2025 年高职土木工程（钢结构设计）试题及答案

2025年高职土木工程（钢结构设计）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.钢结构设计时，碳素结构钢以（）强度作为设计计算取值的依据。A.屈服强度B.抗拉强度C.伸长率D.冲击韧性2.钢材的疲劳破坏属于（）破坏。A.弹性B.塑性C.脆性D.延性3.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4.实腹式轴心受压构件应进行（）。A.强度计算B.强度、整体稳定、局部稳定和长细比计算C.强度、整体稳定和长细比计算D.强度和长细比计算5.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、局部稳定和挠度B.抗弯强度、抗剪强度、整体稳定、局部稳定和挠度C.抗弯强度、抗剪强度、整体稳定和挠度D.抗弯强度、抗剪强度和挠度6.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式的主要区别是（）。A.前者靠摩擦力传力，后者靠栓杆抗剪传力；前者有螺栓孔削弱，后者没有B.前者靠栓杆抗剪传力，后者靠摩擦力传力；前者有螺栓孔削弱，后者没有C.前者靠摩擦力传力，后者靠栓杆抗剪传力；前者没有螺栓孔削弱，后者有D.前者靠栓杆抗剪传力，后者靠摩擦力传力；前者没有螺栓孔削弱，后者有7.钢结构屋架中，腹杆的合理布置原则是（）。A.弦杆在屋架平面外的刚度应尽可能大B.弦杆在屋架平面内的刚度应尽可能大C.腹杆的长细比应尽可能小D.腹杆的布置应使屋架受力均匀，且腹杆的长细比应尽可能小8.当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应（）。A.设置纵向加劲肋B.设置横向加劲肋C.减少腹板厚度D.增加翼缘的厚度9.钢结构的防腐涂料施涂顺序的原则是（）。A.先上后下，先难后易B.先下后上，先难后易C.先上后下，先易后难D.先下后上，先易后难10.钢结构防火涂料按涂层厚度可分为（）。A.超薄型、薄型、厚型B.超薄型、中型、厚型C.薄型、中型、厚型D.薄型、厚型二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得1分）1.钢材的主要力学性能指标有（）。A.屈服强度B.抗拉强度C.伸长率D.冷弯性能E.冲击韧性2.钢结构中采用的各种板材和型钢，在选用时应考虑的因素有（）。A.结构的重要性B.荷载特征C.连接方法D.结构的工作环境E.钢材的厚度3.轴心受压构件的整体稳定系数与（）等因素有关。A.构件的截面类别B.构件的两端连接构造C.构件的长细比D.钢材的屈服强度E.钢材的抗拉强度4.梁的整体失稳形式有（）。A.弯曲失稳B.扭转失稳C.弯扭失稳D.局部失稳E.整体失稳5.高强度螺栓连接按其受力特征可分为（）。A.摩擦型高强度螺栓连接B.承压型高强度螺栓连接C.张拉型高强度螺栓连接D.挤压型高强度螺栓连接E.剪切型高强度螺栓连接三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列各题的对错，正确的用“√”表示，错误的用“×”表示）1.钢材的强度设计值等于钢材的屈服强度除以材料分项系数。（）2.钢材的可焊性主要取决于钢材的化学成分及其含量。（）3.在钢结构设计中，通常不考虑梁的局部稳定问题。（）4.实腹式轴心受压构件的计算长度等于构件的实际长度。（）5.梁的抗弯强度计算中，采用了截面塑性发展系数，这是考虑梁在荷载作用下会发生塑性变形。（）6.普通螺栓连接受剪时，螺栓的抗剪承载力与螺栓的直径成正比。（）7.钢结构屋架中，受压弦杆的合理截面形式是两等边角钢组成的T形截面。（）8.梁的腹板加劲肋的主要作用是提高梁的抗弯强度。（×）9.钢结构防腐涂料的涂层厚度越大，其防腐效果越好。（）10.钢结构防火涂料的防火原理是通过涂层的隔热和吸热作用，使钢材表面温度升高速度减缓。（）四、简答题（总共3题，每题10分，简要回答下列问题）1.简述钢结构的特点。2.简述实腹式轴心受压构件整体稳定的概念及影响因素。3.简述梁的整体稳定的概念及保证梁整体稳定的措施。