钢结构设计原理A卷及答案Word格式文档下载.docx

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A对称循环ρ=-1B应力循环特征值ρ=+1

C脉冲循环ρ=0D以压为主的应力循环

4．钢材的屈强比是指【】

A比例极限与极限强度的比值B弹性极限与极限强度的比值

C屈服强度与极限强度的比值D极限强度与比例极限的比值.

5．规范规定：

侧焊缝的计算长度不超过60hf，这是因为侧焊缝过长【】

A不经济B弧坑处应力集中相互影响大

C计算结果不可靠D不便于施工

6．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数

、

为【】

A

B

C

D

7．焊接残余应力不影响钢构件的【】

A疲劳强度B静力强度

C整体稳定D刚度

8．规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8倍，是因为

【】

A偏安全考虑B考虑实际作用时可能有偏心的影响

C撬力的不利影响D上述A、B、C

9．高强度螺栓的预拉力设计值计算公式

考虑

A螺栓材料不均匀性的折减系数B超张拉系数

C附加安全系数D考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。

10．用螺栓连接的轴心受力构件，除了要验算净截面强度外，还要进行毛截面强度验算的连接螺栓连接是【】

A普通粗制螺栓连接B普通精制螺栓连接

C摩擦型高强度螺栓连接D承压型高强度螺栓连接

11．钢结构规范关于轴心受压钢构件整体稳定的柱子曲线（φ-λ关系曲线）有多条的根本原因是考虑了【】

A材料非弹性B构件的初弯曲

C残余应力的影响D材料非均匀

12．工字形、H形截面轴心受压构件翼缘局部稳定验算公式

中，λ为

A绕x轴的长细比λxB绕y轴的长细比λy

C

D

13．宽大截面轴心受压钢构件腹板局部稳定的处理方法：

当构件的强度、整体稳定、刚度

绰绰有余时，应采用【】

A增加腹板厚度以满足宽厚比要求B设置纵向加劲肋

C任凭腹板局部失稳D设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋

14．焊接组合梁翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝承受的是【】

A弯矩作用B弯矩和剪力共同作用

C拉力作用`D剪力作用

15.吊车钢梁在设计荷载作用下应按哪个应力阶段设计计算【】

A弹性阶段B弹塑性阶段

C全塑性阶段D强化阶段

16.下列截面中，抗扭刚度最大的截面形式是【】

A工字形截面BT形截面

CH形截面D箱形截面

17．格构式构件应该用在当用实腹式时【】

A强度有余但刚度不足的情况B强度不足但刚度有余的情况

C强度不足刚度也不足的情况D强度有余刚度也有余的情况

18．在其它条件相同情况下，简支钢梁在下列哪种受力情况下对应的临界弯矩值最低

【】

A全跨匀布荷载B跨中一集中荷载

C纯弯曲D任意荷载

19．钢材蓝脆现象发生的温度大约是【】

A2000CB2500C

C3000CD3500C

20．轴心受压钢构件总体稳定验算时，容许应力折减系数φ所对应的长细比λ是绕

A两主轴方向长细比中的较大者B两主轴方向长细比中的较小者

C绕弱轴方向的长细比D两主轴方向长细比中，所对应的φ较小者

二、判断题（题意正确者，打ˇ；

题意错误者，打×

。

每题2分，共20分。

1．钢结构的疲劳计算方法为容许应力法。

2．对焊透的对接焊缝，当满足下列条件之一者，强度已满足，无需进行强度验算：

①焊缝质量得以保证（即一、二级焊缝）;

②焊缝有效截面不低于焊件有效截面（即采用引弧板）。

3．轴心受压钢构件柱子曲线（φ-λ关系曲线）有多条的原因是因为考虑了回转半径的不同。

4．应力集中将引起三向同号受力，三向同号受力的屈服强度比单向受力高。

所以，更不容易发生脆性破坏。

5．提高钢号对提高轴心受压钢构件的稳定承载力有显著效果（与钢材设计强度成正比）。

6．双肢格构式轴心受压构件分肢间距是通过绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定。

【】

7．所有钢构件的刚度验算都是验算长细比。

8．栓钉杆直径越小，被连板件越厚，越有可能栓钉杆与孔壁间挤压控制受剪栓钉单个栓钉承载力。

9．通常情况下，钢梁翼缘板和腹板的局部稳定都是通过设置加劲肋来保证。

【】

10．焊接残余应力是自相平衡的。

三、简答题（每题5分，共30分）

1.为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？

2．应力集中如何影响钢材的性能？

3．各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小关系如何？

规范规定如何取值？

4．为什么要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？

其值为多少？

5．宽厚比限制值的确定原则是什么？

6．在钢梁局部稳定中，为什么翼缘是限制宽厚比，而腹板通常是设置加劲肋？

四、计算题（1题，共10分）

1．某简支梁，钢材为Q235，跨度为l＝12m，承受均布静力荷载设计值q＝69kN/m，施工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座m处设对接焊缝，焊缝质量Ⅲ级，手工焊，焊条E43型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。

