全国2011年4月高等教育自学考试钢结构试题及答案解析点评(试卷+答案+解析)

1、全国2011年4月高等教育自学考试钢结构试题（课程代码：02442）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备选项中只有啪符合题目要求的，请将其代码填写栅的括号内。错选、多选或未选均无分。1某排架钢梁受均布荷载作用，其中永久荷载的标准值为80kN/m,可变荷载只有1个，其标准值为40kN/m，可变荷载的组合值系数是07，计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为（ ）A164kN/mB152kN/mC1472kN/mD120kN/m2钢材牌号Q235中的235反映的是（ ）A设计强度B抗拉强度C屈服强度D含碳量3伸长率是衡量钢材哪项力学性能的指标?（ ）A抗层状撕裂能

2、力B弹性变形能力C抵抗冲击荷载能力D塑性变形能力4不适合用于主要焊接承重结构的钢材为（ ）AQ235ABQ345ECQ345CDQ235D5对钢材疲劳强度无明显影响的是（ ）A循环荷载的循环次数B构件的构造状况C作用的应力幅D钢材的静力强度6如图所示承受静力荷载的T形连接，采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为（ ）题6图 题7图A4mmB6mmC8mmD10mm7如图所示连接，焊缝中最危险点为（ ）A最上点B最下点C焊缝长度的中点D水平荷载延长线与焊缝相交处8图示螺栓连接中，受力最大的螺栓为（ ）AABBCCDD题8图9关于高强螺栓摩擦型连接、承压型连接、C级螺栓连接下列

3、说法正确的是（ ）A摩擦型连接受剪承载力高B摩擦型连接可以承受动载C承压型连接受剪变形小DC级螺栓连接受剪承载力高10某轴压柱绕两主轴属于不同截面分类，等稳定条件为（ ）Ax=yBx=yCIx=IyDix=iy11设计组合截面的实腹式轴心受压构件时应计算（ ）A强度、变形、整体稳定、局部稳定B强度、整体稳定、局部稳定、长细比C强度、长细比、变形、整体稳定D整体稳定、局部稳定、长细比、变形12钢结构设计规范(GB50017)规定：格构式双肢缀条柱的单肢长细比107max(max为柱两主轴方向的最大长细比)，目的是（ ）A构造要求B保证整个柱的稳定C避免单肢先于整个柱失稳D使两单肢能共同工作13如

4、图所示实腹式柱头，设置加劲肋的目的是( )A提高柱腹板局部稳定B提高柱的刚度C传递梁的支座反力 D提高柱的承载力14某工字形截面梁采用Q235钢材，梁腹板的高厚比h0/tw=100时，腹板的状态为（ ）A局部稳定能够得到保证B纯弯作用下局部稳定不能保证C纯剪作用下不会发生局部失稳D纯剪作用下局部稳定不能保证15简支矩形钢板弹性局部稳定临界力通式为Ncr=，其中的k为板的屈曲系数，下列各项与屈曲系数无关的为（ ）A荷载分布状况B钢材的弹性模量C荷载种类D板的边长比16受弯构件考虑屈曲后强度时，下列说法正确的为（ ）A在承受动力荷载时，一般利用其屈曲后强度B现行规范不允许利用其屈曲后强度C腹板抗剪

5、承载力提高D腹板抗剪承载力降低17压弯构件临界状态时，截面上的应力分布可能有三种情况，不可能出现的情况为(图中“+”表示拉应力，“”表示压应力)（ ）18屋架上弦压杆两节间在A、B点设有平面外侧向支撑，计算杆AB平面外稳定时其计算长度为（ ）AL1B09(Ll+L2)CL2D0875(Ll+L2)19钢屋架设计中，确定受压弦杆截面大小的根据是（ ）A稳定B强度C刚度D局部稳定20在钢屋架支座节点的设计中，支座底板的厚度是由什么决定的?（ ）A底板抗压工作B底板抗弯工作C底板抗剪工作D底板抗剪和抗弯共同工作二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、

6、不填均无分。21应尽量避免三向焊缝相交，以防止在相交处形成_，使材质变脆。22与牌号为Q235B的钢材相比，牌号为02350的钢材保证了钢材在负温下的_，因此力学性能更好。23在钢结构施工及验收规范中，焊缝按质量检验标准分为_级。24采用M20的高强螺栓承压型连接，螺栓端距为30mm，从构造角度分析此连接可能发生_破坏。25在缀条式格构柱中，横缀条不受力，其主要用来减小柱肢在缀条平面内的_。26保证工字形实腹柱的局部稳定是根据与柱_的原则确定腹板的高厚比限值和翼缘的宽厚比限值。27在梁的整体稳定计算中，b等于_时，为梁弹性和弹塑性工作的分界点。28压弯构件当荷载增大到某一数值时，挠度迅速增大而

7、破坏，若挠曲线始终在弯矩作用平面内，称其为_。29屋架两端支座反力之间的距离为屋架的_跨度。30当上、下弦横向水平支撑设在第二柱间时，应在第一柱间设置_系杆。三、计算题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)31如图所示双槽钢和钢板的连接，槽钢壁厚为5mm，受轴心力(静载)N=800kN作用，采用侧焊缝连接，手工焊，试设计此焊缝。(=160Nmm2)32图示C级螺栓连接，钢材Q235B，f=215Nmm2，螺栓M20，栓孔直径215mm，=305N/mm2，=140N/mm2，计算该连接所能承受的最大轴力。33如图所示，简支支座位于A、B处，验算如图所示悬伸梁在支座A处的强度。已知钢梁为焊接组

