同济大学钢结构设计原理题库及答案.docx
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同济大学钢结构设计原理题库及答案
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、韧性降低。
7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、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．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
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和焊件厚度。
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E50焊条。
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强度和稳定性。
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屈曲。
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
应设置横向加劲肋和纵向加劲肋。
52．梁的最小高度是由强度控制的。
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高。
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。
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）
A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
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
5．在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（
C强度破坏D）
D抗拉强度
A脆性破坏B塑性破坏
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
变形7．钢材中磷含量超过限制时，钢材可能会出现（A冷脆B热脆C蓝脆
8．在钢结构设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（C疲劳应力
B热脆
C有裂缝出现
D内部构造缺陷越少）的典型特征
D失稳破坏
D变形小或无
）。
D徐变
A）
A最大应力临界应力9．钢结构用钢的含碳量一般不大于（C
A0.6%B0.25%C0.22%
B设计应力
D稳定
）。
D10．在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（A脆性破坏B塑性破坏C强度破坏
11．钢材中硫的含量超过限值时，钢材可能会出现（A冷脆B热脆C蓝脆D徐变
12．钢结构具有良好的抗震性能是因为（C）A钢材的强度高轻C钢材良好的吸能能力和延性13．钢材的强度指标是（CA延伸率B韧性指标
14．钢材的设计强度是根据（A比例极限B弹性极限
0.2%
A
）的典型特征。
D失稳破坏
B钢结构的质量
D钢结构的材质均匀
D冷弯性能
C屈服点
C）确定的。
C屈服强度D极限强度15.焊接结构的疲劳强度的大小与（D）关系不大。
A钢材的种类B应力循环次数
C连接的构造细节D残余应力大小
16.焊接连接或焊接构件的疲劳性能与（B）有关。
CE55DT50塑性、冷弯性能指标外，还需（C
低温冲击韧性D疲劳强度
C残余应力D弹性模量
17.型钢中的钢和工字钢相比，（D）。
A两者所用的钢材不同B前者的翼缘相对较宽
C前者的强度相对较高D两者的翼缘都有较大的斜度
18.有二个材料分别为3号钢和16Mn钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，焊条应选用（A）型。
AE43BE50
19.在低温工作的钢结构选择钢材除强度、指标。
A低温屈服强度B低温抗拉强度C
20.钢材脆性破坏同构件（D）无关
A应力集中B低温影响
21.
3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢（A）好A脱氧B炉种C屈服强度D浇注质量
24.下列因素中，（A）与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
A钢材屈服点的大小B钢材含碳量C负温环境D应力集中
25.αk是钢材的（A）指标。
A韧性性能B强度性能C塑性性能D冷加工性能
26.吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下，疲劳强度最高的（B）。
A两侧边为轧制边B两侧边为火焰切割边C一侧边为轧制边，
另一侧边为火焰切割边D一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边
27.进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）
A标准荷载计算B设计荷载计算
C考虑动力系数的标准荷载计算D考虑动力系数的设计荷载计算
28.下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的？
（C）
Ⅰ.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；Ⅱ.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值；Ⅲ.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值；Ⅳ.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。
AⅠ、ⅢBⅡ、ⅢCⅠ、ⅣDⅡ、Ⅳ
29.计算吊车梁疲劳时，下列作用在跨间内的哪种吊车荷载取值是正确的？
A两台吊车荷载标准值乘以动力系数B一台吊车荷载设计值乘以动力系数
C一台吊车荷载标准值乘以荷载分项系数D一台起重量最大的吊车荷载标准值30．焊接残余应力不影响构件的（B）
A．整体稳定B．静力强度C．刚度D．局部
稳定
31．反应钢材的最大抗拉能力的是（D）。
A比例极限B弹性极限C屈服强度D极限强度
32．在钢材的力学性能指标中，既能反应钢材塑性又能反应钢材冶金缺陷的指标是（C）。
A屈服强度B冲击韧性C冷弯性能D伸长率
33．北方一严寒地区（温度低于-20℃）的一露天仓库起重量大于50t的工作制为A4级吊车梁，其钢材应选择（D）钢。
AQ235-ABQ235-BCQ235-CDQ235-D
34．焊接承重结构的钢材应具有（B）。
A抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证
B抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量的合格保证
C抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量和冷弯试的合格保证
D抗拉强度、伸长率、屈服强度，冷弯试验和冲击韧性的合格保证。
35．钢材的冷弯试验是判别钢材（C）的指标。
A强度B塑性C塑性及冶金质量D韧性及可焊性
36．钢材的韧性是反映的（B）的指标。
A耐腐性及可焊性B强度及塑性C塑性及可焊性D韧性及耐腐
性
37．在碳素结构钢中，A，B，C，D为按质量划分的级别。
除（A）钢冲击韧性不作为要求条件，其余的都要求保证冲击韧性合格。
A、A级B、B级C、C级D、D级
38．直接受到重复荷载作用的焊接结构，影响其疲劳强度的最主要因素是（D）
A应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）和钢材的静力强度
B应力变化的循环次数、最大应力、应力比（绝对值最小与最大应力之比，拉应力取正值，压应力取负值）和构造细部
C应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）、最大应力、应力比和钢材的静力强度
D应力变化的循环次数、最大应力与最小应力的代数差（应力幅）和构造细部39．为保证承重结构的承载力和防止在一定条件下出现能脆性破坏，应根据（C）等综合因素考虑，选用合适的钢材牌号和材性。
A结构形式、应力状态，钢材厚度和工作温度
B荷载特征、连接方法、计算方法、工作环境及重要性
C重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境
D重要性、跨度大小、连接方法、工作环境和加工方法
40．钢材经过冷加工冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切所产生的冷作硬化应变硬化后，其（D）基本保持不变。
A抗拉强度和屈服强度B塑性C韧性D弹性模量41．钢材经历了应变硬化应变强化之后（A）。
A强度提高B塑性提高C冷弯性能提高D可焊性提高
42．钢材冲击韧性与工作温度T之间的关系为（C）
43．钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由（B）等于单向拉伸时的屈服点决定的。
A最大主拉应力ζ1B最大剪应力η1C最大主压应力ζ3D折算应力ζeq
44．钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（C）时的力学性能指标。
A承受剪切B承受弯曲C单向拉伸D两向和三向受力45．对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（C）。
A可选择Q235钢B可选择Q345钢
C钢材应有冲击韧性的保证D钢材应有三项基本保证46．在进行第二种极限状态计算时，计算用的荷载（C）。
A需要将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数
B需要将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数
C永久荷载和可变荷载都要乘以各自的荷载分项系数
D永久荷载和可变荷载都用标准值，不必乘荷载分项系数47．进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（C）。
A标准荷载计算B设计荷载计算
环
49．钢结构第一极限状态的设计表达式为：
C）。
，式中
A结构重要性系数B荷载分项系数C可变荷载组合系数D材料的抗力分项系数50．下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的？
（C）
Ⅰ.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；Ⅱ.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值；Ⅲ.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值；Ⅳ.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。
51.建筑钢材的伸长率与（C）标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
A到达屈服应力时B到达极限应力时C试件断裂瞬间D试件断裂后
54.
钢材中硫的含量超过规定标准（D）
时变脆
55.
C）
B．强度、延伸率和0℃韧性
对于Q235-C级钢材，应具有的质量保证是（A．强度、延伸率、冷弯性能
指标
C．强度、延伸率和+20℃韧性指标D．强度、延伸率和-20℃韧性指标
56.钢结构的承载能力极限状态是指（C）
A．结构发生剧烈振动B．结构的变形已不能满
足使用需要
C．结构达到最大承载力产生破坏D．使用已达五十年
57.处于低温下的焊接结构应选用（C）
A．耐腐蚀的钢材B．含磷的钢材C．韧性好的钢材D．强度高的
钢材
58.规范按照钢材的厚度将钢材分为三组，不同组分的钢材主要是下列哪项指标不同（B）
A．强度设计值B．钢材规格C．硫磷含量D．延伸率
59、在钢构件中产生应力集中的因素是（D）
A．构件环境温度的变化B．荷载的不均匀分布
C．加载的时间长短D．构件截面的突变
60.钢材中碳元素含量提高对钢材性能的影响是（A）A．可提高钢材的强度B．可增强钢材的塑性性能
C．将提高钢材的韧性D．提高钢材的耐腐蚀性
61.下列钢结构的破坏属于脆性破坏的是（B）A．轴压柱的失稳破坏B．疲劳破坏
C．钢板受拉破坏D．螺栓杆被拉断
62.下列情况属于正常使用极限验算的是（B）A．受压构件的稳定计算B．梁的挠度验算
C．受弯构件的弯曲强度验算D．螺栓连接的强度验算
63.Q235-A级钢和Q235-B级钢出厂保证项目不同的力学性能指标是（C）A．屈服点B．极限抗拉强度C．韧性指标值D．延伸率
64.引起疲劳破坏的荷载为（C）
A．静载B．动载
C．产生拉应力循环的荷载D．产生全压应力循环的荷载
65.按近似概率方法设计的钢结构是（C）
A.绝对可靠的B.绝对不可靠的
C.存在一定风险的D.具有相同可靠性指标的
66.结构钢材易发生脆性破坏的应力状态是（D）
A.三向同号等值拉应力B.两向异号等值正应力
C.单向压应力D.三向等值剪应力
67.为提高对接焊缝的容许应力幅应采取下列哪项措施（）
A.对焊缝进行加工，磨平处理B.提高钢材强度
C.提高焊条抗拉强度D.改变作用的应力幅
68.Q235钢的质量等级是按（A）
A.强度划分B.厚度划分
A）
B.在动荷载作用下的工作能力
D.在低温下弯曲时吸收机械能的能力C）
C.D.
71.