已知

＝185N/mm2，

＝125N/mm2。

答案

一、单项选择题

1D2A3A4C5C6A7B8C9D10C11C12D13C14D15A16D17A18C19B20D

二、判断改错题

1．√。

2．×

;

…同时满足时…。

3．×

…残余应力的影响。

4．×

…更有可能发生脆性破坏。

5．×

…无显著效果。

6．√。

7．×

除钢梁外…。

8．×

…越有可能发生螺栓杆受剪皮坏。

9．×

…钢梁翼缘板通过限制宽厚比…。

10．√。

三、简答题

1.答：

（1）有强化阶段作为安全储备；

（2）不致产生工程中不允许的过大变形；

（3）实测值较为可靠；

（4）可以近似沿用虎克定律。

2．答：

应力集中会导致三向同号受力，与单向受力相比，三向同好受力更容易发生脆性断裂。

3．答：

各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不同了。

试验表明一、二级焊缝的实际强度高于母材强度，规范取母材强度；

三级焊缝的拉、剪强度低于母材强度，规范专门规定了其取值。

4．答：

（1）侧焊缝长度过小，焊件局部加热严重，且起落弧应力集中相互影响。

所以，规范规定侧焊缝长度不小于8hf和40mm。

（2）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上剪应力沿其长度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝长度不超过60hf，如超过，超过部分不计算其承载力。

5．答：

（1）等稳定原则（对“细长柱”，局部稳定临界应力不低于整体稳定临界应力）；

（2）局部稳定临界应力足够大（对“粗短柱”，局部稳定临界应力不低于0.95倍钢材屈服强度。

6．答：

翼缘主要抵抗弯矩产生的应力，从提高抗弯来看，愿意增加翼缘厚度使其满足宽厚比限制要求；

对腹板，它主要抵抗剪力产生的剪应力，它一般不起控制作用，另一方面，腹板高度对抗弯至为重要，换句话说，腹板高而薄，以增加板厚来保证其局部稳定不经济，通常是设置加劲肋。

四、计算题

解：

（1）焊缝截面内力计算

支座反力：

剪力：

弯矩：

（2）焊缝截面特性参数计算

惯性矩：

面积矩：

（3）焊缝强度验算

由于只要求对焊缝强度进行验算，所以，无需计算截面上下边缘的最大弯曲正应力。

焊缝最大弯曲正应力（翼缘与腹板交界处），有

钢结构设计原理习题及参考答案1

单项选择题

1.焊接组合梁截面高度h是根据多方面因素确定的，下面哪一项不属于主要影响因素？

（）

A、最大高度B、最小高度C、等强高度D、经济高度答案：

2.焊接的优点不包括（）。

A、直接连接方便简单B、节省材料C、结构刚度大，提高焊接质量

D、最大化体现钢材料性能答案：

D

3.轴心压杆计算时满足（　）的要求。

A、强度，刚度B、强度，刚度，整体稳定C、强度，整体稳定，局部稳定

D、强度，整体稳定，局部稳定，刚度答案：

4.对关于钢结构的特点叙述错误的是（）。

A、建筑钢材的塑形和韧性好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、钢结构更适合于高层建筑和大跨结构