8、合截面，受静载作用，Wx=826cm3，Sx=466cm3，Ix=14870cm4，x =105，f=215N/mm2，fv=125N/mm2,若梁的某项强度不能满足要求，采取何种措施最为有效?34焊接组合截面轴心受压柱如图所示，钢材Q235B，f=215N/mm2，试验算其局部稳定能否满足要求。35如图所示为Q235B钢双轴对称工字形截面柱，两端铰支，截面积A=1408cm2，截面无削弱，截面惯性矩Iy=6554cm4，截面最外边缘纤维抵抗矩W1x=3117cm3，截面影响系数=10，柱中1/3长度处设有侧向支承，承受轴心压力和跨中横向集中力，钢材f=215N/mm2，试验算此构件平面外的稳

9、定。 (受弯构件整体稳定系数b=107=)(与关系见题37附表) (压弯构件平面外稳定验算公式为：f)四、分析题(8分)36请分析下图次梁上的力传到主梁(次梁与主梁承托间无焊缝)上的传力过程和传力途径。五、综合题(12分)37计算图示受静载的格构式缀板柱(同一截面缀板线刚度之和大于柱肢线刚度的6倍)的最大承载力(仅考虑柱的整体稳定)并验算柱与缀板间的焊缝是否可靠?已知柱截面A=45622=9124cm2,截面无削弱，截面回转半径ix=106cm，iy=122cm，单肢的il=20cm，柱计算长度Lox=Loy=6m，钢材Q235B，f=215N/mm2,手工焊，焊条E43，=160N/mm2。

10、缀板与柱肢焊缝采用绕角焊。全国2011年4月高等教育自学考试钢结构试题解析（课程代码：02442）一、单项选择题1A【解析】。2C【解析】Q后面的数字表示钢材的屈服强度。3D【解析】伸长率是衡量钢材塑性变形的能力。4A【解析】Q235A级钢材由于没有碳含量的保证，故不能用于焊接结构。5D【解析】钢材的静力强度与疲劳强度无关。6B【解析】焊缝的焊脚尺寸不仅要满足计算要求，还要满足相关构造要求。7A【解析】最上点承受正应力和剪应力，其中正应力由弯矩和轴力共同产生，且同号，故内力最大，最危险。8A【解析】螺栓A承受扭矩产生的剪力和轴力产生的剪力，且方向相同，剪力最大。9B10B【解析】由于截面分类不

11、同，则等稳定条件为稳定系数相同。11B【解析】构件验算包括四方面：强度、整体稳定、局部稳定和长细比，不同构件根据受力、截面种类等进行取舍。12C13C【解析】支座加劲肋的目的是传递梁的支座反力。14D15B16C【解析】考虑屈曲后强度后，腹板抗剪承载力提高。17D【解析】压弯构件不可能出现全部受拉的情况。18D【解析】由于AB之间的两杆件轴力不同，所以要进行修正。19A【解析】轴心受压杆件由稳定控制。20B【解析】支座底板的厚度是由其抗弯强度确定的。二、填空题21三向同号拉应力场【解析】钢材在三向拉力场下，易发生脆断。22冲击韧性【解析】数字后的字母表示由冲击韧性决定的质量等级。23三24板件

12、冲剪【解析】螺栓连接有五种破坏方式，其中板件冲剪破坏是通过限制端距来防止发生的。25计算长度26等稳定2706【解析】当稳定系数超估06时，表明梁已进入弹塑性阶段工作，故要对稳定系数进行修正。28平面内失稳29计算30刚性三、计算题31 解：根据构造要求初步确定焊脚尺寸（1分）（1分）取由，即（1分）解得：（1分）（1分）该连接设置4条焊缝，每条长度310mm，焊脚尺寸6mm。（1分）32 解：单个螺栓的抗剪承载力设计值：（1分）（1分），故盖板一侧螺栓能传递的荷载为： （1分）因连接板的横截面面积大于被连接板横截面的面积，且采用相同的钢材，故不必计算连接板的承载力。（1分）被连接板危险截面净

13、截面面积（1分）在危险截面处，被连接板所能承担的轴力为：（1分）该连接所能承受的最大轴力为：N=4079kN33 解：支座处支反力，最大剪力在支座右截面，（1分）最大弯矩在支座截面，（1分）危险截面为中间支座截面下边缘受压，上边缘受拉， （1分）抗弯满足要求（1分）抗剪满足要求中间支座处腹板下边缘的局部压应力：（1分）局部压应力不满足要求由此知折算应力也不能满足要求。在支座A处设支承加劲肋最有效。（1分）34 解：腹板（2分）翼缘悬伸部分（取50或56均可）（2分）翼缘中间部分（2分）局部稳定满足要求。（2分）35 解：最大弯矩（1分）（1分）（1分）查得所计算构件段为段，有端弯矩和横向荷载作用，故取（1分）（2分） 所以压弯构件弯矩作用平面外的稳定满足要求。四、分析题36 解：次梁梁端剪力主梁承托（2分）次梁梁端弯矩转化为次梁梁端上下翼缘的拉力和压力上