钢材的性能因温度而改变，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
72.抗拉强度与屈服点之比可表示钢材（B）
A.变形能力B.极限承载能力C.抵抗分层能D.承载力储备
73.处于低温下的焊接结构应选用（C）
A.耐腐蚀的钢材B.喊磷的钢材C.韧性好的钢材D.强度高的钢材
74.钢材的伸长率指标是通过下列哪项实验得到的（C）
A.冷弯试验B.冲击功试验C.单向拉伸试验D.疲劳试验
75.产生焊接残余应力的主要因素之一是（C）
A.钢材的塑性太低B.钢材的弹性模量太大
C.焊接时热量分布不均匀D.焊缝的厚度太小
76.下列陈述正确的是（D）
A.因钢材不易燃，所以钢结构具有良好的放火性能
B.温度达到600度时钢材的强度降为0，说明其耐热性能不好
C.钢材的比重较大，因此将钢材称为轻质高强材料是不恰当的
D.与混凝土材料相比，大跨度结构应优先选用钢材
77.没有明显屈服点的钢材，名义屈服点可取（B）
A残余应变为0.01％时对应的应力
B残余应变为0.2％时对应的应力
C.残余应变为0.33％时对应的应力
D.残余应变为0.4％时对应的应力
78.脆性破坏的特点是（D）
A.变形大B.破坏持续时间C.有裂缝出现D.变形小或无变形
79.下面关于钢材中各化学成分的叙述错误的是（D）A．钢结构用钢的含碳量一般不大于0.22%B．锰是有益元素，弱脱氧剂，能消除硫对钢的热脆影响。
C．硅是强脱氧剂，适量的硅可提高钢的强度，对变形性能无明显影响。
D．磷元素在低温下能提高钢材强度，还能增加钢材的变形能力。
80.下列关于钢结构疲劳验算的描述正确的是（A）
A．疲劳验算采用以概率论为基础的极限状态原则进行的B．疲劳验算中构件和连接的分类受到钢材的种类及其强度级别的影响C．疲劳验算中的应力幅由重复作用的荷载产生，故疲劳验算按可变荷载进行D．疲劳验算时不出现拉应力的部位，也应进行疲劳验算
81.钢材在250℃附近出现抗拉强度提高，冲击纫性下降的现象，称为（A）
A．蓝脆B．热脆C．冷脆D．氢脆
82.纫性指标受下列哪项因素影响较大（A）
A．低温B．荷载类别C．钢材强度D．塑性性能
83.下列哪种情况可以使用沸腾钢（C）A、需要验算疲劳的焊接结构
B、常温下承受静荷载的受弯构件
C、工作温度低于-20℃、直接承受动荷载的焊接结构
D、工作温度低于-20℃、直接承受动荷载的非焊接结构
84.下列哪一种状态属于承载能力极限状态（B）
A、雨蓬倾覆B、钢梁有较明显的
变形
C、拉杆在动荷载下剧烈晃动D、吊车梁在吊车行驶时发生抖动、
摇晃
85.下列哪一种状态属于正常使用极限状态（C）
A、雨蓬倾覆B、
钢梁有较明显的变形
C、拉杆在荷载作用下产生较大塑性变形D、压杆丧失整体稳定
86.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（C）
A栓杆的预拉力B栓杆的抗剪能力
C被连接板件间的摩擦力D栓杆被连接板件间的挤压力
87．在动荷载作用下，侧面角焊缝的计算长度不宜大于（B）
A60B40C80D12088．在钢结构连接中，常取焊条型号与焊件强度相适应，对Q345钢构件，焊条
宜采用（B）。
A
E43型
BE50型
CE55
型
D
前三种均可
89．
承压型螺栓连接比摩擦型螺栓连接（
B）。
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
90．摩擦型高强度螺栓抗拉连接，其承载力（A）。
A比承压型高强螺栓连接小B比承压型高强螺栓连接大
C与承压型高强螺栓连接相同D比普通螺栓连接小
91．某角焊缝T形连接的两块钢板厚度分别为8mm和10mm，合适的焊角尺寸为（B）。
A4mmB6mmC10mmD12mm
D螺栓被拉坏
B）。
92．下列螺栓破坏属于构造破坏的是（B）。
A钢板被拉坏B钢板被剪坏C螺栓被剪坏
93．排列螺栓时，若螺栓孔直径为，螺栓的最小端距应为
A1.5B2C3D8
94．采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用（A）焊条。
AE43型BE50型CE55型D无正确答案
95．在承担静力荷载时，正面角焊缝强度比侧面角焊缝强度（A）。
A高B低C相等D无法判断96．对于对接焊缝，当焊缝与作用力间的夹角满足（B）时，该对接焊缝的可不进行验算。
A1B1.5C2D0.597．可不进行验算对接焊缝是（D）。
AI级焊缝B当焊缝与作用力间的夹角满足1.5时的焊缝
CII级焊缝DA、B、C都正确
98.热轧型钢冷却后产生的残余应力（C）。
A以拉应力为主B以压应力为主
C包括拉、压应力D拉、压应力都很小
99.产生纵向焊接残余应力的主要原因是（D）。
A冷却速度太快B焊件各纤维能自由变形C钢材弹性模量太大，使
构件刚度很大D施焊时焊件上出现冷塑和热塑区
100.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，（C）。
A角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等B角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝C角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝D由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用
101.对于直接承受动
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