答案：

5.轴心受压构件整体稳定的计算公式的物理意义是（　）。

A、截面平均应力不超过钢材强度设计值B、截面最大应力不超过钢材强度设计值

C、截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值

D、构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值答案：

6.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，《钢结构设计规范》采用的准则为净截面（）。

A、最大应力达到钢材屈服点B、平均应力达到钢材屈服点

C、最大应力达到钢材抗拉强度D、平均应力达到钢材抗拉强度答案：

B

7.下面哪一项不属于钢材的机械性能指标？

A、屈服点B、抗拉强度C、伸长率D、线胀系数答案：

D

8.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用（）。

答案：

9.梁受固定集中荷载作用，当局部承压强度不能满足要求时，采用（　）是比较合理的措施。

A、加厚翼缘B、在集中荷载作用处设置支承加劲肋

C、增加横向加劲肋的数量D、加厚腹板答案：

10.最大弯矩和其他条件均相同的简支梁，当（　）时整体稳定最差。

A、均匀弯矩作用B、满跨均布荷载作用C、跨中集中荷载作用

D、满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用答案：

11.不考虑腹板屈曲后强度，为保证主梁腹板的局部稳定，（　）。

A、需配置横向加劲肋和纵向加劲肋B、不需要配置加劲肋C、需设置横向加劲肋

D、需配置纵向加劲肋答案：

12.轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是（）。

A、杆长相等B、长细比相等C、计算长度相等D、截面几何尺寸相等答案：

B

13.钢结构压弯构件设计应该进行哪几项内容的计算（　）。

A、强度，弯矩作用平面内的整体稳定性，局部稳定，变形

B、弯矩作用平面内的稳定性，局部稳定，变形，长细比

C、强度弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性，局部稳定，变形

D、强度，强度弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性，局部稳定，长细比答案：

1.钢梁进行刚度验算时，应按结构的正常使用极限状态计算，此时荷载应按（）计。

A、折算值B、设计值C、标准值D、当量值答案：

2.钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有（　）。

A、良好的塑性B.良好的韧性C.良好的塑性和高强度D.塑性变形能力答案：

3.实腹式轴心受拉构件计算内容为（　）。

A.强度B.强度和整体稳定C.强度，局部稳定和整体稳定D.强度和刚度答案：

4.工钢号Q345A中的345表示钢材的（）。

A、fp值B、fu值C、fy值D、fvy值答案：

5.a类截面的轴心压杆稳定系数最高是由于（　）。

A、截面是轧制截面B、截面刚度最大

C、初弯曲的影响最小D、残余应力的影响最小答案：

6.下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为（　）。

A、屋架下弦B、托架受拉腹杆C、受拉支撑杆D、预应力杆答案：

7.为了（），确定轴心受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。

A、便于与其他构件连接B、构造简单，制作方便C、达到经济效果

D、便于运输，安装和减少节点类型答案：

8.钢结构具有良好的抗震性能是因为（）。

A、钢材的强度高B、钢结构的质量轻C、钢材良好的吸能能力和延性

D、钢结构的材质均匀答案：

9.对于承受均布荷载的热轧H型钢简支梁，应计算（　）。

A、抗弯强度，腹板折算应力，整体稳定，局部稳定

B、抗弯强度，抗剪强度，整体稳定，局部稳定

C、抗弯强度，腹板上边缘局部承压强度，整体稳定

D、抗弯强度，抗剪强度，整体稳定，挠度答案：

10.跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，应该采用（　）。

A、加大梁的截面积B、加大梁的高度C、加大受压翼缘板的宽度

D、加大腹板的厚度答案：

11.钢结构中采用的各种板材和型钢，都是经过多次辊轧而成的。

通常薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点（）。

A、高B、低C、无差别D、无法确定答案：

A

12.实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内稳定验算公式中的gx主要考虑（　）。

A、截面塑性发展对承载力的影响B、残余应力的影响C、初偏心的影响

D、初弯矩的影响答案：

13.大跨度结构应优先选用钢结构，其主要原因是（）。

A、钢结构具有良好的装配性B、钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料

C、钢材接近各向均质体，力学计算结果与实际结果相符合

D、钢材的韧性好答案：

1.同类钢种的钢板，厚度越大，（）。

A、强度越低B、塑性越好C、韧性越好D、内部构造缺陷越少答案：

2.下列梁不必验算整体稳定的是（）。

A.焊接工字形截面B.箱形截面梁C.型钢梁D.有刚性密铺板的梁答案：

3.在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（）指标。

A、低温屈服强度B.低温抗拉强度C.低温冲击韧性D.疲劳强度答案：

4.钢材经历了应变硬化应变强化之后（）。

A、强度提高B.塑性提高C.冷弯性能提高D.可焊性提高答案：

5.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免（）。

A、螺栓杆受剪破坏B、螺栓杆受弯破坏C、板件受挤压破坏

D、板件端部冲剪破坏答案：

6.最大弯矩和其他条件均相同的简支梁，当（）时整体稳定最差。

A、均匀弯矩作用B、满跨均布荷载作用C、跨中集中荷载作用

D、满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用答案：

7.处于低温下的焊接结构应选用（）。

A、耐腐蚀的钢材B、含磷的钢材C、韧性好的钢材D、强度高的钢材答案：

8.产生焊接残余应力的主要因素之一是（）。

A、钢材的塑性太低B、钢材的弹性模量太大C、焊接时热量分布不均匀

D、焊缝的厚度太小答案：

