钢结构设计原理习题及答案.docx
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钢结构设计原理习题及答案
钢结构设计原理题库
、单项选择题
1•下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是
A强度破坏B丧失稳定
C连接破坏D动荷载作用下过大的振动
2•钢材作为设计依据的强度指标是
B弹性极限fe
D极限强度fu
A比例极限fp
C屈服强度fy
3
n大于或等于
【
•需要进行疲劳计算条件是：
直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数
B厶；「「「max-；「min
D:
二=Cmax+o~min
p=bmin/（Tmax将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同
【
4
A5X10
5
C5X10
4•焊接部位的应力幅计算公式为
A-；「max-0・7；「min
C•■：
；「=0.7”_.max-；「min
5•应力循环特征值（应力比）
情况下，下列疲劳强度最低的是
A对称循环p=-1
C脉冲循环p=0
6•与侧焊缝相比，端焊缝的
A疲劳强度更高
C塑性更好
7•钢材的屈强比是指
A比例极限与极限强度的比值
C屈服强度与极限强度的比值
4
B2X10
6
D5X10
应力循环特征值p=+1以压为主的应力循环
静力强度更高韧性更好
弹性极限与极限强度的比值
极限强度与比例极限的比值
&钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为
A塑性破坏B疲劳破坏
C脆性断裂D反复破坏.
9•规范规定：
侧焊缝的计算长度不超过60hf，这是因为侧焊缝过长
A不经济B弧坑处应力集中相互影响大
C计算结果不可靠D不便于施工
10•下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是
A平焊B
C横焊D
11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的
A.两头大中间小
C.均匀分布
13•焊接残余应力不影响钢构件的
A疲劳强度B静力强度
C整体稳定D刚度
14.
将下图（a）改为（b）是为了防止螺栓连接的A栓杆被剪坏
B.两头小中间大
D.直线分布.
0.8倍，是因为
【
C被连构件端部被剪坏
20.提高轴心受压构件的钢号，能显著提高构件的
A静力强度B整体稳定
C局部稳定D刚度
21.
0-入关系曲线）有多条的根本
】
钢结构规范关于轴心受压钢构件整体稳定的柱子曲线（原因是考虑了
A材料非弹性B构件的初弯曲
C残余应力的影响D材料非均匀
22.工字形截面轴心受压钢构件局部稳定的验算方法是
A和整体稳定一样验算应力B验算宽厚比，且认为是“细长柱”
C验算宽厚比，且认为是“粗短柱”D验算刚度
23•工字形、H形截面轴心受压构件翼缘局部稳定验算公式?
w（1°*0.1'）
23；中,
A绕x轴的长细比入x
绕y轴的长细比入y
C，=min（，x,，y）
D■=max（.•x,；y）
24.采用格构式轴心受压构件，可以显著提高
A构件的强度B构件绕虚轴的刚度
C构件绕实轴的刚度D构件的局部稳定
25.宽大截面轴心受压钢构件腹板局部稳定的处理方法：
当构件的强度、整体稳定、刚度
绰绰有余时，应采用【
A增加腹板厚度以满足宽厚比要求B设置纵向加劲肋
C任凭腹板局部失稳D设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋
26.焊接组合梁翼缘的局部稳定保证通常是
A验算宽厚比（增加翼缘厚度）
C设置纵向加劲肋
27.焊接组合梁翼缘和腹板（工字形截面）
A弯矩作用B
C拉力作用'D
B设置横向加劲肋D设置短加劲肋的连接焊缝承受的是弯矩和剪力共同作用剪力作用
28.直接承受动力荷载的端焊缝强度提高系数为
A3f=1・0B3f=1・22
C3f=1.05D3f=1.15
29.吊车钢梁在设计荷载作用下应按哪个应力阶段设计计算
A弹性阶段B弹塑性阶段
C全塑性阶段D强化阶段
工字形组合截面吊车钢梁在进行抗弯强度计算时，截面塑性部分发展系数取值为
30.
