全国高等教育自学考试钢结构试题及答案.docx
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全国高等教育自学考试钢结构试题及答案
全国2004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。
1.在结构设计中,失效概率Pf与可靠指标β的关系为()。
A.Pf越大,β越大,结构可靠性越差B.Pf越大,β越小,结构可靠性越差
C.Pf越大,β越小,结构越可靠D.Pf越大,β越大,结构越可靠
2.钢材的伸长率ε用来反映材料的()。
A.承载能力B.弹性变形能力
C.塑性变形能力D.抗冲击荷载能力
3.以下关于应力集中的说法中正确的是()。
A.应力集中降低了钢材的屈服强度
B.应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制
C.应力集中产生异号应力场,使钢材变脆
D.应力集中可以提高构件的疲劳强度
4.对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件,焊接残余应力对下列没有明显影响的是()。
A.构件的刚度B.构件的极限强度
C.构件的稳定性D.构件的疲劳强度
5.图示焊接连接中,最大焊缝应力发生在()。
A.a点B.b点C.c点D.d点
6.如图所示普通螺栓连接中,受力最大的螺栓为()。
A.aB.bC.cD.d
7.轴压杆的轴心力分布及支承情况如图所示,验算此杆整体稳定性时,计算长度应取()。
A.l0x=l/2,l0y=l
B.l0x=l,l0y=l
C.l0x=l/2,l0y=l(0.75+0.25N2/N1)
D.l0x=l(0.75+0.25N2/N1),l0y=l/2
8.焊接组合工字形轴心受压柱的翼缘与腹板的焊缝承受()。
A.压力B.压杆屈曲时的剪力
C.同时承受压力与压杆屈曲时的剪力D.不受力
9.轴压柱腹板局部稳定的保证条件是h0/tw不大于某一限值,此限值()。
A.与钢材强度和柱的长细比无关
B.与钢材强度有关,而与柱的长细比无关
C.与钢材强度无关,而与柱的长细比有关
D.与钢材强度和柱的长细比均有关
10.在下列关于柱脚底板厚度的说法中,错误的是()。
A.底板厚度至少应满足公式t≥
B.底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关
C.其它条件相同时,四边支承板应比三边支承板更厚些
D.底板不能太薄,否则刚度不够,将使基础反力分布不均匀
11.一简支梁受均布荷载作用,其中永久荷载标准值为15kN/m,仅一个可变荷载,其标准值为20kN/m,则强度计算时的设计荷载为()。
A.q=1.2×15+1.4×20B.q=15+20
C.q=1.2×15+0.85×1.4×20D.q=1.2×15+0.6×1.4×20
12.受均布荷载作用的工字形截面悬臂梁,为了提高其整体稳定承载力,需要在梁的侧向加设支撑,此支撑应加在梁的()。
A.上翼缘处B.下翼缘处
C.中和轴处D.距上翼缘h0/4~h0/5的腹板处
13.梁的整体失稳属于第一类稳定问题,其失稳形式为()。
A.弯曲失稳B.扭转失稳
C.弯扭失稳D.局部失稳
14.如图所示的四边简支薄板,在各种应力分布情况下的临界应力关系是()。
A.σ01>σ02>σ03B.σ01<σ02<σ03
C.σ01>σ03>σ02D.σ03>σ01>σ02
15.偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式()。
≤f
中,W1x代表
A.受压较大纤维的毛截面抵抗矩B.受压较小纤维的毛截面抵抗矩
C.受压较大纤维的净截面抵抗矩D.受压较小纤维的净截面抵抗矩
16.双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱,偏心荷载作用在腹板平面内。
若两个方向支
撑情况相同,可能发生的失稳形式为()。
A.在弯矩作用平面内的弯曲失稳
B.在弯矩作用平面外的弯扭失稳
C.在弯矩作用平面外的弯曲失稳
D.在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳
17.截面为两型钢组成的格构式钢柱,当偏心在虚轴上时,强度计算公式中的塑性发展系数γ取()。
A.大于1,与实腹式截面一样
B.大于1,但小于实腹式截面的塑性发展系数
C.等于1,因为不允许发展塑性
D.等于1,这是偏于安全考虑
18.梯形屋架支座处的斜腹杆(端斜杆)的几何长度(节点中心间距)为l,则其平面内和平面外的计算长度l0x和l0y分别为()。
A.l0x=0.8l,l0y=0.9lB.l0x=l,l0y=l
C.l0x=0.8l,l0y=lD.l0x=0.9l,l0y=l
