电大钢结构期末考试题及答案

电大钢结构期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.钢材的屈服强度是指（）。A.钢材断裂时的最大应力B.钢材开始产生明显塑性变形时的应力C.钢材弹性阶段的极限应力D.钢材在冷弯试验中首次出现裂纹时的应力【答案】B2.在钢结构设计中，对受弯构件进行强度计算时，采用的截面模量是（）。A.弹性截面模量B.塑性截面模量C.有效截面模量D.毛截面模量【答案】A3.下列关于钢结构连接的说法，正确的是（）。A.所有焊缝都必须采用全熔透焊缝B.高强度螺栓连接可以承受拉力和剪力C.普通螺栓连接适用于动载作用下的主要连接D.焊接连接不适用于现场连接【答案】B4.钢梁整体失稳的主要形式是（）。A.局部屈曲B.扭转屈曲C.弯扭屈曲D.剪切屈曲【答案】C5.对于轴心受压构件，稳定系数φ的大小主要取决于（）。A.构件长度B.构件截面形状和回转半径C.构件所受荷载大小D.构件材料强度【答案】B6.钢结构中，采用Q355钢材代替Q235钢材，主要可以提高（）。A.构件的刚度B.构件的稳定性C.构件的强度D.构件的耐久性【答案】C7.在钢结构设计中，荷载分项系数γG的取值一般为（）。A.1.0B.1.2C.1.35D.1.5【答案】B8.钢结构中，檩条的主要作用是（）。A.承受屋面活荷载B.传递屋面荷载至屋架C.提供屋架侧向支撑D.承受风荷载【答案】B9.钢柱脚底板厚度的确定主要依据（）。A.柱的轴力大小B.柱的弯矩大小C.底板下混凝土基础的局部承压强度D.柱的剪力大小【答案】C10.钢结构防火设计中，钢柱的耐火极限通常通过（）实现。A.增加钢材厚度B.涂刷防火涂料C.提高钢材强度等级D.增加构件截面【答案】B二、多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或两个以上正确答案，请将所有正确选项的字母填在括号内，漏选、错选均不得分）11.下列属于钢结构优点的是（）。A.自重轻B.施工周期短C.耐火性能好D.抗震性能优E.可重复利用【答案】A、B、D、E12.钢结构设计中，影响构件稳定性的因素包括（）。A.构件长细比B.截面形状C.材料强度D.荷载类型E.支撑条件【答案】A、B、D、E13.下列属于焊缝质量等级的是（）。A.一级焊缝B.二级焊缝C.三级焊缝D.四级焊缝E.特级焊缝【答案】A、B、C14.钢结构中，常见的焊缝形式有（）。A.对接焊缝B.角焊缝C.塞焊缝D.槽焊缝E.点焊缝【答案】A、B、C、D15.钢结构构件的疲劳破坏与下列哪些因素有关（）。A.应力幅B.循环次数C.构件截面大小D.连接构造细节E.材料屈服强度【答案】A、B、D三、填空题（每空2分，共20分）16.钢材的弹性模量E一般取值为________GPa。【答案】20617.钢结构中，轴心受压构件的稳定系数φ值随长细比的增大而________。【答案】减小18.钢梁的局部稳定通过限制________厚度比来保证。【答案】翼缘与腹板的宽厚19.钢结构设计中，荷载组合的基本表达式为：γG·Gk+γQ·Qk≤________。【答案】Rd20.钢结构中，Q355B钢材的屈服强度为________MPa。【答案】35521.钢结构中，焊缝的强度设计值通常按________强度进行计算。【答案】焊缝金属的抗拉22.钢柱的稳定性计算中，长细比λ=________。【答案】l0/i23.钢结构中，檩条与屋架的连接通常采用________连接。【答案】螺栓24.钢结构中，构件的疲劳强度与________密切相关。【答案】应力幅25.钢结构中，钢柱脚底板与基础之间的接触应力称为________应力。【答案】局部承压四、简答题（每题10分，共30分）26.简述钢结构中轴心受压构件的稳定计算方法。【答案】轴心受压构件的稳定计算采用以下公式：N≤φ·A·f其中：N为轴心压力设计值；φ为稳定系数，根据构件的长细比λ查表确定；A为构件的毛截面面积；f为钢材的抗拉、抗压强度设计值。计算步骤如下：（1）确定构件的计算长度l0；（2）计算回转半径i；（3）计算长细比λ=l0/i；（4）根据λ查表得稳定系数φ；（5）代入公式验算是否满足要求。27.简述钢梁整体失稳的原因及防止措施。【答案】原因：（1）钢梁受压翼缘自由长度过大，缺乏足够侧向支撑；（2）荷载作用位置偏离剪心，产生扭矩；（3）截面抗扭刚度不足。防止措施：（1）设置足够的侧向支撑，减小自由长度；（2）采用闭合截面或加强抗扭刚度；（3）限制受压翼缘的宽厚比；（4）采用横向加劲肋或纵向加劲肋提高局部稳定性；（5）合理布置荷载作用位置，避免偏心。28.简述高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接的区别。【答案】（1）传力机理不同：摩擦型连接依靠板件间的摩擦力传力，承压型连接依靠螺栓杆受剪和孔壁承压传力；（2）极限状态不同：摩擦型连接以滑移为极限状态，承压型连接以螺栓剪断或孔壁承压破坏为极限状态；（3）设计承载力不同：摩擦型连接承载力低于承压型连接；（4）适用场合不同：摩擦型连接适用于动载或重要连接，承压型连接适用于静载或次要连接；（5）施工要求不同：摩擦型连接对摩擦面处理要求高，需喷砂或抛丸处理。五、计算题（共3题，共35分）29.（10分）某轴心受压柱，采用H型钢HW300×300×10×15，钢材为Q235，柱高4.5m，两端铰接，试验算其稳定性是否满足要求。已知：f=215MPa，λx=45，λy=55，φx=0.878，φy=0.803，轴心压力设计值N=1200kN。【答案】（1）截面面积A=300×300(3002×15)×(3002×10)=90000270×280=9000075600=14400mm²（2）取较小稳定系数φ=0.803（3）承载力Nu=φ·A·f=0.803×14400×215=2486.8kN（4）N=1200kN<Nu=2486.8kN，满足稳定性要求。30.（12分）某简支钢梁，跨度6m，采用I36a工字钢，钢材为Q235，承受均布荷载q=45kN/m（含自重），试验算其抗弯强度是否满足要求。已知：f=215MPa，Wx=692×10³mm³，γx=1.05。【答案】（1）最大弯矩M=qL²/8=45×6²/8=202.5kN·m（2）抗弯承载力Md=γx·Wx·f=1.05×692×10³×215=156.3kN·m（3）M=202.5kN·m>Md=156.3kN·m，不满足要求。31.（13分）某高强度螺栓摩擦型连接，采用10.9级M20螺栓，摩擦面喷砂处理，摩擦系数μ=0.45，螺栓预拉力P=