全国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+点评)

1、全国2010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一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题 后的括号内。错选、多选或未选均无分。.现行钢结构设计规范关于钢材疲劳计算采用的设计方法为 （）.二.全概率极限状态设计法B.半概率极限状态设计法C.近似概率极限状态设计法D.容许应力设计法B. 24mmD. 50mm.以下同种牌号四种厚度的钢板中，钢材设计强度最高的为 （）A. 12mmC. 30mm.当钢板厚度较大时，为防止钢材在焊接或在厚度方向承受拉力而发生分层撕裂，钢材应满足的性能指标是（）B.

2、冷弯性能D.伸长率A. Z向收缩率C.冲击韧性.钢构件最易产生脆性破坏的应力状态是A.单向压应力状态B.三向拉应力状态C.二向拉一向压的应力状态D.单向拉应力状态.根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、质量最难于保证的施焊方位是（）A.平焊B.立焊C.横焊D.仰焊.如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力N=500kN肢背焊缝受力N为（）A. 150kNB. 250kNC. 325kND. 350kN题6图.如图，两钢板用直角角焊缝连接，手工焊，合适的焊角尺寸hf=（）12mm10mm8mm5mm8.螺栓排列时，要求螺栓端距n 2d0（d0为螺

3、栓孔径），目的是为了防止发生（）A.螺栓受剪破坏B.板件被拉断破坏C.板件被冲剪破坏D.板件被挤压破坏.图示高强螺栓群摩擦型连接受弯后的旋转中心为（）A. a点C. c点M题9图.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.整体稳定、局部稳定B.强度、整体稳定、长细比髓b.整体稳定、长细比D.强度、局部稳定、长细比.某单轴对称截面轴心受压柱，绕对称主轴失稳时，其失稳形式是 （）A.弯曲屈曲B.弯扭屈曲C.扭转屈曲D.既可能弯曲屈曲也可能扭转屈曲12.双肢格构式轴心受压柱，虚轴为 x-x轴，实轴为y-y轴，确定两单肢间距离时应根据（）a.强度条件B.C -x oyD.ox.初始弯

4、曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为（）A.初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力B.初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力C.初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力D.初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力.梁采用Q235钢，梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比即bi/twi3,是为了保证翼缘板的（）整体稳定B.局部稳定C.抗弯强度D.抗剪强度.某简支梁，荷载向下作用于梁的受拉下翼缘，欲提高此梁整体稳定承载力的最有效途径是（）&A.改变荷载作用位置B.增大受拉翼缘宽度C.减小梁受压翼缘的侧向计算长度D.减少受压翼缘宽度.设计焊接梁时，确定梁最小截面高度

5、应满足的要求是（）A.建筑要求B.刚度要求国.施工要求D,经济要求.双轴对称工字形截面偏压柱，压力作用在强轴平面内，一旦失稳将会发生（）A.平面内失稳B.平面外失稳&C可能平面内失稳也可能平面外失稳D.平面内失稳与平面外失稳同时发生.某梯形钢屋架跨中竖杆采用双角钢组成的十字形截面，几何长度为l ,其计算长度取为（）A. l0. 9l0. 8lD. 0. 7l.梯形钢屋架节点板的厚度取决于（）一.翼aA.受压上弦杆的最大内力B.受拉下弦杆的最大内力C.腹杆的最大内力D.屋架所有杆件的最大内力.在钢屋架支座节点的设计中，支座底板面积的大小决定于（）A.底板抗弯强度国.支承屋架的混凝土柱的抗冲切性能

6、C.底板抗剪强度D.支承屋架的混凝土柱的抗压强度二、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、不填均无分。.衡量钢材承受动荷时抵抗脆性破坏的指标是 . Q235徼钢不能用于主要焊接承重2构，原因在于不能保证 o.钢材为Q345的构件相焊接时，采用手工焊，应选择 型焊条。.高强螺栓拧紧时产生预拉力190kN,现对该螺栓施加外拉力100kN,此时该螺栓中 的拉力近似为?.计算构件的局部稳定时，工字形截面轴压构件的腹板可以简化为 的矩形板。.梁的材料为Q235钢，当梁的腹板高厚比/tw=100时，为保证腹板的局部稳定应设置 J 口劲助。.考虑屈曲后强度的梁

