钢结构设计试题Word格式文档下载.docx
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C.硫、氮、氧
D.铁、硅
9、同类钢种的钢板，厚度越大，
A、强度越低；
B、塑性越好；
C、韧性越好；
D、内部构造缺陷越少。
10.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免（
D
A.螺栓杆受剪破坏
B.螺栓杆受弯破坏
C.板件受挤压破坏
D.板件端部冲剪破坏
11、以下关于应力集中的说法中正确的是
B
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
12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用（
A.E55型
B.E50型
C.E43型
D.H10MnSi
13.在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的（
A.5倍
B.10倍
C.15倍
D.20倍
15.如图所示两端铰支理想轴心受压构件Ix/Iy≥4，其临界压力Ncr为（
A.π2EIx/（2b2）
B.π2EIx/b2
C.π2EIy/（4b2）
D.π2EIy/b2
16.
承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接（
A.承载力低，变形大
B.承载力高，变形大
C.承载力低，变形小
D.承载力高，变形小
17、当沿受力方向的连接长度
时，螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低，以防止
A、中部螺栓提前破坏；
B、端部螺栓提前破坏；
C、螺栓受弯破坏；
D、螺栓连接的变形过大。
18.
为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面
的形式应使其面积分布（
A．尽可能集中于截面的形心处
B．尽可能远离形心
C．任意分布，无影响
D．尽可能集中于截面的剪切中心
19.梁整体失稳的方式为（
A.弯曲失稳
B.剪切失稳
C.扭转失稳
D.弯扭失稳
20、对于直接承受动力荷载的结构，宜采用
A、焊接连接；
B、普通螺栓连接；
C、摩擦型高强度螺栓连接；
D、承压型高强度螺栓连
21.当仅讨论截面形式对轴心受压杆的失稳影响时，一般来说，图示的四种截面中最易发生扭转失稳的截面为（ ）
22.
双轴对称焊接工字形单向压弯构件，若弯矩作用在强轴平面内而使构件绕弱轴弯曲，则此构件可能出现的整体失稳形式是（
A.平面内的弯曲屈曲
B.扭转屈曲
C.
平面外的弯扭屈曲
D.
平面内的弯曲屈曲或平面外的弯扭屈曲
x。
x代替23.格构式轴心受压构件的整体稳定计算时，由于（
），因此以换算长细比
A．格构式柱可能发生较大的剪切变形
B．要求实现等稳定设计
C．格构式柱可能单肢失稳
D．格构式柱承载能力提高
24.关于钢结构的特点叙述错误的是（ ）
A.建筑钢材的塑性和韧性好
B.钢材的耐腐蚀性很差
C.钢材具有良好的耐热性和防火性
D.钢结构更适合于建造高层和大跨结构
25.钢材屈服点fy的高低反应材料（ ）
A.受静荷时的最大承载能力
B.受静荷时的最大变形能力
C.受动荷时的最大承载能力
D.受静荷时发生塑性变形前的承载能力
26.在三向正应力状态下，当出现下列何种情况时，钢材易发生脆性破坏（ ）
A.异号应力，且应力差较小
B.异号应力，且应力差较大
C.同号拉应力，且应力差较小
D.同号拉应力，且应力差较大
27.角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin≥1.5
，最大焊脚尺寸hfmax≤1.2t1，式中的t1和t2分别为（ ）
A.t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度
B.t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度
C.t1为较薄的被连接板件的厚度，t2为较厚的被连接板件的厚度
D.t1为较厚的被连接板件的厚度，t2为较薄小的被连接板件的厚度
28.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用（
29.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
30．
受弯构件的刚度要求是
≤[
]，计算挠度
时，则应（
）。
A．用荷载的计算值
B．用荷载的标准值
C．对可变荷载用计算值
D．对永久荷载用计算值
31.
焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（
A．提高梁的抗弯强度
B．提高梁的抗剪强度
C．提高梁的整体稳定性
D．提高梁的局部稳定性
32、焊接工字形等截面简支梁，在何种情况下，整体稳定系数
最高？
（
A、跨度中央一个集中荷载作用时
B、跨间三分点处各有一个集中荷载作用时
C、全跨均布荷载作用时
D、梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩的荷载作用时
二、填空题（每空1分）
1.钢结构出现疲劳断裂时，破坏截面上的应力低于钢材的____________强度。
2.摩擦型高强度螺栓连接以
为承载能力极限状态；
而承压型高强度螺栓连接以
为承载能力极限状态。
3.我国在建筑钢结构中主要采用的钢材为碳素结构钢和____________结构钢。
焊缝连接形式根据焊缝的截面形状，可分为
和
两种类型。
4.型钢有热轧成型和____________成型两大类。
5.应力集中将会导致构件发生____________破坏。
减小焊接残余变形的主要方法有：
，
6.当温度t<
0℃时，随着温度下降，钢材的冲击韧性值也____________。
7.在受拉的螺栓连接中，普通螺栓所受拉力的大小不仅与外力有关，还与被连接板件的____________有关。
8.高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级：
8.8级和10.9级，其中10.9表示
9.性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接，_____级的安全储备更大。
10.
相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者___________。
11.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值ftb取为螺栓钢材抗拉强度设计值f的0.8倍，是为了考虑
的影响。
12.
实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于___________屈曲。
13.
使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要保证强度、整体稳定外，还必须保证___________。
14.钢材随时间进展将发生屈服强度和抗拉强度提高、塑性和冲击韧性降低的现象，称为
15.根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中___________施焊的质量最易保证。
16.钢材的含碳量越高，则强度越
，韧性越
，抗腐蚀性越
17.钢号Q345—B表示
钢材。
18.建筑钢材中严格控制硫的含量，在Q235钢中不得超过0.05%，在Q345钢中不得超过0.045%，这是因为含硫量过大，在焊接时会引起钢材的___________。
19.钢结构防火性能差是由于当温度超过一定值时，钢材的
将随温度升高而急剧降低。
20.钢材的伸长率是衡量钢材___________性能的指标，是通过一次静力拉伸试验得到的。
21.当轴心受压构件发生弹性失稳时，提高钢材的强度将___________构件的稳定承受载力。
22.当构件轴心受压时，对于双轴对称截面，可能产生
；
对于无对称轴的截面，可能产生
对于单轴对称截面，则可能产生
23.焊缝缺陷有多种，其中_________对焊缝受力的危害最大。
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.当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时，应做坡度不大于1：
2.5（静载）或_________
（动载）的斜角，以平缓过度，减小应力集中。
26.加劲肋按其作用可分为_________________、___________________。
27.提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点，但侧向支承点必须设在钢梁的___________翼缘。
28.轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时达临界状态杆轴绕曲时的___________
___________不能忽略，因而绕虚轴的长细比λx
要采用____________________。
29.轴心受压构件，当构件截面无孔眼削弱时，可以不进行___________计算。
30.相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者___________。
三、简答题（每小题10分）
1、何谓应力集中？
应力集中对钢材的机械性能有何影响？
2、通过哪些设计措施可以减小焊接残余应力和焊接残余变形？
3、焊接残余应力对结构性能有哪些影响？
4、抗剪的普通螺栓连接有哪几种破坏形式？
用什么方法可以防止？
5、可以采用钢材的极限强度作为设计强度标准值吗?
如果不可以，采用什么作为设计强度标准值?
为什么?
无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定?
6、焊脚尺寸是越大越好还是越小越好?
