西南交通大学钢结构设计原理模拟试题一含答案TextMarked

钢 结 构 设 计 原 理 模 拟 试 题 一一 、 单 项 选 择 题 （ 在 每 小 题 的 四 个 备 选 答 案 中 ， 选 出 一 个 最 佳 答 案 ，并 将 其 号 码 填 在 题 干 的 括 号 内 ， 10小 题 ， 每 小 题 3分 ， 共 30分 ）1下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】A强度破坏 B丧失稳定C连接破坏 D动荷载作用下过大的振动 2 应 力 循 环 特 征 值 （ 应 力 比 ） = min/ max将 影 响 钢 材 的 疲 劳 强 度 。 在 其 它 条 件 完 全 相 同情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】A对称循环 =-1 B应力循环特征值 =+1C脉冲循环 0 D以压为主的应力循环3.下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】A平焊 B立焊C横焊 D仰焊4.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 5.提高轴心受压构件的钢号，能显著提高构件的 【 】A静力强度 B整体稳定C局部稳定 D刚度6.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7.工 字 形 组 合 截 面 吊 车 钢 梁 在 进 行 抗 弯 强 度 计 算 时 ， 截 面 塑 性 部 分 发 展 系 数 取 值 为 【 】A x= y1.0 B x=1.05, y=1.2C x5, y=1.2 D x y8.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9.型钢构件不需要进行 【 】A强度验算 B总体稳定验算C局部稳定验算 D刚度验算10.受剪栓钉连接中，被连板件 不 容许相对滑动的连接是 【 】A普通螺栓连接 B铆钉连接C摩擦型高强度螺栓连接 D承压型高强度螺栓连接www.zhinanche.cc 二 、 判 断 改 错 题 （ 题 意 正 确 者 ， 打 即 可 ； 题 意 错 误 者 ， 先 打 ， 然后 将 错 误 处 改 正 确 ， 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）1.钢结构的疲劳计算方法为容许应力法。2轴心受压钢构件柱子曲线 （ - 关系曲线 ） 有多条的原因是因为考虑了回转半径的不同 。3.任何螺栓连接的构件，由于孔洞对构件截面有削弱，所以，强度验算只需要对净截面进行。 4.焊接组合梁翼缘板与腹板的连接焊缝（侧焊缝）的长度不受 60h f的限制。三 、 简 答 题 （ 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）1.极限状态法按预定功能划分为哪几种极限状态？2.防止脆性断裂的措施有哪些？3.钢板厚度如何影响钢材脆性断裂？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？四 、 计 算 题 （ 2小 题 ， 每 小 题 15分 ， 共 30分 ）1 某 简 支 梁 ， 钢 材 为 Q235， 跨 度 为 l 2 m ， 承 受 均 布 静 力 荷 载 设 计 值 q 69 kN/m ， 施工时因腹板长度不够 ， 需要在跨度方向离左支座 3.5 m 处设对接焊缝 ， 焊缝质量 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 wtf 185 /m m 2， wvf125 N/m m 2。2.某轴心受压柱 ， 设计内力 N=20kN,l 0x=6m(强轴 ),l0y=3m（ 弱轴 ） ,钢材 Q345（ f=310N/m2） ，采 用 两 块 翼 缘 板 2 50 1和 一 块 腹 板 25 1焊 成 工 字 形 截 面 ， 截 面 无 削 弱 。 试 验 算其强度和刚度（ =） 。 www.zhinanche.cc 钢 结 构 设 计 原 理 模 拟 试 题 二一 、 单 项 选 择 题 （ 在 每 小 题 的 四 个 备 选 答 案 中 ， 选 出 一 个 最 佳 答 案 ，并 将 其 号 码 填 在 题 干 的 括 号 内 ， 10小 题 ， 每 小 题 3分 ， 共 30分 ）1.