7、与不考虑屈曲后强度的梁相比，其腹板的抗剪承载力.某双肢缀板式偏心受压柱的偏心压力作用在实轴平面内，计算单肢稳定时，单肢按构件计算。.系杆可分为刚性系杆和柔性系杆， 通常刚性系杆采用双角钢，按 设计。.在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用 的原则。三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）.图示连接，受静载，钢材Q235B焊条E4303,手工焊，ffw=160NT mrH验算焊缝能否满足承载力要求？.如图所示，节点板与柱通过角钢用摩擦型高强螺栓连接，验算柱与角钢之间的螺栓是否安全？已知：摩擦型高强螺栓采用 M2Q 8. 8级，预拉力P=125kN, =0. 45AnrF

8、-180kN题32图.图示简支梁受集中荷载作用，梁截面采用HM400同）X 200（宽）X 8（腹板厚）乂13（翼缘厚）热轧H型钢制成，钢材为 Q235B, f=215Nkmm1已知A=84. 12cm2,Ix=23700cm, V=1190cri3i。梁的稳定系数b=0. 5547, x = 1rt05,梁截面有削弱,2A.2LS2000 I试验算梁的整体稳定和抗弯强度是否满足要求？60kN_ f l*1000(a000 j，4000国33图.轴心受压柱如图所示。钢材 Q235B, f=215NTmr2i采用焊接组合截面，绕x轴的回转半径ix=18. 1cm1绕y轴的回转半径iy=5. 93

9、cm,试验算其局部稳定和刚度能否满足要求？N-lOOOkN- 400X6-250X10题34图构件的强度承载力能否满足要求320X1236如图所示工字形截面柱。两端钱支简支梁的截面如各图所示，除截面放置和荷载在截面上的作用位置不同之外它条件均相同，请指出整体稳定性最好的和最差的梁 ？并说明理由截面无削弱，承受轴心压力设计值为900kN,跨中横向集中力设计值 100kN,钢材Q235B, f=215N/mm x=1. 05,试验算此图A期兆图五、综合题（12分）37.等截面工字形组合截面轴心受压杆，截面无削弱，杆端作用轴力N,杆中部牛腿上也作用荷载N,如图所示，杆的局部稳定得到保证，截面积A=5

10、6cm,卜=525亿吊,Iy=1775cm,已知钢材的强度设计值f=215N/mr21求此杆最大承载力 N=?4550556065700. 8780. 8560. 8330. 8070. 7800. 751S37图全国2010年4月高等教育自学考试钢结构试题及答案解析点评（课程代码：02442）一、单项选择题D【解析】钢结构中疲劳计算的设计方法比较特殊， 其采用的是“容许应力设计法”【点评】此题为考试重点内容，常以选择题的形式出现，考生应重点掌握。A【解析】钢板的板厚越薄，强度越高。【点评】此题为基本概念题，由于板越薄，板中的缺陷就会越少，所以其强度就会越高。此概念常以选择或填空题的形式出现，

11、考生应重点掌握。A【解析】与钢材分层撕裂相关的力学性能指标是 Z向收缩率。【点评】此题为考试重点内容，主要考查钢材的力学性能指标，常以选择或填空题的形式出现，考生应重点掌握。B【解析】钢材的应力状态会影响钢材的力学性能，特别是在三向拉应力状态下，钢材极易容易产生脆性破坏。【点评】此题为考试重点内容，主要考查影响钢材力学性能的因素，为常考点,常以选择题的形式出现，考生应重点掌握D【解析】钢结构中施焊方位会影响焊接的质量，其中最难于保证质量的施焊方位 是仰焊。【点评】此题为考试重点内容，主要考查焊缝质量最容易和最难于保证质量的焊 接方位，为常考点，常以选择题的形式出现，考生应重点掌握。D【解析】由

12、于角钢的形心线不在中点处，故当在轴线处施加轴力后，其肢背和肢 尖分担的轴力大小不一样，对于等边角钢，肢背分担 70%【点评】此题为考试重点内容，为必考点，常以选择或计算题的形式出现，考生 应重点掌握，特别是课本中对应于等边角钢、不等边角钢短边焊及不等边角钢长边焊 的表格，应记住。C【解析】焊缝的焊脚尺寸除了根据计算满足承载能力的要求外，还应该满足构造 的要求。【点评】此题为考试重点内容，为必考点，常以选择和计算题的形式出现，考生 应重点掌握，特别是课本中对焊脚尺寸和焊缝计算长度的规定（课本中的表格）应记 住。C【解析】限制端距主要是为了防止板件冲剪破坏。【点评】此题为考试重点内容，为必考点，常

