钢结构试卷及参考答案

钢结构试卷及参考答案一、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别是 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) 疲劳破坏 (D) 无法判定 3.进行强度验算时，荷载应采用 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) 任意 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)考虑安全的附加系数 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.结构或节点的疲劳强度与 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 为不可缺少元素，Mn、 S、P 均为有害元素(B)C 为不可缺少元素，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 为不可缺少元素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)避免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)降低静力承载能力 (B)对静力承载能力无影响 (C)提高静力承载能力 (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，为避免节点区域的焊缝过于密集使材料变脆，可通过控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.对于理想的轴心受压构件，提高钢材的牌号（即钢材强度），对构件的稳定承载能力有何影响？为什么？2.剪力作用下的普通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承担剪力时，就板件的净截面强度来说，摩擦型高强螺栓连接与普通螺栓连接有何区别？采用何种连接方式更合理？4.某煤气柜结构，据统计在预期的 20 年使用寿命内，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疲劳验算的规定对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算？为什么？5.同一种类的钢材，当其厚度或直径发生变化时，钢材的机械性能（强度和塑性）有何变化？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/mm 2，fvw=125N/mm 2。 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）。梁采用 Q235-A 钢材，fd=215N/mm 2，fvd=125N/mm 2 ，fy=235N/mm 2。计算时可忽略梁的自重。 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/mm 2，fvd=125N/mm 2，fy=235N/mm 2，E=2.06105N/mm 2。 ，参考答案一、选择题（每题 2 分，共 30 分）1.D 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B 7.A 8.D 9.B 10.C 11.B 12.C 13.B 14.A 15.D二、问答题（每题 3 分，共 18 分） 1.无影响。因为理想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，其所受荷载小于普通螺栓连接。从板件的受力来说，采用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及其节点进行疲劳验算，因为钢结构设计规范中有关钢结构疲劳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，存在大缺陷的几率减少，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；钢结构试卷二及参考答案一、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，焊接连接时焊条宜采用 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.在进行正常使用极限状态计算时，计算用的荷载应采用 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)方便施工(C)节约栓杆材料 (D)使板件间紧密 9.在钢结构设计中，认为钢材是理想的弹塑性体，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，钢材承担双向拉应力时 C 。 (A)破坏形式没变化 (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，当构件承担循环应力的循环次数 B 时，应进行疲劳验算。 (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)降低静力承载能力 (C)提高静力承载能力 (D)对静力承载能力无影响 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一定距离设置垫板，目的是 A 。 (A)双角钢组成共同截面工作 (B)方便杆件的制作 (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)采用窄翼缘截面 (B)采用双轴对称截面 (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实验确定的？实验时如何取值？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、塑性性能的变化。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别？5.钢材在复杂应力作用下，应力场不同，钢材的强度、塑性等力学性能有何变化？6.请说明缀条式格构柱和缀板式格构柱的单肢的受力情况，大型柱从受力更合理的角度出发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/mm 2，fvw=125N/mm 2。 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