19.为了保证两个角钢组成的T形截面共同工作,在两个角钢肢背之间应设置垫板,压杆的垫板间距应不大于40i1,拉杆的垫板间距应不大于80i1,其中单肢角钢绕自身1-1轴的回转半径为i1,这里的1-1轴指的是下列哪种情况()。
20.梯形钢屋架节点板的厚度是根据下列哪一项来确定的()。
A.上弦杆的最大杆力B.下弦杆的最大杆力
C.腹杆的最大杆力D.屋架各杆件中的最大杆力
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。
21.碳对钢材性能的影响很大,一般来说随着含碳量的提高,钢材的塑性和韧性逐渐___________。
22.试验证明,钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关,而与钢材的___________并无明显关系。
23.在不同质量等级的同一类钢材(如Q235A,B,C,D四个等级的钢材),它们的屈服点、强度和伸长率都一样,只是它们的化学成分和___________指标有所不同。
24.焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力场,材料塑性变形的发展受到限制,使钢材变脆。
特别是当焊接应力较大时,在温度较低的条件下很容易发生___________现象。
25.轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时,只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满足___________条件时,对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度,因而也就不必再进行计算。
26.普通螺栓连接受剪时,限制端距e≥2d,是为了避免钢板被___________破坏。
27.格构式轴心受压杆采用换算长细比λox=μλx计算绕虚轴的整体稳定,这里的系数
,式中γ1代表___________,它和所采用的缀材体系有关。
28.承受向下均布荷载作用的简支梁,当荷载作用位置在梁的___________翼缘时,梁整体稳定性较高。
29.梁的整体稳定系数φb大于0.6时,需用φb′代替φb,它表明此时梁已经进入___________阶段。
30.当钢屋架上弦作用有非节点荷载时,上弦杆应按___________进行设计。
三、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
31.验算如图所示摩擦型高强螺栓连接是否安全,已知:
荷载N=300kN,螺栓M20,10.9级,μ=0.5,预紧力P=155kN。
32.图示连接中,焊脚尺寸hf=8mm,钢材为Q235B,f=215N/mm2,手工焊,焊条为E4303,
=160N/mm2,盖板厚10mm,主板厚18mm,试计算此连接的承载能力。
33.图示活动式工作架由4根钢管组成。
设G作用于刚性工作平台中心,架的整体稳定能够保证,试验算钢管的稳定性是否足够。
已知钢材Q235,钢管规格Φ50×3.5,A=5.11cm2,i=1.65cm,f=215N/mm2。
(提示:
所有交叉支撑、横撑与钢管的连接均可视为铰接,整个结构在两个水平方向均为侧向不动体系。
)
λ
115
120
125
130
135
140
145
0.527
0.494
0.463
0.434
0.407
0.383
0.360
34.一工字形截面梁绕强轴受力,截面尺寸如图,当梁某一截面所受弯矩M=400kN·m、剪力V=580kN时,试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。
已知钢材为Q235B,f=215N/mm2,fv=125N/mm2。
35.如图所示,偏心压杆由2L180×110×10组成,单肢截面积A=28.4cm2。
试验算柱强度是否能够满足要求。
已知:
f=215N/mm2,γx1=1.05(肢背),γx2=1.2(肢尖),Ix=1940cm4(单肢),N=1000kN,q=3.5kN/m。
四、分析题(8分)
36.某焊接组合截面钢梁,其尺寸、受力和支座条件如图示,已知钢材Q235B。
请验算此梁腹板的局部稳定是否能够满足要求;若不能满足,应如何配置加劲肋(不必计算,把合理的配置形式在图中示意性画出即可)。
五、综合题(12分)
37.某承受静力荷载设计值N的悬吊节点构造及有关尺寸如图所示。
为便于安装用板I插入钢管端部刻槽内用焊缝①连接,为便于安装和焊缝②施焊,采用安装螺栓作临时固定。
孔径d、钢材强度f、焊缝强度
、焊脚高度hf1、hf2、hf3均已知。
要求:
(1)分析此节点的传力途径;
(2)保证此节点安全传力,需进行哪些计算(据图中标注写出各验算表达式即可;梁的强度不必验算;焊缝②可忽略坡度,按平行管轴计算)。