13、以选择和计算题的形式出现。螺栓 连接有五种破坏方式，其中板件冲剪破坏和螺栓弯曲破坏是通过构造要求去防止发生 的，而另外三种是通过计算来防止破坏的。考生应对五种破坏方式及其预防措施记清 记牢。A【解析】高强螺栓摩擦型连接受弯的旋转中心在螺栓群的中心。【点评】此题为考试重点内容，为必考点，常以选择和计算题的形式出现。高强 螺栓承压型连接和普通螺栓连接受弯的旋转中心在螺栓群的最底下一排螺栓处。考生 应对三种螺栓群受弯的旋转中心位置记清记牢，在计算题中也会用到这一知识点。C【解析】由于截面无削弱轴心受压，故不需验算强度；由于是热轧型钢，故不需 验算局部稳定。【点评】本题为考试的重点和热点内容，为必考点

14、，常以选择题的形式出现。构 件的验算包括四部分：强度、整体稳定、局部稳定和刚度，根据不同构件的受力和截 面组成，四方面中的某几方面可能已经满足，不必验算。本题型主要考查考生的整体 思路，应理解掌握。B【解析】单轴对称截面绕对称轴失稳是弯扭失稳， 而绕非对称轴失稳是弯曲失稳。【点评】本题为考试的一般内容，会以选择或填空题的形式出现。本题型主要考 查考生对各种截面轴压杆的失稳形态，考生应对其有所了解。D【解析】双肢格构式轴压柱两单肢间距离是由等稳定性决定的，但是绕虚轴的长 细比应该用换算长细比来反应缀材剪切变形的影响。【点评】本题为考试的重点内容，为常考点，常以选择题的形式出现。本题型主 要考查考

15、生对概念的理解，考生应对这一知识点重点掌握。A【解析】初弯曲和初偏心都会降低稳定承载力。【点评】本题为考试的重点内容，为易考点，常以选择题的形式出现。本题型主 要考查影响轴压杆稳定承载力的因素，考生对这一知识点应了解掌握。B【解析】限制翼缘的宽厚比和腹板的高厚比是为了保证板件的局部稳定。【点评】本题为考试的热点内容，为易考点，常以选择或填空题的形式出现。本 题型主要考查宽厚比和高厚比限制的原因，考生对这一知识点应理解掌握。C【解析】荷载作用于梁的受拉下翼缘，减小受压翼缘的侧向计算长度和增大受压 翼缘的宽度，均会提高梁的整体稳定承载力。【点评】本题为考试重点内容，为必考点，常以选择或分析题的形式

16、出现。本题主要考查考生对梁整体稳定的理解，考生对这一知识点应理解掌握。B【解析】焊接梁最小截面高度是由刚度来控制的，即梁的挠度不能过大。【点评】本题为考试重点内容，为常考点，常以选择或填空题的形式出现。本题 主要考查焊接梁相关高度的确定原则（最大高度、最小高度和经济高度），考生应对焊 接梁的设计步骤及各参数的确定原则理解掌握。A【解析】压力作用于强轴平面内，即弯矩绕弱轴，为压弯构件，弯矩绕弱轴的压 弯构件必然是平面内弯曲失稳。【点评】本题为考试热点内容，为易考点，常以选择题的形式出现。本题主要考 查考生对压弯构件失稳的理解，考生应理解掌握。B【解析】十字形截面中竖杆的计算长度为几何长度的0.9

17、倍。【点评】本题为考试的重点内容，为必考点，常以选择题的形式出现。本题主要 考查钢屋架各杆件的计算长度，考生应对课本中钢屋架部分的有关计算长度系数的表 格牢牢记住。C【解析】梯形钢屋架支座节点板的厚度取决于腹杆的最大内力，中间节点板比支座节点板的厚度小2mm【点评】本题为考试重点内容，为常考点，常以选择题的形式出现。本题主要考 查钢屋架节点板厚度的确定原则，考生应重点掌握。D【解析】支座底板面积取决于混凝土的抗压强度，而底板厚度取决于抗弯强度。【点评】本题为考试重点内容，为常考点，常以选择题的形式出现。本题主要考 查钢屋架支座底板各参数的确定原则，考生应重点掌握。二、填空题冲击韧性【解析】冲击