五、计算题（总共1题，20分，要求写出计算步骤和答案）已知一简支钢梁，跨度为6m，承受均布荷载设计值q=30kN/m，钢材为Q345，梁的截面为焊接工字形截面，翼缘为-350×16，腹板为-1000×8，试验算梁的抗弯强度和抗剪强度。（提示：梁的抗弯强度计算公式为\(\sigma=\frac{M_{x}}{\gamma_{x}W_{nx}}\leqf\)，抗剪强度计算公式为\(\tau=\frac{V_{x}}{I_{x}t_{w}}h_{0}\leqf_{v}\)，其中\(M_{x}\)为梁的最大弯矩设计值，\(V_{x}\)为梁的最大剪力设计值，\(\gamma_{x}\)为截面塑性发展系数，\(W_{nx}\)为梁的净截面抗弯模量，\(I_{x}\)为梁的截面惯性矩，\(t_{w}\)为腹板厚度，\(h_{0}\)为腹板计算高度，\(f\)为钢材的抗弯强度设计值，\(f_{v}\)为钢材的抗剪强度设计值）答案：一、单项选择题1.A2.C3.B4.B5.C6.B7.D8.B9.A10.A二、多项选择题1.ABCE2.ABCDE3.ACD4.ABC5.ABC三、判断题l.√2.√3.×4.×5.√6.×7.×8.×9.√10.×四、简答题1.钢结构的特点：材料强度高，自重轻；塑性、韧性好；材质均匀，工作可靠性高；工业化程度高，施工速度快；密封性好；耐热性好，但防火性能差；耐腐蚀性差。2.实腹式轴心受压构件整体稳定的概念：构件在轴向压力作用下，保持其原有平衡形式的能力。影响因素：构件的长细比、截面形状和尺寸、钢材屈服强度、构件的初弯曲、初偏心等。3.梁的整体稳定的概念：梁在荷载作用下，除了发生弯曲变形外，还可能发生侧向弯曲和扭转，当侧向抗弯刚度和抗扭刚度不足时，梁会发生整体失稳。保证梁整体稳定的措施：增大梁的侧向抗弯刚度和抗扭刚度；设置侧向支撑；采用闭合箱形截面；控制梁的受压翼缘自由长度等。五、计算题1.计算梁的最大弯矩设计值\(M_{x}\)：\(M_{x}=\frac{1}{8}ql^{2}=\frac{1}{8}\times30\times6^{2}=135kN\cdotm\)2.计算梁的净截面抗弯模量\(W_{nx}\)：翼缘面积\(A_{f}=350\times16\times2=11200mm^{2}\)腹板面积\(A_{w}=1000\times8=8000mm^{2}\)截面面积\(A=A_{f}+A_{w}=11200+8000=19200mm^{2}\)\(x\)轴方向的惯性矩\(I_{x}\)：\(I_{x}=\frac{1}{12}\times1000\times8^{3}+2\times350\times16\times(\frac{1000+16}{2})^{2}\)\(=\frac{1}{12}\times1000\times512+2\times350\times16\times508^{2}\)\(=426666.67+2\times350\times16\times258064\)\(=426666.67+288939520\)\(=289366186.67mm^{4}\)\(W_{nx}=\frac{I_{x}}{y_{max}}\)，\(y_{max}=\frac{1000+16}{2}=508mm\)\(W_{nx}=\frac{289366186.67}{508}=569618.48mm^{3}\)3.计算钢材的抗弯强度设计值\(f\)：Q345钢材，\(f=295N/mm^{2}\)4.计算截面塑性发展系数\(\gamma_{x}\)：对于工字形截面，\(\gamma_{x}=1.05\)5.计算梁的抗弯强度\(\sigma\)：\(\sigma=\frac{M_{x}}{\gamma_{x}W_{nx}}=\frac{135\times10^{6}}{1.05\times569618.48}=223.4N/mm^{2}\ltf=295N/mm^{2}\)，抗弯强度满足要求。6.计算梁的最大剪力设计值\(V_{x}\)：\(V_{x}=\frac{1}{2}ql=\frac{1}{2}\times30\times6=90kN\)7.计算钢材的抗剪强度设计值\(f_{v}\)：Q345钢材，\(f_{v}=170N/mm^{2}\)8.计算梁的抗剪强度\(\tau\)：\(I_{x}=28936