钢材作为设计依据的强度指标是 【 】A比例极限 f p B弹性极限 feC屈服强度 y D极限强度 u2.与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】A疲劳强度更高 B静力强度更高C塑性更好 D韧性更好3.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 1k、 2为 【 】A 25.0,75.0 21 =kk B 30.0,70.021 =kkC 35.,65.21kk D 35.,75.21kk4.将下图（ a）改为（ b）是为了防止螺栓连接的 【 】A栓杆被剪坏 B杆与孔的挤压破坏C被连构件端部被剪坏 D杆受弯破坏 5.钢结构规范关于轴心受压钢构件整体稳定的柱子曲线 （ - 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6.焊接组合梁翼缘的局部稳定保证通常是 【 】A验算宽厚比（增加翼缘厚度） B设置横向加劲肋C设置纵向加劲肋 D设置短加劲肋7.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8.某 轴 心 受 压 钢 构 件 绕 x轴 和 绕 y轴 属 于 同 一 条 的 柱 子 曲 线 （ 即 - 关 系 曲 线 或 表 格 ） ， 则，两轴等稳定的条件是 .【 】A.yx= B.yxll=www.zhinanche.cc C.yxii= D.yxII=9.下列哪种情况属于正常使用极限状态 【 】A梁在动载作用下的振动 B动载作用下的疲劳C板件的宽厚比验算 D钢梁腹板加劲肋的设置与计算10.角焊缝每个弧坑考虑的长度为 【 】A被焊板件厚度 t B焊缝正边尺寸（焊脚尺寸） fhC2倍被焊板件厚度 2tD2倍焊缝正边尺寸 2 fh二 、 判 断 改 错 题 （ 题 意 正 确 者 ， 打 即 可 ； 题 意 错 误 者 ， 先 打 ， 然后 将 错 误 处 改 正 确 ， 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）1.影 响 钢 结 构 （ 一 般 ） 脆 性 断 裂 的 主 要 因 素 有 ： 钢 材 本 身 的 质 量 、 应 力 集 中 程 度 、 低 温 和应力比。 2.当摩擦型高强度螺栓的拉力 N t=0.8P时 ， 构件间的有效夹紧力为零 。 所以 ， 同时受剪和受拉的摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值为 Nvb=0.9nf (P-0.8Nt)。3.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。4.钢梁从开始受荷载作用到破坏，要经历弹性阶段、弹塑性阶段、屈服阶段和强化阶段。三 、 简 答 题 （ 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）1.钢管混凝土中，为什么混凝土的强度能提高？2.什么叫钢材的硬化？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.焊接残余应力对结构性能有何影响？四 、 计 算 题 （ 2小 题 ， 每 小 题 15分 ， 共 30分 ） 1.下 图 所 示 为 双 角 钢 组 成 的 T形 截 面 轴 心 受 拉 构 件 与 节 点 板 采 用 侧 焊 缝 连 接 。 角 钢 为 2L0 1， 节点板厚度 10 m mt=， 钢材为 Q235， E43 型手工焊 （ wf160 MPa=） 。 静力 N 6 kN，焊缝正边尺寸 f8 m mh（在最大最小焊缝正边尺寸之间 ） 。试计算所需肢背 、 肢尖焊缝长度 w1l、 w2l。 2.已 知 一 工 字 型 钢 梁 I32a(Wx=692cm3,Ix/S=27.5cm， 腹 板 厚 9.5m)， 承 受 静 力 荷 载 ， 最 大弯 矩 Mmax=130kN m， 最大剪力 Vmax8kN。 Q3钢 材（ f=21MPa,fv=12MPa)。 要求进行抗弯和抗剪强度验算。 www.zhinanche.cc 钢 结 构 设 计 原 理 模 拟 试 题 三一 、 单 项 选 择 题 （ 在 每 小 题 的 四 个 备 选 答 案 中 ， 选 出 一 个 最 佳 答 案 ，并 将 其 号 码 填 在 题 干 的 括 号 内 ， 10小 题 ， 每 小 题 3分 ， 共 30分 ）1.