2025 年大学钢结构（钢结构设计）试题及答案

2025年大学钢结构（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.抗压强度D.弹性极限强度2.钢材的伸长率指标是通过下列哪项试验得到的（）。A.冷弯试验B.冲击韧性试验C.单向拉伸试验D.疲劳试验3.对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（）。A.可选择Q235钢B.可选择Q345钢C.钢材应有冲击韧性的保证D.钢材应有三项基本保证4.当温度从常温开始升高时，钢的（）。A.强度随着降低，但弹性模量和塑性却提高B.强度、弹性模量和塑性均随着降低C.强度、弹性模量和塑性均随着提高D.强度和弹性模量随着降低，而塑性提高5.钢结构对动力荷载的适应性较强，这主要是由于钢材具有（）。A.良好的塑性B.良好的韧性C.均匀的内部组织D.良好的塑性和均匀的内部组织6.钢材的厚度越大，则有（）。A.抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度设计值越小B.抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度设计值越大C.抗拉、抗压、抗弯强度设计值越大，抗剪强度设计值越小D.强度设计值随厚度变化的规律，视钢号而定7.钢材的疲劳破坏属于（）破坏。A.弹性B.塑性C.脆性D.低周高应变8.钢材的设计强度是根据（）确定的。A.比例极限B.弹性极限C.屈服点D.极限强度9.钢材的三项主要力学性能指标为（）。A.抗拉强度、屈服强度、伸长率B.抗拉强度、屈服强度、冷弯性能C.抗拉强度、伸长率、冷弯性能D.屈服强度、伸长率、冷弯性能10.对于Q345钢，钢结构连接采用对接焊缝和角焊缝的抗剪强度设计值，下列说法正确的是（）。A.两种焊缝的抗剪强度设计值相同B.对接焊缝的抗剪强度设计值高于角焊缝C.对接焊缝的抗剪强度设计值低于角焊缝D.两种焊缝的抗剪强度设计值与钢材厚度有关二、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.影响钢材疲劳强度的主要因素有（）。A.应力幅B.应力循环次数C.钢材的强度D.钢材的表面质量E.钢材的化学成分3.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.钢材厚度E.工作环境4.钢结构的连接方法有（）。A.焊接连接B.铆钉连接C.螺栓连接D.绑扎连接E.机械连接5.下列关于钢结构疲劳计算的说法，正确的有（）。A.疲劳计算采用容许应力幅法B.应力幅按循环应力中的最大应力与最小应力之差确定C.同一结构单元的钢材，应具有相同的疲劳强度设计值D.计算疲劳时，不考虑塑性变形发展E.疲劳计算时，应考虑偶然作用的影响三、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.钢材的伸长率越大，其塑性性能越好。（）3.钢材的冲击韧性随温度的降低而增大。（）4.钢结构的连接中，焊接连接比螺栓连接的塑性和韧性好。（）5.钢结构设计时，可不考虑结构的重要性系数。（）6.钢材的疲劳破坏是由于钢材在交变应力作用下，微裂纹不断扩展直至断裂的过程。（）7.钢结构中，受压构件的长细比越大，其稳定性越好。（）8.螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接，高强度螺栓连接的抗剪承载力高于普通螺栓连接。（）9.钢结构的变形验算包括梁的挠度验算和柱的侧移验算。（）10.钢材的质量等级越高，其性能越好，故钢结构设计时应尽量选用质量等级高的钢材。（）四、简答题（总共3题，每题10分，回答要点，并简要叙述）1.简述钢结构的特点。2.简述钢材选用的原则。3.简述焊接连接的优缺点。五、计算题（总共2题，每题15分，要求写出计算步骤和结果）1.某轴心受压柱，采用Q345钢，截面为焊接工字形，翼缘为焰切边，其尺寸为h×b×t×tf=1200×400×12×20，柱的计算长度l0x=l0y=6m。已知该柱承受的轴心压力设计值N=2500kN，试验算该柱的整体稳定性。2.某简支梁，跨度l=6m，承受均布荷载设计值q=30kN/m，采用Q235钢，梁的截面为热轧H型钢，型号为H300×150×6.5×9，试验算梁的抗弯强度和挠度。答案：一、单项选择题1.A2.C3.C4.D5.B6.A7.C8.C9.A10.A二、多项选择题1.ABCE2.ABD3.ABCDE4.ABC5.ABCD三、判断题1.√2.√3.×4.×5.×6.√7.×8.√9.√10.×四、简答题1.钢结构的特点：强度高、质量轻；材质均匀、可靠性高；塑性和韧性好；工业化程度高、施工速度快；密封性好；耐腐蚀性差；耐火性差。2.钢材选用的原则：结构的重要性；荷载特征；连接方法；工作环境；钢材厚度。3.焊接连接的优点：构造简单、不削弱构件截面、节约钢材、加工方便、易于采用自动化操作、连接的密封性好、刚度大。缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能使材质变脆；焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，对结构的受力性能不利；焊接结构的低温冷脆问题比较突出。五、计算题1.（1）截面几何参数计算：-A=2×400×20+12×(1200-2×20)=20160mm²-Ix=1/12×12×1200³+2×400×20×(600+10)²=1.65×10¹¹mm⁴-iy=1/12×(400³-380³)+2×20×400²/20160=121.2mm-λx=l0x/iy=6000/√121.2=54.2-λy=l0y/iy=6000/√121.2=54.2（2）整体稳定性验算：-查Q345钢的稳定系数表，得φ=0.835-N/φA=2500×10³/(0.835×20160)=147.6N/mm²<f=295N/mm²，满足要求。2.（1）梁的抗弯强度验算：-查H300×150×6.5×9的截面特性：Wx=1.05×10⁶mm³-Mmax=1/8×ql²=1/8×30×6²=135kN·m-σ=Mmax/Wx=135×10⁶/1.05×10⁶=128.6N/mm²<f=215N/mm²，满足要求。（2）梁的挠度验算：-查规范