2025年大学本科三年级（土木工程）钢结构设计试题及答案

2025年大学本科三年级（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______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在相应位置。1.钢结构设计时，钢材强度的取值依据是（）A.比例极限强度B.弹性极限强度C.屈服强度D.抗拉强度2.对于承受静力荷载或间接承受动力荷载的组合梁，当腹板高厚比不满足要求时，可采取的措施是（）A.增加腹板厚度B.设置纵向加劲肋C.设置横向加劲肋D.同时设置横向和纵向加劲肋3.焊接残余应力对钢结构的影响不包括（）A.降低结构的刚度B.降低结构的稳定性C.增加钢材的疲劳强度D.可能使钢材发生脆性破坏4.轴心受压构件的整体稳定系数φ与下列哪些因素有关（）A.构件截面类型、长细比、钢材屈服强度B.构件截面类型、长细比、钢材抗拉强度C.构件截面类型、长细比、钢材弹性模量D.构件截面类型、长细比、钢材极限强度5.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和计算准则的主要区别是（）A.前者依靠螺栓杆抗剪，后者依靠摩擦力传力B.前者依靠摩擦力传力，后者依靠螺栓杆抗剪C.计算准则都是考虑螺栓的抗剪和承压D.计算准则都是考虑螺栓的抗拉和抗剪6.钢屋架中受压杆件的容许长细比为（）A.150B.200C.250D.300第II卷（非选择题共70分）（一）简答题（共20分）答题要求：简要回答问题，观点明确，条理清晰。1.简述钢结构有哪些主要优点和缺点。（10分）2.简述轴心受压构件的整体稳定计算公式中各参数的含义。（10分）（二）计算题（共20分）答题要求：写出详细的计算过程，步骤清晰，结果准确。已知一轴心受压柱，采用焊接工字形截面，翼缘为-350×20，腹板为-1000×10，钢材为Q345钢，柱高6m，两端铰接，承受轴心压力设计值N=1200kN。试验算该柱的整体稳定性。（提示：先计算截面几何特性，再计算长细比，最后根据规范计算稳定系数并验算稳定性）（三）论述题（共15分）答题要求：论述全面，分析深入，结合实际。论述在钢结构设计中如何考虑结构的抗震性能，以及提高钢结构抗震性能的主要措施。（四）案例分析题（共15分）答题要求：根据所给案例材料，分析问题，提出解决方案。某多层钢结构厂房，在使用过程中发现部分钢梁出现下挠变形过大的情况。经检查，发现钢梁的截面尺寸、钢材材质均符合设计要求，且施工质量良好。请分析可能导致钢梁下挠变形过大的原因，并提出相应的处理措施。案例材料：该厂房为工业生产车间，设有吊车，吊车起重量较大。厂房内设备运行频繁，且有较大的动力荷载作用。（五）设计题（共20分）答题要求：根据给定条件进行钢结构构件设计，包括选型、计算、绘制简图等。某单层工业厂房，跨度24m，柱距6m，无吊车。屋面采用轻型钢屋架，屋面材料为压型钢板。设计钢屋架，要求确定屋架的形式、杆件截面尺寸，并绘制屋架简图。答案：第I卷：1.C2.D3.C4.A5.A6.B第II卷：（一）1.优点：强度高，质量轻；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。缺点：耐腐蚀性差；耐火性差。2.N为轴心压力设计值；φ为轴心受压构件的整体稳定系数；A为构件的毛截面面积；f为钢材的抗压强度设计值。（二）具体计算过程略，经计算满足整体稳定性要求。（三）考虑结构的抗震性能可从结构布置、节点设计等方面入手。提高措施有设置支撑系