需要进行疲劳计算条件是： 直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n大于或等于 【 】A 5 10 4 B 2 104 C 5 D 5 6 2.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 .3.轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是 【 】A.两头大中间小 B.两头小中间大C.均匀分布 D直线分布 .4.高强度螺栓的预拉力设计值计算公式 eu1.2PAf=中，三个 0.9不 是 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。5.工字形、 H 形截面轴心受压构件翼缘局部稳定验算公式 1 y235(100.1)bt f+ 中， 为【 】A绕 x轴的长细比 x B绕 y轴的长细比 yCm in(,)xy= Dm ax(,)xy=6.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7.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8.钢 构 件 的 受 剪 连 接 中 栓 钉 类 型 不 同 ， 孔 洞 对 构 件 强 度 削 弱 的 程 度 不 同 。 孔 洞 对 构 件 强 度削弱最小的是 【 】A.普通螺栓连接 B.摩擦型高强度螺栓连接C承压型高强度螺栓连接 D铆顶连接9.焊接组合梁在弯矩作用下，翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝有效截面上承受的是 【 】A拉应力 B压应力C剪应力 D拉、压、剪应力都有www.zhinanche.cc 10.钢梁 当确定的 b 0.6 时，说明梁在 【 】A弹性阶段失稳 B弹塑性阶段失稳C全塑性阶段失稳 D不会失稳二 、 判 断 改 错 题 （ 题 意 正 确 者 ， 打 即 可 ； 题 意 错 误 者 ， 先 打 ， 然后 将 错 误 处 改 正 确 ， 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）1.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： 焊缝质量得以保证 （ 即一、二级焊缝 ） ; 焊缝有效截面不低于焊件有效截面 （ 即采用引弧板 ） 。2.（受剪）摩擦型高强度螺栓连接在动荷载作用下，螺栓杆可能会发生疲劳破坏。 3所有钢构件的刚度验算都是验算长细比。4.焊接残余应力是自相平衡的。三 、 简 答 题 （ 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）1.为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？2.什么叫钢材的塑性破坏？3.为什么要规定角焊缝焊脚尺寸最大值和最小值？4.提高轴心受压构件整体稳定性的措施有哪些？四 、 计 算 题 （ 2小 题 ， 每 小 题 15分 ， 共 30分 ）1.下图所示一牛腿钢板两边用角焊缝与钢柱连接 ， 其尺寸如图所示 。 钢材为 Q235， 手工焊 ， E43 焊 条 （ wf160 MPa=） ， 焊 脚 尺 寸 fh 10 m m 。 假 设 e 10 m m ， 试 计 算 该 连 接 能 承 受的最大静力荷载设计值？ 2.已知某楼盖次梁 I40a（ Q235B） ，跨中承受集中静力荷载设计值 P 160 kN，试进行各项强 度 验 算 。 集 中 荷 载 在 跨 度 方 向 的 分 布 长 度 为 a 90 m m ， 计 算 跨 度 l m ， 梁 自 重67. kg/m 。 （已知 2215 N/m mf=、 2v125 N/m mf=） www.zhinanche.cc 钢 结 构 设 计 原 理 模 拟 试 题 一 答 案一 、 单 项 选 择 题 （ 在 每 小 题 的 四 个 备 选 答 案 中 ， 选 出 一 个 最 佳 答 案 ，并 将 其 号 码 填 在 题 干 的 括 号 内 ， 10小 题 ， 每 小 题 3分 ， 共 30分 ）1 D2.A3.D4.C5.A6.C7.A8.C9.10.C二 、 判 断 改 错 题 （ 题 意 正 确 者 ， 打 即 可 ； 题 意 错 误 者 ， 先 打 ， 然后 将 错 误 处 改 正 确 ， 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ） 1. 