《钢结构设计基本原理》练习及答案大全完整版.docx

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《钢结构设计基本原理》练习及答案大全完整版

一填空题

1、计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载的设计值；计算疲劳时，应采用荷载的标准值。

2、钢材Q235B中，235代表屈服值，按脱氧方法该钢材属于镇静钢。

3、对于普通碳素钢，随含碳量的增加，钢材的屈服点和抗拉强度升高，塑性和韧性降低，焊接性能降低。

4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件，承受轴心力作用，当焊缝轴线与轴心力方向间夹角满足tgθ≤15，焊缝强度可不计算。

5、钢材的选用应根据结构的重要性、荷载特征、钢材厚度等因素综合考虑，选用合适的钢材。

6、钢材受三向同号拉应力作用，数值接近，即使单项应力值很大时，也不易进入塑性状态，发生的破坏为脆性破坏。

7、在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素，将会提高钢材的强度。

8、轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的受弯受力工作确定的。

9、如下图突缘式支座加劲肋，应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外（绕Z轴）稳定，钢材Q235钢，此受压构件截面面积值为2960mm2，其长细比为21.07。

10

10、格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定计算采用换算长细比是考虑剪切变形的影响的影响。

11、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。

12、钢材经过冷加工后，其强度和硬度会有所提高，却降低了塑性和韧性，这种现象称为钢材的冷作硬化。

13、调质处理的低合金钢没有明显的屈服点和塑性平台，这类钢材的屈服点被定义为：

单向拉伸并卸载后，试件中残余应变为0.2%时所对应的应力，也称为名义屈服点。

14、高强度低合金钢的焊接性能是通过碳含量指标来衡量的。

15、循环荷载次数一定时，影响焊接结构疲劳寿命的最主要因素是应力幅和构件或连接的构造形式。

16、在对焊缝进行质量验收时，对于三级焊缝，只进行外观检查即可。

17、对于实腹式轴心受压柱，残余应力的存在通常会降低构件的稳定承载力。

18、在高强度螺栓的受剪连接中，当螺栓直径和规格均相同时，摩擦型连接单个螺栓的抗剪承载力一般会低于承压型连接。

19、对于单轴对称的轴心受压构件，绕非对称主轴屈曲时，会发生弯曲屈曲；而绕对称主轴屈曲时，由于截面重心与弯曲中心不重合，将发生弯扭屈曲现象。

20、当梁的整体稳定验算不能满足要求时，可以采用加强受压翼缘的办法来提高稳定承载力。

21、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__弹塑性_________阶段。

22、弯矩绕虚轴作用的双肢格构式压弯构件，采用缀条式格构柱，其分肢的稳定应按

轴心受压构件构件进行验算。

23、梯形钢屋架支座底板的厚度是由底板的抗弯强度确定的。

24、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用等稳定原则。

25、设杆件节点间的几何长度为l，则梯形钢屋架的支座斜杆在屋架平面内的计算长度为杆件几何长度或l。

26、钢材的冲击韧性越小,钢材抵抗脆性断裂的能力越弱。

27、承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是60hf。

28、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。

29压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是弯扭屈曲。

二、选择题

1、对于Q235钢板，其厚度越大D。

A.塑性越好B.韧性越好C.内部缺陷越少D.强度越低

2、如图采用C级普通螺栓连接，最危险螺栓为A。

A.1B.3C.2或4D.5

3、工字形截面轴心受压构件,翼缘外伸部分的宽厚比式中的λ是C。

A.构件绕强轴方向的长细比B.构件两个方向的长细比平均值

C.构件两个方向的长细比较大值D.构件两个方向的长细比较小值

4、单向受弯构件的抗弯强度其中时,为使翼缘不先失去局部稳定,翼缘外伸部分的宽厚比b`/t为B。

A.B.C.D.

5、已知焊接工字形截面简支梁，承受均布荷载作用,钢材Q235，fy=235N/mm2，并在支座设置支承加劲肋，梁腹板高度900mm，厚度12mm，要求考虑腹板稳定性，则D。

A布置纵向和横向加劲肋B按计算布置横向加劲肋

C按构造要求布置加劲肋D不用布置加劲肋

6、荷载作用于截面形心的焊接工字形等截面简支梁，最容易发生整体失稳的情况是C。

A跨中集中荷载作用B跨间三分点各有一个集中荷载作用

C梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩作用D全跨均布荷载作用

7、计算梁的抗弯强度,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过A。

8、已知双轴对称工字钢截面轴心受压柱，轴心压力小，根据刚度控制截面面积A

截面面积A为B

A1422.2mm2B1800mm2C2000mm2D2500mm2

9 、关于建筑结构钢材的优缺点，下列说法中错误的是C

A.钢材的强度较高，结构自重轻

B.钢材具有良好的冷加工和热加工性能

C.钢结构的耐腐蚀性能很好，适合在各种恶劣环境中使用

D.钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差

10、钢结构设计中，对下列哪一项内容需按正常使用极限状态进行验算A

A.构件的变形B.构件的强度

C.构件的疲劳强度D.构件的整体稳定

11、不同质量等级（A、B、C、D）的同一类钢材，下列哪项力学指标不同B

A.抗拉强度fuB.冲击韧性AKC.伸长率δD.屈服点fy

12、26、支承加劲肋进行稳定计算时，计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积，该范围是A。

A.15B.13C.13D.15

13、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.板件被拉断破坏

C.板件受挤压破坏D.板件端部冲剪破坏

14、如图所示承受静力荷载的T形连接，采用双面角焊缝，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为D

