钢结构试题卷含答案解析.docx

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钢结构试题卷含答案解析

一、选择题（每题2分）

1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B）

A.密封性好                      B.自重轻

C.制造工厂化                    D.便于拆装

2、钢材的设计强度是根据  C  确定的。

A、比例极限；                    B、弹性极限；

C、屈服强度；                    D、极限强度。

3.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要求

C.结构达到最大承载力产生破坏    D.使用已达五十年

4、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中   A  对该破坏无直接影响。

A、钢材的屈服点过低；            B、构件的荷载增加速度过快；

C、存在冷加工硬化；              D、构件有构造原因引起的应力集中。

5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 A  ）

A.强度储备                      B.弹塑性阶段的承载能力

C.塑性变形能力                  D.强化阶段的承载能力

6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是   C        。

A、冲击韧性；                    B、冷弯试验；

C、化学成分；                    D、伸长率。

7. 钢号Q345A中的345表示钢材的（   C  ）

A.fp值      B.fu值      C.fy值       D.fvy值

8.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为（   C  ）

A.碳、锰                        B.钒、锰

C.硫、氮、氧                    D.铁、硅

9、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。

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（   C   ）

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   ）

A.5倍                          B.10倍

C.15倍                         D.20倍

14、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为          。

A、a点；                 B、b点；

C、c点；                 D、d点。

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（ D     ）

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（    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

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    B      。

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（  B   ）

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（ D    ）

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    C     。

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（     ）

A.E55型                        B.E50型

C.E43型                        D.H10MnSi

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：

                     ，                     和                         。

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              和            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_____间隔加劲肋_、__支撑加劲肋________。

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_____受压______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___剪切变形_____

___________不能忽略，因而绕虚轴的长细比λx 要采用______换算长细比______________。

29.轴心受压构件，当构件截面无孔眼削弱时，可以不进行______强度_____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___大________。

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?

为什么?

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（每空２分，共４８分）

１．钢结构有两种设计方法：

_______　和_________________　　　。

２．钢结构中常用的钢是_________　和_______　以及_________________　　。

３．钢结构采用的钢材主要为热轧成型的_____　和_____　，以及冷弯成型的_______________　　。

４．______　连接是目前钢结构最主要的连接方法。

５．轴心受力构件的常用截面形式有：

________　、_______　和___________　。

６．最常见的钢梁有______　、_____　、____　、____　和　_______等。

７．主、次梁的连接有________　和_________　两种。

８．屋架的主要尺寸是指_______________________　。

９．支座节点包括______　、_______　、__________　和_________　等部件。

二、问答题（每题１０分，共４０分）

１．选用钢材应遵循哪些原则？

２．普通螺栓连接和高强度螺栓连接有哪些相同点和不同点？

３．保证梁局部稳定的措施有哪些？

４．屋架支撑的类型及其作用是什么？

三、计算题（本题１２分）

某车间工作平台柱为一实腹式轴心受压柱，柱两端铰接，柱高　，　　钢。

焊条　，自动焊，翼缘边焰切。

轴心压力设计值为　　。

设计该工作平台柱截面。

钢结构试题答案

一、 填空题（每空２分，共４８分）

１．容许应力设计法、概率极限状态设计法　２。

碳素结构钢、低合金结构钢、特殊结构钢。

　３。

钢板、型钢、薄壁型钢　　４。

焊接　　５、型钢截面、实腹式组合截面、格构式组合截面。

　　６。

楼盖梁、工作平台梁、墙架梁、檩条、吊车梁　７。

铰接、刚接　８、屋架的跨度和高度　　９、节点板、加劲肋、支座底板、锚栓

二、问答题（每题１０分，共４０分）

１．２８页　　２。

５５页、６８页　　　３。

１１０页－１１１页　

４．１７０页－１７２页

三、计算题（本题１２分）

８７页－８８页