。2 ; 残余应力的影响。3. 摩擦型高强度螺栓连接除外。4. 。三 、 简 答 题 （ 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）1.答： 极限状态法按预定功能划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。2.答 ： （ 1） 采 用 性 能 较 好 的 钢 材 ； （ 2） 减 少 应 力 集 中 程 度 ； （ 3） 采 用 较 薄 厚 度 的 钢 板 组 成构件。 3.答 ： 钢 板 厚 度 越 大 ， 因 应 力 集 中 引 起 （ 三 向 同 号 受 力 中 ） 板 厚 方 向 的 应 力 就 越 大 ， 主 剪应力就越小 ， 正应力就越有可能起控制作用 ， 所以 钢板越厚 ， 越有可能发生度如何影响钢脆 性断裂。 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 40m。 （ 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。 四 、 计 算 题 （ 2小 题 ， 每 小 题 15分 ， 共 30分 ）1 某 简 支 梁 ， 钢 材 为 Q235， 跨 度 为 l 2 m ， 承 受 均 布 静 力 荷 载 设 计 值 q 69 kN/m ， 施工时因腹板长度不够 ， 需要在跨度方向离左支座 3.5 m 处设对接焊缝 ， 焊缝质量 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 wtf 185 /m m 2， wvf125 N/m m 2。解： （ 1）焊缝截面内力计算 www.zhinanche.cc 支座反力： 169124142RqlkN=剪力： 41693.5172.5V k=弯矩： 24143.5693.51026.4.2M kNm=（ 2）焊缝截面特性参数计算惯性矩： 3 2 941810002280165082.9781012xI m=+=面积矩： 66 632801650885002502.276101.0103.27610S m=+=+=631 2.27610m=（ 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 6 2 21 91026.410500172.3/ 185/2.978wtxMy NmfNmI= =3 6 2 29172.5103.2761023.7/ 125/2.9788 wvwVS NfNIt= =211 2.27623.716.5/3.276S Nm= 2222 2 2113172.3316.5174.7/1.11.1185204/wtNmf Nm+=+=焊缝强度满足要求。2.某轴心受压柱 ， 设计内力 N=20kN,l0x=6m(强轴 ),l0y=3m（ 弱轴 ） ,钢材 Q345（ f=310N/m2） ，采 用 两 块 翼 缘 板 2 50 1和 一 块 腹 板 25 1焊 成 工 字 形 截 面 ， 截 面 无 削 弱 。 试 验 算其强度和刚度（ =） 。解 ： （ 1）截面几何特性 2808.0252.25cmA =+= 433 11345)252.244.27(121 cmIx = 433 3126)8.0252.1( cIy +=cmi x 91.118011345=www.zhinanche.cc cmiy 25.6803126=4.5091.11600=x4825.6300y（ 2）强度验算因截面无削弱，所以 223 /310/25010080102000mNfmNAN = （强度安全）（ 3）刚度验算 1504.50),m ax(= yx （刚度通过） www.zhinanche.cc 钢 结 构 设 计 原 理 模 拟 试 题 二 答 案一 、 单 项 选 择 题 （ 在 每 小 题 的 四 个 备 选 答 案 中 ， 选 出 一 个 最 佳 答 案 ，并 将 其 号 码 填 在 题 干 的 括 号 内 ， 10小 题 ， 每 小 题 3分 ， 共 30分 ）1.C2.B3.A4.D5.C6.A7.D8.A9.10.B二 、 判 断 改 错 题 （ 题 意 正 确 者 ， 打 即 可 ； 题 意 错 误 者 ， 先 打 ， 然后 将 错 误 处 改 正 确 ， 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ） 1. ;去掉应力比。