答案：
一、
1、B 2、C 3、B 4、C 5、B 6、C 7、C 8、C 9、A 10、D 11、B 12、C 13、A 14、无图 15、无图 16、D 17、B 19、D 20、C 21、无图 22、C 23、B 24、C 25、D 26、D 27、C 28、C 29、B 30、B 31、D 32、D
二、
1、极限强度 2、磨擦面间的剪力和螺栓杆轴方向的拉力、螺纹处的有效截面 3、低合金高强度、对接焊缝和角焊缝 4、冷弯 5、脆性、设计上的措施和工艺上的措施 6、随之下降 7、刚度 8、螺栓所用材料的等级 9、4.6 10、好 11、主要是考虑一般螺栓有承受剪与拉两种情况，当有受剪时，其受拉可以0.8倍计。
12、弯扭 13、局部稳定 14、时效硬化 15、平焊 16、高、差、差 17、屈服强度为345N/mm，质量等级为B级的低合金高强度结构 18、热脆 19、强度 20、塑性 21、减小 22、超载破坏、压弯破坏、弯扭破坏 23、低温冷脆问题 24、脆断 25、1：
5 26、横向加劲肋、纵向加劲肋 27、受压 28、剪切变形、换算长细比 29、强度 30、强
三、
1、答：
实际上钢结构构件中存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷，此时构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，形成所谓的应力集中。
2、答：
1、焊接位置的合理安排；
2、焊缝尺寸要适当；
3、焊缝数量宜少；
4、应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉；
5、尽量避免在母材厚度方向的收缩应力
3、答：
1、降低结构刚度；
2、降低或消除焊缝中的残余应力是改善结构低温冷脆性能的重要措施；
3、对构件的疲劳强度有明显不利的影响。
4、答：
1、当栓杆直径较小，板件较厚时，栓杆可能先被剪断；
2、当栓杆直径较大，板件较薄时，板件可能先被挤坏，由于栓杆和板件的挤压是相对的，故也可把这种破坏较作螺栓的承压破坏；
3、板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉断；
4、端距太小，端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏。
第1、2种破坏形式可进行抗剪螺栓连接的计算，第3种破坏形式要进行构件的强度计算；
第4种破坏形式有螺栓端距≥2d0来保证。
5、答：
不可以。
屈服强度作为设计强度标准值。
因为钢材过了屈服强度后，会有一定的延伸率，这段时期钢材的强度会低的。
对无明显屈服点的钢材，其设计强度应以极限强度的75%来定。
6、答：
除钢管结构外，焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍，是为了避免焊缝区的基本金属过烧，减小焊件的焊接残余应力和残余变形。
焊脚尺寸也不能过小，否则焊缝因输入能量过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂，规范规定焊脚尺寸不得小于1.5
，t为较厚焊件的厚度。
一、填空题
1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用
综合性能好
的钢材。
2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的
强度
提高，塑性、韧性
降低。
3．钢材五项机械性能指标是屈服强度
、抗拉强度
、
延伸率、冷弯性能
、
冲击韧性
。
4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现
热脆
现象。
5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆
，含磷量过多，低温下会发生冷脆
6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，
塑性、韧性
7．钢材在250º
C度附近有
提高塑性、韧性
降低现象，称之为蓝脆现象。
8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越
强
9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度
B表示
质量等级为B级
F表示沸腾钢
10．钢材的三脆是指
冷脆
蓝脆
11．钢材在250º
12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。
13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中
N、O
为有害的杂质元素。
14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越
小
16．承重结构的钢材应具有抗拉强度
、屈服点、伸长率
和硫、磷极限含量
的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量
的合格保证;
对于重级工作制和起重量对于或大于50t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。
17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力
和
钢材质量
的综合指标。
18．冷弯性能
是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。
19．薄板的强度比厚板略