Ay
cy
=Yy=1・0B丫x=1.05,丫y=1.2
x=1・15,Yy=1.2DYx=1・05,Yy=1・15
31.下列截面中，抗扭刚度最大的截面形式是
A工字形截面BT形截面
CH形截面D箱形截面
32.（静力荷载作用下）工字形截面梁的截面部分塑性发展系数为
Arx=1.0,ry=1.0Br
Crx=1.2,ry=1.05Dr
33•格构式构件应该用在当用实腹式时
A强度有余但刚度不足的情况
C强度不足刚度也不足的情况
34•轴心受压钢构件（如工字形截面）
两主轴方向较大者是因为
A这样更为安全B这样更为经济
C这样更容易通过D材料力学公式中总体稳定由较大长细比方向控制
35.在其它条件相同情况下，简支钢梁在下列哪种受力情况下对应的临界弯矩值最低
x=1.05,ry=1.2x=1・05,ry=1.05
B强度不足但刚度有余的情况
D强度有余刚度也有余的情况
翼缘和腹板的宽厚比验算时，公式中的长细比取截面
【
B跨中一集中荷载
D任意荷载
C.ix二iy37•钢材蓝脆现象发生的温度大约是
A200°CB250°C
C300OCD350°C
B水平（纵向）加劲肋
D支承加劲肋
B强度越高、塑性越差
D强度越低、塑性越差
44.焊接组合梁在弯矩作用下,
A拉应力
C剪应力'
39•轴心受压钢构件总体稳定验算时，容许应力折减系数$所对应的长细比入是绕
【
A两主轴方向长细比中的较大者B两主轴方向长细比中的较小者
C绕弱轴方向的长细比D两主轴方向长细比中，所对应的$较小者
40.型钢构件不需要进行【
A强度验算B总体稳定验算
C局部稳定验算D刚度验算
41•下列哪种情况属于正常使用极限状态【
A梁在动载作用下的振动B动载作用下的疲劳
C板件的宽厚比验算D钢梁腹板加劲肋的设置与计算42•除了保证钢梁腹板局部稳定外，还要承受作用位置固定的集中荷载的加劲肋是
【
A竖向（横向）加劲肋
C短加劲肋
43•相同钢号情况下，钢板越厚,
A强度越高、塑性越好
C强度越低、塑性越好
翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝有效截面上承受的是
【】
B压应力
D拉、压、剪应力都有
47.强度计算时，
不考虑截面部分塑性发展的构件是
■
【
】
A轴心受力构件
B受弯构件
C拉弯构件
D压弯构件
48.钢梁当确定的
■':
b>0.6时，说明梁在
【
】
A弹性阶段失稳
B弹塑性阶段失稳
C全塑性阶段失稳
D不会失稳
49.
当缀条柱单肢的长细比不满足不需进行稳定计算的规定时，需进行单肢的稳定性计算。
这时，单肢稳定计算应按【】
A轴心受拉验算B
C压弯构件验算D
50.梁截面改变的方法没有
■
A改变翼缘宽度
轴心受压验算
拉弯构件验算
B改变翼缘厚度
D改变腹板厚度
C改变梁的高度
1.钢结构的疲劳计算方法为容许应力法。
2.影响钢结构（一般）脆性断裂的主要因素有：
钢材本身的质量、应力集中程度、低温和应力比。
3.对焊透的对接焊缝，当满足下列条件之一者，强度已满足，无需进行强度验算:
1焊缝质量得以保证（即一、二级焊缝）；
2焊缝有效截面不低于焊件有效截面（即采用引弧板）
4.试验表明：
端焊缝的强度和塑性高于侧焊缝。
5.轴心受压钢构件柱子曲线（0-入关系曲线）有多条的原因是因为考虑了回转半径的不同。
6.当摩擦型高强度螺栓的拉力N=0.8P时，构件间的有效夹紧力为零。
所以，同时受剪和
受拉的摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值为Nb=0.9nf卩（P-0.8Nt）。
7.应力集中将引起三向同号受力，三向同号受力的屈服强度比单向受力高。
所以，更不容易发生脆性破坏。
&（受剪）摩擦型高强度螺栓连接在动荷载作用下，螺栓杆可能会发生疲劳破坏。
9.提高钢号对提高轴心受压钢构件的稳定承载力有显著效果（与钢材设计强度成正比）
10.任何螺栓连接的构件，由于孔洞对构件截面有削弱，所以，强度验算只需要对净截面进行。
11.双肢格构式轴心受压构件分肢间距是通过绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定。
12.宽厚比验算属于正常使用极限状态。
13.所有钢构件的刚度验算都是验算长细比。
14.对接焊缝的强度计算方法和焊件强度计算方法是一样的。
15.栓钉杆直径越小，被连板件越厚，越有可能栓钉杆与孔壁间挤压控制受剪栓钉单个栓钉
承载力。
16.钢梁从开始受荷载作用到破坏，要经历弹性阶段、弹塑性阶段、屈服阶段和强化阶段。
17.通常情况下，钢梁翼缘板和腹板的局部稳定都是通过设置加劲肋来保证。
18.钢梁的最小梁高由建筑高度控制（决定）。
19.焊接残余应力是自相平衡的。
20.