A、4mm

B、6mm

C、8mm

D、10mm

15、初始弯曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为B

A.初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力

B.初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力

C.初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力

D.初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力

16、保证焊接组合工字型截面轴心受压柱翼缘板局部稳定的宽厚比限值条件，是根据矩形板单向均匀受压时下列哪种边界条件确定的C

A.两边简支、一边自由、一边弹性嵌固B.两边简支、一边自由、一边嵌固

C.三边简支、一边自由D.四边均为简支

17、腹板屈曲后强度产生的原因是C

A.腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载

B.腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能

C.腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点

D.由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力

18、计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力A。

A.提高B.降低C.不变D.不能确定

19、钢结构的主要缺点是C。

A.结构的重量大B.造价高C.易腐蚀、不耐火D.施工困难多

20、钢材中硫的含量超过规定标准D。

A.将提高钢材的伸长率B.将提高钢材的抗拉强度

C.将使钢材在低温工作时变脆D.将使钢材在高温工作时变脆

21、角焊缝的最小焊脚尺寸B。

A.较薄板厚度B.较厚板厚度C.任意板厚

22、下面的B情况应将其设计强度进行折减。

A.动力荷载作用的构件B.单角钢单面按轴压计算稳定的构件

C.有应力集中影响的构件D.残余应力较大的构件

23、验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时，计算公式中的长细比为C。

A.绕强轴的长细比B.绕弱轴的长细比

C.两方向长细比的较大值D.两方向长细比的较小值

24、格构柱设置横隔的目的是B。

A.保证柱截面几何形状不变B.提高柱抗扭刚度

C.传递必要的剪力D.上述三种都是

三、简答题

1、焊接残余应力产生的原因和对结构工作性能的影响？

焊缝出现不均匀温度场。

焊缝附近温度最高，可高达1600度以上。

在焊缝区以外，温度则急剧下降。

焊缝区受热而纵向膨胀，但这种膨胀因变形的平截面规律（变形前的平截面，变形后仍保持平面）而受到其相邻较低温度区的约束，

由于钢材在600℃以上时呈塑性状态（称为热塑状态），因而高温区的这种压应力使焊缝区的钢材产生塑性压缩变形

对结构的静力强度没影响，降低结构的刚度，影响压杆的稳定性，对低温冷脆有影响，对疲劳强度不利。

0、简述影响梁整体稳定的因素。

梁的侧向抗弯刚度EIy、抗扭刚度GIt，和抗翘曲刚度EIw愈大，则临界弯矩愈大。

梁两端支承条件、构件侧向支承点间距、受压翼缘宽度、荷载的种类和作用位置。

1、为什么在截面为单轴对称的实腹式轴心受压构件，绕对称轴的稳定计算采用换算长细比？

对于单轴对称截面，构件除绕非对称轴发生弯曲屈曲外，还可能发生绕对称轴弯扭屈曲，轴力由于截面的转动产生作用于形心处非对称轴方向的剪力，剪力不通过剪心，产生扭矩，弯扭屈曲比绕对称轴的弯曲屈曲的临界应力要低，因此绕对称轴的稳定应采用考虑扭转效应的换算长细比计算。

2、简述梁腹板设置加劲肋的原则。

（不考虑梁的屈曲后强度）

1）当时，腹板局部稳定能够保证，不必配置加劲肋；对吊车梁及类似构件（），应按构造配置横向加劲肋。

（2分）

2）当时，应配置横向加劲肋。

（2分）

3）当（受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板或焊有铁轨时）或（受压翼缘扭转未受到约束时），或按计算需要时，除配置横向加劲肋外，还应在弯矩较大的受压区配置纵向加劲肋。

局部压应力很大的梁，必要时尚应在受压区配置短加劲肋。

（2分）

4）梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜设置支承加劲肋。

（1分）

3、双轴对称工字形实腹式单向压弯构件有哪几种失稳形式？

并简要说明它们是如何产生的。

1）失稳形式：

单向压弯构件的整体失稳分为弯矩作用平面内和弯矩作用平面外两种情况（1分），弯矩作用平面内失稳为弯曲屈曲（1分），弯矩作用平面外失稳为弯扭屈曲（1分）。

2）产生原因：

平面内失稳时：

直杆在偏心压力作用下，弯矩作用平面内构件挠度随压力的增加而增大，且呈非线性地增长，这是由于二阶效应的影响。

最后达到偏心压力的极值点，失去平面内稳定，不存在分枝现象。

（2分）

平面外失稳时：

假如构件没有足够的侧向支撑，且弯矩作用平面内稳定性较强。

无初始缺陷时，压力作用下，构件只产生弯矩平面内的挠度，当压力增加到某一临界值Ncr之后，构件会突然产生弯矩作用平面外的弯曲变形和整体扭转，发生了弯扭失稳，是一种分枝失稳。

有初始缺陷压弯构件在弯矩作用平面外失稳为极值失稳，无分枝现象。

（2分）

4、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？

如何避免？

5、螺栓在构件上的排列有几种形式？

应满足什么要求？

最小的栓距和端距分别是多少？

6、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？

9、图示实腹式轴压柱截面，柱长细比,钢材Q345，试判断该柱腹板的局部稳定有无保证？

如无保证应采取何种措施（至少回答出二种方法）？

四、计算题

1、图示连接，受静载F=120kN（设计值），角焊缝焊脚尺寸hf=8mm,钢材Q2