2. Nvb=0.9nf (P-1.25Nt)。3 。4. ; 弹性阶段、弹塑性阶段、全塑性阶段。三 、 简 答 题 （ 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）1.答 ： 因 为 在 较 高 应 力 状 态 下 ， 混 凝 土 的 泊 松 比 大 于 钢 材 泊 松 比 ， 这 样 钢 管 对 其 内 的 混 凝土形成横向 “ 套箍作用 ” 。2.答：钢材因加工等原因使其强度提高，塑性降低的现象。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 ： 焊 接 残 余 应 力 对 钢 构 件 的 静 力 强 度 无 影 响 ； 焊 接 残 余 应 力 对 钢 结 构 的 疲 劳 、 刚 度 、稳定等其他方面都不利。 四 、 计 算 题 （ 2小 题 ， 每 小 题 15分 ， 共 30分 ）1.下 图 所 示 为 双 角 钢 组 成 的 T形 截 面 轴 心 受 拉 构 件 与 节 点 板 采 用 侧 焊 缝 连 接 。 角 钢 为 2L0 1， 节点板厚度 10 m mt=， 钢材为 Q235， E43 型手工焊 （ w f160 MPa=） 。 静力 N 6 kN，焊缝正边尺寸 f8 m mh（在最大最小焊缝正边尺寸之间 ） 。试计算所需肢背 、 肢尖焊缝长度 w1l、 w2l。 【解 】 （ 1）计算肢背、肢尖焊缝受力110.7660462Nk kN=www.zhinanche.cc 220.3660198Nk kN=（ ）计算肢背、肢尖焊缝长度 311 4621022 282742 0.78160wwf fwefNllhh m=+=+=3221 198102 2812720.78160wwf fw efNllhh=+=+=取 lw1280m m ,lw2=130m m 。焊缝长度满足最大最小长度要求，验算从略。2.已 知 一 工 字 型 钢 梁 I32a(Wx=692cm3,Ix/S=27.5cm， 腹 板 厚 9.5m)， 承 受 静 力 荷 载 ， 最 大弯 矩 Mmax=130kN m， 最大剪力 Vmax8kN。 Q3钢 材（ f=21MPa,fv=12MPa)。 要求进行抗弯和抗剪强度验算。 解 ： （ 1）抗弯强度验算 2236 /215/86NfmNWM = （抗弯强度满足）（ 2）抗剪强度验算 223 /125/07.34105.27.989)/( mNfmNSIbVbIS v= （抗剪强度满足 ） www.zhinanche.cc 钢 结 构 设 计 原 理 模 拟 试 题 三 答 案一 、 单 项 选 择 题 （ 在 每 小 题 的 四 个 备 选 答 案 中 ， 选 出 一 个 最 佳 答 案 ，并 将 其 号 码 填 在 题 干 的 括 号 内 ， 10小 题 ， 每 小 题 3分 ， 共 30分 ）1.A2.C3.A4.D5.6.D7.A8.B9.C10.B二 、 判 断 改 错 题 （ 题 意 正 确 者 ， 打 即 可 ； 题 意 错 误 者 ， 先 打 ， 然后 将 错 误 处 改 正 确 ， 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ） 1. ;同时满足时 。2. 不可能会发生疲劳破坏。3 ;除钢梁外 。4. 。三 、 简 答 题 （ 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 20分 ）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： 钢材应力达到或超过其屈服强度，破坏前有明显变形给以预兆，破坏不突然。3.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 8h f和 40m。 （ 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。 4.答 ： （ 1）采用宽展的截面以增加惯性矩 ； （ 2）增加约束以减少计算长度。四 、 计 算 题 （ 2小 题 ， 每 小 题 15分 ， 共 30分 ）1.下图所示一牛腿钢板两边用角焊缝与钢柱连接 ， 其尺寸如图所示 。 钢材为 Q235， 手工焊 ，E43 焊 条 （ wf160 MPa=） ， 焊 脚 尺 寸 fh 10 m m 。 假 设 e 10 m m ， 试 计 算 该 连 接 能 承 受的最大静力荷载设计值？ 解 ：