18、韧性是钢材承受动载时的性能指标。【点评】本题为考试重点内容，为必考点，常以选择或填空题的形式出现。本题 主要考查钢材的力学性能指标，考生应对钢材的各力学性能指标理解掌握。含碳量【解析】含碳量对钢材的一个不利影响就是使钢材的可焊性降低，Q235A钢不能用于焊接结构，除非有含碳量的保证。【点评】本题为考试热点内容，为易考点，常以选择或填空题的形式出现。本题 主要考查各元素对钢材力学性能的影响（特别是SPC等的影响），考生应对各元素对钢材力学性能的影响了解掌握。E50【解析】Q235采用E43, Q345采用E50, Q390采用E55,不同强度的构件相焊接时，采用与低强度钢材相对应的焊条。【点评】

19、本题为考试热点内容，为易考点，常以选择或填空题的形式出现。本题主要考查焊条的选择，考生应对焊条的选择原则熟记掌握。190KN【解析】当施加于螺栓连接外拉力不超过预拉力时， 可以认为原预拉力保持不变【点评】本题为考试一般内容，会以选择或填空题的形式出现。本题主要考查高 强螺栓的预拉力问题，考生应对这一知识点有所了解。四边简支【点评】本题为考试一般内容，会以选择或填空题的形式出现。考生应对构件板 件局部稳定推导时的简化模型有所了解。横向【解析】当梁的腹板高厚比超过 80时，应设置横向加劲肋。【点评】本题为考试重点内容，为常考点，常以选择或填空题的形式出现。考生应对梁腹板各种加劲肋的设置条件熟记掌握

20、。提高【点评】本题为考试一般内容，会以选择或填空题的形式出现。考生应对梁的屈 曲后强度的概念有所了解。压弯【解析】对于双肢缀板式偏心受压柱，单肢按压弯构件计算；对于双肢缀条式偏心受压柱，单肢按轴压构件计算【点评】本题为考试的重点内容，为常考点，常以填空题的形式出现。本题主要 考查缀条与缀板格构柱的区别，考生应对格构柱相关的设计原则理解掌握 29.压杆【解析】刚性系杆，是既能受压又能受拉，按压杆设计；柔性系杆，是只能受拉, 按拉杆计算。【点评】本题为考试重点内容，为必考点，常以选择或填空题的形式出现。本题 主要考查系杆的设计原则，考生应对刚性系杆和柔性系杆的区别（设计，受力，布置） 了解掌握。.

21、等稳定【解析】为了有效利用构件的截面，双角钢截面压杆按等稳定的原则进行截面选 择。【点评】本题为考试重点内容，为必考点，常以选择或填空题的形式出现。本题 主要考查钢屋架杆件截面的选择，考生应对这一知识点理解掌握。三、计算题.解:将力简化到焊缝群的形心为：剪力 V P 100kN弯矩 M P 0.14 14kNm6M2 0.7 hflW149.5N / mm2239.9N /mm6 14 10422 0.7 8 (240 2 8)2VtVf2 0.7 hflw100 1032 0.7 8 (240 2 8)左、右两侧点力危险点(1.2f2)22(149.5)2 (39.9)2 128.9N/mm

22、2ffw 1601.22焊缝能满足承载力要求。【点评】本题为考试重点内容，为必考点，考生应重点掌握。一般有两种题型: 给定焊脚尺寸，验算焊缝承载能力；给定设计荷载，确定焊脚尺寸。32.解：高强螺栓受弯时旋转中心在螺栓群的形心。将受到向螺栓群的形心简化：弯矩力：M Fe 180 70 12600kNmm轴力为：N 180kN单个摩擦型高强螺栓的抗拉承载力为：bNt0.8P 0.8 125 100kN最上部螺栓受力最大，其受力为:NtNMyi18012600 150n m y282 2 502 150241.4kN Ntb所以柱与角钢之间的螺栓连接是安全的。【点评】本题为考试重点内容，为必考点，考

23、生应重点掌握。一般有两种题型:给定螺栓，验算螺栓连接承载能力；给定设计荷载，确定螺栓个数。33.解:M 120kN mmaxMmax120 106一一一 一 3bWX0.5547 1190 10_2_181.8N /mm f所以整体稳定满足要求。求净截面抵抗矩WnxWx221.5 13 200 6.542001190221.5 13 200 6.543981cm3200Mmax120 106xWnx 1.05 981 103116.5N /2 mm所以抗弯强度满足要求。【点评】本题为考试重点内容，为必考点，考生应重点掌握。需要注意的是，强度用的是净截面参数，而稳定用的是毛截面参数。34.解：长细比/ixx1000/18.1 55.2 150长细比 y ly/iy 500/5.93 84.32 150所以刚度满足要求。腹板：h0/tw 400/6 66.7M10 0.1 max 10 0.1 84.