面如能随弯矩变化，则可节约钢材。

对跨度较小的梁，截面改变经济效果不大，或者改变截面节约的钢材不能抵消构造复杂带来的施工困难，则不宜改变截面。

单层翼缘板的焊接梁改变截面时，宜改变翼缘板的宽度而不改变其厚度。

梁改变截面时，一般只改变一次，便于建造。

15.简述组合梁设计试选截面时应考虑的问题。

1、确定梁的截面高度应考虑建筑高度、刚度条件和经济条件。

2、腹板厚度应满足抗剪强度的要求，初选截面时，可近似地假定最大剪应力为腹板平均剪应力的1.22倍，3、翼缘尺寸，确定翼缘板的尺寸时应注意满足局部稳定要求。

同时应符合钢板规格。