9.与轴压杆稳定承载力无关的因素是（）。

A、杆端的约束状况B、残余应力C、构件的初始偏心

D、钢材中有益金属元素的含量答案：

10.格构式柱中缀材的主要作用是（）。

A、保证单肢的稳定B、承担杆件虚轴弯曲时产生的剪力C、连接肢件

D、保证构件虚轴方向的稳定答案：

11.下面关于螺栓连接的描述错误的是（）。

A.传力可靠B.安装拆卸方便C.连接变形较大D.塑性、韧性较好答案：

φ有关的因素是（）。

A、截面类别、钢号、长细比B、截面类别、计算长度系数、长细比

C、截面类别、两端连接构造、长细比D、截面类别、两个方向的长度、长细比

答案：

13.单轴对称截面的压弯构件，应使弯矩（　）。

A、饶非对称轴作用B、饶对称轴作用C、饶任意主轴作用

D、视情况饶对称轴或非对称轴作用答案：

1.在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（）的典型特征。

A、强度破坏B、脆性破坏C、脆性破坏D、失稳破坏答案：

2.下列关于稳定的说法哪种正确？

A、压杆失稳是因为杆中部的应力超过了钢材的强度

B、压杆失稳是压力使刚度减小并消失的过程C、压杆失稳是因为杆件有缺陷D、压杆失稳时屈曲的形式是弯曲答案：

3.钢材脆性破坏同构件（）无关。

A、应力集中B、低温影响C、残余应力D、弹性模量答案：

4.焊接残余应力不影响构件的（）。

A、整体稳定B、静力强度C、刚度D、局部稳定答案：

5.钢结构压弯构件设计应该进行哪几项内容的计算？

A、强度，弯矩作用平面内的整体稳定性，局部稳定，变形

C、强度，弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性，局部稳定，变形

D、强度，弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性，局部稳定，长细比答案：

6.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（）。

A、密封性好B、自重轻C、制造工厂化D、便于拆装答案：

7.钢结构的承载能力极限状态是指（）。

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、使用已达五十年答案：

8.某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中（）对该破坏无直接影响

A、钢材的屈服点过低B、构件的荷载增加速度过快C、存在冷加工硬化

D、构件有构造原因引起的应力集中答案：

9.钢材屈服点的高低反映的是材料（）。

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、受静荷时发生塑形变形前的承载能力答案：

10.格构柱中缀材的主要作用是（）。

11.Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是（）

A.冷弯试验B.结构的变形已不能满足使用要求C.化学成分D.伸长率答案：

12.以下关于应力集中的说法中正确的是（）。

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答案：

判断题

1.衡量钢材塑形性能的主要指标是屈服强度。

错误

2.时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的韧性提高，强度降低。

3.轴心受力构件的强度是以截面的最大应力达到钢材的屈服点为承载力极限状态。

错误

4.确定实腹式轴心受压构件整体稳定的临界力时，仅仅考虑由弯矩作用所产生的变形，而忽略剪力所产生的变形。

正确

5.残余应力中一般只考虑横向残余应力对轴心受压构件的影响。

6.当梁的抗弯强度不满足设计要求时，最有效的方法是增大梁的横截面积答案：

7.梁的容许挠度要求越严格，则梁所需截面高度越小。

8.按照《钢结构设计规范》，当塑性中和轴在钢筋混凝土板内时，不考虑混凝土的抗拉作用。

9.实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算中，《规范》采用的是边缘屈服准则的计算方法答案：

1.钢结构的承载能力极限状态是指结构达到最大承载力产生破坏。

正确

2.实腹式轴心受压构件一般不采用双轴对称截面，以免发生弯扭失稳答案：

3.理想轴心受压构件假设中荷载不一定要沿构件形心轴作用。

4.当梁的抗剪强度不满足设计要求时，最有效的方法是增大腹板的面积。

答案：

5.在受静力荷载作用的受弯杆件的强度计算中，采用了截面塑性发展系数，其目的是考虑了全截面塑性。

6.当梁的整体稳定承载力不足时，可采用加大梁的截面尺寸或者增加侧向支撑的方法予以解决答案：

7.规范规定梁的抗弯承载力计算应采用全截面的概念。

8.对于压弯构件，当承受的弯矩较小时其截面形式与一般的轴心受压构件相同。

当弯矩较大时，宜采用弯矩平面内截面高度较大的双轴或单轴对称截面。

“三脆”是指热脆、冷脆和蓝脆。

10.对于强支撑的无侧移框架柱，柱子的计算长度系数m都大于1.0。

1.截面高度较小的压弯构件，通常采用格构式。

答案：

2.铰接柱脚只传递轴心压力，同时释放剪力。

3.手工焊焊接Q235钢，一般采用E50型焊条。

4.梁的最小高度是由强度控制的。

5.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素有硫、磷、氧、氮。

6.为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面形式应使其面积分布尽可能远离形心。

7.钢梁在集中荷载作用下，若局部承压强度不满足应采取的措施是支撑。

8.按正常使用极限状态计算时，受弯构件要限制挠度，拉、压构件要限制长细比。

9.荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力大。

1.随着时间的增长，钢材强度提高，脆性和韧性下降的现象称为时效硬化.：

错误

2.钢材的设计强度是根据极限强度确定的。

3.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为硫、氮、氧。

4.钢材具有良好的耐热性和防火性。

5.铰接柱脚传递轴心压力，同时释放剪力。

6.理想轴心受压构件假设中荷载不一定要沿构件形心轴作用。

7.钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两向应力差值不大时，材料不易进入塑性状态，发生的破坏为脆性破坏：

8.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