60hf的限制。
焊接组合梁翼缘板与腹板的连接焊缝（侧焊缝）的长度不受
三、简答题
1.极限状态法按预定功能划分为哪几种极限状态？
2.钢管混凝土中，为什么混凝土的强度能提高？
3.为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？
4•为什么伸长率试验时要规定标距长度？
5•防止脆性断裂的措施有哪些？
6.什么叫钢材的硬化？
7.应力集中如何影响钢材的性能？
&什么叫钢材的塑性破坏？
9.影响钢材疲劳破坏的主要因素有哪些？
10.钢板厚度如何影响钢材脆性断裂？
11.各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小关系如何？
规范规定如何取值？
12.焊缝质量控制分为哪几级？
13.对接焊缝不需要进行强度计算的情况有哪些？
14.为什么要规定角焊缝焊脚尺寸最大值和最小值？
15.为什么要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？
其值为多少？
16.焊接残余应力对结构性能有何影响？
17.为什么摩擦型高强度螺栓连接时因螺栓孔对强度承载力的削弱比其他栓钉连接时小？
18.提高轴心受压构件整体稳定性的措施有哪些？
19.为什么轴心受压构件的柱子曲线有多条？
20.提高钢材强度等级是否能明显提高轴心受压构件的整体稳定性？
为什么？
21.宽厚比限制值的确定原则是什么？
22.宽大截面腹板局部稳定有哪几种处理方法？
23.双肢轴心受压构件设计时，如何确定分肢之间的距离？
24.钢梁整体稳定计算时，为什么在稳定系数入・0.6时要用兀代替-'b？
25.在钢梁局部稳定中，为什么翼缘是限制宽厚比，而腹板通常是设置加劲肋？
四、计算题
1.某简支梁，钢材为Q235，跨度为I=12m，承受均布静力荷载设计值q=69kN/m，施工
时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座3.5m处设对接焊缝，焊缝质量川级，手工焊,
焊条E43型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。
已知ftw=185N/mm,fvw=125N/mm2°
3.下图所示一牛腿钢板两边用角焊缝与钢柱连接，其尺寸如图所示。
钢材为Q235,手工焊,
E43焊条（ffw=160MPa），焊脚尺寸hf=10mm。
假设e=100mm，试计算该连接能承受
的最大静力荷载设计值?
o
CM
E
125N/mm2）与立柱焊接，B板与A板用8个直径为d=22mm预拉力P=190kN的摩擦型高强度螺栓连接。
构件材料为Q235。
试计算焊缝连接所能承受荷载设计值F。
（提示：
由于只要求计算焊缝连接的承载力设计值，螺栓连接的情况不管）
2
6.某轴心受压柱，设计内力N=2000kN,lox=6m（强轴）,loy=3（弱轴），钢材Q345（f=310N/mm）,采用两块翼缘板2口250X12和一块腹板口250X10焊成工字形截面，截面无削弱。
试验算其强度和刚度（［入］=150）。
7.—连接构造图如下图所示。
两块A板用三级对接焊缝与立柱焊接，B板与A板用8个直
径为d=22mm预拉力P=190kN的摩擦型高强度螺栓连接，摩擦系数为0.35,构件材
料为Q235。
试计算螺栓连接所能承受荷载设计值F。
（提示：
由于只要求计算螺栓连接的承
载力设计值，焊缝连接的情况不管。
扭矩作用下，最不利螺栓的受力计算公式为：
7（X2-yi2））
P=l6flkN
140a：
/=16.5mm,^12.5n）m
Zw-10.5mm，匸=21720cn<
〃£=珂1cm
10.如下图所示拉弯构件，受轴心拉力设计值N=200kN，跨中作用一集中何载设计值
F=30kN（以上均为静载），构件采用2个角钢L140X90X8长边相连，角钢间净距为8mm。
钢材为Q235，已知截面无削弱，不考虑自重，试验算该构件的强度和刚度。
（查双角钢T形截面特性表及截面塑性发展系数表可知：
A=36.08m2,J=731cm4,ix=
4.50cm,Iy=453cm4,iy=3.55cm,Z°=4.50cm,你=1.05,iy=1.2,f=215N/mm2）
11.已知桁架中的上弦杆，轴心压力设计值为N=1350kN;两主轴方向的计算长度分
别为l°x=300cm,l°y=600cm;截面为两根角钢2L200X125X16组成短边相连的T形
截面，角钢节点板厚10mm（如下图所示），钢材为Q235AF（f=215N/mm2）。
试验算该
压杆的整体稳定性。
b类截面轴心受压构件的稳定系数「
b类截面轴心受压构件的稳定系数「
3___
&已知一工字型钢梁l32a（Wx=692cm,lx/Sx=27.5cm，腹板厚9.5mm）,承受静力荷载，最大弯矩Miax=130kN-m最大剪力Vnax=89kNoQ235钢材（f=215MPa,fv=125MPa）o要求进行抗弯和抗剪强度验算。
9.已知某楼盖次梁I40a（Q235B）,跨中承受集中静力荷载设计值P=160kN，试进行各项强度验算。
集中荷载在跨度方向的分布长度为a=90mm，计算跨度1=6m,梁自重
67.6kg/mo（已知f=215N/mm、fv=125N/mm）
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