高
20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用
E50
焊条。
21．焊接残余应力不影响构件的强度
22．角焊缝的最小计算长度不得小于
焊件厚度
23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是
24．在螺栓连接中，最小端距是
2d0
25．在螺栓连接中，最小栓距是
3d0
26．普通螺栓连接,当板叠厚度∑t〉5d时（d－螺栓直径）,连接可能产生
栓杆受弯
破坏。
28．单个普通螺栓承压承载力设计值
，式中
表示受力方向承压构件总厚度的较小值。
29．普通螺栓连接靠螺栓杆
传递剪力；
摩擦型高强度螺栓连接靠摩擦力
传递剪力。
30.手工焊焊接Q235钢，一般采用
E43
型焊条。
31.焊接结构在焊缝附近形成热影响区,该区材质
存在缺陷
32.侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜
33.承压型高强度螺栓仅用于承受非动力荷载结构的连接中。
34.采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用
35.承受动力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是
36．轴心受压构件的承载能力极限状态有
稳定性
37．格构式轴心受压构件的等稳定性的条件
绕虚轴与绕实轴的长细比相同
38．双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是
弯曲
屈曲。
39.单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生
弯扭
40．轴心受压构件的缺陷有残余应力
、初始偏心、初始曲率
41．轴心受压构件的屈曲形式有
弯曲屈曲
、扭转屈曲
、弯扭曲屈曲。
42．对于缀板式格构柱，单肢不失稳的条件是单肢稳定承载力不小于整体稳定承载力
，且不大于
容许长细比
43．缀条式格构柱的缀条设计时按
轴心受力
构件计算。
44．对于缀条式格构柱，单肢不失稳的条件是
单肢稳定承载力不小于整体稳定承载力
45．按《钢结构设计规范》，就一般情况而言，为做到轴心受压构件对两主轴的等稳定，应使
两主轴方向长细比相同
46．轴压柱的柱脚中锚栓直径应根据构造确定。
47．在轴心压力一定的前提下,轴压柱脚底板的面积是由
基础混凝土的局压强度
决定的。
48．工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据三边简支一边自由的均匀的受压板
导出的。
49．轴压构件腹板局部稳定保证条件是
50．为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足
时,应
设置横向加劲肋
51．焊接工字形梁腹板高厚比
时，为保证腹板不发生局部失稳，应设置
横向加劲肋
纵向加劲肋
52．梁的最小高度是由
控制的。
53．组合梁的局稳公式是按
限制受压翼缘板的宽厚比和腹板的高厚比
原则确定。
54．支承加劲肋应验算的内容是
在腹板平面外的稳定性
、承压强度计算
与腹板的连接焊缝计算
55．钢梁在集中荷载作用下，若局部承压强度不满足应采取的措施是
设置支承加劲肋
56．按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制
挠度
拉、压构件要限制
长细比
57．荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力
58．承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取_1.05__。
59．工字形受弯构件翼缘板的局部稳定保证条件是根据__单向均匀受压板的临界力____导出的。
60．工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足
61．组合梁腹板与翼缘间的连接焊缝受__剪__；
当该焊缝为角焊缝时,最大计算长度
62．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为
弯曲失稳
63.实腹式压弯构件在弯矩平面外屈曲形式为
弯扭失稳
64.压弯构件的刚性柱脚中的锚栓直径应按
构造确定。
65.按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制最大挠度
拉、压构件要限制长细比
二选择题
1．在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（C
）
碳磷硅
B
硫磷锰
C
硫氧氮
D
碳锰矾
2．钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B
A不变
B降低
C升高
D稍有提高，但变化不大
3．体现钢材塑性性能的指标是（C
A屈服点
B强屈比
C延伸率
D抗拉强度
4．同类钢种的钢板，厚度越大（A
A强度越低
B塑性越好
C韧性越好
D内部构造缺陷越少
5．在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（B
）的典型特征
A脆性破坏
B塑性破坏
C强度破坏
D失稳破坏
6．构件发生脆性破坏时，其特点是（
）。
A变形大
B破坏持续时间长
C有裂缝出现
D变形小或无变形
7．钢材中磷含量超过限制时，钢材可能会出现（
A
A冷脆
B热脆
C蓝脆
D徐变
8．在钢
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